Vuruntu momenti azaltılmış eksenel akılı sürekli mıknatıslı senkron motor tasarımı
Design of axial flux permanent magnet synchronous motor with reduced cogging torque
- Tez No: 312229
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NUR BEKİROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Sürekli mıknatıslı motorların, uyartım akımının mıknatıslar tarafından sağlanması nedeniyle verimlerinin yüksek oluşu, bu motorlara olan ilgiyi arttırmaktadır. Bu sebeple özellikle son yıllarda sürekli mıknatıslı senkron motorların çeşitli tipleri üzerine birçok çalışma yapılmaktadır. Sürekli mıknatıslı motorlarda Radyal Akılı ve Eksenel Akılı olmak üzere iki temel yapı mevcuttur.Eksenel akılı sürekli mıknatıslı motorlar, yapılarından kaynaklanan avantajlarından dolayı, elektrik motorları arasında oldukça dikkat çekicidir ve üzerine son zamanlarda artan oranda çalışmalar yapılan önemli bir konu haline gelmiştir. Ancak bu tip motorlarda, moment dalgalanmasının önemli nedenlerinden biri olan ve motorun doğal yapısından kaynaklanan vuruntu momenti, birçok özel uygulama için kritik sorun oluşturmaktadır.Literatür incelendiğinde, radyal akılı sürekli mıknatıslı motorlarda vuruntu momentini azaltmak için, stator oluklarına ya da mıknatıslara kaykı verilmesi, mıknatıslara özel şekiller verilmesi, yardımcı olukların ya da dişlerin kullanılması, mıknatıs kutbunun optimizasyonu gibi birçok tekniğin uygulandığı görülmektedir. Bu tekniklerin bazıları doğrudan eksenel akılı sürekli mıknatıslı motorlara uygulanabilir. Ancak özellikle bu motorlarda stator tarafında uygulanan tekniklerin, maliyet açısından olumsuz yönleri bulunmaktadır. Eksenel akılı sürekli mıknatıslı motorlarda maliyeti arttırmayacak ve vuruntu momentini istenilen seviyelere indirecek tekniklere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasında vuruntu momentini azaltmak üzere rotor tarafında düşük maliyetli teknikler önerilmiş, bu tekniklerin vuruntu momenti ve moment dalgalanmasına etkileri, 3D sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak ayrı ayrı analiz edilmiştir. Tez çalışmasında, vuruntu momentini en aza indiren iki farklı rotor yapısı kullanılarak prototip motor üretimi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca vuruntu momentini ölçmek için özel olarak kurulan deney düzeneği ile üretilen motorun testleri yapılmış ve elde edilen sonuçların 3D SEA değerleri ile karşılaştırmaları yapılarak önerilen tekniklerin etkinlikleri deneysel yol ile doğrulanmıştır. Üretilen prototip ile tasarlanan rotor yapılarının vuruntu momenti değerlerinin uyum içinde olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
High yield of permanent magnet motors, made possible via the supply of excitation current by magnets, makes them highly popular. Consequently, a large number of studies have been carried out on various types of permanent magnet synchronous motors. Radial and axial flux are two basic structures in permanent magnet motors.Because of their structural advantages, axial flux permanent magnet motors are highly remarkable and nowadays are subject to many studies. However, cogging torque caused by the natural structure of the motor and an important reason of torque ripple presents a critical problem for a number of specific applications.A literature review reveals that a wide array of techniques, such as skewing magnets or stator slots, shaping magnets specifically, using commutating slots or teeth or optimization of magnet poles are applied in order to reduce cogging torque in radial flux permanent magnet motors. Some of these techniques can be applied for axial flux permanent motors. However, techniques applied on stator dramatically increase the costs. Techniques that do not cause an increase in costs and that reduce cogging torque are hence needed.This present thesis suggests low cost techniques for rotor side in order to reduce cogging torque and the effects of these techniques on cogging torque and torque ripple are analyzed seperately by 3D finite elements method. Two different rotor structures that minimize cogging torque are used to construct a motor prototype. Suggested techniques are verified experimentally by comparing 3D SEA values with test results obtained from constructed motor. It is confirmed that constructed prototype and designed rotor structure cogging torque values are similar.
Benzer Tezler
- Eksenel akılı sürekli mıknatıslı senkron motorlarda vuruntu momentinin harmonik akım ekleme yöntemi ile azaltılması
Reducing cogging torque in axial flux permanent magnet synchronous motors with harmonic current injection
MELTEM TETİK GİRGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mekatronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN AYDIN
- İç mıknatıslı senkron motor tasarımı ve mıknatıs asimetrisi ile tork dalgalılığının azaltılması
Interior permanent magnet motor design and reduction of torque ripple with magnet asymmetry
KUTLUHAN ÇAVUŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERKAN MEŞE
- 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
- Denizaltılarda yardımcı makina olarak kullanılmak üzere sabit mıknatıslı senkron makina tasarımı ve akustik analizi
Design and acoustic analysis of a permanent magnet synchronous machine as auxiliary machine for submarines
HALİL ATA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİBEL ZORLU PARTAL
- Homojen dolgulu sıkıştırma ile ateşlemeli bir benzin motorunda supap kalkma miktarının yanma ve performansa etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of valve lift in a homogenous charged compression ignition gasoline engine on combustion and performance
AHMET UYUMAZ
Doktora
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN ÇINAR