الگوی پویای کشش نامتعادل مغناطیسی ماشین القایی رتور سیم پیچی شده در شرایط ناهم محوری رتور

در این مقاله یک الگوی پویای فضای حالت برای ماشین القایی رتور سیم‌پیچی ارائه شده است. در الگو ارائه شده اثر هارمونیک‌های فضایی چگالی شار فاصله هوایی با لحاظ توزیع غیر‌سینوسی سیم‌پیچ‌های رتور و استاتور لحاظ شده است. همچنین ناهم‌محوری استاتیکی رتور در مدل پیشنهادی درنظر گرفته شده است. افزون بر متغیرهای جریان سیم‌پیچ‌ها و گشتاور الکترومغناطیسی، مدل پیشنهادی توانایی پیش‌بینی مولفه‌های کشش نامتعادل شعاعی را نیز دارد. از آن‌جایی که هدف مدل‌سازی استفاده از آن در شبیه‌سازی‌های دینامیکی ماشین می‌باشد، به‌منظور تسریع در زمان شبیه‌سازی یک تابع ایستایی برحسب متغیرهای حالت برای کشش نامتعادل مغناطیسی ارائه شده است. مولفه‌های این تابع استاتیکی همانند اندوکتانس‌ها از تحلیل مغناطیسی ماشین به‌دست آمده​اند. اگرچه برای یافتن تابع ارائه شده از تانسور تنش ماکسول استفاده شده است، در به‌دست آوردن کشش نامتعادل شعاعی نیاز به محاسبه چگالی شار و انتگرال‌گیری از فشار مغناطیسی برای یافتن نیرو نمی​باشد. در نهایت مدل ارائه شده با روش تحلیل‌گذرای اجزای محدود تایید شده است.

Dynamic Modeling of Unbalanced Magnetic Pull in Eccentric Wound Rotor Induction Machine

In this paper, a dynamic model is provided to obtain the waveform of the unbalanced magnetic force in the wound rotor induction machines with static eccentricity. The provided dynamic model is based on the voltage statespace equations of the coupled circuits in the eccentric induction machine. In the model the slotting effect and saturation is neglected and the slot ampere turn is distributed on the slot opening. To avoid computation of the air gap flux density and evade of magnetic pressure integration in each timestep of RungeKutta computations and consequently reducing the computation time of dynamic simulations, a static function of the stator and rotor windings’ currents are proposed for computation of the unbalanced magnetic force. The parameter of the proposed function is obtained by analyzing the air gap field density by using winding function theory. Finally, the waveform of the unbalanced magnetic force of the eccentric induction machine is obtained and verified by timestepping finite elemnt analysis.