Torque pulsations in a three phase induction motor subject to sinusoidal voltage fluctuations associated to light flicker effect | Pulsaciones de par en un motor de inducción trifásico sujeto a fluctuaciones de tensión sinusoidales asociadas al efecto lumínico flicker

Resumen

A statistical indicator used to measure human visual perception of light flicker is the short term flicker severity index (P_st). A value equal to one indicates visual annoyance, thus becoming a limit to the flicker phenomenon of lamps and, indirectly, to the voltage fluctuation that causes it. Limits of voltage fluctuations are only based on its effects on lamps; consequently, it is important to investigate the effects on other electrical equipment. With this purpose, torque response of a three phase induction motor subject to sinusoidal voltage fluctuations was evaluated in this study. For each voltage fluctuation, the associated flicker index P_st was determined. A wide range in the index, including flicker limits, was considered. Through simulations, pulsating torques in steady state were observed which could give rise to vibration problems. Given that P_st is not suitable to establish limits of voltage fluctuations in the case of induction motor, other parameters were proposed in this respect. Results are supported by means of analytical methods.

Key words: Power quality, induction machine, pulsating torques. 

RESUMEN

Un indicador estadístico utilizado para medir la percepción visual humana del efecto lumínico flicker es el índice de severidad de flicker de corta duración (P_st). Un valor igual a uno implica molestia visual, convirtiéndose así en el valor límite para el fenómeno flicker de las lámparas y, de manera indirecta, para la fluctuación de tensión que lo origina. Los límites a las fluctuaciones de tensión se basan únicamente en sus efectos sobre las lámparas; en consecuencia, es importante investigar los efectos sobre otros equipos eléctricos. Con este propósito, en este artículo se estudia la respuesta del par de un motor de inducción trifásico sujeto a fluctuaciones de tensión sinusoidales. Para cada fluctuación de tensión, se determinó el índice de flicker P_st asociado. Se consideró un amplio rango del índice, incluyendo límites de flicker. A través de simulaciones, se observaron pares pulsantes en estado estacionario que podrían dar lugar a problemas de vibraciones. Dado que el índice P_st no es apropiado para establecer límites a las fluctuaciones de tensión en el caso del motor de inducción, se propusieron otros parámetros en este sentido. Los resultados son respaldados por medio de métodos analíticos.

Palabras clave: Calidad del servicio eléctrico, máquina de inducción, pares pulsantes.