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The performance equations of an induction motor operating on a current source inverter are derived using a stationary reference frame of two of the three phases. The equations are well suited for simulation of a current controlled inverter fed induction motor on a digital computer using well known numerical methods of integration. A method is presented for the steady state analysis via state transition signal flow graph. This method is found to offer several advantages over the methods available in the literature using state space techniques. The steady state solution of the equations can be used to show that the rotor flux varies sinusoidally and it induces a sinusoidal voltage in the stator phases accompanied with voltage spikes during commutation.
Übersicht
Für einen Asynchronmotor, der über einen Umrichter mit eingeprägtem Strom arbeitet, werden die Gleichungen in einem auf zwei Strangachsen bezogenen Koordinatensystem aufgestellt. Diese sind für die Simulation des Motors unter Benutzung bekannter Integrationsmethoden auf einen Digitalrechner gut geeignet. Es wird eine Methode zur Untersuchung des stationären Zustands mit Hilfe von Signalflußdiagrammen vorgelegt. Diese Methode weist gegenüber der Darstellung im Zustandsraum einige Vorteile auf. Anhand der Lösungen wird gezeigt, daß der Fluß sich sinusförmig ändert und in den Ständersträngen sinusförmige Spannungen mit überlagerten Spitzen induziert.
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Abbreviations
- i A,i B,i C :
-
Stator phase currents
- i a,i b,i c :
-
rotor phase currents
- l d :
-
D. C. link current
- L g :
-
mutual inductance between stator and rotor phases (L m=3/2L g)
- L sσ,L rσ :
-
leakage inductance of stator and rotor windings per phase
- L s,L r :
-
self inductances of stator and rotor windings
- P :
-
pairs of poles
- R s,R r :
-
stator and rotor resistances per phase
- T cl :
-
electromagnetic torque developed
- u A,u B,u C :
-
stator phase voltages
- u a,u b,u c :
-
rotor phase voltages
- ϕ A ,ϕ B ,ϕ C :
-
stator flux linkages
- ϕ a ,ϕ b ,ϕ c :
-
rotor flux linkages
- σ:
-
1−L 2m /(L s L r)=leakage coefficient
- δ:
-
electrical angle between the axes of the stator and rotor phases
- ω:
-
dδ/dt=angular speed of the rotor
References
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Subbarayudu, D., Subrahmanyam, V. On the steady state analysis of a current fed induction motor. Archiv f. Elektrotechnik 61, 79–88 (1979). https://doi.org/10.1007/BF01580210
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01580210