مدل‌سازی دینامیکی و بررسی تأثیر مدار رتور بر رفتار ماشین القایی دوسو-تغذیه بدون جاروبک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری/دانشکده فنی دانشگاه شهرکرد

2 هیات علمی گروه برق دانشگاه شهرکرد

3 دانشگاه شهرکرد/استاد

چکیده

در این مقاله تأثیر مدار رتور بر روی مشخصه­های ماشین القایی دو سو-تغذیه بدون جاروبک (BDFIM) بررسی شده است. به این منظور یک مدل دینامیکی برای BDFIM با رتور حلقه-آشیانه­ای (nested-loop) تهیه شده است. مدل مذکور بر پایه مدارهای تزویج شده سیم­پیچی­های استاتور و حلقه­های رتور می­باشد. با استفاده از روش تابع سیم­پیچ، اندوکتانس­های خودی و متقابل مدارهای تزویج شده به‌صورت توابعی از موقعیت رتور و پارامترهای ماشین به‌دست آمده­اند. از این مدل به‌عنوان یک ابزار سریع جهت پیش­بینی عملکرد دینامیکی ماشین
 BDFIM استفاده شده است. تائید مدل به‌وسیله تحلیل جزای محدود (­FEA2) انجام شده است. با استفاده از مدل دینامیکی تهیه‌شده، برخی مشخصه­های ماشین BDFIM مانند تلفات اهمی در شرایط بی­باری و بارداری و تزویج مغناطیسی بین سیم­پیچی­های قدرت و کنترل برای دو ساختار مختلف رتور این ماشین (آشیانه با حلقه‌های  سری و موازی) مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با استفاده از مدل به‌دست‌آمده تأثیر تعداد و دهانه حلقه­های رتور بر روی مشخصه­های BDFIM مطالعه شده است.

کلیدواژه‌ها


   [1]      A. C. Ferreira and S. Williamson, “Time-stepping finite-element analysis of brushless doubly fed machine taking iron loss and saturation into account,” IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 35, No. 3, pp. 583–588, 1999.##
   [2]      R. A. McMahon, P. C. Roberts, X. Wang and P. J. Tavner, “Performance of BDFM as generator and motor,” IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol.153, No.2, 2006##
   [3]      S. Williamson, A. Ferreira, and A. Wallace, “Generalised theory of the brushless doubly-fed machine I-analysis,” IEE Proc. Electr. Pow. App., Vol.144, No.2, pp.111–122, 2007.##
   [4]      X. Wang, et all, “Modeling and Optimization of Brushless Doubly-Fed Induction Machines Using Computationally Efficient Finite Element Analysis,” IEEE Transactions on Industry Applications, pp. 4525-4534, 2016.##
   [5]      F. Barati, S. Shao, E. Abdi, H. Oraee and R. McMahon, “Generalized Vector Model for the Brushless Doubly-Fed Machine With a Nested-Loop Rotor”, Transactions on Industrial Electronics, Vol. 58, No. 6, pp. 2313-2321, 2010.##
   [6]      F. Blazquez, C. Veganzones, D. Ramirez, and C. Platero, “Characterization of the Rotor Magnetic Field in a Brushless Doubly-Fed Induction Machine,” IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 24, No.3, pp. 599 – 607, 2009.##
   [7]      X. Wang, et all, “Harmonics Study of Nested-Loop Rotors in Brushless Doubly-Fed Induction Machines,” In 22nd International Conference on Electrical Machines, 2016, 30-38.##
   [8]      T. D. Strous, X. Wang, H. Polinder, J. A. Ferreira, “Brushless Doubly-Fed Induction Machines Magnetic Field Analysis,” IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 52, No. 11, ASN 8108310, 2016.##
   [9]      J. Chen and W. Zhang, “Harmonics in brushless doubly fed induction generator for torque ripple analysis and modeling,” IEEE Transactions on Magnetics, Vol.50, No.11, ASN 8203604, 2014.##
[10]      D. T. Strous, X. Wang, H. Polinder, J. A. Ferreira, “Evaluating Harmonic Distortions in Brushless Doubly-Fed Induction Machines,” IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 23, No. 3, pp. 1191-1197, 2008.##
[11]      H. Gorginpour, B. Jandaghi, H. Oraee, “A novel rotor configuration for brushless doubly-fed induction generators,” IET Electr. Power Appl., Vol.7, No.2, pp.106–11, 2013.##