PERFORMANCE EVALUATION OF AN INDUCTION MOTOR BY USING FINITE ELEMENT METHOD

Abstract

Although induction machines are simple and rugged for operational maintenance purposes, they have indeed somewhat complex stator and rotor slot geometries. Industrial practice demands the maximum efficiency and highest torque values from these machines.

In this study, speed-torque characteristics and torque calculation of a 3 kW squirrel cage induction motor chosen as test machine have been obtained by finite element method. FEMM (Finite Element Method Magnetics) software is utilized for this purpose. On the other hand, no-load and short-circuit experiments are evaluated and compared the results.

Keywords

• Induction Motor,FEM

SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ KULLANILARAK ASENKRON MOTORUN PERFORMANS DEĞERLENDİRMESİ

Abstract

Asenkron makinalar basit ve sağlam yapıları ile işletmelerde bakım kolaylığına sahip olmasının yanında, stator ve rotor oluk geometrileri bakımından aslında karmaşık yapılı makinalardır. Sanayide yaygın kullanılmaları sebebiyle tasarımlarının maksimum verim, en iyi performans ve işletme değerlerini verecek şekilde yapılması gerekir.

Bu çalışmada, Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) kullanılarak, deney makinesi olarak seçilen 3 kW’ lık bir sincap kafesli asenkron motorun karakteristikleri elde edilmiştir. Modellemede Finite Element Method Magnetics (FEMM) paket programı kullanılmıştır. Ayrıca asenkron motorun boşta çalışma ve kısa devre çalışma deneyleri yapılarak elde edilen değerlerden performans analizleri yapılmıştır

Keywords

• Asenkron Motor,SEY

References

1. [1] Gürdal, O., Elektrik Makinalarının Tasarımı, Atlas Yayın Dağıtım, Eylül, 1. Baskı, s514, (2001).
2. [2] Anton H., Bozidar H., Matjaz L., Nikola G., Torque Calculation by Bernstein Bezier's Surfaces IEEE Transactions on Magnetics VOL. 31, NO: 3., pp1885-1887, (MAY 1995).
3. [3] Langraf S. V., Cheernyshev A. Y., The Calculation of Parameters for Equivalent Circuits of Induction Motor on Basis of Catalogue Data, Modern Techniques and Technology ( MTT 2001), pp 113-114,(2001).
4. [4] B. Szabados, J.H. Dableh, G.M. Obermeyer, R.E. Draper, Measurement of The Torque- Speed Characteristics of induction Motors Using An Improved New Digital Approach, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 5, No. 3, pp 565-571, September (1990).
5. [5] D. W. Burow, S. J. Salon, C. J. Slavik, M. J. DeBortoli, Dependence of Torque Calculation on Mesh in Induction Machines, IEEE Transactions on Magnetics, VOL. 31, NO. 6, November, pp 3593-3595, (1995).
6. [6] Galinda, V. A., Fdez, X. M. L., Pinto, J. A. D., Coimbra, A. P., Parametric study of rotor slot shape on a cage induction motor, X International Symposium on Electromagnetics Fields, ISEF'2001, Vol. 1, pp 441-447, (2001).
7. [7] Lindermeyer, D., H,. W., Dommel, A., Moshref, P.Kundur, An induction motoRr parameter estimation method, Electrical Power and Energy Systems 23, pp 251-262, (2001)
8. [8] Yetgin, A.G., ve Çanakoğlu, A.İ., Sonlu elemanlar yöntemini kullanarak asenkron motorun hız-moment karakteristiğinin elde edilmesi, Fırat Üniversitesi, Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17 (4), Elazığ,ss 699–707, (2005).

9. [9] Meeker,D. “http://femm.foster-miller.net” Induction Motor Example, (2002).
10. [10] Meeker,D.,“http://femm.foster-miller.net” Determination of Induction Motor Operating Point, (2002).