Yüksek hızlı sabit mıknatıslı senkron motorlar için stator analizi ve tasarımı
Stator analysis and design for high speed permanent magnet synchronous motors
- Tez No: 969558
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KIVANÇ BAŞARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: ANSYS, Sabit mıknatıslı senkron motorlar, Sonsuz elemanlar analizi, Stator akımı, Turbo kompresör sistemi, Verimlilik, ANSYS, Permanent magnet synchronous motors, Infinite elements analysis, Stator current, Turbo compressor system, Productivity
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, yüksek hızlı sabit mıknatıslı senkron motorun (YHSMSM) tasarımı ve elektromanyetik analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, motorun manyetik devre yapısı, tork üretimi ve güç dönüşüm performansı incelenmiştir. Yüksek hız ve verimli çalışma gereksinimlerini karşılamak amacıyla motorun elektromanyetik tasarımı optimize edilmiştir. Tasarım sürecinde, motorun temel manyetik ve elektriksel parametreleri RMxprt modülü kullanılarak belirlenmiş ve ön analizler gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, ayrıntılı performans değerlendirmesi için sonlu elemanlar analizi (SEY) yöntemi uygulanmıştır. Bu analizler kapsamında manyetik akı dağılımı, tork üretimi ve güç dönüşümü detaylı şekilde incelenmiştir. Motorun tork ve güç karakteristiği, farklı devir değerleri altında analiz edilmiştir. Bu analiz sonuçlarına göre, tork eğrisinin sürekliliğini sağlayan bir yapı elde edildiği gözlemlenmiştir. Bu bağlamda, uygulanan elektromanyetik yapı sayesinde motorun sürekli çalışma aralığında ani tork dalgalanmaları veya dengesizlik oluşmadığı gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular, yüksek hızlı senkron motorların tasarımında ve ilerde yapılacak olan çalışmalarda temel yapıyı oluşturmaktadır. Sonuçlar, yüksek frekans ve devirde çalışan YHSMS motorların turbo blower gibi hassas ve yüksek verim gerektiren uygulamalarda kullanılabilirliğini ortaya koymuştur. Ortalama 15.67 Nm tork değerine ulaşılması ve akım-gerilim dalga formlarının üç fazlı senkron yapıya uygunluğu, elektromekanik uyumluluğun yüksek olduğunu göstermektedir. Bu analizler sayesinde, motor tasarımının elektromanyetik ve termal yönden optimize edildiği ve turbo blower sistemleri için uygun bir alternatif sunduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the design and electromagnetic analysis of a high-speed permanent magnet synchronous motor (HSPMSM) were conducted. The magnetic circuit structure of the motor, torque production, and power conversion performance were examined. The electromagnetic design of the motor was optimized to meet the requirements of high-speed and efficient operation. During the design process, the fundamental magnetic and electrical parameters of the motor were determined using the RMxprt module, and preliminary analyses were performed. Subsequently, detailed performance evaluation was carried out using the Finite Element Method (FEM). Within the scope of these analyses, magnetic flux distribution, torque generation, and power conversion were examined in detail. The torque and power characteristics of the motor were analyzed under various rotational speeds. According to the results, a continuous torque curve was achieved, indicating that no abrupt torque fluctuations or imbalances occurred within the continuous operating range of the motor due to the applied electromagnetic structure. The findings of this study provide a foundational basis for the design of high-speed synchronous motors and for future research. The results demonstrate the feasibility of using PMSM motors operating at high frequencies and speeds in applications requiring high efficiency and precision, such as turbo blowers. The achievement of an average torque value of 15.67 Nm and the conformity of the current-voltage waveforms to a three-phase synchronous structure indicate a high level of electromechanical compatibility. These analyses confirm that the motor design has been optimized both electromagnetically and thermally, offering a viable alternative for turbo blower systems.
Benzer Tezler
- Yerli ve milli yüksek hızlı oluksuz sabit mıknatıslı senkron elektrik motor tasarımı
Domestic and national high speed slotless permanent magnet synchronous electric motor design
FURKAN ÇİFTÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiAviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ŞENOL
- 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
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Şebeke kalkışlı sürekli mıknatıslı senkron motorda stator sargı arızası teşhisi
Diagnosis of stator winding fault in line start permanentmagnet synchronous motors
KÜBRA TETİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZAFER DOĞAN
- Elektrikli araçlar için gömülü sürekli mıknatıslı senkron makine tasarımının en uygunlaştırılmasına katkılar
Contributions to optimisation of interior permanent magnet synchronous machine for electric vehicles
AHMET HAKAN OĞUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA AHMET KOCABAŞ
- Design and implementation of a double-sided coreless linear motor
Çift taraflı hava çekirdekli lineer motor tasarımı ve gerçeklenmesiçift taraflı hava çekirdekli lineer motor tasarımı ve gerçeklenmesi
ÖZGE TAŞKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN