Mini insansız hava araçları için sürekli mıknatıslı senkron motorun tasarımı, en uygunlaştırılması, mekanik ve ısıl başarımının tespiti
Design, optimization, and determination of mechanical and thermal performance of permanent magnet synchronous motor for mini unmanned aerial vehicle
- Tez No: 921535
- Danışmanlar: PROF. DR. YASEMİN ÖNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: İnsansız hava araçları(İHA), BLDC motor, verimlilik, simülasyon, Unmanned aerial vehicles(UAV), BLDC engine, efficiency, simulation
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
İnsansız hava araçları (İHA'lar) çağımızın popüler hava araçları arasında yer almaktadır. Askeri faaliyetlerde, tarımsal uygulamalarda, sivil lojistik faaliyetlerinde ve yangınla mücadele devriyelerinde kullanılabilirler. Motor sistemlerinin performansı, İHA'ların verimliliğini ve operasyonel kullanımını etkileyen en önemli parametrelerden biridir. Bu çalışma mini İHA sınıfı uçaklar için BLDC motor tasarımı ve analizi üzerinedir. Öncelikle İHA'ların tarihçesi, çeşitleri ve kullanım alanları anlatılmıştır. Daha sonra BLDC motorların özellikleri ve insansız hava araçlarında kullanımının avantajları anlatılmıştır. BLDC motorlar yüksek verimleri, düşük bakım maliyetleri ve uzun servis ömürleriyle İHA'lar için ideal bir çözümdür. Tasarım yapılırken öncelikle uçağımızın operasyonel faaliyetleri dikkate alınarak elektromanyetik ve mekanik hesaplamalar buna göre yapılmıştır. Elektromanyetik tasarımlar Ansys Electromagnetics Suite programı kullanılarak oluşturuldu. Performans analizi bölümünde motorun çalışma verilerine odaklanılmış ve bu veriler incelenmiştir. Verimlilik, güç-tork dengesi, sıcaklık xv dağılımı ve değerleri simüle edildi. Mekanik simülasyonlar yapılırken Ansys Workbench modülü kullanıldı. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde tasarlanan BLDC motorun mini İHA sınıfı araçlar için yüksek performans ve güvenilirlik gibi kriterleri karşıladığı görüldü. İyi düzeyde enerji verimliliği ve termal yönetim, İHA'nın operasyonel yeteneklerini ve uçuş sürelerini olumlu yönde etkiler. Böylece İHA daha operasyonel koşullarda görev yapabilecek ve daha uzun uçuşlar yapabilecek. Sonuç olarak bu çalışmada İHA'lar için yüksek performanslı BLDC motorların tasarlanması ve analiz edilmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışmanın motor sistemlerinin geliştirilmesine ve bu konudaki araştırmalara referans olması beklenmektedir. İHA sistemlerinin geliştirilmesine daha güvenilir ve daha verimli motorlar üzerinde çalışılarak devam edilecektir.
Özet (Çeviri)
Unmanned aerial vehicles (UAVs) are among the popular aerial vehicles of our age. They can be used in military activities, agricultural applications, civil logistics activities, and firefighting patrols. The performance of engine systems is one of the most important parameters affecting the efficiency and operational use of UAVs. This The study is on BLDC motor design and analysis for mini UAV class aircraft. First of all, the history, types and usage areas of UAVs are explained. Then, the features of BLDC motors and the advantages of using them in unmanned aerial vehicles are explained. BLDC motors are an ideal solution for UAVs with their high efficiency, low maintenance costs and long service life. While designing, primarily the operational activities of our aircraft were taken into consideration, and electromagnetic and mechanical calculations were made accordingly. Electromagnetic designs were created using the Ansys Electromagnetics Suite program. In the performance analysis section, the engine's operating data was focused on and these data were examined. Efficiency, power-torque balance, temperature distribution and values were simulated. Ansys Workbench module was used while performing mechanical simulations. When the results obtained were examined, it was seen that the designed BLDC engine met the criteria such as high performance and reliability for mini UAV class vehicles. Good levels of energy efficiency and thermal management positively affect the operational capabilities and flight times of the UAV. Thus, the UAV can operate under more operational conditions and make long flights. As a result, this study is aimed at designing and analyzing high-performance BLDC engines for UAVs. This study is expected to be a reference for the development of engine systems and research on this subject. The development of UAV systems will continue by working on engines that are more reliable and more efficient.
Benzer Tezler
- Mini sınıf elektrikli insansız hava araçları için batarya kapasitesi kestirimi
State of charge estimation for mini class unmanned air vehicle
MUHARREM AYKAN KÜLÜNK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Çoklu otonom insansız hava araçları için paralel programlama tabanlı yol planlaması
Parallel programming based path planning for multi autonomous unmmaned vehicles
ÖMER ÇETİN
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRAY YILMAZ
- Drone propeller recognition through machine learning with millimeter wave radar
Milimetre dalga radarı kullanılarak makine öğrenmesi ile drone pervanesi tanıma ve kimliklendirme
FATMA ÖZÜDOĞRU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANSU FİLİK
- A new nonlinear lifting line method for configuration aerodynamics and deep learning based aerodynamic surrogate models
Konfigürasyon aerodinamiği analizi ve derin öğrenme bazlı aerodinamik dijital model oluşturmak için yeni bir doğrusal olmayan taşıyıcı çizgi metodu
HASAN KARALİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ADİL YÜKSELEN
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Çoklu insansız hava araçları arası altyapısız ağlar için yeni bir konum bilgisi paylaşımlı ve yönlü ortam erişim kontrol protokolü
A novel location oriented directional medium access control protocol for ad hod unmanned air vehicle networks
ŞAMİL TEMEL
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER BEKMEZCİ