ارائه يك روش هوشمند جهت تخمين بازدهي موتورهاي القايي سه فاز در حال كار

a new intelligent method for under load three phase induction motor efficiency estimation

در سال هاي اخير به دليل افزايش قيمت سوخت هاي فسيلي و در نتيجه افزايش بهاي برق، ضرورت كاهش برق مصرفي در صنايع بيش از پيش احساس شده است. موتورهاي القايي سه فاز از پركاربردترين موتورها در صنايع بوده و در نتيجه قسمت عمده اي از انرژي توسط اين موتورها به مصرف مي رسد. بررسي ها نشان داده كه در اغلب كاربردهاي صنعتي،‌ قدرت نامي موتورها بسيار بيشتر از اندازه بار مكانيكي گردنده با آنها مي باشد. اين در حالي است كه در كمتر از 50 درصد بار نامي موتور،‌ بازدهي موتور افت قابل ملاحظه اي پيدا مي كند.‌ بنابراين انتخاب اندازه صحيح موتور مي تواند باعث صرفه جويي انرژي گردد. روش هاي مرسوم جهت تعيين پارامترهاي موتور و محاسبه راندمان آن نياز به خاموش كردن موتور و آزمايشات پرهزينه مانند آزمايش روتور قفل شده و آزمايش بي باري دارند. در اين مطالعه يك روش هوشمند جهت تخمين بازدهي موتورهاي القايي سه فاز در حال كار پيشنهاد شده است كه در آن نياز به خاموش كردن موتور و آزمايشات پرهزينه وجود ندارد. در روش پيشنهادي از جريان استاتور، ولتاژ استاتور، سرعت روتور و توان ورودي نمونه برداري شده و براساس آنها پارامترهاي مدار معادل موتور القايي توسط الگوريتم فاخته تعيين مي شوند. الگورتيم فاخته يكي از جديدترين الگوريتم هاي تصادفي است كه قابليت بالايي در حل مسائل غيرخطي و پيچيده دارد. روش پيشنهادي بر روي يك موتور القايي سه فاز 3750 وات تست شد و نتايج بدست آمده نشان داد كه روش پيشنهادي از دقت بسيار خوبي برخوردار است.

On-site efficiency determination of induction motor is essential in industrial plants for saving the energy consumption. This paper presents a new application of cuckoo optimization algorithm (COA) approach for field efficiency evaluation of induction motor based on a modified induction motor equivalent circuit. The stray-load loss is considered in the equivalent circuit by adding an equivalent resistor in series with the rotor circuit and its value is derived from the assumed stray-load loss recommended in IEEE Std. 112. The COA approach uses the information about the stator current, stator voltage, input power, stator resistance and speed of the motor and determines the equivalent circuit parameters. Once these parameters are known, the efficiency of motor can be evaluated. The simulation results on a 3.75 kW motor are presented and compared with the results of torque gauge method (TGM), equivalent circuit method (ECM), slip method (SM), current method (CM) and segregated loss method (SLM). The results reveal that the proposed method can evaluate the efficiencies of motor with less than 2% error under normal load conditions. Consequently, the method can be used in motor energy management system for improving the overall energy savings in industry.