Geri Dön

Sürekli mıknatıslı senkron motorun tasarımı ve sargı optimizasyonu

Design and winding optimization of permanent magnet synchronous motor

  1. Tez No: 572599
  2. Yazar: ÖZNUR DAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HASAN KÜRÜM
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Fırat Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 89

Özet

SMSM yüksek verim, dayanıklılık ve dinamik cevaba, yüksek güç yoğunluğuna, kompakt boyuta sahip olması gibi teknik özelliklere sahip olduğu için endüstride, otomasyonda, robotikte ve servo uygulamalarda en çok tercih edilen AA (alternatif akım) motorlarından biridir. Diğer tür elektrik makinalarında olduğu gibi sürekli mıknatıslı senkron motorlarda da verimlilik arttırma çalışmaları optimizasyon uygulamaları ile gerçekleştirilmektedir [1]. SMSM'nin tasarım optimizasyonunda parçacık sürü optimizasyon (PSO) tekniği gibi birçok yapay zeka tekniği kullanılmaktadır. Bu çalışmada ilk olarak literatürde bulunan sürekli mıknatıslı senkron motorların tasarım çalışmaları detaylı olarak incelenmiştir. Yapılan çalışmalara bakıldığında stator ve rotor için farklı durumların dikkate alındığı görülmüştür. Yapılan her bir tasarım iyileştirmesinin ardındaki temel sebepler; kayıpların ve ısınma probleminin minimum seviyeye indirilmesidir. Bu sebepler doğrultusunda yüzey mıknatıslı senkron motorların ön analitik tasarımı gerçekleştirilmiştir ve sonuçlar sonlu elemanlar yöntemi (Finite Element Method-FEM) ile doğrulanmıştır. Sonlu elemanlar analizi, ANSYS MAXWELL programı ile gerçekleştirilmiştir. Daha sonra motorun sargı optimizasyonu için parçacık sürü optimizasyon tekniği kullanılmıştır. Son olarak SMSM' nin ısınma durumunu gözlemlemek için ANSYS Fluent Programı yardımıyla ısıl analizleri gerçekleştirilmiş ve sonuçlar elde edilmiştir. Ön analitik tasarım, sargı optimizasyonu tasarımı, sonlu elemanlar analizi ve ısıl analizlerin sonuçlarının birbirleriyle uyumlu olduğu görülmüştür. Bu tez çalışmasının sonucunda SMSM'nin tasarımı gerçekleştirilmiş, tasarımı tamamlanan SMSM sargısının iyileştirilmesi için parçacık sürü optimizasyon tekniği kullanılmıştır. Ardından ısıl analiz gerçekleştirilerek motor tasarım süreci tamamlanmıştır. Bu tez çalışmasında motor tasarımındaki performans ve verimlilik gibi önemli parametrelerin değişimi incelenmiş ve motor üretim aşaması için gerekli işlemlere ön hazırlık niteliği taşıyan bir çalışma yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

Permanent magnet synchronous motors are one of the most preferred AC motors in industry, automation, robotics and servo applications as they have technical features such as high efficiency, durability, high dynamic response, high power density and compact size. As with other types of electrical machines, the efficiency increase studies are carried out with optimization applications in permanent magnet synchronous motors. In the design optimizations of permanent magnet synchronous motors, many artificial intelligence techniques such as particle swarm optimization technique are used. In this study, firstly, design studies of permanent magnet synchronous motors in literature are examined in detail. According to the studies, it is seen that different situations are taken into consideration for stator and rotor. The main reasons behind each design improvement are; losses and heating problem is minimized. For these reasons, the preliminary analytical design of synchronous motors with surface magnets was carried out and the results were confirmed by Finite Element Method (FEM). Finite element analysis was performed with ANSYS MAXWELL program. Subsequently, the winding optimizations of the PMSM were improved by the particle swarm optimization technique. Finally, ANSYS Fluent Program was used for the control of the heating problems of the PMSM. Preliminary analytical design, optimization design, finite element analysis and thermal analysis results were found to be consistent with each other. As a result of this thesis, the design of permanent magnet synchronous motor was realized, particle swarm optimization technique was used for the improvement of the permanent magnet synchronous motor. Then thermal analysis was carried out and motor design process was completed. In this thesis, the change of important parameters such as performance and efficiency in motor design is examined and a study which is a preliminary preparation for the processes required for motor production is made.

Benzer Tezler

  1. Faz kaydırmalı çift yıldız sargılı üç fazlı eksenel akılı motor tasarımı ve katkıları

    Phase shifted double star connection three phase axial flux motor design and contributions

    TUBA KOCAER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YASEMİN ÖNER

  2. Sürekli mıknatıslı senkron motorun genetik algoritma ile verim ve ağırlık amaç fonksiyonlarının iyileştirilmesi

    Improvement of efficiency and weight objective functions of permanent magnet synchronous motor with genetic algorithm

    İLYAS ALADAĞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN KÜRÜM

  3. Elektrikli bisikletler için gömülü mıknatıslı senkron motorun tasarımı ve dinamik simülasyonu

    Design and dynamic simulation of interior permanent magnet synchronous motor for electric bicycles

    SELMAN GARİP

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET FENERCİOĞLU

  4. Contributions to reduce rotor harmonic losses in solid rotor induction machine for high speed drive applications

    Yüksek hızlı tahrik sistemleri için kütlesel rotorlu aenkron motorun rotor harmonik kayıplarını azaltmaya yönelik katkılar

    MEHMET ONUR GÜLBAHÇE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DERYA AHMET KOCABAŞ

  5. 4 kW beş fazlı bir senkron relüktans motor tasarımı veperformans analizi

    Design and performance analysis of a 4 kW five-phasesynchronous reluctance motor

    SİNAN OĞUZHAN BAŞKURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LALE TÜKENMEZ ERGENE