Geri Dön

Vuruntu momenti azaltılmış eksenel akılı sürekli mıknatıslı senkron motor tasarımı

Design of axial flux permanent magnet synchronous motor with reduced cogging torque

  1. Tez No: 312229
  2. Yazar: ENGİN AYÇİÇEK
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NUR BEKİROĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2020

    Mekatronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. METİN AYDIN

  2. 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

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERKAN MEŞE

  3. 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

    Türkçe

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET FARUK BAKAN

  4. 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

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SİBEL ZORLU PARTAL

  5. 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

    Türkçe

    2014

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CAN ÇINAR