EN
TR
GÖMÜLÜ MIKNATISLI SENKRON MOTORLARIN GEOMETRİ TABANLI AKI BARİYERİ OPTİMİZASYONU
Öz
Son yıllarda, sahip oldukları üstün özellikleri nedeniyle gömülü mıknatıslı senkron motorlar elektrikli araçlar gibi çekiş (cer) uygulamalarında sıklıkla tercih edilmektedirler. Bu motorlara ait rotor geometrisi diğer bir ifadeyle mıknatıs ve akı bariyeri geometrileri senkron motor performansını önemli ölçüde etkilemektedir. Gömülü mıknatıslı senkron motorların verimi, tork dalgalanması ve akım başına üretilen maksimum tork değeri (ABMT) gibi önemli elektromanyetik performans parametrelerinin iyileştirilebilmesi için rotor ve buna bağlı akı bariyeri geometrisinin optimize edilmesi gerekmektedir. Manyetik doyum ile sınırlandırılan bu karmaşık geometrinin optimizasyonu ile birlikte motorun performansı arttırılabilmekte, bazı uygulamalarda ise mıknatıs kullanımı azaltılarak motorun toplam maliyeti düşürülebilmektedir. İfade edilen sebepler dikkate alındığında bu çalışma, rotor geometrisini oluşturan ve motor performansı üzerinde önemli etkilere sahip olan geometrik büyüklüklerin parametrik olarak değiştirilerek akı bariyerlerine ait geometrinin optimizasyonu amaçlamaktadır. Geometrik değişimlere bağlı olarak motor performansı ve elektromanyetik parametreler, 2 boyutlu (2B) sonlu eleman analizleri (SEA) gerçekleştirilerek bilgisayar destekli olarak doğrulanmıştır. Başlangıç tasarımı ve optimize edilen tasarım için kullanılan büyüklüklerinin karşılaştırmalı olarak sunulduğu bu çalışmada tasarlanan motorlar 4 kutuplu, 48V, 500W ve 3000d/d anma değerlerine sahiptir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Bilyi, V. and Gerling, D., 2016, Design of high-efficiency interior permanent magnet synchronous machine with stator flux barriers and single-layer concentrated windings, IEEE International Electric Machines & Drives Conference, 10-13 May 2015, Coeur d'Alene, 1177-1183.
- Bilyi, V., Gerling, D. and Bilyi, D., 2016, Flux barrier design method for torque ripple reduction in synchronous reluctance machines, IEEE Transportation Electrification Conference and Expo, Asia-Pacific, 1-4 June 2016, Busan, 034-039.
- Fang, L. and Hong, J.P., 2009, Flux-barrier design technique for improving torque performance of interior permanent magnet synchronous motor for driving compressor in HEV, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, 7-10 Sept. 2009, Dearborn, 1486-1490.
- Hombitzer, M., Elfgen, D., Franck, D. and Hameyer, K., 2014, Performance improvement of a high-speed permanent magnet excited synchronous machine by flux-barrier design, International Conference on Electrical Machines, 2-5 Sept. 2014, Berlin, 1376-1382.
- Huang, S., Liu, J., Gao, J. and Xiao, L., 2011, Optimal design of the rotor structure for interior permanent magnet synchronous motor, International Conference on Power Engineering, Energy and Electrical Drives, 11-13 May 2011, Malaga, 1-5.
- Jang, J., Kim, H., Song, J., Lee, Y. and Kim, B., 2010, Design of flux barriers in a rotor of an interior PM synchronous motor for reducing harmonics losses, 14th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation, 9-12 May 2010, Chicago.
- Joss, J., Popesuc, M. and Staton, D., 2013, A Comparison of an interior permanent magnet and copper rotor induction motor in a hybrid electric vehicle application, International Electric Machines & Drives Conference, 12-15 May 2013, 220–225.
- Kang, G.H., Son, Y.D., Kim, G.T. and Hur, J., 2009, A Novel Cogging Torque Reduction Method for Interior-Type Permanent-Magnet Motor, IEEE Transactions on Industry Applications, 45(1), 161-167.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Metroloji,Uygulamalı ve Endüstriyel Fizik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
10 Ocak 2019
Gönderilme Tarihi
3 Aralık 2018
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2018 Cilt: 3 Sayı: 5