Parameter estimation of induction motors from power losses measurements
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Universidad Industrial de Santander
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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.
The new labeling rule in Colombia RETIQ Art. 12 three-phase induction motors type squirrel cage for 60 Hz requires induction motors to specify their efficiency under nominal conditions. The International Electrotechnical Commission (IEC) indicates three ways to compute induction motor efficiency. One of these ways considers in detail each of the power losses in the motor. It is clear that from the standpoint of manufacturers it would be advantageous to know the power losses detailed to improve motor efficiency. Furthermore, the measurements made to compute power losses provide enough information to estimate the electrical parameters of induction motors, using optimization algorithms. This work explores parameter estimation of induction motors using the measurements indicated by the IEC to estimate power losses in induction motors. In particular, the algorithms of global optimization, harmony and hybrid genetic algorithms, produce consistent estimates of the electrical parameters of the induction motor. Once the electrical parameters of the induction motor are found, its performance can be modeled for any load condition, including transient states.
The new labeling rule in Colombia RETIQ Art. 12 three-phase induction motors type squirrel cage for 60 Hz requires induction motors to specify their efficiency under nominal conditions. The International Electrotechnical Commission (IEC) indicates three ways to compute induction motor efficiency. One of these ways considers in detail each of the power losses in the motor. It is clear that from the standpoint of manufacturers it would be advantageous to know the power losses detailed to improve motor efficiency. Furthermore, the measurements made to compute power losses provide enough information to estimate the electrical parameters of induction motors, using optimization algorithms. This work explores parameter estimation of induction motors using the measurements indicated by the IEC to estimate power losses in induction motors. In particular, the algorithms of global optimization, harmony and hybrid genetic algorithms, produce consistent estimates of the electrical parameters of the induction motor. Once the electrical parameters of the induction motor are found, its performance can be modeled for any load condition, including transient states.
Keywords
efficiency, power losses, induction motor, optimization, pérdidas de potencia, motor de inducción, optimización, eficiencia