دانلود شبیه سازی مقاله مدلسازی موتور القایی سه فاز با روتور میله شکسته

مدلسازی روتور میله شکسته

موتور القایی یکی از پُرکاربردترین ماشین آلات در محیط های صنعتی است. این موتور در شرایط فعلی یکی از بالاترین نرخ های مصرف انرژی را به خود اختصاص داده است. ماشین های دیگری همچون ماشین DC، جریان مستقیم مغناطیس دائم (PMDC) و BLDC مزایای خاصی را به همراه دارند. در مواردی که کنترل یک امر مهم باشد، استفاده از این ماشین ها در دستور کار قرار می گیرد. البته برای سایر سیستم های کاربردی، موتورهای القایی از اهمیت فوق العاده بالایی برخوردار هستند. موتور القایی یکی از ماشین هایی است که به کمترین نگهداری نیاز دارد، فلذا می توان از آن در محیط های نامساعد استفاده کرد. تغییرات محیطی، عدم تعادل فاز، ساییدگی و گسستگی موتور منجر به بروز خرابی های بخصوصی در ماشین القایی می شوند. این خرابی ها به ندرت و به تعداد دفعات اندکی رخ می دهند، اما روی عملکرد و گاهاً روند تولیدی تاثیرگذار هستند، و ضررهایی را به بار می آورند. محققان در حال پژوهش جهت تشخیص و برطرف سازی این خرابی ها هستند. شکستگی میله روتور یکی از مهم ترین این خطاها / خرابی ها به شمار می رود. در صورتی که خرابی به موقع تشخیص داده نشود ، خرابی موتور و در صورت ادامه کار، تخریب محیط پیرامونی را در پی خواهد داشت. لذا تشخیص زودرس خرابی موتور القایی امری ضروری است. بدین ترتیب موتور با کمترین هزینه ، و بدون تحمیل ضررهای اضافی تعمیر می شود. در تحقیق پیشنهادی، یک تحلیل مقایسه ای به اجرا گذاشته شده است. بدین ترتیب مقایسه ای بین روتور سالم و خراب انجام می شود. منحنی واکنش شفاف موتورهای سالم و خراب به نمایش گذاشته می شود، فلذا تصمیم گیری راجع به وضعیت آن ها انجام می شود. در صورت خراب بودن موتور، میزان خرابی تشخیص داده می شود و اقدامات مورد نیاز در صورت بحرانی بودن شرایط در اسرع وقت انجام می شوند. در مدل پیشنهادی، منحنی واکنش/ پاسخ موتوری که میله روتور آن دچار شکستگی است نشان داده شده است. حالت های 1، 3 ، 5 و 8 میله ای مورد بررسی قرار گرفته اند. به طور کُلی، در صورت خرابی یک میله روتور، موتور در مراحل ابتدایی خطا قرار دارد و می توان براحتی آن را تعمیر کرد. این در حالیست که برای 3-5 میله خراب روتور، اقدامات فوری باید اتخاذ بشوند. برای 8 یا تعداد بیشتری میله خراب، میله ها در وضعیت بحرانی قرار دارند و واکنش سریع برای رفع خطا ضروری است. در صورت هرگونه تاخیر، موتور به کلی نابود می شود. موتورهایی با ظرفیت و توان بالا، از نظر ساختار اصلی و محیط اطراف، آسیب جدید خواهند دید. در حالت های تحت بار و بدون بار، خطاهای دیگری نیز در موتور القایی رخ می دهند. البته اولین گام برای حداقل سازی نتایج مخرب خرابی ، قرار دادن موتور در حالت بدون بار است.بدین ترتیب خطا بدون آسیب دیدن موتور شناسایی می شود، و اثرات منفی آن به حداقل می رسند.

نتیجه گیری ما این است که تغییر در مقاومت روتور، که در تناظر با تعداد میله های شکسته روتور قرار دارد ، منجر به افزایش مقاومت روتور می شود. می توان تعداد میله های خراب روتور را تجزیه و تحلیل کرد، و شدت خطا را بر اساس میزان جریان مصرفی تخمین زد. بدین ترتیب اقدامات نگهداری پیشگیرانه به اجرا گذاشته می شوند. اجرای این اقدامات برای مهندسان، به مراتب ساده تر از نگهداری سیستم های خراب است. بدین ترتیب عملیات و روند تولیدی واحدهای صنعتی دچار وقفه نمی شوند. پیاده سازی سخت افزاری سیستم پیشنهادی بر مبنی تنظیمات آزمایشی انجام می شود. بدین ترتیب شرایط موتور واقعی و پاسخ های آن تحت مدلسازی قرار می گیرند. بدین ترتیب اعتبار مدل اجرایی تایید می شود، و اصلاحات لازمه ، در صورت مهیا بودن شرایط روی آن اعمال می شوند.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز فقط دو مورد از تصاویر خروجی شبیه سازی قرار داده شده است: