مدل سازی تحلیلی ناهممحوری روتور در ماشین ورنیه آهن ربایی

در این مقاله مولفه​های چگالی شار ناشی از آهن رباهای روتور و جریان سیم پیچی آرمیچر در ماشین ورنیه آهن ربایی در شرایط ناهم​محوری روتور به صورت تحلیلی محاسبه می شوند. در مدل استفاده شده، اثر دندانه های واقعی و مجازی استاتور ماشین ورنیه در نظر گرفته شده و جهت ساده سازی روند مدل سازی از نگاشت های هم نوا همچون شوارتز کریستوفل استفاده شده است. همچنین از حل معادله لاپلاس و روش جداسازی متغیرها جهت یافتن چگالی شار فاصله هوایی ناشی از آهن رباهای روتور و واکنش آرمیچر بهره برده شده است. در فرایند مدل​سازی جهت کنار زدن محدودیت های استفاده از روش های بر پایه نگاشت های هم نوا، از مفهوم جریان مغناطیسی معادل برای آهن ربای روتور و سیم پیچی آرمیچر استفاده شده است. در واقع آهن رباهای روتور با یک جریان سطحی معادل روی روتور، و سیم پیچی آرمیچر با یک جریان سطحی در دهانه دندانه های واقعی استاتور ماشین ورنیه جایگزین می شوند. با توجه به این که در ماشین معادل به دست آمده رابطه​ حاکم از نوع رابطه لاپلاس است، هیچ​گونه نگرانی از بابت استفاده از نگاشت های هم​نوا وجود ندارد. پس از یافتن مولفه های چگالی شار فاصله هوایی ناشی از آهن رباهای روتور و جریان آرمیچر، گشتاور دندانه​ای و گشتاور الکترومغناطیسی محاسبه می شوند. در نهایت نتایج به دست آمده توسط روش اجزا محدود تایید می گردند.