Iranian Electric Industry Journal of Quality and Productivity
نشریه کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران
ieijqp
Engineering & Technology
http://ieijqp.ir
1
admin
2322-2344
2717-1639
8
10.52547/ieijqp
14
8888
13
fa
jalali
1398
9
1
gregorian
2019
12
1
8
2
online
1
fulltext
fa
مقایسه آثار خطاهای ناهم محوری بر روی عملکرد چند نوع موتور سنکرون مغناطیس دائم شارمحوری با سیم پیچی حلقوی
Comparison of the Eccentricity Faults Effects on the Performance of several Toroidal Wounded Axial Flux Permanent Magnet Motors
برق و کامپیوتر
پژوهشي
Research
خطای ناهم­ محوری از شایع­ترین خطاهای ماشین­ های مغناطیس دائم تخت می­ باشد که می­ تواند اثرات مخربی به همراه داشته باشد. بسیاری از مطالعات گذشته به بررسی این نوع خطا و نحوه تشخیص آن در ماشین­ های با ساختار شیاردار و سیم ­پیچی ­های مرسوم معطوف شده است. در این مقاله تأثیر خطاهای ناهم­ محوری بر روی عملکرد چهار ساختار ماشین­ های مغناطیس دائم تخت یعنی یکطرفه شیاردار، یکطرفه بدون شیار، دوطرفه شیاردار و دوطرفه بدون شیار مورد مطالعه قرار می­ گیرد. برای این منظور، این ماشین­ ها در شرایط عملکرد بی­ باری و بار کامل و در سه حالت بدون عیب، با خطای ناهم­ محوری دینامیکی و خطای ناهم­ محوری استاتیکی در محیط اجزاء محدود مدلسازی می­شوند. این مدلسازی­های دینامیکی گذرایی به صورت سه بعدی انجام گرفته است و مشخصه­ های عملکردی گوناگون، از قبیل جریان­های ورودی، جریان­های گردشی در مسیرهای موازی، شارهای پیوندی، گشتاور و نیروهای محوری وارد بر دیسک­ های روتور، استخراج شده ­اند. این مشخصه­ ها با یکدیگر مقایسه شده و تأثیر خطاهای نا هم ­محوری بر روی عملکرد هر یک از موتورها مورد ارزیابی قرار گرفته است. طبق نتایج به دست آمده، بدون شیار بودن و دوطرفه بودن ماشین موجب کاهش اثرات نامطلوب این نوع خطاها خواهد شد. همچنین، نشان داده می­ شود که روش­ های مرسوم تشخیص خطای ناهم­ محوری برای برخی از ساختارها کارآمد نیستند.
Eccentricity fault is one the most common fault types of disk-type permanent magnet machines, which could lead to devastating effects. Unfortunately, most of the previous works have studied this fault and its detection techniques for slotted structure with common winding. Therefore, in this paper, the effects of eccentricity faults on the performance of single-sided slotted, single-sided slotless, double-sided slotted, and double-sided slotless structures, all of which are toroidal wounded, are studied. For this purpose, for each of these structures, full load and absolute no-load conditions at three healthy, dynamic eccentricity, and static eccentricity states have been modeled by using 3D finite element transient analysis. Various performance characteristics, i.e. total input current, current in parallel paths, coils circulating current, total flux linkage, flux linkage of each coil, torque, and axial force on rotor, have been extracted. The eccentricity faults effects on the performance of these motors have been studied through the analysis and comparison of these characteristics. According to the obtained results, using slotless stator and double-sided structure would lead to great reduction of the undesired effects of these faults. Moreover, it will be shown that conventional detection techniques of eccentricity faults may not be effective for some structures.
تشخیص خطا, خطای ناهم محوری, روش اجزاء محدود, سیم پیچی حلقوی, ماشین مغناطیس دائم شار محوری, مدلسازی گذرایی.
fault detection, eccentricity fault, finite element method, toroidal winding, axial flux permanent magnet machine, transient modeling.
28
39
http://ieijqp.ir/browse.php?a_code=A-10-1087-1&slc_lang=fa&sid=1
Mohammad
Rajabi-Sebdani
محمد
رجبی سبدانی
m.rajabi67@ut.ac.ir
10031947532846003856
10031947532846003856
No
Shahrood University of Technology
دانشگاه صنعتی شاهرود
Ahmad
Darabi
احمد
دارابی
darabi_ahmad@hotmail.com
10031947532846003857
10031947532846003857
Yes
Shahrood University of Technology
دانشگاه صنعتی شاهرود
Jawad
Faiz
جواد
فیض
jfaiz@ut.ac.ir
10031947532846003858
10031947532846003858
No
Tehran University
دانشگاه تهران