Synchronous reluctance motors controlled by variable frequency converters: an application to save energy

Se presenta un estudio sobre aplicaciones de los motores sincrónicos de reluctancia (MSR) controlados por accionamientos de frecuencia variable (AFV), que posibilitan el ahorro de energía. Se realizó una comparación entre las características constructivas de los MSR y los motores asincrónicos de jaula (MA), evaluando las ventajas y limitaciones que aquellos presentan. Una ventaja notable del MSR es que las pérdidas en el rotor se eliminan prácticamente. Una comparación experimental evidenció que para igual momento, el MSR presenta una mayor eficiencia; y que para igual incremento de temperatura, con las mismas dimensiones IEC, se logra más potencia. Por comparaciones entre datos de un fabricante, se demostró las ventajas de utilizar, con el mismo AFV y para cargas centrífugas, un MSR de mayor clase de eficiencia que la de un MA. Un análisis económico con técnicas de descuento, evidenció una atractiva recuperación de la inversión cuando se opera todo el añoA study on applications of synchronous reluctance motor (SynRM) controlled by variable frequency drives (VFD) for energy saving is presented. A comparison between the basic construction elements of the SynRM and the squirrel cage induction motor (IM) is carried out, evaluating advantages and disadvantages. A nearly complete elimination of rotor losses is a significant asset of the SynRM. An experimental comparison showed that at the same torque, the SynRM presents a higher efficiency than the IM; and that at the same temperature rise, more power is obtained with the same IEC frame for both motor types. Comparing data from a manufacturer, the advantages of using, with the same VFD and for centrifugal loads, a higher efficiency class SynRM than that of a lower efficiency IM was demonstrated. An economical study using discount techniques, made evident an attractive pay back when operating all year aroun

Análisis de los datos de medición de armónicos variables en el tiempo

Este artículo tiene como objetivo revisar los problemas asociados a la medición de los niveles de armónicos presentes, en una onda distorsionada de tensión y corriente no estacionaria, y efectuar la caracterización de los datos registrados. Para ello, se utiliza como ejemplo un grupo de mediciones recientes, realizadas en condiciones de campo a un motor asincrónico trifásico de 320 kW, 440 V, 820 A, 750 rpm, cuya velocidad se regula con un convertidor de frecuencia, y se determina la distorsión de tensión y corriente. Estos datos son descritos en diferentes formas estadísticas. Las ventajas y desventajas de cada una de ellas son discutidas, así como la interpretación de los resultados. Se analiza, además, los factores que influyen en el factor de distorsión de tensión (FDT). Las observaciones realizadas en el trabajo son aplicables a cualquier armónico individual o al THD.This article aims to review the problems associated with measuring the lev-els of harmonics present in a distorted wave of non-stationary voltage and current, and make the characterization of the recorded data. This is used as an example a group of recent measurements, performed under field conditions to a three-phase asynchronous motor 320 kW, 440 V, 820 A, 750 rpm, the speed is controlled by a frequency converter, and determines the voltage and current distortion. These data are described in different ways statistics. The advantages and disadvantages of each are discussed, and the interpretation of results. It also analyzes the factors that influence the volt-age distortion factor (TDF). Observations in the work are applicable to any individual harmonic or TH

Recommendations about the use of soft starters for energy saving in induction motors at partial loads

Los arrancadores suaves se utilizan en la industria para controlar la corriente y el par en el arranque de los motores asincrónicos. Algunos fabricantes sugieren una función de ahorro de energía para motores trabajando con cargas parciales. En este trabajo se demuestra que debido a la distorsión de la onda que producen los arrancadores, se incrementan las pérdidas para cargas superiores al 40%, y por lo tanto, solo deben instalarse para el arranque suave, y no para ahorrar energía.Soft starters are used in industry to control the current and torque at startup of asynchronous motors. Some manufacturers suggest an energy saving function for motors working with partial loads. In this work, it is demonstrated that due to the distortion of the wave produced by the starters, losses increase for loads higher than 40%. Therefore, they must only be installed for soft start, and not to save energy

Influencia de los armónicos de corriente sobre las pérdidas en los transformadores de distribución monofásicos con derivación central

Dentro de los componentes más importantes de los sistemas eléctricos se encuentran los transformadores de potencia, cuya eficiencia se ve afectada por problemas de calidad de energía eléctrica presentes en las redes. Uno de los problemas al que son sensibles los transformadores es a la circulación de corrientes no sinusoidales por sus devanados, cuando alimentan cargas no lineales. Esto produce un incremento en las pérdidas y, por tanto, en la temperatura de trabajo que tienen los esfuerzos del aislamiento, y una reducción de la vida útil y de la capacidad del transformador que debe ser considerada. Para estos casos, la norma ANSI/IEEE C57.110 permite determinar la reducción de la capacidad y la corriente permisible del transformador ante cargas no lineales. En este artículo se presenta un modelo analítico basado en esta norma, se describe el procedimiento de cálculo para el caso de transformadores monofásicos con derivación central y se evalúa la influencia de los armónicos de corriente en el incremento de las pérdidas, utilizando como caso de estudio un transformador de 25 kVA para diferentes magnitudes de THD de corriente. Se desarrolla, además, un modelo en Simulink de Matlab, el cual es coincidente en sus resultados con el modelo analítico desarrollado

A New Energy Performance Indicator for Energy Management System of a Wheat Mill Plant

In this paper, a predictive tool for the energy consumption of wheat milling process using Multiple Linear Regression (MLR) and a new Energy Performance Indicator (EnPI) is proposed. This EnPI does not only consider the production of flour but also the particle size of flour and added water for softening wheat. The results of the study, carried out in a wheat mill plant in Cuba, show a good coincidence between the predicted and real energy consumption for the developed model. It also demonstrates the effectiveness of EnPI proposed as a tool for management and energy savings in the company under study. Due to the complexity of the proposed model, for obtaining the baseline and estimating the energy saving potential, a probabilistic method was used. It was statistically demonstrated by the determination index (R2), that the new proposed model is superior to the conventional model of energy vs. production. Keywords: energy performance indicators, energy efficiency, wheat milling JEL Classifications: K32, L9

Fundamentos de una máquina asincrónica multipropósito

El trabajo aborda el estudio te&oacute;rico y experimental de una m&aacute;quina asincr&oacute;nica especial de rotor de jaula de ardilla condos devanados en el estator. Mediante la teor&iacute;a, los ensayos de laboratorio y la experimentaci&oacute;n, se establecen elmodelo matem&aacute;tico, el circuito equivalente y las pruebas para determinar sus par&aacute;metros. Este es un equipo competentey justificado en las condiciones de Cuba, con aplicaci&oacute;n en diversas esferas de la vida econ&oacute;mica y productiva de lanaci&oacute;n, con un espacio en el mercado.&nbsp;&nbsp;In this paper, a theoretical and experimental study of a special squirrel-cage asynchronous machine with two statorwindings is developed. The mathematical model, the equivalent circuit, and the tests necessary for determining theoperational parameters are established. It can be asserted that the multipurpose asynchronous machine is a competitiveequipment, with several applications and a clear space in the cuban market.</p

Empleo de telemedición para calcular pérdidas de transformación considerando problemas de calidad de la energía

El objetivo principal de este trabajo es calcular las pérdidas de transformación cuando hay afectaciones de calidad de la energía. El método propuesto toma en consideración la variabilidad y asimetría de la carga, así como la presencia de problemas de calidad de la energía (PQ) como el desbalance y las variaciones de tensión. La metodología, que aprovecha la disponibilidad de datos provenientes de los sistemas de medición instalados actualmente en las subestaciones, se basa en un enfoque probabilístico. Se aplicó a subestaciones de distribuciónprimaria del municipio de Cumanayagua. Se comparó con el método de cálculos rápidos empleado actualmente, demostrándose su superioridad. El método puede ser generalizado a transformadores trifásicos de fuerza instalados en la industria, donde se quiera conocer su comportamiento energético.