Modeling of Induction Motors with One and Two Degrees of Mechanical Freedom

مدلسازی موتورهای القایی با یک و دو درجه آزادی مکانیکی مدل ریاضی موتورهای القایی با دو درجه آزادی مکانیکی (IM-2DMF) را ارائه می دهد که در میدان الکترومغناطیسی به صورت و همچنین در تئوری مدار، که امکان تجزیه و تحلیل عملکرد این سه گروه از موتورها را با در نظر گرفتن اثرات لبه، سیم پیچ و عدم تقارن جریان می دهد. مدل به دست آمده بر اساس مفهوم موج میدان مغناطیسی در حال حرکت در شکاف هوا با حرکت مارپیچ است. به طور کلی، روتور با لغزش خطی چرخشی نیز به صورت مارپیچ حرکت می کند. میدان الکترومغناطیسی و همچنین عملکرد موتور موتورهای خاص مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

مدل ریاضی IM-2DMF به مدل موتورهای القایی با یک درجه آزادی مکانیکی، یعنی موتورهای دوار و خطی، کلی تر است. . نمونه هایی از مدل سازی دو نوع موتور دیسکی دوار و موتور خطی تخت با قسمت اولیه پیچ خورده با گنجاندن اثرات طول و عرض استاتور محدود و روتور ارائه شده است. نتایج شبیه‌سازی با اندازه‌گیری‌های انجام‌شده بر روی مدل‌های آزمایشگاهی، که روی پایه اندازه‌گیری منحصربه‌فرد آزمایش شده‌اند، پشتیبانی می‌شوند.

Modeling of Induction Motors with One and Two Degrees of Mechanical Freedom presents the mathematical model of induction motors with two degrees of mechanical freedom (IM-2DMF), formed in the electromagnetic field as well as in circuit theory, which allows analyzing the performance of these three groups of motors taking into account edge effects, winding and current asymmetry. The model derived is based on the concept of magnetic field wave moving in the air-gap with a helical motion. In general, the rotor moves helically too with the rotary-linear slip. The electromagnetic field as well as motor performance of the particular motors is analyzed.

The mathematical model of IM-2DMF is more general to the model of induction motors with one degree of mechanical freedom, i.e. rotary and linear motors. Examples of modeling two types of rotary disc motors and flat linear motor with twisted primary part are presented with inclusion of finite stator and rotor length and width effects. The simulation results are backed by the measurements carried out on the laboratory models, which were tested on the unique measurement stand.