Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Moallem
مهدی معلم (استاد راهنما)
 
STUDENT
Majid Rostami najafabadi
مجید رستمی نجف آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Analysis of switching voltage destructive effects on PWM inverter fed induction motors with long connection cables and mitigation methods
With the development of power electronic device, today using the swiching feeding sourcesfor feeding and controlling induction motorshas becom a common matter. Switching voltages resulting from this feeding source have destructive effects on winding insulation in induction motors. Among these effects,we can name the nonsymetric distribution of voltage on the winding in the initial moments of imposing voltage. Also, due to physical and invironmental reasons in practical applications, the cable is used as a feeding mediator between the motor and the swiching feeding souece so that it leads to voltage overshot in the motor terminal. The aim of this study is to investigate these destructive effects and the alternatives to compensating for it. In this study, first the system under consideration has been fully described an then some of each of the parts in the system. Then the existing models for induction motors and cables have been investigate in high frequencies and taking the advantages and defeets of each one and the aim of the study into consideration, the most suitable model has been chosen for simulation. Then, simulating system, the destructive effects of switching voltages on induction motors and the effect of each of the parameters in the system has been investigated.Among the sensivites analysis performed, we can name the sensivity analysis relative proportionalto th cable length and, the rising time for output pulses in the inverter and harmonics.Also, for the purpose of studying of voltage distribution in the stator winding, the extended model for induction motor has been used. In this stage using the sensivity analysis, the way that voltage distribution is changed proportional to different parameters of the system including cable length and rise time has been investigated. Comparing the result of performed simulations with existing application standards, using the compensation techniques for system seemed to be a must. Among the most common techniques, we can name filter. Within a general grouping, we can devide the filter used for this system to the filters located in the motor terminal and filters located in the inverter output. At the last part of this study, the performance principles for each filter has been investigated and the existing different typology and the way they are designed have been studied and performing simulations, the effect of each filter on the motor terminal voltage and voltage distribution on stator winding has been studied. At last due to the many times the Iranian workmens have been faced with this matter and the need to the existence of a systematic method to solve this problem, an algorithm for studying the destructive effects and providing the compensation techniques has been stated on this study. Key Words High-frequencymodeling, impedance measurement,overvoltage transients, Cablemodeling.
مدل برای شبیه سازی انتخاب شده است. سپس با شبیه سازی سیستم، اثرات مخرب ولتاژ های سوییچینگ بر موتورهای القایی و تأثیرهر یک از پارامترهای سیستم بر این اثرات مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله آنالیزحساسیت های انجام شده می توان به آنالیز حساسیت نسبت به طول کابل، زمان فراجهش پالس های خروجی اینورتر و هارمونیک ها اشاره نمود. همچنین به منظور بررسی نحوه توزیع ولتاژ بر روی سیم پیچی استاتور، از مدل گسترده موتور القایی استفاده شده است. در این مرحله نیز با انجام آنالیز حساسیت، نحوه تغییرات توزیع ولتاژ بر روی سیم پیچی نسبت به پارامترهای مختلف سیستم از جمله طول کابل و زمان فراجهش پالس خروجی اینورتر بررسی شده است. با مقایسه نتایج شبیه سازی های انجام شده در این مرحله با استانداردهای موجود، استفاده از راهکارهای جبران برای سیستم امری ضروری به نظر رسید. واژه های کلیدی:1- مدل سازی فرکانس بالا 2-اندازه گیری امپدانس 3-اضافه ولتاژهای گذرا 4-مدلسازی کابل از متداولترین راهکارهای جبران می توان به فیلترها اشاره نمود. در یک تقسیم بندی کلی فیلترهای مورد استفاده برای این سیستم را می توان به فیلترهای واقع در ترمینال موتور و فیلترهای واقع در خروجی اینورتر تقسیم بندی نمود. در قسمت آخر از این تحقیق، اصول عملکرد هر یک از این فیلترها بررسی شده و توپولوژی های مختلف موجود و نحوه یِ طراحیِ هر یک از آن ها مورد مطالعه قرار گرفته است و با انجام شبیه سازی،تأثیر هر یک از این فیلترها بر ولتاژ ترمینال موتور و نحوه ی ِ توزیع آن بر روی سیم پیچی بررسی شده است. در پایان با توجه به کثرت مواجهه یِ صنعتگران ایرانی با این موضوع و نیاز به وجود یک روش سیستماتیک برای حل آن، الگوریتمی برای بررسی اثرات مخرب و ارایه راهکارهای جبران بر پایه ی این تحقیق بیان شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی