Estimación de los parámetros de motores de inducción a partir de las medidas de pérdidas de potencia

  • Julio Martin Duarte-Carvajalino Agrosavia
  • Oscar Guerrero-Díaz Universidad Antonio Nariño
  • Ciro Carvajal-Lavastida Universidad Antonio Nariño

Resumen

La nueva norma de etiquetado en Colombia (RETIQ) requiere que los motores de inducción especifiquen su eficiencia en condiciones nominales. La Comisión Internacional de Electrotecnia (CIE) indica tres formas de calcular la eficiencia de motores de inducción. Una de estas formas considera en detalle cada una de las pérdidas de potencia en el motor. Es claro que, desde el punto de vista del fabricante, sería muy ventajoso conocer en detalle cada una de las pérdidas de potencia, con el fin de mejorar la eficiencia del motor. Adicionalmente, las mediciones hechas para el cálculo de las pérdidas de potencia proveen suficiente información para estimar los parámetros eléctricos de los motores de inducción, usando algoritmos de optimización. En este trabajo se explora la estimación de los parámetros del motor de inducción a partir de las medidas indicadas por la CIE para estimar las pérdidas de potencia en motores de inducción. En particular, los algoritmos de optimización global: búsqueda de armonía y el algoritmo genético híbrido arrojan estimados consistentes de los parámetros de inducción del motor. Una vez hallados los parámetros eléctricos del motor de inducción, se puede modelar su funcionamiento a cualquier condición de carga, incluyendo estados transitorios.

Palabras clave: pérdidas de potencia, motor de inducción, optimización, eficiencia

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Citas

[1] IEC Rotating electrical machines, Part 2-1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests, IEC 60034-2-1, 2007.

[2] R. K. Ursem y P. Vadstrup, “Parameter identification of induction motors using stochastic optimization algorithms,” Applied Soft Computing, vol. 4, no. 1, pp. 49–64, 2004. doi: 10.1016/j.asoc.2003.08.002

[3] M. S. Aspalli, S. B. Shetagar and S. F. Kodad, “Estimation of induction motor field efficiency for energy audit and management using genetic algorithm,” 2008 3rd International Conference on Sensing Technology, Tainan, 2008, pp. 440-445. doi: 10.1109/ICSENST.2008.4757144

[4] H. Babei y H. Zayandehroodi, “Estimation of induction motor efficiency value by nature based optimization algorithm,” Int. J. Rev. Life. Sci., vol. 5, no. 8, pp. 473-481, Nov. 2015.

[5] A. Charette, J. Xu, A. Ba-Razzouk, P. Pillay and V. Rajagopalan, “The use of the genetic algorithm for in-situ efficiency measurement of an induction motor,” 2000 IEEE Power Engineering Society Winter Meeting. Conference Proceedings (Cat. No.00CH37077), Singapore, 2000, pp. 392-397 vol.1. doi: 10.1109/PESW.2000.849996

[6] I. Kostov, V. Spasov y V. Rangelova, “Application of genetic algorithms for determining the parameters of induction motors,” Technical Gazette, vol. 16, no. 2, pp. 49-53, 2009.

[7] H. R. Mohammadi y A. Akhavan, “Parameter Estimation of Three-Phase Induction Motor Using Hybrid of Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization,” Hindawi Publishing Corporation Journal of Engineering, vol. 2014, 2014. doi: 10.1155/2014/148204.

[8] T. Phumiphak and C. Chat-uthai, “Estimation of induction motor parameters based on field test coupled with genetic algorithm,” Proceedings. International Conference on Power System Technology, Kunming, China, 2002, pp. 1199-1203 vol.2. doi: 10.1109/ICPST.2002.1047592.

[9] V. Spasov et al., “An efficient approach for determining induction motors parameters,” Acta Tehnica Corviniensis - Bulletin of Engineering, vol. 7, no. 2, pp. 117-122, 2014.

[10] Y. Tai, Z. Liu, H. Yu and J. Liu, “Efficiency optimization of induction motors using genetic algorithm and Hybrid Genetic Algorithm,” 2011 International Conference on Electrical Machines and Systems, Beijing, 2011, pp. 1-4. doi: 10.1109/ICEMS.2011.6073854

[11] J. R. Marques, I. F. Machado and J. R. Cardoso, “Induction motor parameter determination using the harmony search algorithm to power, torque and speed estimation,” IECON 2012 - 38th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, Montreal, QC, 2012, pp. 1835 - 1840. doi: 10.1109/IECON.2012.6388922

[12] Dongjin Bae, Dowan Kim, Hyun-kyo Jung, Song-yop Hahn and Chang Seop Koh, "Determination of induction motor parameters by using neural network based on FEM results," in IEEE Transactions on Magnetics, vol. 33, no. 2, pp. 1924-1927, 1997. doi: 10.1109/20.582668

[13] R. K. Ursem and P. Vadstrup, "Parameter identification of induction motors using differential evolution," The 2003 Congress on Evolutionary Computation, 2003. CEC '03., Canberra, ACT, Australia, 2003, pp. 790-796 Vol. 2. doi: 10.1109/CEC.2003.1299748

[14] V. P. Sakthivel, R. Bhuvaneswari y S. Subramanian, “An accurate and economical approach for induction motor field efficiency estimation using bacterial foraging algorithm,” Measurement, vol. 44, no. 4, pp. 674–684, 2011. doi: 10.1016/j.measurement.2010.12.008

[15] V. P. Sakthivel, R. Bhuvaneswari y S. Subramanian, “Artificial immune system for parameter estimation of induction motor,” Expert Systems with Applications, vol. 37, no. 8, pp. 6109–6115, 2010. doi: 10.1016/j.eswa.2010.02.034
Publicado
2019-05-20