(For USM Staff/Student Only)

EngLib USM > Ω School of Electrical & Electronic Engineering >

Effects of voltage unbalance on the efficiency and power factor of three phase induction motors / Mohd Riduan Bin Ismail

Effects of voltage unbalance on the efficiency and power factor of three phase induction motors_Mohd Riduan Bin Ismail_E3_2010_875003583_00003084277_NI
Keseluruhan projek ini merangkumi kesan ketidak seimbangan voltan tiga fasa terhadap motor induksi tiga fasa. Antara kesan yang akan dikaji adalah terhadap kecekapan serta faktor kuasa motor tersebut bagi nilai voltan ketidak seimbangan pada satu fasa dan dua fasa. Ketidak seimbangan voltage boleh disebabkan oleh penggunaan alatan yang menggunakan punca kuasa satu fasa, maka voltan yang diterima oleh motor induksi selepas dari itu adalah tidak seimbang lagi. Ketidak seimbangan voltage boleh terjadi sama ada pada satu fasa, dua fasa atau pada ketiga-tiga fasa voltan, dan ini merupakan satu fenomena terburuk terhadap kualiti penghantaran kuasa jika ianya berlaku. Definasi ketidak seimbangan voltan yang digunakan adalah phase voltage unbalance in percent (PVUR), yang didefinasikan dalam IEEE Std 141. Bagi menganalisis dua nilai tersebut, kelajuan, kuasa, daya kilas dan nilai arus diambil semasa menjalankan eksperimen didalam makmal kuasa. Faktor ketidak seimbangan voltan yang dibenarkan di dalam penggunaan adalah sebanyak 5% maksimum. Namum bagi menjalankan ujikaji dan eksperimen, ketidak seimbangan sehingga 7% diambil kira dan dikaji kesan-kesannya. Bagi membuat perbandingan hasil kajian, simulasi kajian juga dijalankan mengunakan perisian PSIM 4.5. Bagi menjalankan kajian menggunakan perisian ini, dua ujian didalam makmal perlu dilakukan terlebih dahulu, iaitu ujian pemutar pegun (blocked rotor test) dan ujian bebas beban (no-load test). Kedua-dua ujian ini dijalankan untuk mendapatkan nilai parameter didalam motor induksi tiga fasa, nilai parameter ini perlu dimasukkan di dalam parameter motor di dalam perisian tersebut bagi menghasilkan ciri-ciri yang sama dengan motor yang xv digunakan di dalam menjalankan eksperimen di makmal kuasa. Motor induksi sangkar tupai dengan ciri-cirinya adalah 4 kutub, 175 Watt, 415 Volt dan 0.46 Ampere digunakan sepanjang menjalankan projek ini. Namum semasa ujian, analisis tersebut dijalankan menggunakan analisis satu fasa. Ini bagi memudahkan analisis motor, tanpa merubah atau menganggu nilai parameter motor tersebut. Bagi eksperimen didalam makmal kuasa, terdapat dua variasi pembolehubah yang ditetapkan, pertama adalah kuasa keluaran dan kedua adalah daya kilas. Maka pembolehubah yang lainnya dapat dilihat serta dijadikan titik penilaian didalam menjalankan eksperimen dengan lebih efektif. Semasa menjalankan eksperimen dan simulasi dengan pembolehubah kuasa keluaran ditetapkan, didapati bahawa kecekapan motor adalah menurun, dan bagi eksperimen dan simulasi dengan pembolehubah daya kilas ditetapkan, juga didapati bahawa kecekapan motor adalah menurun. Maka, dapat disimpulkan bahawa kecekapan motor adalah semakin menurun dengan peningkatan peratusan PVUR. Namun sebaliknya berlaku kepada faktor kuasa motor, dimana didapati bahawa bagi kedua-dua pembolehubah ditetapkan, faktor kuasa semakin meningkat, walaupun peningkatannya adalah sedikit. ___________________________________________________________________________________ Overall project includes the effects of three phase unbalance voltage of the three phase induction motor. Among the effects to be studied is the motor efficiency and power factor value for the unbalance voltage in a phase and two phases. Unbalance voltage can be cause by single phase load user that makes three phase line voltage that receive by induction become unbalance. Unbalance voltage can occur on single phase, two phases or even on the three phases, that’s the most crucial problem of quality power distribution if it’s happen. The definition used in this project to define the unbalance voltage is phase voltage unbalance in percent (PVUR) defined in IEEE Std 141. To analyze motor efficiency and power factor the speed, input power, output power, torque and current values is taken during conducted the experiments in power laboratory. In the normal usage, the allowable percentage of phase unbalance factor is 5%. But for the experimental purpose, unbalance voltage until 7% is take for consideration and experimented. For the study to compare results, simulation studies are conducted using the software PSIM 4.5. To conduct research using this software, two tests in the laboratory is needed first, the blocked rotor test and no-load test. Both tests are conducted to obtain the parameter values in the three-phase induction motor, the value of this parameter must be included in the motor parameters in the software to produce features with the same motor used in carrying out experiments in power laboratory. Squirrel cage Induction motor with 4 pole, 175 Watt, 415V and 0.46A in rating is used in experiment and this project. For simplicity, analysis was conducted using a per phase analysis. This is to facilitate the analysis of motor, without change or disrupt the value of the motor parameters. For the experiments in power xvii laboratory, there are two variants of a variable defined, the first is power output and second is torque. And others variable are changes according to changes in voltage. When conducted an experiment and simulation for constant torque, generally motor efficiency is dropping for unbalance on single phase and unbalance on two phases unbalance. While for the constant output power also shows the same trend of graph. As that, it can be conclude that the efficiency is decreasing with increasing of PVUR in percentage. Power factor of the motor show different result, for both constant torque and constant output power experiment and simulation it shows that power factor is increasing even though it’s just a small amount.
Contributor(s):
Mohd Riduan Ismail - Author
Primary Item Type:
Final Year Project
Identifiers:
Accession Number : 875003583
Barcode : 00003084277
Language:
English
Subject Keywords:
effects of three phase unbalance voltage of the three phase induction motor.; efficiency and power factor the speed, input power, output power, torque and current values is taken during conducted the experiments in power laboratory; Squirrel cage Induction motor with 4 pole, 175 Watt, 415V and 0.46A in rating is used in experiment and this project
First presented to the public:
1/4/2010
Original Publication Date:
3/14/2018
Citation:
Extents:
Number of Pages - 103
License Grantor / Date Granted:
  / ( View License )
Date Deposited
2018-03-14 15:43:18.66
Date Last Updated
2018-06-01 09:36:19.2685
Submitter:
Nor Hayati Ismail

All Versions

Thumbnail Name Version Created Date
Effects of voltage unbalance on the efficiency and power factor of three phase induction motors / Mohd Riduan Bin Ismail1 2018-03-14 15:43:18.66