Variable Frequency Drives-Induced Torsional Stresses in Pumped Hydropower Storage Applications
Notice bibliographique
Résumé
Despite consistent maintenance and monitoring equipment installed in pumped storage hydropower (PSH) facilities, many shafts and electrical component failures are reported, possibly resulting from undetected sources. These sources include undetectable vibrations or, in certain conditions, high-frequency mechanical or electrical harmonics. They may induce premature material fatigue and aging, leading to accelerated wear and premature system failure. This paper presents a direct method for plotting Campbell diagrams of large motors supplied by variable frequency drives for torsional analysis purposes. The method is applied to two-level, three-level neutral-point clamped, and seven-level cascaded H-bridge multilevel inverters, commonly used industrially available voltage source inverter (VSI) topologies for pumped PSH plants. These diagrams display the locations where torsional stress components induced by VFDs can interfere with shaft resonance modes. These locations are where threatening torsional stresses can build up. The method simplifies the determination of the magnitude of stimulus forces in the motor airgap that may threaten the shaft. An analytical assessment of the cascaded H-bridge VFD-induced torsional stresses under unbalanced operation is also proposed. The accuracy of the theoretical developments is supported by selected simulations results at different operating points and different fault conditions. Hybrid experimental-numerical VFD-induced harmonic stress analysis is also performed to demonstrate the relevance of the proposed study. Results are crucial for a robust design of the system integration to avoid catastrophic failures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».