ملزومات حرکت معکوسگرد ماشینهاي الکتریکی با تمرکز بر موتور القایی سهفاز معکوسگرد

ملزومات حرکت معکوسگرد ماشینهاي الکتریکی با تمرکز بر موتور القایی سهفاز معکوسگرد 1 3 1 وحید کوفی دکتر احمد میرزایی و دکتر آرش کیومرثی کارشناس ارشد دانشکده برق و کامپیوتر دانشگاه یزد vahidkufi@gmail.com استادیار دانشکده برق و کامپیوتر دانشگاه یزد mirzaei@yazduni.ac.ir 3 استادیار دانشکده فنی دانشگاه اصفهان kiyoumari@eng.ui.ac.ir چکیده در ماشینهاي الکتریکی معکوسگرد استاتور نیز حرکت دورانی دارد. این نوع ماشینها براي تولید نیرومحرکه پروانههاي معکوسگرد بصورت موتوري و براي دریافت انرژي از این پروانهها بصورت ژنراتوري طراحی میشوند. در این مقاله سعی شده تا ویژگیهاي متمایز ماشینهاي الکتریکی معکوسگرد به خصوص ماشین القایی سهفاز معکوسگرد بررسی شود. در ابتدا خصوصیات فیزیکی ماشینهاي معکوسگرد مورد مطالعه قرار گرفته است سپس معادلات گشتاور محورهاي متصل به روتور و استاتور در شرایط مختلف بار و ضرایب میرایی شبیهسازي شده است. از آنجا که تفاوتهاي ساختاري یک ماشین معکوسگرد ایجاب میکند تا معادلات ولتاژ و گشتاور تغییر یابد یک روش مناسب به منظور بسط این معادلات براي ماشین القایی سهفاز معکوسگرد اراي ه گردیده است. در ادامه یک موتور القایی سهفاز معکوسگرد توسط نرمافزار Anof Maxwell با روش حل مبتنی بر المان محدود شبیهسازي شده است. در انتها حجم و وزن موتور القایی معکوسگرد با موتور یکجهته همنوعش مقایسه شده است. کلید واژه- المان محدود شبیهسازي معادلات گشتاور و ولتاژ معکوسگرد. مقدمه 1- سیستم مکانیکی متشکل از دو پروانه(ملخ) هممحور که 1 داراي حرکت دورانی مختلفالجهت هستند به CRP مشهور است. چنین سیستمی در کاربردهایی از قبیل توربینهاي بادي و تولید نیرومحرکه براي هلیکوپترها هواپیماهاي تکسرنشین کشتیها و زیردریاییها مورد استفاده قرار میگیرد. سیستم CRP جایگزینی براي سیستمهاي رایج تکپروانهاي است. این سیستمها از جهت بازیابی بخشی از انرژي که در سیستم تکپروانهاي از دست میرود فواید هیدرودینامیکی زیادي دارند[ 1 ]. به عنوان نمونه در توربینهاي بادي ماکزیمم انرژي قابل حصول در صورت استفاده از دو پروانه معکوسگرد به جاي یک پروانه از 59 درصد به 6 درصد کل انرژي قابل دسترسی افزایش مییابد[ ]. همچنین نتایج تحقیقات نشان داده که استفاده از پروانههاي معکوسگرد در شناورهاي دریایی حداقل 15 درصد صرفهجویی انرژي را در مقایسه با سیستمهاي رایج تکپروانهاي در پی داشته است[ 3 ]. بنابراین کار بر روي پروانههاي معکوسگرد به علت کاهش هزینه انرژي و افزایش راندمان همواره داراي جذابیت فراوانی بوده است. اولین کار تحقیقاتی در این زمینه در سال 1970 صورت پذیرفت. در سالهاي اخیر استفاده از CRP در شناورهاي تندرو مورد توجه زیادي قرار گرفته است[ ]. در ابتدا تولید نیرومحرکه مورد نیاز براي حرکت پروانههاي معکوسگرد تنها بوسیله سیستمهاي مکانیکی از قبیل موتورهاي دیزلی همراه با گیربکس (براي تولید حرکت دورانی معکوس) تامین میشد. اما امروزه با افزایش تمایل براي استفاده از سیستمهاي الکتریکی حرکت به سمت طراحی این نوع سیستمها براي تولید نیرومحرکه CRP در حال افزایش است. در ادامه این مقاله ابتدا ساختار و نحوه عملکرد یک ماشین معکوسگرد بررسی میشود پس از آن معادلات گشتاور خروجی معکوسگرد براي بار ثابت و بار متناسب با مجذور سرعت به همراه رسم منحنیهاي سرعتزمان حالات مختلف اراي ه میشود. سپس یک روش براي نوشتن معادلات ولتاژ و شار ١- couner roaing propeller 1

پیوندي موتور القایی سهفاز معکوسگرد اراي ه خواهد شد. بعد از آن نتایج حاصل از شبیهسازي یک موتور القایی معکوسگرد اراي ه میشود. در پایان نیز حجم و وزن موتور القایی معکوسگرد در مقایسه با موتور القایی یکجهته ارزیابی میشود. - ماشینهاي معکوسگرد مرجع [] یک سیستم الکتریکیمکانیکی شامل موتور الکتریکی متصل به گیربکس را براي اتصال به CRP معرفی کرده است. مرجع [5] نیز از یک سیستم متشکل از دو موتور الکتریکی براي این منظور نام برده است. شکل( 1 ) ساختار این سیستم را نشان میدهد. مهمترین مزیت این سیستم قابلیت اطمینان بالا به علت توانایی ادامه کار آن بصورت یک جهته در صورت از کار افتادن یکی از موتورها است. اشکال اساسی این سیستم نیز تلفات بالا به علت وجود تسمه و چرخدنده و همچنین حجم و وزن و قیمت بالا به علت استفاده از دو موتور است. شکل( 1 ): سیستم نیرو محرکه CRP دو موتوره[ ] از آنجا که امروزه طراحی ماشینهاي الکتریکی خاص براي قرار گرفتن در سیستمهاي مبدل انرژي به منظور صرفهجویی یا بازیافت بیشتر مورد توجه قرار دارد بهترین روش ممکن استفاده از ماشینهاي معکوسگرد است. ماشینهاي معکوسگرد ماشینهایی هستند که استاتورشان حرکت دورانی در خلاف جهت روتور دارد. همانطور که در قطارهاي برقی طراحی موتورهاي خطی و استفاده از آنها به جاي موتورهاي دوار به علت حذف سیستم مبدل حرکت دورانی به خطی انجام شده است طراحی موتورهاي معکوسگرد نیز با هدف حذف گیربکس و در پی آن کاهش تلفات و افزایش قابلیت اطمینان صورت میپذیرد. شکل( ) ساختار یک ماشین الکتریکی معکوسگرد را نشان میدهد. شکل( ): طرح شماتیک موتور الکتریکی معکوسگرد در این شکل استاتور با شماره 1 علامتگذاري شده است که با مجموعه مقاومسازهایی که با 3 و علامتگذاري شدهاند میچرخد. امکان چرخش روتور نیز که با شماره علامتگذاري شده با مقاومسازهاي نشان داده شده با 5 و 6 فراهم میشود. در [6] یک موتور DC معکوسگرد معرفی و مورد آزمایش قرار داده شده است شده است. -3 معادلات گشتاور خروجی معکوسگرد براي موتورهاي معکوسگرد لازم است تا معادله گشتاور خروجی هم براي محور متصل به روتور و هم براي محور متصل به استاتور بیان گردد. همچنین در یک موتور معکوسگرد گشتاورهاي الکترومغناطیسی اعمال شده به محورهاي روتور و استاتور برابر میباشند. بنابراین معادلات گشتاور خروجی براي محورهاي یک موتور معکوسگرد را میتوان به صورت زیر نوشت: J P J r P Tm B r Tmr Br r (1) () که B r اینرسیها J و J r سرعتهاي زاویهاي ω و ω r B و ضرایب میرایی و T mr و T m گشتاورهاي بار روتور و استاتور میباشند. -1-3 بار مکانیکی با گشتاور ثابت با ثابت در نظر گرفتن گشتاور بار و حل معادلات دیفرانسیل (1) و () و اعمال شرط اولیه ( (0) 0 معادلات سرعت بر حسب زمان براي محورهاي متصل به روتور و استاتور بصورت زیر خواهد بود: B Tm J (1 e B ) (3)

Br Tmr J r (1 e r ) Br حال میتوان تاثیر حالات مختلف گشتاور بار میرایی و () اینرسی محورهاي معکوسگرد را در عملکرد موتور مورد بررسی قرار داد. به این منظور روابط( 3 )و( ) براي سه حالت نشان داده شده در جدول( 1 ) توسط MATLAB حل و مورد ارزیابی قرار داده میشوند. در حالت الف گشتاور بار متصل به هر دو محور برابر و اختلاف ضرایب میرایی کم است. در حالت ب گشتاور بار متصل به هر دو محور برابر و اختلاف ضرایب میرایی زیاد است. در حالت پ گشتاور بار متصل به هر دو محور نابرابر و اختلاف ضرایب میرایی نیز کم است. در تمامی حالات اینرسی محورها با اختلاف اندك فرض شده و از آنالیز تغییرات آن صرفنظر شده است. چنانچه در روابط( 3 )و( ) نیز مشهود است اینرسی محورهاي روتور و استاتور بر سرعت ماندگار بیاثر بوده و تنها بر شرایط دینامیکی تاثیرگذار است. شکل( 3 ) منحنیهاي سرعتزمان محورهاي متصل به روتور و استاتور را در این سه حالت نشان میدهد. الف جدول( 1 ): حالتهاي مختلف گشتاور بار میرایی و اینرسی براي شبیهسازي سرعت بار با گشتاور ثابت 50 Nm T ب 50 پ 150 850 /5 50 3/5 10 50 /5 Nm (rad ) (kgm ) T B B J J (الف) (ب) (پ) شکل( 3 ): منحنیهاي سرعتزمان موتور معکوسگرد مطابق با حالتهاي جدول (1) با مقایسه منحنیهاي( 3 الف)و( 3 ب) میتوان دریافت که اختلاف زیاد ضرایب میرایی در محورهاي روتور و استاتور موجب اختلاف قابل ملاحظهاي بین سرعتها شده و علاوه بر پایین آوردن بازدهی CRP شرایط ناپایداري را ایجاد کرده که میتواند با اندکی تغییر در گشتاور بار موجب توقف یا کند شدن بیش از حد روتور نسبت به استاتور گردد و موتور معکوسگرد را تبدیل به موتوري یکجهته کند. منحنی( 3 پ) بیانگر این واقعیت است که شرط اصلی استفاده از یک موتور معکوسگرد براي بارهاي با گشتاور ثابت برابر بودن یا حداقل نزدیک بودن گشتاور بار روتور و استاتور است. در غیر این صورت گردش معکوسگرد دچار خطا خواهد شد. --3 بار مکانیکی با گشتاور وابسته به مجذور سرعت معادلات گشتاور براي محورهاي متصل به روتور و استاتور یک موتور معکوسگرد(روابط ( 1 )و( )) در صورتی که بار مکانیکی داراي گشتاور متناسب با مجذور سرعت باشد k B J J J kr Br r r r J r J r J r ضرایب ثابت هستند. با حل معادلات ) (T=kω را میتوان بدین صورت نوشت: (5) (6) که در آن k و k r دیفرانسیل( 5 )و( 6 ) و اعمال شرط مرزي ( ( ) 0 3

معادلات سرعت بر حسب زمان براي محورهاي متصل به روتور و استاتور به ترتیب بصورت روابط( 7 )و( 8 ) خواهند بود. x1e A x A e 1 A x r r1e xr r A e r 1 ریشههاي معادله( 9 ) هستند و ( A توسط (7) (8) که در آن x و (1 x ( رابطه( 10 ) تعریف شده است. B ( x ( r ) x( 0 k( k( J ( ( ) k( A( x( 1 x( (9) (10) مجددا جهت بررسی تاثیر حالات مختلف گشتاور بار میرایی و اینرسی محورهاي معکوسگرد بر عملکرد موتور روابط( 7 )و( 8 ) براي سه حالت نشان داده شده در جدول( ) توسط MATLAB حل و مورد ارزیابی قرار داده میشوند. در حالت الف گشتاور بار متصل به هر دو محور برابر و اختلاف ضرایب میرایی کم است. در حالت ب گشتاور بار متصل به هر دو محور برابر و اختلاف ضرایب میرایی زیاد است. در حالت پ نیز گشتاور بار متصل به هر دو محور نابرابر و اختلاف ضرایب میرایی کم است. در تمامی حالات به علت بیان شده در بخش قبل اینرسی محورها با اختلاف اندك فرض شده و از آنالیز تغییرات آن صرفنظر شده است. شکل( ) منحنیهاي سرعتزمان محورهاي متصل به روتور و استاتور را در این سه حالت نشان میدهد. جدول( ): حالتهاي مختلف گشتاور بار میرایی و اینرسی براي شبیهسازي T سرعت بار با گشتاور متناسب با مجذور سرعت Nm الف 0.01ω ب 0.01ω پ (الف) (ب) (پ) شکل( ): منحنیهاي سرعتزمان موتور معکوسگرد مطابق با حالتهاي جدول( ) با مقایسه منحنیهاي( الف)و( ب) این نتیجه حاصل میشود که اختلاف زیاد ضرایب میرایی محورهاي متصل به روتور و استاتور در صورت اعمال بارهاي با گشتاور متناسب با مجذور سرعت موجب اختلاف زیاد بین سرعتها شده عملکرد مطلوب CRP را تحتالشعاع قرار داده و سبب ناپایداري میشود. در قسمت قبل دیده شد که این مسي له در صورت استفاده از بارهاي با گشتاور ثابت نیز صادق است. با توجه به منحنی( پ) مشاهده میشود که در صورت اعمال بارهاي با گشتاور متناسب با مجذور سرعت(مانند فن و پمپ) به یک موتور الکتریکی معکوسگرد اثر نابرابري بارهاي متصل به محور روتور و استاتور بر گردش معکوسگرد موتور ناچیز خواهد بود. در صورتی که این نابرابري در هنگام اعمال بارهاي با گشتاور ثابت گردش معکوسگرد را بشدت دچار خطا کرد (شکل( 3 پ)). با توجه به این که در هر دو حالت نیز گشتاور بار متصل به محور روتور حدود 60 درصد بار متصل به محور استاتور انتخاب شده است. 0.015ω 0.01ω /5 0.01ω 3/5 10 0.01ω /5 Nm (rad ) (kgm ) T B B J J

- بن ابراین م یت وان نتیج ه گرفت که استفاده از موتورهاي معکوسگرد براي گرداندن بارهاي متناسب با مجذور سرعت از نقطهنظر پایداري و عملکرد بهینه مناسب به نظر میرسد. بسط معادلات ولتاژ و شار پیوندي براي موتور القایی سهفاز معکوسگرد روش اراي ه شده در این مقاله براي نوشتن معادلات ولتاژ و شار پیوندي و گشتاور الکترو مغناطیسی در پنج مرحله تنظیم شده است. در این روش حرکت متقابل دورانی بین روتور و استاتور به نحوي تخمین زده شده که همواره سرعت نسبی و جابجایی واقعی بین آنها لحاظ گردد. مرحله اول: ابتدا ماتریسهاي اندوکتانس خودي و متقابل روتور و استاتور بسط داده میشوند سپس با استفاده از نسبت تبدیل دورهاي مدار روتور و استاتور پارامترهاي مدار روتور به سمت استاتور انتقال داده میشوند. (تا به اینجا همانند نوشتن معادلات براي موتورهاي یکجهته معمولی عمل گردیده است.) مرحله دوم: براي انتقال متغیرهاي روتور به دستگاه مرجع اختیاري توسط ماتریس تبدیل رابطه( 11 ) صورت تعریف میشود: (11) زاویه β بدین co co co 3 3 K r in in in 3 3 3 0.5 0.5 0.5 r (1) که در آن θ جابجایی دستگاه مرجع اختیاري و θ r موقعیت زاویهاي روتور نسبت به استاتور در لحظه است وبدین صورت محاسبه میشود: p r r ( ) ( ) d r (0) (0) 0 ( ) d (0) 0 (13) (1) که در آن ω سرعت زاویهاي دستگاه مرجع اختیاري است(در صورتی که پیوستگی θ حفظ شود ω میتواند در بازههاي زم انی مختلف متغیر باشد). همچنین موقعیتهاي زاویهاي نسبت به ساکن و زاویهاي روتور و استاتور هستند. ω r و ω سرعتهاي مرحله سوم: در این مرحله براي انتقال متغیرهاي استاتور به دستگاه مرجع اختیاري استاتور را ساکن فرض کرده و در دستگاه مرجع اختیاري به جاي β از θ استفاده میشود. مرحله چهارم: در این مرحله معادلات ولتاژ بر حسب شارهاي پیوندي همانند موتور القایی سهفاز معمولی بسط داده شده و تنها لازم است تا به جاي (ω r + ω ) از عبارت ω r استفاده گردد. در عین حال سرعت زاویهاي مبنا نیز بدین صورت تعریف میشود: r b f p (15) که در آن لغزش و f فرکانس ولتاژ استاتور است. مرحله پنجم: در یک موتور معکوسگرد بخشی از توان خروجی موتور به محور روتور و بخشی دیگر به محور استاتور منتقل میشود. بنابراین: pm pmr pm rr (16) از آنجا که در موتورهاي معکوسگرد گشتاور الکترومغناطیسی منتقل شده به محور روتور و استاتور با هم برابرند: p m ( r ) (17) بنابراین گشتاور الکترو مغناطیسی اعمال شده به هر یک از محورهاي موتور الکتریکی معکوسگرد برابر بوده و معادل با مقدار گشتاور موتور همتوان یکجهتهاي خواهد بود که در تمام جزي یات همانند آن باشد. با این تفاوت که این مقدار گشتاور در این موتور یکجهته در سرعت ) ω) r + ω بدست میآید در صورتی که در موتور معکوسگرد در سرعت استاتور و در سرعت ω براي محور ω r براي محور روتور حاصل میشود. در نهایت با استفاده از معادلات اصلاح شده ولتاژ گشتاور الکترومغناطیسی و گشتاور مکانیکی میتوان بلوك دیاگرام موتور القایی معکوسگرد را به روشهاي مختلف از جمله روش مطرح شده در [7] به منظور بررسی دینامیکی یا طراحی θ r و θ سیستم کنترل سرعت بدست آورد. 5

و] 5- شبیهسازي موتور القایی معکوسگرد در [8] یک موتور القایی سهفاز معکوسگرد به منظور جایگزین شدن با موتور DC سري در یک وسیله نقلیه دریایی طراحی شده است. این موتور معکوسگرد 11 کیلوولت با توان 55 اسب بخار بوده و برخی از خصوصیات آن در جدول( 3 ) آورده شده است. روشهاي متعددي براي طراحی موتورهاي القایی وجود دارد. از این میان میتوان از روشهاي مبتنی بر شبکه عصبی [9] و الگوریتم ژنتیک [10] [11 شکل( 5 ): مشبندي در مقطع موتور القایی معکوسگرد شبیهسازي شده [1] نام برد. با در نظر گرفتن شرایط گفته شده براي موتورهاي معکوسگرد همه روشهاي اراي ه شده میتوانند براي طراحی این نوع موتورها نیز مورد استفاده قرار گیرند. جدول( 3 ): خصوصیات موتور شبیهسازي شده نام کمیت مقدار نام کمیت مقدار شکل( 6 ): نماي سهبعدي موتور القایی معکوسگرد شبیهسازي شده فرکانس تعداد قطب شیارهاي استاتور وزن(کیلوگرم) سرعت نامی روتور 10 هرتز طول محوري 0/38 متر قطر خارجی استاتور 0/37 متر 7 شیارهاي روتور 53 36/3 1750(rpm) سیمپیچی روتور سرعت نامی استاتور قفسیدوبل 1750(rpm) موتور معرفی شده در جدول( 3 ) توسط نسخه 1 نرمافزار Anof Maxwell شبیهسازي میشود. در این نرمافزار تي وري المان محدود به عنوان یک روش محاسباتی پیشرفته براي حل معادلات ماکسول مورد استفاده قرار دارد. تي وري المان محدود یک روش پذیرفته شده براي تحلیل ماشینهاي الکتریکی است. از این روش براي طراحی بهینه نیز بسیار استفاده میشود[ 13 ]. شکل( 5 ) نحوه مشبندي در سطح مقطع این موتور توسط نرمافزار Anof Maxwell را نشان میدهد. فرم سهبعدي این موتور نیز پس از طراحی در شکل( 6 ) به تصویر در آمده است. منحنی گشتاور الکترومغناطیسی بر حسب سرعت نسبی محورهاي روتور و استاتور در حالت داي می در شکل( 7 الف) و منحنیهاي جریان فاز a استاتور بر حسب زمان و همچنین گشتاور الکترومغناطیسی بر حسب زمان در 75 میلیثانیه اولیه راهاندازي به ترتیب در شکلهاي( 7 ب)و( 7 پ) آورده شدهاند. (الف) Curve Info 15 50 375 Speed (rpm) ANSOFT Torque 6

(ب) (پ) شکل( 7 ): منحنیهاي حاصل از شبیهسازي نتایج حاصل از شبیهسازي این موتور معکوسگرد نشان میدهد که عملکردي مشابه با یک موتور یکجهته 11 کیلوولتی 55 اسب بخار با سرعت نامی 3500 دور بر دقیقه که امکان حرکت استاتور آن بوسیله نیروي عکسالعمل روتور حاصل شده است دارد. با این تفاوت که در موتور معکوسگرد روتور و استاتور هر کدام 1750 درو در دقیقه سرعت دارند. بدین ترتیب سرعت مماسی روتور و استاتور موتور معکوسگرد نیز برابر با نصف سرعت مماسی موتور یکجهته مشابه است. سرعت مماسی توسط رابطه( 18 ) بدست میآید. D vr( ) nr( ) 60 (18) r() n که سرعت روتور(استاتور) برحسب دور بر دقیقه است. همچنین با توجه به محل قرارگیري مقاومسازها (به شکل( ) رجوع شود) براي محاسبه سرعت مماسی روتور و استاتور مقدار D (فاصله مقاومسازهاي روبروي هم) قدري متفاوت خواهد بود. از آنجا که سرعت مماسی بالا موجب صدمه دیدن بخشهاي مکانیکی از قبیل بلبرینگها میگردد و قابلیت اطمینان موتور را کاهش میدهد میتوان نتیجه گرفت که براي یک موتور معکوسگرد در مقایسه با موتور یکجهته مشابه در ضمن افزایش هزینه اولیه به علت لزوم ایجاد امکان حرکت براي استاتور به دلیل اینکه بخشی از گشتاور بار بر روي محور استاتور قرار گرفته و در عین حال سرعت روتور نیز نصف میشود فرسودگی مکانیکی کمتري ایجاد شده که موجب عملکرد بهتر و طول عمر بیشتر موتور میشود. -6 بررسی حجم و وزن موتور القایی معکوسگرد یک موتور القایی سهفاز معکوسگرد حجم و وزنی برابر با یک موتور یکجهته معمولی که تنها براي تامین توان یکی از پروانههاي CRP لازم است دارد[ 8 ]. به عبارت دیگر اگر بخواهیم بهجاي استفاده از سیستم دو موتوره شکل( 1 ) از سیستم تک موتوره معکوسگرد شکل( ) استفاده کنیم حجم و وزن موتور معکوسگرد لازم تنها برابر یکی از این دو موتور خواهد بود. در حالی که قادر است توان مورد نیاز هر دو پروانه را تامین کند. براي اثبات این موضوع میتوان از رابطه( 18 ) که ارتباط حجم یک موتور القایی سهفاز با مشخصات اصلی آن را تشریح میکند و براي موتور القایی معکوسگرد نیز قابل تعمیم میباشد بهره گرفت. S D L 1.11 BavacK wn که D قطر داخلی استاتور L طول محوري موتور B av (18) بارگذاري مغناطیسی ویژه ac بارگذاري الکتریکی ویژه K w ضریب سیمپیچی و n سرعت سنکرون نسبی محور روتور و استاتور میباشد. از آنجا که در سیستم CRP ایدهآل سرعت پروانهها برابر است و همچنین در صورت اتصال CRP به یک موتور معکوسگرد گشتاور الکترومغناطیسی هر دو محور نیز برابر خواهد بود اگر بهجاي موتور معکوسگرد از دو موتور C u r r e n ( P h a e A ) [ A ] M o v i n g 1. T o r q u e [ k N e w o n M e e r ] 30 5 0 15 10 5 Winding Curren MaxwellDDeign1-5 1.50 5.00 37.50 5 6.50 75.00 87.50 Time [m].00 1.00 - -1.00 -.00-3.00 -.00 Torque Curve Inf o Curren(PhaeA) Seup1 : Tranien Curren(PhaeA) Seup1 : Tranien MaxwellDDeign1-5.00 1.50 5.00 37.50 5 6.50 75.00 87.50 Time [m] Curve Inf o Moving1.Torque Seup1 : Tranien ANSOFT ANSOFT 7

[3] J. Brez, A. Elizabeh, uperconducor on he high ea, IEEE pecrum, Jan 00. [] Y. Hideki, M. Hiroaki, energy aving echnology of he dieelelecric propulion yem for Japanee coaal veel, journal of IHI Engineering review, Vol., No. 1, pp. 1-16, 011. [5] D. Grai, S. Brizzolara, M. Viviani, deign and analyi of couner-roaing propeller-comparion of numerical and experimenal reul, 9h Inernaional Conference on hydrodynamic, pp. 570-576, Oc 010. [6] J. Qiu, C. Shi, couner-roaing permanen magne bruhle DC moor for underwaer propulion, IEEE 5h Inernaional Conference on Power Elecronic and Moion Conrol, Vol., pp. 1-5, June 006. [7] Paul C. Kraue, Analyi of Elecric Machinery,econd ediion, Wiley iner cience,00. [٨] القایی معمولی استفاده شود توان ظاهري و سرعت سنکرون هر کدام از این موتورها نصف موتور معکوسگرد خواهد بود. با اعمال این شرایط در رابطه( 18 ) ملاحظه میشود که حجم موتور معکوسگرد تنها برابر یکی از موتورهاي معمولی است. نتیجهگیري در این مقاله سعی شد تا ویژگیهاي متمایز ماشینهاي الکتریکی معکوسگرد به خصوص ماشینهاي القایی سهفاز معکوسگرد مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا سیستم CRP و فواید استفاده از آن مطالعه و همچنین یک سیستم متشکل از موتورهاي الکتریکی تولیدکننده نیرومحرکه CRP معرفی و مزایا و معایب آن گفته شد. پس از آن موتورهاي الکتریکی معکوسگرد جهت استفاده در این زمینه پیشنهاد و کلیات ساختاري آن معرفی شد. با توجه به اینکه موتورهاي الکتریکی معکوسگرد دو محور متصل به بار دارند معادلات گشتاور خروجی براي چنین ساختاري بسط داده شد. سپس با حل این معادلات و شبیهسازي در MATLAB منحنیهاي سرعتزمان معکوسگرد در شرایط مختلف ضرایب میرایی و گشتاور بار محورهاي متصل به روتور و استاتور بدست آورده شد. پس از آن براي بدست آوردن مدل کنترلی موتور القایی سهفاز معکوسگرد و همچنین بررسی شرایط دینامیکی یک روش پیشنهادي جهت اصلاح معادلات ولتاژ و گشتاور الکترومغناطیسی اراي ه شد. سپس Anof -7 یک موتور القایی سهفاز معکوسگرد توسط نرمافزار Maxwell شبیهسازي شده و برخی از منحنیهاي مهم آن بدست آمد. همچنین نشان داده شد که سرعت مماسی و شرایط مکانیکی مرتبط با آن از ملزومات مورد توجه در طراحی یک موتور معکوسگرد است. در انتها نیز حجم و وزن موتور القایی معکوسگرد در مقایسه با موتور یکجهته معمولی ارزیابی شد. وحید کوفی "طراحی موتور القایی سهفاز معکوسگرد " پایاننامه کارشناسی ارشد مهندسی برققدرت دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه یزد مهرماه 1391. [9] K. Idir, L. Chang, H. Dai, inducion moor deign uing neural nework, IEEE Conference on Elecrical and Compuer Engineering, Vol. 1, pp. 77-79, Sep 1995. [10] Y.D. Chun, P.W. Han, J.H. Choi, D.H. Koo, muiiobjecive opimizaion of hree-phae inducion moor deign baed on geneic algorihm, IEEE 18 h Inernaional Conference on Elecrical Machine, pp. 1-, Sep 008. [11] J. Zhao, W. Zhang, J. Fang, Z. Yang, T.Q. Zheng, Y. Liu, deign of HTC linear inducion moor uing GA and he finie elemen mehod, IEEE 5 h Conference on Indurial Elecronic and Applicaion(ICIEA), pp. 57-531, June 010. [1] D.H. Cho, H.K. Jung, C.G. Lee, inducion moor deign for elecric vehicle uing a niching geneic algorihm, IEEE Tranacion on Indury Applicaion, Vol. 37, pp. 99-999, Aug 001. [13] M.R. Feyzi, H.V. Kalankeh, opimizaion of inducion moor deign by uing he finie elemen mehod, IEEE Conference on Elecrical and Compuer Engineering, Vol., pp. 85-850, May 001. مراجع [1] E. Kraviz, analyi and experimen for couner-roaing propeller, Mechanical engineering MC hei, Maachue Iniue of echnology, 011. [] W.Z. Shen, V.A.K. Zakkam, J.N. Sorenen, analyi of counerroaing wind urbine, journal of phyic: conference erie 75, Vol. 75, pp. 1-9, Aug 007. 8