Badania wstępne silnika o mocy 5600 kw w warunkach występowania subharmonicznych napięcia

This work deals with investigations of 5600 kW induction cage motor designed for driving a fan of high value moment of inertia, under supply voltage containing subharmonics injection. The results of field calculations in Ansys Electronics (Ansys Electromagnetics) environment are presented for subharmonics of various frequencies. The article presents the influence of subharmonic voltage on the stator windings current waveforms, electromagnetic torque fluctuations and power losses of the motor. It was found that subharmonics occurring in real power systems can cause significant fluctuations of the electromagnetic torque and increase in power losses of high power machines. The increase of power losses is particularly important in the case of low frequency subharmonics and it can cause excessive windings heating. The operation of high power machines with a higher stator windings temperature can lead to a faster thermal degradation of insulation system and motor destruction.

Artykuł poświęcony jest badaniom silnika o mocy 5600 kW przeznaczonym do napędu wentylatora o dużym masowym momencie bezwładności, zasilanym napięciem zawierającym subharmoniczne. Wyniki obliczeń polowych wykonane w środowisku Ansys Electronics (Ansys Electromagnetics) zostały przedstawione dla subharmonicznych napięcia o różnych częstotliwościach. W artykule przedstawiono wpływ subharmonicznych napięcia na przebiegi prądu w uzwojeniu stojana, wahania momentu elektromagnetycznegooraz straty mocy. Stwierdzono, że subharmoniczne występujące w rzeczywistych systemach elektroenergetycznych mogą powodować znaczące wahania momentu elektromagnetycznego oraz wzrost strat w uzwojeniach silników dużej mocy. Wzrost strat jest szczególnie istotny w przypadku subharmonicznych o niskiej częstotliwości i może spowodować nadmierny wzrost temperatury uzwojeń. Praca maszyny z wyższą temperaturą uzwojenia może doprowadzić do szybszej degradacji termicznej układu izolacyjnego i do uszkodzenia silnika.