در این مقاله یک الگوی پویای فضای حالت برای ماشین القایی رتور سیم پیچی ارایه شده است. در الگو ارایه شده اثر هارمونیک های فضایی چگالی شار فاصله هوایی با لحاظ توزیع غیر سینوسی سیم پیچ های رتور و استاتور لحاظ شده است. همچنین ناهم محوری استاتیکی رتور در مدل پیشنهادی درنظر گرفته شده است. افزون بر متغیرهای جریان سیم پیچ ها و گشتاور الکترومغناطیسی، مدل پیشنهادی توانایی پیش بینی مولفه های کشش نامتعادل شعاعی را نیز دارد. از آن جایی که هدف مدل سازی استفاده از آن در شبیه سازی های دینامیکی ماشین می باشد، به منظور تسریع در زمان شبیه سازی یک تابع ایستایی برحسب متغیرهای حالت برای کشش نامتعادل مغناطیسی ارایه شده است. مولفه های این تابع استاتیکی همانند اندوکتانس ها از تحلیل مغناطیسی ماشین به دست آمدهاند. اگرچه برای یافتن تابع ارایه شده از تانسور تنش ماکسول استفاده شده است، در به دست آوردن کشش نامتعادل شعاعی نیاز به محاسبه چگالی شار و انتگرال گیری از فشار مغناطیسی برای یافتن نیرو نمیباشد. در نهایت مدل ارایه شده با روش تحلیل گذرای اجزای محدود تایید شده است.

نیرو محرکه مغناطیسی آن معرفی می شود. برای این منظور به کمک معادلات دینامیکی، الگوریتم مدل سازی ماشین القایی براساس مدارهای معادل دارای کوپل مغناطیسی بیان می شود. این مدل سازی به گونه ای شکل می گیرد که جریان لحظه ای سیم پیچی های استاتور و همه میله های روتور قابل محاسبه باشند. در ادامه رابطه تحلیلی جریان میله های روتور استخراج می گردد و سپس این رابطه برای شرایط پایدار ماشین تطبیق می یابد. در آخرین بخش نیز با کمک تئوری تابع سیم پیچی و رابطه تحلیلی بدست آمده برای جریان میله ها، نیرو محرکه مغناطیسی روتور محاسبه خواهدشد.

افزایش بازده موتورها در صرفه جویی انرژی مصرفی آن ها تاثیر بسزایی دارد. با محاسبه انرژی مصرفی سالانه موتور، می توان اثر افزایش بازده در صرفه جویی انرژی را تخمین زد. یکی از روش های کارآمد و ارزان جهت افزایش بازده انرژی موتورها، بازسیم پیچی یا طراحی مجدد سیم پیچی استاتور است. ایجاد صرفه جویی مالی و کاهش مصرف انرژی از طریق بازسیم پیچی موتورها می تواند توجه سرمایه گذاران را به خود جلب کند. در این مقاله، موتور القایی تک فاز با توان 75/0 اسب بخار برای عملکرد سه فاز، باز سیم پیچی شده و تحلیل الکترومغناطیسی به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار فلاکس انجام شده و مشخصات عملکردی آن مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل های اقتصادی شامل هزینه های عملیاتی، دوره بازگشت سرمایه و صرفه جویی سالانه انرژی نیز محاسبه شده است. طبق نتایج به دست آمده، بازده موتور باز سیم پیچی شده سه فاز نسبت به موتور القایی تک فاز، حدود %5/12 افزایش پیدا کرده و دوره بازگشت سرمایه آن با قیمت برق 13 سنت در هر کیلووات ساعت حدود یک سال به دست آمد. بر اساس مقایسه ای که انجام شده، جایگزینی موتور القایی تک فاز با موتور باز سیم پیچی شده سه فاز در کلاس بازده استاندارد (IE1)، کم هزینه تر از جایگزینی با موتوری در این کلاس بازده است و صرفه جویی مالی آن در بار کامل حدود 61 دلار به دست می آید. جهت راستی آزمایی، نتایج آزمایشگاهی با نتایج شبیه سازی مقایسه گردید و خطای ناشی از اندازه گیری حدود %6 مشاهده شد.

شکل موج شار مغناطیسی در موتورهای القایی و ولتاژ خروجی در ژنراتورهای سنکرون به عنوان تاثیرگذارترین عامل در دو حالت عملکردی ماشین های الکتریکی جریان متناوب است که از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. بطورکلی این شکل موج ها، شبه سینوسی بوده و دارای مولفه های هارمونیکی متعددی می باشند. از مهم ترین آثار مولفه های هارمونیک می توان به تغیر نقطه کار، افزایش تلفات هسته، افزایش نویز و لرزش، افزایش ریپل گشتاور و هم چنین کاهش پایداری ماشین های الکتریکی اشاره نمود. یک راه حل برای بهبود عملکرد ماشین های الکتریکی، کاهش یا حذف دامنه هارمونیک های مزاحم است. در این مقاله، ساختار سیم پیچی متعارف در ماشین های الکتریکی جریان متناوب مورد بررسی قرار گرفته است و دامنه هارمونیک ها ارزیابی خواهند شد. جهت تضعیف یا حذف هارمونیک های مزاحم، طرح جدیدی بر مبنای طرح سیم پیچی چهار لایه، براساس ترکیبی از طرح سیم پیچی متعارف (یک و دو لایه) و طرح سیم پیچی سه لایه پیشنهاد گردیده است. در طرح پیشنهادی، سیم پیچی براساس گام کسری و با استفاده از تغییر در تعداد دور و موقعیت قرارگرفتن کلاف ها ارائه گردیده است. جهت تایید طرح پیشنهادی، از نرم افزار ANSYS MAXWELL برای اندازه گیری شار مغناطیسی، ولتاژ القاشده روی سیم پیچ ها و ریپل گشتاور برای دو موتور القایی سه فاز، دو قطبی، با توان 200 وات استفاده شده است. نتایج بدست آمده از شبیه سازی برای موتورهای القایی مشابه، حاکی از بهبود عملکرد موتور با استفاده از طرح پیشنهادی نسبت به طرح متعارف می باشد.

در این مقاله مولفه های چگالی شار ناشی از آهن رباهای روتور و جریان سیم پیچی آرمیچر در ماشین ورنیه آهن ربایی در شرایط ناهم محوری روتور به صورت تحلیلی محاسبه می شوند. در مدل استفاده شده، اثر دندانه های واقعی و مجازی استاتور ماشین ورنیه در نظر گرفته شده و جهت ساده سازی روند مدل سازی از نگاشت های هم نوا همچون شوارتز کریستوفل استفاده شده است. همچنین از حل معادله لاپلاس و روش جداسازی متغیرها جهت یافتن چگالی شار فاصله هوایی ناشی از آهن رباهای روتور و واکنش آرمیچر بهره برده شده است. در فرایند مدلسازی جهت کنار زدن محدودیت های استفاده از روش های بر پایه نگاشت های هم نوا، از مفهوم جریان مغناطیسی معادل برای آهن ربای روتور و سیم پیچی آرمیچر استفاده شده است. در واقع آهن رباهای روتور با یک جریان سطحی معادل روی روتور، و سیم پیچی آرمیچر با یک جریان سطحی در دهانه دندانه های واقعی استاتور ماشین ورنیه جایگزین می شوند. با توجه به این که در ماشین معادل به دست آمده رابطه حاکم از نوع رابطه لاپلاس است، هیچگونه نگرانی از بابت استفاده از نگاشت های همنوا وجود ندارد. پس از یافتن مولفه های چگالی شار فاصله هوایی ناشی از آهن رباهای روتور و جریان آرمیچر، گشتاور دندانهای و گشتاور الکترومغناطیسی محاسبه می شوند. در نهایت نتایج به دست آمده توسط روش اجزا محدود تایید می گردند.

در این مقاله از ترکیب داده انتگرال فازی به منظور تشخیص عیب اتصال کرتاه سیم پیچی استاتور موتور القایی استفاده شده است. ویژگی های زمانی از سیگنال های سه فاز جریان استخراج شده و روشی بر اساس انتگرال فازی به منظور انتخاب ویژگی های مناسب از میان مجموعه ویژگی های استخراج شده ارائه می شود. روش c -میانگین فازی برای دسته بندی حالات مختلف مورد استفاده قرار گرفته و با استفاده از آن مقادیر عضویت هر ویژگی برای هر حالت عیب تعیین شده است. سرانجام ویژگی ها در دو سطح ویژگی و سطح تصمیم با استفاده از انتگرال فازی ترکیب شده و با استفاده از آن حالت سیستم تعیین شده است. نتایج حاصل از آزمایش نشان می دهد که روش ترکیب داده انتگرال فازی با قابلیت اطمینان بالایی عیب موجود در موتور القایی را تشخیص می دهد.

با افزایش روزافزون سهم مزارع بادی در تامین برق شبکه های قدرت، اهمیت بررسی رفتار گذرای ژنراتورهای مورد استفاده در نیروگاه های بادی، در هنگام بروز خطا یا اغتشاشات شدید شبکه بیش از پیش احساس می شود. در این میان، بررسی رفتار ژنراتور القایی دوسو تغذیه به عنوان متداول ترین ژنراتور در صنعت تولید برق بادی اهمیت ویژه ای دارد. در این مقاله ابتدا مدل ریاضی سیستم توربین_ژنراتور بادی متصل به شبکه قدرت به منظور تحلیل دقیق شرایط خطا بکار گرفته شده است. این مدل ریاضی شامل یک مدل مرتبه پنج از ماشین القایی روتور سیم پیچی شده به همراه مدل دو محوری توربین می باشد. در گام بعدی، ژنراتور القایی دوسو تغذیه متصل به شبکه قدرت در نرم افزار MATLAB/Simulink شبیه سازی و با اعمال خطاهای مختلف در شبکه چگونگی پاسخ ژنراتور به این اغتشاشات شدید بررسی شده است. در نهایت نیز نقش عوامل و پارامتر های مختلف سیستم توربین_ژنراتور بر پایداری ماشین و قابلیت گذر از خطای آن مورد مطالعه قرار گرفته است.