Senkron makinelerin temassız uyartımı için yeni döner transformatörlerin tasarımı ve geliştirilmesi
Design and development of new rotary transformers for contactless excitation of synchronous machines
- Tez No: 1011238
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİN YILDIRIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Düzce Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, elektriksel uyartımlı senkron makinelerde rotor uyartımının temassız olarak gerçekleştirilmesine yönelik endüktif güç aktarım tabanlı sekonder parçalı yapılar önerilmiştir. Çalışmanın çıkış noktasını, klasik fırça ve bilezik düzeneklerinin bakım, aşınma, güvenilirlik ve yüksek hızlarda işletme ile ilişkili sınırlılıkları oluşturmuştur. Bu kapsamda, rezonanslı çalışma koşullarında primer devrenin yüksüz kalması durumunda ortaya çıkabilecek istenmeyen akım davranışlarını sınırlamak amacıyla, sekonder sargı parçalarının ortak bir manyetik akı yolunu kullandığı iki kollu bir düzenleme esas alınmıştır. Bu doğrultuda hava nüveli radyal, E kesitli ferrit nüveli eksenel ve E kesitli ferrit nüveli radyal olmak üzere üç farklı yapı incelenmiştir. Her bir yapı için elektromanyetik analizler gerçekleştirilmiş, eşdeğer devre modelleri kurulmuş, deneysel prototipler hazırlanmış ve ölçüm sonuçları benzetim sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, önerilen parçalı düzenlemenin farklı geometrik konfigürasyonlar altında çalışabildiğini göstermiştir. Hava nüveli radyal yapıda dengeli güç paylaşımı ve daha esnek tasarım imkânı bakımından olumlu sonuçlar elde edilmiştir. E kesitli ferrit nüveli eksenel yapıda küçük hava aralığı ile yüksek kuplaj potansiyeli sağlanmış, ancak açısal konuma bağlı parametre değişimlerinin belirgin olması nedeniyle döner uygulamalar açısından kararlı güç aktarımı sınırlı kalmıştır. E kesitli ferrit nüveli radyal yapıda ise daha kararlı bir güç aktarımı elde edilmiştir. Sonuç olarak, döner temassız uyartım uygulamaları açısından radyal yerleşimin eksenel yerleşime göre daha uygun bir yönelim sunduğu belirlenmiş ve elde edilen bulguların, endüktif güç aktarım tabanlı temassız uyartım yapılarının uygulanabilirliğine ilişkin teknik bir temel oluşturduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, inductive power transfer-based segmented secondary structures were proposed for contactless rotor excitation in electrically excited synchronous machines. The starting point of the study was the limitations of conventional brush and slip-ring assemblies in terms of maintenance, wear, reliability, and operation at high speeds. In this context, in order to limit undesirable current behavior that may occur when the primary circuit remains unloaded under resonant operating conditions, a two-branch arrangement in which the secondary winding segments share a common magnetic flux path was adopted. Accordingly, three different structures, namely an air-core radial structure, an axial structure with an E-section ferrite core, and a radial structure with an E-section ferrite core, were investigated. For each structure, electromagnetic analyses were carried out, equivalent circuit models were established, experimental prototypes were prepared, and measurement results were compared with simulation results. The results showed that the proposed segmented arrangement could operate under different geometric configurations. In the air-core radial structure, favorable results were obtained in terms of balanced power sharing and more flexible design capability. In the axial structure with an E-section ferrite core, a high coupling potential was achieved with a small air gap; however, stable power transfer remained limited for rotary applications due to the pronounced angular dependence of the parameters. In the radial structure with an E-section ferrite core, a more stable power transfer was obtained. As a result, it was determined that the radial arrangement provided a more suitable approach than the axial arrangement for rotary contactless excitation applications, and it was concluded that the obtained findings established a technical basis for the feasibility of inductive power transfer-based contactless excitation structures.
Benzer Tezler
- Sürekli mıknatıslı senkron makinelerin simülasyonu için fourier serisi ve relüktans devresi yaklaşımıyla bir karma modelin geliştirilmesi
Development of a hybrid fourier series and reluctance network model for simulation of permanent magnet synchronous machines
SAVAŞ ALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. LEVENT OVACIK
- Sabit mıknatıslı senkron makinelerin model tabanlı akım referansı kontrolü ile moment dalgalanmalarının azaltılması
Torque riplle reduction of permanent magnet machine with model based current reference control
ABDÜLKERİM GÜNDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET FARUK BAKAN
- On control of direct-drive permanent magnet synchronous machines in micromobility applications
Mikromobilite uygulamalarında kullanılan direkt sürüşlü kalıcı mıknatıslı senkron makinelerin kontrolü üzerine
KÜRŞAD METEHAN GÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYHAN KURAL
DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR
- Investigation of the effects of permanent magnet synchronous machines on the power system parameters within the scope of microgrid
Mikroşebeke kapsamında kalıcı mıknatıslı senkron makinelerin güç sistem parametrelerine olan etkilerinin araştırılması
ARDA AHMET ATEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET GÜÇYETMEZ
- Sürekli mıknatıslı lineer senkron motorun tutma kuvvetinin minimize edilmesı ve manyetik eşdeğer devre yöntemiyle itme kuvveti analizi
Minimizing detent force of permanent magnet linear synchronous motor and thrust force analysis by magnetic equivalent circuit method
FERHAT TURUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN ÖNER