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研究生:黃俊瑋
研究生(外文):Jyun-Wei Huang
論文名稱:三相感應機於史坦梅茲接法下之平衡操作
論文名稱(外文):Balanced operation of a Three-Phase Induction Motor with Steinmetz Connection
指導教授:王耀諄王耀諄引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:電機工程系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:史坦梅茲接法電壓不平衡率三相感應電動機被動電路元件
外文關鍵詞:Three-phase induction motorPassive circuit elementsSteinmetz ConnectionVoltage Unbalance
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由於經濟效益與地理環境的諸多限制下,電力公司的輸配電線路無法全面性落實,許多偏遠山區或離島仍未能供應三相電源。對於缺乏電力設備及供電未完善之地區,為滿足該地區之基礎農作灌溉工作,一般採用供電較為普及的單相電源,並利用史坦梅茲(Steinmetz)電路接法,以驅動三相電動機,達到設備充分使用並使其更具實用價值。本文提出一個使用被動電路元件所組成的史坦梅茲電路,與具有單一最佳電容值的史坦梅茲電路作比較,證實提出的史坦梅茲電路可以使三相感應機達到平衡運轉,解決史坦梅茲電路電流、電壓不平衡率與震盪轉矩過大的問題。本文並且利用EMTP電磁暫態軟體的通用電機模組(Universal Machines)模擬感應電動機於史坦梅茲接法下電流、電壓不平衡率與震盪轉矩的改善情況。最後,再以電力分析儀實地量測一375W的三相感應電動機,比較所測得之數據與模擬結果。
Because of economic and geographic limitations, many remote areas and islands are not electrified by three-phase electric power. At locations where only single-phase electricity is available, three-phase induction motors with Steinmetz connection are widely used as mechanical power source for agricultural irrigation. This thesis proposes a Steinmetz circuit using passive circuit elements which solves the problem of unbalance operation in the traditional steinmetz circuit using a optimization pure capacitor. This thesis simulates the proposed Steinmetz circuit using the Universal machine module of the EMTP to study the improvement in current and voltage unbalance and pulsating torque. Experiments on a 375W induction motor are carried out to validate the results of simulation.
中文摘要 ------------------------------------ i
英文摘要 ------------------------------------ ii
誌謝 ------------------------------------ iii
目錄 ------------------------------------ iv
表目錄 ------------------------------------ vi
圖目錄 ------------------------------------ vii
符號說明 ------------------------------------ xi
第一章 緒論-------------------------------- 1
1.1 研究背景與動機------------- 1
1.2 研究目標與研究方法--------- 2
1.3 相關文獻回顧--------------- 2
1.4 論文大綱------------------- 4
第二章 電壓不平衡之介紹與分析-------------- 5
2.1 前言----------------------- 5
2.2 電壓不平衡之成因----------- 5
2.3 對稱分量法----------------- 6
2.4 不平衡率的定義------------- 7
2.5 電壓不平衡因素之速算法----- 11
2.6 電壓不平衡之改善----------- 12
2.7 本章結論------------------- 13
第三章 感應電機動作原理及EMTP系統模型------ 14
3.1 前言----------------------- 14
3.2 感應電動機動作原理--------- 14
3.3 EMTP之介紹----------------- 15
3.3.1 ATPDraw之簡介-------------- 15
3.3.2 PlotXY之簡介--------------- 15
3.4 萬用電機(UM)之簡介--------- 16
3.4.1 萬用電機(UM)之架構--------- 17
3.4.2 萬用電機的機械系統--------- 17
3.5 實驗電機參數之量測--------- 20
3.5.1 直流定子電阻試驗----------- 20
3.5.2 堵轉試驗------------------- 22
3.5.3 同步轉速試驗--------------- 24
3.6 結論----------------------- 26
第四章 史坦梅茲接法之平衡運轉等效電路分析-- 27
4.1 前言----------------------- 27
4.2 史坦梅茲接法之電路模型----- 27
4.2.1 三相感應電動機之Y接史坦梅茲電路模型-------------------31
4.2.2 Y接史坦梅茲接法於平衡運轉下之阻抗分析-----------------33
4.2.3 接三相感應電動機之史坦梅茲電路模型-------------------37
4.2.4 接史坦梅茲接法於平衡運轉下之阻抗分析-----------------39
4.3 結論--------------------------------------------------42
第五章 史坦梅茲電路於平衡運轉下之解析、模擬與實測之比較---------------43
5.1 前言----------------------- 43
5.2 Y接史坦梅茲接法於平衡運轉下之解析、模擬與實測---------45
5.2.1 解析法中之「負電阻」的不合理現象---------------------45
5.2.2 解析法中於平衡運轉下之元件值的選擇-------------------48
5.2.3 史坦梅茲電路於平衡運轉下之EMTP模擬分析---------------55
5.2.4 解析法、EMTP模擬與實際測量之比較---------------------58
5.2.5 結論----------------------- 71
第六章 結論-------------------------------- 72
6.1 總結----------------------- 72
6.2 未來研究方向--------------- 74
參考文獻---------------------------- 75
附錄-------------------------------- 78
作者簡歷---------------------------- 81
[1]王耀諄,1999,「三相感應電動機於不平衡電壓下之穩態分析」,科技學刊,第八卷,第三期,頁. 205-214。
[2]王耀諄、謝孟憲,1999,「以新型圓線圖法計算三相感應電動機在不平衡電壓下之運轉特性」,國立雲林科技大學,碩士論文。
[3]王耀諄、劉士傑,2001,「以有限元素法探討電力系統三相電壓不平衡之成因及其對感應電動機之影響」,國立雲林科技大學,碩士論文。
[4]王耀諄、梁博華,2008,「三相感應電動機之不平衡操作研究」,國立雲林科技大學,碩士論文。
[5]J. E. Brown and C. S. Jha, 1959, “The starting of a three-phase induction motor connected to a single-phase supply system,” IEE Proceedings, Vol. 106A, pp. 183-190.
[6]B. him Singh, R. B. Saxena, S. S. Murthy and B. P. Singh, 1988, “A single-phase self-excited induction generator for lighting loads in remote areas,” International Journal on Electricity Engineering Education, Vol. 25, pp. 269-275.
[7]A. H. Al-Bahrani and N. H. Malik, 1990, “Steady state analysis and performance characteristics of a three-phase induction generator self-excited with a single capacitor,” IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 5, No. 4, pp. 725-732.
[8]T. F. Chan, 1999, “Performance analysis of a three-phase induction generator self-excited with a single capacitance,” Energy Conversion, IEEE Transactions on, Vol. 14, pp. 894-900, Dec 1999.
[9]T. F. Chan and L. L. Lai, 2002, “Capacitance requirements of a three-phase induction generator self-excited with a single capacitance and supplying a single-phase load,” Energy Conversion, IEEE Transactions on, Vol. 17, No. 1, pp. 90–94, Mar 2002.
[10]王耀諄、李明學,2003,「三相感應電動機於史坦梅茲接法下其震盪轉矩之解析模型、模擬與實測」,國立雲林科技大學,碩士論文。
[11]王耀諄、陳盈志,2006,「三相感應電動機史坦梅茲接法最佳電容之分析」,國立雲林科技大學,碩士論文。
[12]王耀諄、鄭偉韋,2008,「三相感應電動機於史坦梅茲接法下電容控制電路之研製」,國立雲林科技大學,碩士論文。
[13]王耀諄、張成仲,1995,“電力品質-淺談三相電壓不平衡”電力電子技術雙月刊,第26期,頁124-132,4月。
[14]台灣電力公司業務處編,1979,配電技術手冊(二) 架空配電線路設計手冊,員工訓練所印。
[15]P. Pillay, P. Hofmann, M. Manyage, 2002, “Derating of Induction Motors Operating with a Combination of Unbalanced Voltages and Over or Undervoltages,” IEEE Transations on Energy Conversion, Vol. 17, No. 4, pp. 485-491, December.
[16]王耀諄編著,電力品質,高立出版社,2005。
[17]K. U. Leuven EMTP Center, 1987, Alternative Transients Program Rule Book, Leuven EMTP Center, Belgium.
[18]H. K. HØidalen and L. Prikler, 2002, ATPDRAW version 3.5 for Windows 9x/NT/2000/XP User’s Manual, Preliminary Release No. 1.1 October.
[19]Bonneville Power Administration, 1987, ElectroMagnetic Transients Program Theory Book, Bonneville Power Administration, America.
[20]S. F. Mauser and T. E. McDermott, 1986, Electromagnetic Transients Program Application Guide, Electric Power Research Institute, EL-4650 Research Project 2149-1 Final Report, November.
[21]A. Tozune and Deng, July 1991, “Balanced operation of three-phase induction motor with asymmetrical stator windings connected to single phase supply system,” IEE PROCEEDINGS-B, Vol. 138, No. 4, pp. 167-174.
[22]B. N. Chaudhari and B. G. Fernandes, July 2004, “Performance of Line start permanent magnet synchronous motor with single-phase supply system,” IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 151, No. 1, pp. 83-90
[23]T. F. Chan, 2001, “Steady-state analysis and performance of a stand-alone three-phase induction generator with asymmetrically connected load impedances and excitation capacitances” IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 16, No. 4, pp. 327-333.
[24]Ching-Yin Lee, 1999, “Effects of unbalanced voltage on the operation performance of a three-phase induction motor,” IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 14, No. 2, pp. 202-208.
[25]I. A. M. Abdel-Halim and M. M. Salama, 1995, “Performance of a Three-Phase Induction Motor Fed from a Non-ideal Single-phase Supply, ” ETEP, Vol. 5, No. 3, pp. 215-220.
[26]Li Wang and Lih-Shyh Liu, 2000, “Analyses of unbalanced voltages on startup transients of a three-phase induction motor using EMTP models,” Power Engineering Society Winter Meeting, 2000. IEEE Vol. 1, pp. 308 –312.
[27]Z. Daboussi and N. Mohan, 1988,“Digital simulation of Field-Oriented control of induction motor drives using EMTP,” IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 3, No. 3, pp. 667-673.
[28]T. F. Chan, 1997, “Performance analysis of a three-phase induction generator self-excited with a single capacitance,” present at IEEE/PES 1997 Winter Meeting, New York, Paper PE-028-EC-0-10-1997.
[29]陳在相、楊承翰,2008,“電壓不平衡率定義之探討”,第二十九屆電力工程研討會,頁.1308-1313。
[30]陳在相、楊承翰,2008,“電壓不平衡對感應電動機影響之探討”,第二十九屆電力工程研討會,頁.1314-1319。
[31]陳在相、黃維澤,1999,「電壓,電流不平衡率定義之探討與分析」,國立台灣科技大學碩士論文。
[32]王醴、劉立士,「三相感應電動機於不平衡三相電源下之分析」,國立成功大學碩士論文,1999。
[33]王醴、陳賜恭,2002,「單相感應發電機與單相感應馬達之特性分析」,國立成功大學碩士論文。
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