مدلسازی ولتاژ شفت و آثار ناشی از آن در یک ماشین القائی

استفاده بسیار متنوع از ماشین های الکتریکی دوار در صنعت، اهمیت این دسته از تجهیزات الکتریکی را نشان می دهد. به همین علت، هرگونه نقص در ساختار این ماشین های الکتریکی اعم از ac و dc می تواند ضربه بزرگی به فرآیندهای تولیدی وارد آورد. مشکلاتی از قبیل خرابی سیستم بلبرینگ، سیستم های روان کاری، خنک کاری و غیره از مشکلات رایج در ماشین های الکتریکی دوار می باشند. اما می توان مهمترین دلایل آسیب دیدگی بلبرینگ این نوع ماشین ها را وجود ولتاژ شفت در رتور آن ها معرفی نمود. تحقیقات بسیاری در مورد بررسی علل بروز، نحوه پیشگیری و چگونگی پیش بینی این نوع عیوب انجام پذیرفته است. این تحقیقات به ارائه انواع تست های on-line و روش های تحلیل نتایج آن ها جهت تعیین ولتاژ شفت ماشین پرداخته اند. از جمله این روش ها می توان به اثرات اینورترهای pwmو ابزار کلیدزنی فرکانس بالا، انواع کلیدزنی، طراحی فیلترهای مد دیفرانسیلی و مد مشترک و غیره اشاره نمود. ضعف موجود در این روش ها این است که بیشتر آن ها ولتاژ شفت را با روش های آزمایشگاهی اندازه گیری نموده اند و در اکثر موارد قادر به مدلسازی این نوع ولتاژ نمی باشند. در این تحقیق با استفاده از مدلسازی گسترده سیم پیچ استاتور و همچنین مدلسازی رتور، ولتاژ شفت ماشین القائی بررسی می گردد. از آن جایی که سیستم فوق یک شبکه گسترده فرکانس بالا می باشد، می توان با استفاده از دیدگاه تئوری مدال و معادلات برژرون نسبت به مدلسازی، تحلیل و نتیجه گیری در خصوص ارزیابی ولتاژ شفت ماشین القائی اقدام نمود. با این روش می توان کلاف استاتور و اجزاء دیگر ماشین را مدلسازی نمود و از این نتایج می توان در نحوه توزیع ولتاژ در طول کلاف استاتور و همچنین القاء ولتاژ در بدنه رتور استفاده نمود. جهت ارزیابی نهایی از یک ماشین القائی استفاده شده است که به سادگی می توان روش فوق را به کلاف های سایر ماشین های دوار نیز بسط داد.