فصل دوم مبانی نظری و پیشینه تحقیق
1-2-مقدمه. 19
2-2-سابقه تحقیق. 19
3-2-مروری بر تحقیقات گذشته. 19
فصل سوم روش تحقیق
3-1-مقدمه. 24
3-1-1- اهمیت و مزایا 26
3-2 تئوری تابع سیم پیچی.. 27
3-2-1 تعریف تابع سیم پیچ.. 27
3-2-2- محاسبه اندوکتانسهای ماشین با استفاده از توابع سیم پیچ.. 31
3-3- شبیه سازی ماشین القایی.. 34
3-3-1- معادلات یک ماشین الکتریکی با m سیم پیچ استاتور و n سیم پیچ روتور. 36
3-3-1-1- معادلات ولتاژ استاتور. 36
3-3-1-2- معادلات ولتاژ روتور. 37
2-3-1-3- محاسبه گشتاور الکترومغناطیسی.. 38
3-3-1-4- معادلات موتور القای سه فاز قفس سنجابی در فضای حالت.. 39
3-4- نتایج شبیه سازی ماشین القایی سالم. 43
3-5- مدلسازی خطای حلقه به حلقه و خطای کلاف به کلاف.. 45
3-6-نتایج شبیه سازی ماشین القایی در اثر خطای سیم پیچ در شیارهای استاتور. 48
فصل چهارم تجزیه و تحلیل یافته ها
4-1 مقدمه. 52
4-2- محاسبه ماتریس اندوکتانس … 53
4-3- محاسبه ماتریس اندوکتانس … 54
4-4- محاسبه ماتریس اندوکتانس ….. 54
4-5 مدلسازی اثر شیار. 56
4-6- نتایج شبیه سازی ماشین القایی سالم. 58
7-4- نتایج شبیه سازی ماشین القایی در اثر خطای سیم پیچ در شیارهای استاتور. 60
فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1 بحث و نتیجه گیری.. 63
پیوست ها 64
منابع. 66
فهرست شکل ها
شکل1- 1موتور القایی با ساختار مجزا شده از هم. 8
شکل1- 2شمای قسمتی از موتور و فرکانس عبور قطب.. 9
شکل1- 3 (الف)  اتصال کوتاه کلاف به کلاف بین نقاط  a , b(ب) خطای فاز به فاز. 13
 .
شکل3- 1برشی از وسیله دو استوانه ای با قرار گیری دلخواه سیم پیچ در فاصله هوایی.. 28
شکل3- 2تابع دور کلاف متمرکز با N دور هادی مربوط به شکل 3-1. 29
شکل3- 3تابع سیم پیچ کلاف متمرکز N دوری مربوط به شکل 3-1. 31
شکل3- 4ساختار دو سیلندری با دور سیم پیچ A وB.. 31
شکل3- 5تابع دور کلاف BB΄ شکل 3-4. 32
شکل3- 6(الف) تابع دور فاز a استاتور(ب) تابع سیم پیچ فاز a استاتور. 34
شکل3- 7تابع سیم پیچی حلقه اول روتور. 35
شکل3- 8 (الف) اندوکتانس متقابل بین فاز Aاستاتور و حلقه اول روتور. 35
شکل3- 9شکل مداری در نظر گرفته شده برای روتور قفس سنجابی[40] 37
شکل3- 10روندنمای برنامه شبیه‌سازی ماشین القایی قفس سنجابی سه فازبا فرض هسته ایده آل. 43
شکل3- 11شکل موج جریان فاز A.. 44
شکل3- 12فرم سیم بندی استاتور وقتی که اتصال کوتاه داخلی اتفاق افتاده است.. 46
شکل3- 13منحنی گشتاور ماشین. 50
.
شکل4- 1ورقه هسته و شیارهای موجود بر آن در موتور القایی قفس سنجابی 11 kW… 52
شکل4- 2تابع فاصله هوایی معکوس با در نظر گرفتن شیارها 52
شکل4- 3تغییرات اندوکتانس خودی فاز a استاتور نسبت به موقعیت روتور. 57
شکل4- 4با در نظر گرفتن اثر شیار برای استاتور، منحنی اندوکتانس… 57
شکل4- 5با اعمال اثر شیارهای روتور و محاسبه اندوکتانس… 58
شکل4- 6با اعمال اثر شیارهای روتور و محاسبه اندوکتانس… 58
شکل4- 7شکل موج جریان فاز A.. 59
شکل4- 8جریان ماشین در خطای حلقه به حلقه در حالت راه اندازی و بدون بار. 60
شکل4- 9منحنی سرعت ماشین. 61
شکل4- 10منحنی گشتاور ماشین. 61
 
فهرست نمودارها
نمودار3- 1نمودار سرعت ماشین بر حسب زمان. 44
نمودار3- 2نمودار گشتاوری ماشین. 45
نمودار3- 3جریان ماشین در خطای حلقه به حلقه در حالت راه اندازی و بدون بار. 49
نمودار3- 4منحنی سرعت ماشین. 49
.
نمودار4- 1سرعت ماشین بر حسب زمان. 59
نمودار4- 2عملکرد گشتاوری ماشین. 60
 

مقدمه:
موتورهای  الکتریکی نقش مهمی را در راه اندازی موثر ماشینها و پروسه های صنعتی ایفا می کنند. بخصوص موتورهای القایی قفس سنجابی را که بعنوان اسب کاری صنعت می شناسند. بنابراین تشخیص خطاهای این موتورها می تواند فواید اقتصادی فراوانی در پی داشته باشد. از جمله مدیریت کارخانه های صنعتی را آسان می کند، سطح اطمینان سیستم را بالا می برد، هزینه تعمیر و نگهداری پایین می آید و نسبت هزینه به سود بطور قابل توجهی کاهش می یابد.
Bonnett وSouk up برای خرابیهای استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی، پنج حالت خرابی مطرح کرده­اند که عبارت اند از: حلقه به حلقه، کلاف به کلاف، قطع فاز، فاز به فاز و کلاف به زمین[1]. برای موتورهای قفس سنجابی، خرابیهای سیم پیچی استاتور و یاتاقانها   کل خرابیها به حساب می آیند و همچنین اکثر خرابیهای سیم پیچی استاتور موتور القایی از فروپاشی عایقی حلقه به حلقه ناشی می شود.[2] برخی از محققین خرابیهای موتور را چنین تقسیم بندی کرده اند: خرابی  ساچمه ها ( یاتاقانها) %40-50، خرابی عایق استاتور %30-40 و خرابی قفسه روتور %5- 10 [3] که اگر خرابی حلقه به حلقه جلوگیری نشود، منجر به خطای فاز به زمین یا فاز به فاز می

گردد، که خطای فاز به زمین شدید تر است. در مقالات[4] [5] نظریه تابع سیم پیچی و کاربرد آن در آنالیز گذرای موتورهای القایی تحت خطا شرح داده شده است. از این نظریه در مدلسازی خطای حلقه به حلقه استاتور استفاده شده است. علاوه بر روشهای فوق خطای استاتور موتور القایی را می توان به کمک بردارهای فضایی مورد مطالعه قرار داد[6].
 

فصل اول
کلیات تحقیق
 مقدمه:[7]
خرابیهای یک موتور قفس سنجابی را می توان به دو دسته الکتریکی و مکانیکی تقسیم ‌کرد.هر کدام از این خرابیها در اثر عوامل و تنش های متعددی ایجاد می گردند. این تنشها در حالت کلی بصورت حرارتی، مغناطیسی، دینامیکی، مکانیکی و یا محیطی می باشند که در قسمت های مختلف ماشین مانند محور، بلبرینگ، سیم پیچی استاتور ، ورقه های هسته روتور واستاتور و قفسه روتور خرابی ایجاد می­کنند. اکثر این خرابیها در اثر عدم بکارگیری ماشین مناسب در شرایط کاری مورد نظر، عدم هماهنگی بین طراح و کاربر و استفاده نامناسب از ماشین پدید می­آید. در این قسمت سعی گردیده است ابتدا انواع تنشهای وارده بر ماشین، عوامل پدید آمدن و اثرات آنها بررسی گردد.
قبل از بررسی انواع تنشهای وارده بر ماشین القایی بایستی موارد زیر در نظر گرفته شود :
1- با مشخص کردن شرایط کار ماشین می توان تنشهای حرارتی، مکانیکی و دینامیکی را پیش بینی نمود و ماشین مناسب با آن شرایط را انتخاب کرد. به عنوان مثال ، سیکل کاری ماشین و نوع بار آن ، تعداد دفعات خاموش و روشن کردن و فاصله زمانی بین آنها ، از عواملی هستند که تاثیر مستقیم در پدید آمدن تنشهای وارده بر ماشین خواهند داشت.
2- وضعیت شبکه تغذیه ماشین از لحاظ افت ولتاژ در حالت دائمی و شرایط راه اندازی و میزان هارمونیکهای شبکه هم در پدید آمدن نوع تنش و در نتیجه پدید آمدن خرابی در ماشین موثر خواهند بود.

1-2- بررسی انواع تنشهای وارد شونده بر ماشین القایی:
1-2-1- تنشهای موثر در خرابی استاتور:[1.7]
الف ـ تنشهای گرمایی :این نوع از تنشها را می توان ناشی از عوامل زیر دانست:
◄ سیکل راه اندازی: افزایش حرارت در موتورهای القایی بیشتر هنگام راه اندازی و توقف ایجاد  می­شود. یک موتور در طول راه اندازی، پنج تا هشت برابر جریان نامی از شبکه جریان می کشد تا تحت شرایط بار کامل راه بیفتد. بنابراین اگر تعداد راه اندازی های یک موتور در پریود کوتاهی از زمان زیاد گردد دمای سیم پیچی به سرعت افزایش می یابد در حالی که یک موتور القایی یک حد مجاز برای گرم شدن دارد و هرگاه این حد در نظر گرفته نشود آمادگی موتور برای بروز خطا افزایش می یابد. تنشهایی که بر اثر توقف ناگهانی موتور بوجود می آیند به مراتب تاثیر گذارتر از بقیه تنشها هستند.
◄ اضافه بار گرمایی:  بر اثر تغییرات ولتاژ و همچنین ولتاژهای نامتعادل دمای سیم پیچی افزایش می یابد.
بنابر یک قاعده تجربی بازای هر  %2/1-3 ولتاژ فاز نامتعادل دمای سیم پیچی فاز با حداکثر جریان خود، 25% افزایش پیدا می کند .
◄ فرسودگی گرمایی: طبق قانون تجربی با ºc10 افزایش دمای سیم پیچی استاتور عمر عایقی آن نصف  می شود. بنابراین اثر معمولی فرسودگی گرمایی ، آسیب پذیری سیستم عایقی است.
ب ـ تنشهای ناشی از کیفیت نامناسب محیط کار : عواملی که باعث ایجاد این تنشهامی شود به صورت زیر است:

رطوبت
شیمیایی
خراش ( سائیدگی)[1]
ذرات کوچک خارجی
ج ـ تنشهای مکانیکی: عواملی که باعث ایجاد این تنشها می شوند به صورت زیر می باشند:
◄ ضربات روتور: برخورد روتور به استاتور باعث می شود که ورقه های استاتور عایق کلاف را از بین ببرد و اگر این تماس ادامه داشته باشد نتیجه این است که کلاف در شیار استاتور خیلی زود زمین  می­شود و این به دلیل گرمای بیش از حد تولید شده در نقطه تماس می باشند.
◄ جابجایی کلاف: نیرویی که بر کلافها وارد می شود ناشی از جریان سیم پیچی است که این نیرو متناسب با مجذور جریان می باشد ( F∝ ). این نیرو هنگام راه اندازی ماکزیمم مقدار خودش را