Post-assembly magnetization of ferrite magnets in permanent magnet synchronous machines using an inverter
Evirici ve stator sargıları kullanılarak sürekli mıknatıslı senkron motorun rotorundaki ferritin mıknatıslandırılması
- Tez No: 954280
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT TEMİZ, DR. EMİNE BOSTANCI ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Sürekli mıknatıslı senkron makineler, rotora yerleştirilen sürekli mıknatıslar sayesinde manyetik alan oluşturarak geleneksel rotor sargılarının yerini alır. Sürekli mıknatıslı senkron makinelerin üretiminde karşılaşılan temel zorluklardan biri, bu mıknatısların rotora yerleştirilmesi sürecidir. Bu işlem, mıknatısların oluşturduğu güçlü manyetik çekim kuvvetleri nedeniyle özellikle zordur. Sürekli mıknatıslar için uygun malzemeler arasında ferrit—ferromanyetik seramik bir malzeme—nadir toprak elementi içeren mıknatıslara göre düşük maliyetli bir alternatif sunar. Ferrit mıknatıslar yalnızca daha kolay mıknatıslanmakla kalmaz, aynı zamanda daha kolay temin edilebilir; ancak manyetik performansları daha düşüktür. Bu tezde, sürekli mıknatıs malzemesi olarak ferrit seçilmiştir. Tezin temel amacı, ferrit mıknatısların dış bir mıknatıslandırma ekipmanına ihtiyaç duyulmadan, makine tamamen monte edilmiş haldeyken motor sürücüsü ve stator sargıları kullanılarak mıknatıslandırılmasının mümkün olup olmadığını araştırmaktır. Bu amaçla, bir kapasitör deşarj darbeli mıknatıslandırıcı devresi ile iki seviyeli, üç fazlı bir evirici tasarlanmış ve uygulanmıştır. Her iki devrenin tasarım metodolojileri ve kritik devre kararlarının arkasındaki gerekçeler ayrıntılı şekilde sunulmuştur. Deneysel doğrulama, ferrit sürekli mıknatıslarla donatılmış sürekli mıknatıs destekli senkron relüktans motoru kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Montaj sonrası mıknatıslandırma işlemi, hem kapasitör deşarj devresi hem de evirici ile denenmiştir. Elde edilen sonuçlar, motora nominal akımının yaklaşık on katı kadar bir akım uygulandığında mıknatısların önceden mıknatıslandırılmış mıknatıslara göre manyetik performansının %96'sına kadar ulaşılabildiğini göstermektedir. Bulgular, evirici devresi kullanarak montaj sonrası mıknatıslandırmanın uygulanabilir olduğunu, ancak etkinliğinin esas olarak eviriciyi besleyen güç kaynağının akım kapasitesine bağlı olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Permanent magnet synchronous machines (PMSMs) utilize permanent magnets (PMs) embedded in the rotor to establish a magnetic field, replacing conventional rotor windings. One of the primary challenges encountered in manufacturing PMSMs is placing these magnets onto the rotor, which becomes especially difficult due to the strong magnetic attraction forces involved. Among the materials suitable for PMs, ferrite—a ferromagnetic ceramic material—presents a low-cost alternative to rare-earth magnets. Ferrite magnets are easier to magnetize and more readily available, albeit with lower magnetic performance. This thesis investigates the feasibility of performing post-assembly magnetization (PAM) utilizing an inverter and stator windings to magnetize ferrite PMs while they are inside the motor, aiming to eliminate the need for external magnetization equipment. To evaluate this, both a capacitor discharge impulse magnetizer and a two-level, three-phase inverter are designed and implemented. The design methodologies and the reasoning behind key circuit decisions are presented in detail. Experimental validation is performed through a permanent magnet-assisted synchronous reluctance motor equipped with ferrite PMs, on which PAM is attempted using both the capacitor discharge circuit and the inverter. Results demonstrate that up to 96% of the pre-magnetized magnet performance can be achieved when a current, which is approximately ten times the motor's rated current, is applied. The findings suggest that PAM using the designed inverter circuit is viable, as long as the power source supplying the inverter can provide sufficient current.
Benzer Tezler
- Bütünleşik eklemeli imalat ve yarımamul montaj sistemi
Hybrid additive manufacturing and semi-product assembly system
FAHREDDİN FATİH ÖNGÜL
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLYAS KANDEMİR
- Layer-by-layer deposition of tannic acid and poly(2-isopropyl-2-oxazoline) onto iron oxide nanoparticles
Tanik asit ve poli(2-izopropil-2oksazolin)'in demir oksit nanoparçacıkları üzerine katman-katman kendiliğinden yapılanması
MAJID AKBAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Boyahane kurutma fırınında ekonomizer & reküperatör uygulaması ve enerji tasarrufu hesabı
Economizer & recuperator application and energy saving calculation in paintshop drying oven
MESUT YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TOPUZ
- Termoplastik elastomer malzemelerde kaplama prosesi parametrelerinin cam yüzeyine yapışma dayanımına olan etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of coating process parameters on adhesive strength to glass surface in thermoplastic elastomer materials
ENİS TAŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL FEYZULLAHOĞLU
- Self-Assembled Polymeric Micelles and Nanogels for Targeted Drug Delivery
Hedefli ilaç taşınımı için kendi kendine bir araya gelen polimerik miseller ve nanojeller
ENFAL ÇİVRİL
Doktora
İngilizce
2025
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RANA SANYAL
PROF. DR. AMITAV SANYAL