IE4 verim sınıfı yeni nesil senkron relüktans motorun tasarımı, analizi ve üretimi
Design, analysis and manufacture of IE4 efficiency class new generation synchronous reluctance motor
- Tez No: 797999
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET POLAT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Bu çalışmada; endüstride kullanılan IE3 verim sınıfı asenkron motor yerine küresel piyasaya yeni giren IE4 verim sınıfına uygun yüksek verimli, yerli ve milli yeni nesil senkron relüktans motor (SynRM) tasarlanması ve üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, tez çalışmasında 1.1 kW gücünde IE3 verim sınıfında bir asenkron motor ile aynı stator yapısını kullanan IE4 verim sınıfına göre yeni nesil senkron relüktans motor tasarımı ve üretimi yapılmıştır. Senkron relüktans motor sonlu elemanlar yöntemi tabanlı çalışan ANSYS Maxwell programında analiz edilmiştir. SynRM rotor tasarımı yapılırken akı bariyer sayısı, akı bariyeri ve segment genişlikleri, akı bariyeri konumu, uç köprü ve köprü genişlikleri, göz önünde bulundurularak en iyi çözüm bulunmaya çalışılmıştır. Analiz çalışmalarında yüksek çıkıntı orantı, verim, güç faktörü ve düşük tork dalgalanması hedeflenmiştir. En iyileştirme çalışmaları sonucunda en uygun rotor tasarımı elde edilmiş ve dört akı bariyerli SynRM üretilmiştir. Tasarımı ve üretimi yapılan SynRM'nin statoru, asenkron motor statoru ile aynı özellikte alınmıştır. Ayrıca, bakır ve alüminyum sargılı iki farklı stator kullanılmıştır. Üretilen SynRM ve asenkron motorun deneysel çalışmalarla motor performans analizleri yapılmış ve sayısal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlara göre, asenkron motorun verimi %85.1 olarak IE3 verim sınıfını karşılarken SynRM'nin verimi %87.55 olarak IE4 verim sınıfı standardını karşıladığı gözlemlenmiştir. Bu anlamda, geliştirilen verimi yüksek elektrik motorları sayesinde enerji tüketimi azaltılarak, enerji kazancına, küresel ısınmanın azaltılmasına ve sağlıklı yaşama katkıda bulunulabilecektir.
Özet (Çeviri)
In this study, it is aimed to design and manufacture a high efficiency, domestic and national new generation Synchronous Reluctance Motor (SynRM) suitable for the IE4 efficiency class, which has just got into the global market, instead of the IE3 efficiency class induction motor used in the industry. For this purpose, a new generation synchronous reluctance motor was designed and manufactured according to IE4 efficiency class, which uses the same stator structure as an IE3 efficiency class 1.1 kW induction motor. The synchronous reluctance motor was analyzed in the ANSYS Maxwell software based on the finite element method. While designing the SynRM rotor, it was tried to find the best solution for the synchronous reluctance motor by considering the flux barrier number, flux barrier and segment widths, flux barrier location, tangential rib and radial rib widths. In the analysis studies, high saliency ratio, efficiency, power factor and low torque ripple were targeted. As a result of optimization studies, the most suitable rotor design was obtained and SynRM with four flux barriers was manufactured. The stator of SynRM, which is designed and manufactured, is taken with the same feature as the induction motor stator. In addition, two different stators with copper and aluminum windings were used. Motor performance analysis of the manufactured SynRM and induction motor were carried out with experimental studies and compared with simulation results. According to the experimental results, it was observed that the efficiency of the induction motor was 85.1%, meeting the IE3 efficiency class, while the efficiency of the SynRM was 87.55%, meeting the IE4 efficiency class standard. In this sense, thanks to the high-efficiency electric motors developed, energy consumption will be reduced and it will be possible to contribute to energy gain, reduction of global warming and healthy life.
Benzer Tezler
- IE4 verim sınıfı şebeke kalkışlı sürekli mıknatıslı senkron motor tasarımı
Design of IE4 efficiency level line start permanent magnet synchronous motor
BURCU DURAK GEDİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- 1,5kW IE4 verim sınıfı asenkron motor ve şebeke kalkışlı daimi mıknatıslı senkron motor tasarımları ve performans karşılaştırması
Designs of 1,5kW IE4 efficiency class induction and line start permanent magnet synchronous motors and comparison of their performance
HAKAN GEDİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LALE ERGENE
- Parameter -based optimal design of an ie4 class induction motor
Ie4 sınıfı bı̇r asenkron motorun parametre tabanlı optı̇mum tasarımı
BURÇAK MELİS BULUÇ BİLLUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRES İSKENDER
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEMİL OCAK
- Şebeke kalkışlı radyal akılı sabit mıknatıslı senkron motor tasarımı ve prototip üretimi
Line start radial flux permanent magnet synchronous motor design and prototype manufacturing
BERKAN ZÖHRA
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKAR
- Orta güçlü sincap kafesli asenkron motor tasarım programı geliştirilmesi
Development design software of squirrel cage induction motor in medium power
EMRE GÜRLEYEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ