340 napon osovine shaft voltage

6
Shaft voltage MN.90.A1.02 - VLT is a registered Danfoss trademark According to the IEC-34-17, the shaft voltage on a motor which complies with the IEC-34-12 may not exceed 500 mV. IEC-34-17 is a guide line and should not be seen as a norm requirement. Shaft voltage on an asynchronous motor is influenced by various factors such as: 1) The design of the motor. 2) The capacity between stator windings and the rotor and between the rotor and the metal frame (stator). 3) The configuration of the mains supply. 4) Potential on the motor shaft. 5) Voltage transients on the motor terminals. 6) The amount of vector leaps of the zero vector in the frequency converters PWM pattern. Ad. 1) If the motor design is asymmetric, a circulating current can be generated between the rotor and the stator. This phenomenon increases when the motor sizes are increased. (See IEEE Transactions on industry application. Vol. 20 No. 2. March/April 1993) Ad. 2) Both the rotor and stator in the motor are made of conductive material, therefore in theory a capacity should be possible between the stator windings and the rotor and between the rotor and the stator house. An example can be seen in figure 1: Shaft voltage according to the IEC-34-17 definition C1, C2 and C3 illustrate the capacity between the stator winding and the rotor. The typical values are 10-20 pF (2.2 kW motor). C4 illustrates the capacity between the rotor and the stator. The typical values are 500-1000 pF. Z1, Z2 and Z3 illustrate the cable impedance between the stator coils and the supply to the motor. U 1 , U 2 and U 3 illustrate the 3 phase voltage supply to the motor. This means that a simplified formula for the bearing voltage could be: V shaft = (U 1 + U 2 + U 3 ) x (C 1 / (C 1 + C 4 )) (If C 1 = C 2 = C 3 ) A large C 4 compared with C 1 , C 2 and C 3 might increase the shaft voltage. If U 1 = U 2 = U 3 with an internal angle difference of 120 o , the shaft voltage is 0. Equivalent diagram for parasitic capacities in an asynchronous motor C1 C2 C3 C4 Shaft Shaft voltage Z1 Z2 Z3 U1 U2 U3

Upload: pradeepvashist

Post on 11-Mar-2015

56 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: 340 Napon Osovine Shaft Voltage

�����������

�������������� �����������������������������

����������� ��� �� !"�#$ ��������%�&�������

�����'�������(&���'��� ��� �� !"����)���

�*����+�����

�� !"�#����,���&���������,&����-�������

� ���� ��.,��������

/����%�&����������)�������,������ ��

���&,�����-)%����,�������� �,����0

�1 �������������������

�1 ����(����)-��'���������'���������� ���

��������-��'��������������

�������& ����� 2������1�

!1 ��������,�����������������,((&)�

"1 3�������&�� ��������������

+1 ��&���� ������������ �������� �������&��

41 �����,����%����� &��(������5���%����� ��

��� ���.,���) ���%������36� (�������

������

�� �������������� ����)�������$�����,&�����

�,����� ���-����������-��'��� ��� ����� ���

��� ������� ��� (��������� ���������'��� ���

����� ��5����� ����������

2/�� ���� ������������� ���,���)�((&����������&�

������������7�(��&���!1

������

8�������������������� �������������������

����,���%��������&$ ��������� �� �����) � ��(����)

���,&�-�(����-&�-��'������������'����������

��� ��������-��'��� ��� �������� ���������

��,���

���*��(&����-����������,���0

����� ������ ������ ���� ���� ��� ���� ���������

����������

�$ ���� ! �&&,������ �����(����)-��'��� ���

������'������������������ ���)(���&%�&,�����

����(9 2����6�����1�

" �&&,������� �����(����)-��'��� ��� ��������

���������� ���)(���&%�&,�����+������(9�

:�$:����:!�&&,�����������-&���(������

-��'���������������&��������,((&) �����

������

;�$;����;!�&&,���������!(����%�&�����,((&)��

���������

����������������(&���������,&�������-������

%�&������,&�-�0

������<2;�=;�=;!1*2 �72 �= "11

2�� �< �< !1

�&���� "���(����'��� �$ ���� !�����

�������� ��� ����� %�&�����

��;�<;�<;!'������������&���&�������������

����$��������%�&��������

�.,�%�&�������������(����������(������� ������)�������,������

C 1

C 2

C 3

C 4

Shaf t

Shaf t vo l tage

Z 1

Z 2

Z 3

U 1

U 2

U 3

Page 2: 340 Napon Osovine Shaft Voltage

������������

������������� ������������������������������

������

������������������,((&)������,��������

�,��(��� ��������� ����%�&����(�������&��

����� 23�1 �����,�����-��)�������$ �����&��

��%��������%�&����������&)5���%�&��3&�������

���,��������-�

9��,����

/����%�&����-)�)��������&������,((&)

9��,���-

Main supply

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-0,02 -0,015 -0,01 -0,005 0 0,005 0,01 0,015 0,02

Milli Seconds

Vo

lts

-0,24

-0,18

-0,12

-0,06

0

0,06

0,12

0,18

0,24

Sh

aft

Vo

ltag

e

Phase 1 Phase 2 Phase 3 Shaft Voltage

Main Supply

0

10

20

30

40

50

60

-0,02 -0,015 -0,01 -0,005 0 0,005 0,01 0,015 0,02

Milli Seconds

Vo

lts

-0,24

-0,18

-0,12

-0,06

0

0,06

0,12

0,18

0,24

Sh

aft

volt

age

Sum Phase Shaft Voltage

Page 3: 340 Napon Osovine Shaft Voltage

�����������

�������������� �����������������������������

����������������,��������� �������>���,����

&��? ����������������)�������%�&�������(����

'�������� 23�1������-� �,&��&&��� ��(����������

�����%�&���� ���>���,����&��?������������&)

�������"���

9��,��!

�.,�%�&������������������%�&���� ��>@��,����

&�������?

;�����0"��*√�*2�=���ϕ=���2ϕ=���A11<���B

B6������������!�6�������"��������

2���,����&��1�

�� !"�# ���������� ���� ������������,&�-�

�������� �����*���+������%�&����$ ���

(��������������&,��������������������&)�,&��&�

��������������+����)������������%�&����

���������,���-&������)������������ �,�� ���

������,����&�������&&�������

�����

�� ����������((&��������$ �&����������� %�&�����

����� &������%��-)����������)�����$'����

���-� ��� ������ ������������%�&����� C�'�%��$

������������������,�����-����������,����-)

���*�����& &�����'����(,�(��� ��� ��������-�

���������%����������,��-��'��� �������������

�������

�����

�� ���%�&���� ��������� ���������������������

&����2;�$;����;!1�������%�&�����)�����) ��

-��������������,&� ������������ �%��%�&������

��� ����� %�&�����

�������� ��� �������� ���� �������,������

%�&����(���� �������)������������&��� ��,��

��������� ����� %�&�����

����-&� &�������� �����-&� ��(���������

������-,�� �� �������� ��� �����������(&��,����:�$

:����:!�������-��������� ���,������$

���������������(����)'��� ��� ���,&� ���� ���

�����������(&��,�����-���(&�����'���� ������

����

������

�������������������� ���36����%��������

���,&�������-��������� ������� !1���+1

�����������(�����

�36����.,���)���%����� ���,&����� ��*��

���������� -,�-��%�&������������(�����

%�&���� -)����� �� �&�������� �'������$ �@8 D��

��%�&���� '�&&-���.,���'�%�%�&�����

������������ -,�-��%�&������������.,���)

���%�����'������������,������ ���,�������-�

��&�,&������;�����E�/*��!+�

������,((&)��������)�������2 ������1���

%�&�������(�����������23�1 ��

;�<2;�����*��!+17�<;�����*��4#�

C 1

C 2

C 3

C 4

Shaf t

Shaf t vo l tage

Z 1

Z 2

Z 3

U 1

U 2

U 3

Page 4: 340 Napon Osovine Shaft Voltage

������������

������������� ������������������������������

9��,��"

�����-����� ���� ���%�&���� ����� ��� ��&&�'���

&�%�&�'��� ��(&������� ���������,&����;�����0

<F;�����*��4#*2�=�=�1* �72 �= "1≈�+%B

;�����*��4#*2�=�=�1* �72 �= "1≈+%B

;�����*��4#*2��=�1* �72 �= "1≈+%B

;�����*��4#*2���1* �72 �= "1≈�+%B

B����!�6�������"��������

�����-����� ���� ���%�&������� ����" &�%�&��

9��,��+

/��(&���������&������� %�&������������������36���%�������-�&����������

������������&%�&������������ %�&�������!�6������������������� +��"��/9������,�

VLT 5004 ( Phase and rotor voltage 3 meter cable )

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-1000 -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800 1000

Micro Seconds

Vo

lts

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

Vo

lts

Phase 1 (Primary) Phase 2 (Primary) Phase 3 (Primary) U Stator (Secondary)

All mesurements are made with respect to stator

Break down voltage

Prim

ary

Sec

onda

ry

C 1

C 2

C 3

C 4

Shaf t

Shaf t vo l tage

Z 1

Z 2

Z 3

U 1

U 2

U 3

U mains * 1 .35

Page 5: 340 Napon Osovine Shaft Voltage

�����������

�������������� �����������������������������

9��,��+���'����������(���������������

!��µ���$��������%�&�����������,� &�%�&� ���((��*�!��µ��������������,&���������������������������& ��&������-������-��'�����������

������������'�&&-������'�� ����,� &�%�&�

����������-�%�������-������&���&)�� ���

��-&� ��(��������� ��� ��(������ �� ��������

2:�$:����:!��� �$ ���� !1 ���&�����,���%��

G����!�6���������������-�%����(����-�&��)

��(�������������������-������'�'���������

���*(����� ���-������'� ���,������*��,�

;������6���;�<;�<;!<��� ����������,&�

����������-�%�� 6����(������� +��" ��

/9�������2���,&�������,�(,�%�&����

��������������36�(�����(&�1'������ !��"

'����,���������&�,��������� (�����(&����,&���

�,�(,�%�&�����������4��36�(�����(&���

��%�������� ����������������,���������,�-����

-���� ��'���

�� ����������������������4��36�(�����(&�����

;�<���4���������;�<���4������'������

��������� �������������36�(�����(&�'�����&&

��� ��%����� �'������ ��� ����%� �� ��� ���� �����

;�$;����;!H,�(�-��'���=���;��������

����,������ �� ��� ��%������

9��,��4

������������&%�&������������ %�&�������!�6������������������� !��"'����,���������&� ��4��

36����,&�����

VLT 3004 (Phase and rotor voltage 3 meter cable)

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

-1000 -500 0 500 1000

Micro Seconds

Vo

lts

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

Vo

lts

Phase 1 (Primary) Phase 2 (Primary)

Phase 3 (Primary) U Stator (Secondary)

Sec

onda

ry

Prim

ary

All mesurements are made with respect to stator, Motor frq.20Hz, Without motorcoils

Break down voltage

Page 6: 340 Napon Osovine Shaft Voltage

������������

������������� ������������������������������

9��,��4 ���������'�������-������'� ���,�� ���

�%��)4��'���,����4�� 36�(�����(&�� ��-������'����,������%��) 4��36�����)�&�,�&���

�������������&36�(�����(&�'������ ���,�����

�%��) ����,�������� ��� ��%���� ����������

��(���������'�����������&36�(�����(&�����

�����'���+�C5����'�������.,���) "���C5$

����,�-���� �����'���� ���%�&����(�������&

������(�������&���&&���(�����0

4��36�< +�*4 < !�������7���

36� < "��������7���

����� �� ���� ���� �����

������� �((&��������'���� ��� ����������������

����������������,�� ��������������������$ ���

4��36����,&��������,&�-��������

9���������-����������(����-&�������� ����

������ 2������)���1$ ����� !��������� 2������)���1$

����� !+�������� 2������)���1$ ����� +���

������ 2���-���&�����1�������� 4���2������)

���1�

9,��������� �� �� ��(������ ���� ��������%�&���� ��

�)������� ���(���� �� ��� �����(�������&�

6��&�'�������������%��������������%����&&�

�� !�������� �������������.,���)���%������

�(������� ��������������4��36�(�����(&��

;���&��''���%����(�����������������,&�

(��%��������-������%�&������� ��,���-�&&

-���������&,����,������36�4���(��������

����� ���������