Ie5 verim sınıfı için gömülü mıknatıslı senkron motor tasarımında geometrik ve elektromanyetik iyileştirme


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HALİL İBRAHİM KAHRAMAN

Danışman: Ahmet Yiğit ARABUL

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Son yıllarda çevresel etkilerin azaltılması ve sürdürülebilir ulaşımın sağlanması amacıyla hafif elektrikli araçlara (EA) yönelik çalışmalar önemli ölçüde artış göstermiştir. Bu araçların kullanımının yaygınlaşmasıyla birlikte, sistemi oluşturan temel bileşenler üzerine yapılan araştırmalar da hız kazanmıştır. EA'ların performansını ve hareket kabiliyetini doğrudan belirleyen ana etken elektrikli tahrik sistemidir. Bu sistem; batarya, güç elektroniği devreleri, kontrol birimleri ve elektrik motorundan oluşmaktadır. Elektrik motoru, araç için gerekli güç ve momenti üretmesi nedeniyle sistemin en kritik bileşeni olarak öne çıkmaktadır. Bu araçlarda yaygın olarak tercih edilen motor yapısı ise gömülü mıknatıslı senkron motor (GMSM) topolojisidir. GMSM' lerin yüksek verim, geniş sabit hız kontrol kabiliyeti yüksek güç yoğunluğuna sahip olması bu tercihin temel nedenleri arasında yer almaktadır. Bu tez çalışmasında piyasada yaygın olarak kullanılan referans bir Sürekli mıknatıslı senkron motor (SMSM) ele alınmış Motor-CAD yazılımı ile iki boyutlu (2D) sonlu elemanlar yöntemi (SEY) tabanlı sayısal modelleme kullanılarak elektromanyetik performansı ayrıntılı olarak analiz edilmiştir. Bu aşamada, stator yapısı, eksenel uzunluk, sargı topolojisi ve mıknatıs hacmi tanımlanmış ve daha sonra tasarlanacak üç farklı GMSM modeli için aynı tutulmuştur. Böylece, tasarımlar arasında sadece rotor topolojisi ve akı yönelim stratejisi farklılık göstermekte ve bu da karşılaştırma sonuçlarının güvenilirliğini artırmaktadır. Tasarlanan modeller arasında, çıkış gücü, verim, moment dalgalanması gibi önemli parametreler kıyaslanarak dairesel tip GMSM uygun seçilmiştir. Bu tasarım referans modele göre %0,58 verim artışı, %0,39 düşük moment dalgalanması, 0,7 W çıkış gücü artış değerlerine sahiptir.