Yugra State University BulletinYugra State University BulletinВестник Югорского государственного университета1816-92282078-9114Yugra State University63523510.18822/byusu20240232-36POWER INDUSTRYЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКАResearch ArticleSelf-starting of induction motors at non-sinusoidal power source voltageСамозапуск асинхронных двигателей при несинусоидальном напряжении источника питанияPlankovAlexander A.ПланковАлександр Анатольевич
Russian Federation

Candidate of Technical Sciences, Еngineer

кандидат технических наук, инженер

mail_tochka_ru@mail.ruLTD «PNK DEVELOPMENT»ООО «ПНК ДЕВЕЛОПМЕНТ»1010202420232361708202417082024Copyright ©; 2024, Yugra State UniversityCopyright ©; 2024, Югорский государственный университет2024Yugra State UniversityЮгорский государственный университетhttps://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0https://vestnikugrasu.org/byusu/article/view/635235

Subject of research: the process of self-starting of asynchronous electric motors in the presence of higher harmonics in the supply voltage network.

Purpose of research: analysis of the influence of non-sinusoidal voltage on the duration of self-starting of asynchronous motors and the amount of additional heating during self-starting.

Methods and objects of research: modeling of the self-starting mode of an asynchronous motor in the coordinate system α, β, 0; simulation modeling in Matlab Simulink.

Main results of research: it has been shown that failure to take into account higher harmonics when the total harmonic distortion (THD) limit values are reached can result in an error in determining the self-start time by more than 20 % and the heating temperature by more than 10 %.

Предмет исследования: процесс самозапуска асинхронных электродвигателей при наличии высших гармоник в сети питающего напряжения.

Цель исследования: анализ влияния несинусоидальности напряжения на длительность самозапуска асинхронных двигателей и величину дополнительного нагрева при самозапуске.

Методы и объекты исследования: моделирование режима самозапуска асинхронного двигателя в системе координат α, β, 0; имитационное моделирование в Matlab Simulink.

Результаты исследования: показано, что неучет высших гармоник при достижении предельных значений суммарного коэффициента гармонических искажений (THD) может дать погрешность в определении времени самозапуска более чем на 20 %, температуры нагрева – более чем на 10 %.

self-startingasynchronous electric motorhigher harmonicselectromagnetic torqueelectric motor heatingсамозапускасинхронный электродвигательвысшие гармоникиэлектромагнитный моментнагрев электродвигателяВалянский, А. В. Методика оценки влияния качества электрической энергии на надежность работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором / А. В. Валянский, И. И. Карташев, Ю. В. Шаров. – Текст: непосредственный // Электричество. – 2015. – № 6. – С. 24-29.Влияние показателей качества электроэнергии на надежность асинхронных электродвигателей / А. Н. Назарычев, А. Н. Скамьин, А. В. Коптева [и др.]. – Текст: непосредственный // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики : Мат. 94-го заседания Международ. науч. семинара, Алушта, 19–23 сентября 2022 года / 2022. – С. 61-70.Дмитриев, Н. А. Влияние несинусоидальности на надежность асинхронного двигателя в системе электроснабжения сельских районов / Н. А. Дмитриев. – Текст: непосредственный // Международный технико-экономический журнал. – 2020. – № 5. – С. 37-43. – DOI 10.34286/1995-4646-2020-74-5-37-43Зарифьян, А. А. Расчетная методика определения потерь в асинхронном тяговом двигателе электровоза при изменяющейся нагрузке / А. А. Зарифьян, П. Г. Колпахчьян. – Текст: непосредственный // Бюллетень результатов научных исследований. – 2023. – № 2. – С. 81-91. – DOI 10.20295/2223-9987-2023-2-81-91.Казаков, Ю. Б. Влияние несинусоидальности питающего напряжения на виброшумовые характеристики асинхронных двигателей / Ю. Б. Казаков, Ю. И. Бондаренко. – Текст: непосредственный // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. – 2015. – № 3. – С. 34-38. – DOI 10.17588/2072-2672.2015.3.034-038.Макаров, В. Г. Модель электропривода малой мощности в пакете MATLAB / В. Г. Макаров, А. М. Шаряпов. – Текст: непосредственный // Вестник Технологического университета. – 2022. – Т. 25, № 12. – С. 133-138. – DOI 10.55421/1998-7072_2022_25_12_133.Немцев, Г. А. Влияние высших гармонических составляющих на работу асинхронных двигателей / Г. А. Немцев, Е. А. Селезнев, Л. А. Шестакова. – Текст: непосредственный // Вестник Чувашского университета. – 2014. – № 2. – С. 46-51.Путилин, К. П. Добавочные потери в автономных системах электроснабжения со статическими преобразователями / К. П. Путилин, А. К. Пронина, Ю. А. Майорова. – Текст: непосредственный // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2019. – Т. 62, № 1. – С. 106-112. – DOI 10.17213/0136-3360-2019-1-106-112.Effects of Injected Harmonics on Torque Pulsations of a Three Phase Induction Motor: Study on SPWM B / S. Venkat Raman, P. R. Tripathi, G. S. Gupta and R. K. Keshri // 2020 International Conference on Computational Performance Evaluation (ComPE), Shillong, India. – 2020. – pp. 637-642. – DOI: 10.1109/ComPE49325.2020.9200018.Experimental study on the influence of high frequency PWM harmonics on the losses of induction motor / Meihui Jiang, Jun Tian, Hui Hwang Goh, Jiawei Yi, Shenwang Li, Dongdong Zhang, Thomas Wu // Energy Reports. – Volume 8. –Supplement 8. – 2022. – Pages 332-342. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.09.158.G.K. Singh A research survey of induction motor operation with non-sinusoidal supply wave forms //Electric Power Systems Research. – Volume 75. – Issues 2–3. – 2005. – Pages 200-213. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2005.04.001.S. A. Deraz and H. Z. Azazi Impact of distorted voltage on three-phase induction motor performance //2017 Nineteenth International Middle East Power Systems Conference (MEPCON), Cairo, Egypt. – 2017. – pp. 857-863. – DOI: 10.1109/MEPCON.2017.8301280.Skamyin, A. Static load characteristics in the presence of high harmonics / A. Skamyin, O. Vasilkov // E3S Web of Conferences : International Scientific Conference on Energy, Environmental and Construction Engineering, EECE 2019, Saint-Petersburg, 19–20 ноября 2019 года. Vol. 140. – Saint-Petersburg: EDP Sciences, 2019. – P. 10005. – DOI 10.1051/e3sconf/201914010005.