مدل سازی حرارتی ماشین سنکرون و بررسی تاثیر هارمونیک هاگ مراتب مختلف و عدم تعادل ولتاژ روی عملکرد و طول عمر آن

ھدف از این مقاله ابتدا بررسی چگونگی تاثیر ھارمونیک و عدم تعادل ولتاژ بر عملکرد و طول عمر یک ماشین سنکرون (در اینجا یک موتور سنکرون) و در گام بعدی پیشنھاد یک روش مقرون به صرفه و اقتصادی برای انتخاب فیلتر ھارمونیکی مناسب می باشد. یافته ھا نشان می دھند که طول عمر یک ماشین الکتریکی به طور عمده توسط عایق آن تعیین می شود. از طرف دیگر، طول عمر یک ماده عایق توسط دمایی که در آن فعالیت می کند تعیین می شود. در این مقاله به منظور محاسبه درجه حرارت در بخش ھای مختلف موتور، یک مدل حرارتی فشرده برای موتور سنکرون مورد بررسی ارایه شده است. از آنجایی که ورودی یک مدل حرارتی مقدار تلفات توان و محل ایجاد این تلفات در درون موتور است، در یک بخش از این مقاله به بحث در مورد انواع مختلف تلفات توان در موتور می پردازیم. ھمچنین یک مدل الکتریکی دو محوری برای موتور مورد بحث نیز درنظر شده است. این مدل الکتریکی برای محاسبه پارمترھای الکتریکی مثل جریان و ولتاژ و در نھایت برای محاسبه تلفات توان الکتریکی بسیار ضروری است. این مقاله ھمچنین یک روش برای انتخاب فیلتر ھارمونیک مناسب برای کاھش اثرات مخرب ھارمونیک ھا پیشنھاد می کند. بدین منظور، طول عمر کاھش یافته موتور از منظر ھزینه با ھزینه متوسط فیلتر ھارمونیک مورد مقایسه قرار گرفته است. در نتیجه می توان با در نظر گرفتن مسایل اقتصادی یک فیلتر ھارمونیک مناسب برای موتور انتخاب کرد. برای انجام مطالعات ذکرشده، یک نمونه موتور سنکرون آھنربای دایم از شرکت VEM انتخاب شده است. لازم به ذکر است که مدل حرارتی موتور توسط سازنده ارایه نمی شود، بنابراین در اینجا مدل حرارتی موتور مذکور با توجه به ابعاد موتور و خواص الکتریکی ذکر شده در کاتالوگ آن، محاسبه و طراحی شده است. فرض بر این است که موتور در 80 درصد بار کامل کار کند. نتایج شبیه سازی نشان می دھد که به دلیل ھارمونیک و عدم تعادل ولتاژ ورودی، کاھش قابل توجه ی در طول عمر موتور وجود دارد. در نھایت فیلتر ھارمونیک بھینه از لحاظ اقتصادی ارایه شده است.

کلیدواژه ها:

هارهونیک ، عدم تعادل ولتاژ ، مدل حرارتی ، طول عمر موتور ، فیلتر هارمونیک