A high-frequency modeling of AC motor in a frequency range from 40 Hz to 110 MHz

Introduction. Most electromagnetic compatibility models developed for the study of three-phase induction machines are generally valid for low and medium frequencies (<< 1 MHz). This frequency limit seems to be too restrictive for the overall study of conducted electromagnetic interference. In this paper, the model is using the proposed model and compared with experimental results in low and medium frequency. And then, the high-frequency modeling of induction motor is presented new method based on transfer function model. The proposed methodology is verified on an experimental and simulation, it’s suitable for prediction of the terminal overvoltage analysis and electromagnetic interference problems and common-mode and differential-mode currents. The novelty of the work consists to develop an improved high-frequency motor model based on transfer function to represent the motor high-frequency behavior for frequency-domain analyses in the frequency range from 40 Hz up to 110 MHz .The purpose of this work is to study the common-mode impedance and the differential-mode impedance of AC motor. The determination of these impedances is done for firstly both common and differential modes at low and medium frequency, and then common-mode and differential-mode characteristics at high frequency. Methods. For the study of the path of common-mode and differential-mode currents in typical AC motor (0.25 kW, 50 Hz) an identification method in high frequency for induction motor has been proposed based on the transfer function in differential-mode and common-mode configuration. The low and medium frequency model were presented in the first time based on equivalent circuit of electrical motor. Then, the common-mode and differential-mode impedances were defined in high frequency using asymptotic approach. This motor was studied by MATLAB Software for simulation and also experimental measurements. Results. All the simulations were performed using the mathematical model and the results obtained are validated by experimental measurements performed in the University of the Federal Armed Forces Hamburg in Germany. The obtained results of common-mode and differential-mode at low frequency, medium and high frequency are compared between simulation and experiment.Вступ. Більшість моделей електромагнітної сумісності, розроблених для дослідження трифазних асинхронних машин, загалом застосовні для низьких та середніх частот (<<1 МГц). Ця частотна межа здається надто суворою для загального вивчення кондуктивних електромагнітних перешкод. У цій статті запропонована модель використовується і порівнюється з експериментальними результатами за низької та середньої частоти. Потім представлений новий метод високочастотного моделювання асинхронного двигуна, що базується на моделі передавальної функції. Запропонована методологія перевірена експериментально та за допомогою моделювання, вона придатна для прогнозування аналізу перенапруг на клемах та проблем електромагнітних перешкод, а також синфазних та диференціальних струмів. Новизна запропонованої роботи полягає у розробці вдосконаленої моделі високочастотного двигуна на основі передавальної функції для представлення високочастотної поведінки двигуна для аналізу частотної області в діапазоні частот від 40 Гц до 110 МГц. Мета роботи полягає у вивченні синфазного імпедансу та диференціального імпедансу двигуна змінного струму. Визначення цих імпедансів виконується спочатку для синфазних та диференціальних мод на низькій та середній частоті, а потім для синфазних та диференціальних характеристик на високій частоті. Методи. Для дослідження шляху синфазних та диференціальних струмів у типовому двигуні змінного струму (0,25 кВт, 50 Гц) було запропоновано метод ідентифікації на високій частоті для асинхронного двигуна, заснований на передавальній функції у конфігураціях диференціального та синфазного режимів. Вперше представлена низько- та середньочастотна модель на основі схеми заміщення електродвигуна. Потім синфазний та диференціальний імпеданси визначені на високій частоті з використанням асимптотичного підходу. Цей двигун був вивчений програмним забезпеченням MATLAB для моделювання та експериментальних вимірювань. Результати. Все моделювання виконано з використанням математичної моделі, а отримані результати підтверджені експериментальними вимірами, проведеними в Університеті федеральних збройних сил у Гамбурзі, Німеччина. Отримані результати синфазного та диференціального режиму на низькій частоті, середній та високій частоті порівнюються між моделюванням та експериментом

Measurement and analysis of common and differential modes conducted emissions generated by an AC/DC converter

Introduction. Rectifiers are the most important converters in a very wide field: the transport of electrical energy in direct current and in the applications of direct current motors. In most electrical and electronic systems, rectifiers are non-linear loads made up of diodes, therefore they are a source of harmonic pollution at a base frequency with a distorting line current signal that generates electromagnetic interference. There are two disturbance modes: common mode and differential mode. These disturbances caused by the rapid variation of current and voltage as a function of time due to the switching of active components, passive components such as inductors, capacitors, coupling, etc. The purpose of this work is to study the conducted emissions generated by a rectifier connected to the Line Impedance Stabilizing Network in an electric circuit. The determination of these disturbances is done for firstly both common and differential modes at high frequency, and secondly harmonics current, line current at low frequency. The novelty of the proposed work consists in presenting a study of disturbance generated by rectifiers using simulation and also experimental measurements at low and high frequencies in order to compare the results. Methods. For the study of the disturbances conducted by the diode bridge converter (rectifier), the sources of conducted electromagnetic disturbances were presented in the first time. Then, the common and differential modes were defined. This converter was studied by LTspice Software for simulation and also experimental measurements at low frequency for harmonics current and high frequencies for disturbances in common and differential modes. Results. All the simulations were performed using the LTspice software and the results obtained are validated by experimental measurements performed in the APELEC laboratory at the University of Sidi Bel-Abbes in Algeria. The obtained results of conducted emissions at high frequency and total harmonics distortion of current at low frequency are compared between simulation and experiment. Вступ. Випрямлячі є найважливішими перетворювачами у дуже широкій сфері застосування: передача електроенергії постійного струму та застосування двигунів постійного струму. У більшості електричних та електронних систем випрямлячі є нелінійними навантаженнями, що складаються з діодів, тому вони є джерелом гармонійних «забруднень» на базовій частоті зі спотворенням сигналу лінійного струму, що генерує електромагнітні завади. Існує два режими завад: загальний та диференціальний режим. Ці завади викликані швидкою зміною струму і напруги в залежності від часу через перемикання активних компонентів, пасивних компонентів, таких як котушки індуктивності, конденсатори, муфти та ін. Метою даної роботи є вивчення кондуктивних випромінювань, створюваних випрямлячем, під‘єднаним до мережі стабілізатора повного опору лінії в електричному колі. Визначення цих завад проводиться, по-перше, як для  загального, такі для диференціального режимів на високій частоті, а по-друге, для гармонічного струму, лінійного струму на низькій частоті. Новизна запропонованої роботи полягає у поданні дослідження завад, створюваних випрямлячами, з використанням моделювання, а також експериментальних вимірювань на низьких та високих частотах для порівняння результатів. Методи. Для дослідження завад, створюваних діодним мостовим перетворювачем (випрямлячем), вперше були представлені джерела електромагнітних завад, що виникають. Потім було визначено загальний та диференціальний режими. Цей перетворювач був вивчений програмним забезпеченням LTspice для моделювання, а також експериментальними вимірюваннями на низьких частотах для гармонійного струму та високих частот для завад у загальному та диференціальному режимах. Результати. Усі моделювання були виконані з використанням програмного забезпечення LTspice, а отримані результати підтверджені експериментальними вимірюваннями, проведеними в лабораторії APELEC в Університеті Сіді-Бель-Аббес в Алжирі. Отримані результати для кондуктивних завад на високій частоті та повних гармонічних спотворень струму на низькій частоті порівнюються стосовно моделювання та експерименту.

Influence of the coupling between the mechanical characteristics and the welding conditions by the FSSW process: case of the bi-material aluminum-steel

The present study investigates the effect of joining parameters on the mechanical characteristics of dissimilar friction stir spot welding (FSSW) between aluminum alloys and galvanized steel. Mechanical performance has been evaluated by shear and microhardness testing. A macrostructural examination has revealed the creation of mechanical interlocking in the Al steel connections. Shear failure load has increased with increasing both tool rotational speed and plunge depth for all FSSW connections. Higher plunge depth has improved the mechanical interlocking between lower and upper sheet due to the formation of hoo

Influence of the Coupling between the Mechanical Characteristics and the Welding Conditions by the FSSW Process: Case of the Bimaterial Alu-Steel

The present study investigates the effect of joining parameters on the mechanical characteristics of dissimilar friction stir spot welding (FSSW) between AA 6061 Al and galvanized steel. Mechanical performance has been evaluated by shear and microhardnes testing. A macrostructural examination has revealed the creation of mechanical interlocking in the Al steel connections. Shear failure load has increased with increasing both tool rotational speed and plunge depth for all FSSW connections. Higher plunge depth has improved the mechanical interlocking between lower and upper sheet due to the formation of a larger secondary flash

Systems responses to progressive water stress in durum wheat

Durum wheat is susceptible to terminal drought which can greatly decrease grain yield. Breeding to improve crop yield is hampered by inadequate knowledge of how the physiological and metabolic changes caused by drought are related to gene expression. To gain better insight into mechanisms defining resistance to water stress we studied the physiological and transcriptome responses of three durum breeding lines varying for yield stability under drought. Parents of a mapping population (Lahn x Cham1) and a recombinant inbred line (RIL2219) showed lowered flag leaf relative water content, water potential and photosynthesis when subjected to controlled water stress time transient experiments over a six-day period. RIL2219 lost less water and showed constitutively higher stomatal conductance, photosynthesis, transpiration, abscisic acid content and enhanced osmotic adjustment at equivalent leaf water compared to parents, thus defining a physiological strategy for high yield stability under water stress. Parallel analysis of the flag leaf transcriptome under stress uncovered global trends of early changes in regulatory pathways, reconfiguration of primary and secondary metabolism and lowered expression of transcripts in photosynthesis in all three lines. Differences in the number of genes, magnitude and profile of their expression response were also established amongst the lines with a high number belonging to regulatory pathways. In addition, we documented a large number of genes showing constitutive differences in leaf transcript expression between the genotypes at control non-stress conditions. Principal Coordinates Analysis uncovered a high level of structure in the transcriptome response to water stress in each wheat line suggesting genome-wide co-ordination of transcription. Utilising a systems-based approach of analysing the integrated wheat's response to water stress, in terms of biological robustness theory, the findings suggest that each durum line transcriptome responded to water stress in a genome-specific manner which contributes to an overall different strategy of resistance to water stress

Reactivity of N-methyl-N-(polyfluorobenzyl)acetamides and N-methyl-N-(polyfluorobenzyl)benzamides in Pd-catalyzed C–H bond arylation

International audienceThe influence of fluoro substituents on the aryl group of N-methyl-N-benzylacetamides and N-methyl-N-benzylbenzamides on the regioselectivity of palladium-catalyzed direct arylations was studied. With these (poly)fluoro-substituted tertiary benzamides, the arylations proceed very regioselectively at the C–H bond flanked by two fluoro substituents using 2.5 mol% of air-stable palladium catalysts and PivOK/N,N-dimethylacetamide (DMA) as the reaction conditions. For these reactions, a variety of substituents on the aryl bromide, such as ester, propionyl, acetyl, formyl, nitro, nitrile, methoxy, or methyl, was tolerated. Nitrogen-containing heteroaryl bromides were also successfully used. These results reveal that under our reaction conditions, fluoro substituents act as better directing groups than amides in palladium-catalyzed direct arylations