Rüzgâr türbinlerinde kullanılacak radyal akılı sürekli mıknatıslı senkron generatörün benzetimi ve veriminin iyileştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BURAK ARINCI
Danışman: Kamuran Nur Bekiroğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüzde fosil yakıtların giderek artan tüketimine bağlı olarak yenilenebilir enerji sistemlerinin değeri daha da öne çıkmaktadır. Böylelikle güneş, biyokütle, rüzgâr gibi önemli yenilenebilir enerji teknolojileri her gün gelişmekte ve üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Yenilenebilir enerji sistemleri içerisinde dinamik bir kaynak olan rüzgâr enerjisi, çok önemli bir yer tutmaktadır. Ülkemizde ve dünyada her geçen gün rüzgâr enerjisinin önemi artarken, buna bağlı olarak birçok yenilik ve teknoloji eklenmekte, var olan sistemler gelişip, değişmektedir. Rüzgâr enerjisinden elektrik enerjisi elde edebilmek için rüzgâr türbinlerinde kullanılan generatörlerden faydalanılmaktadır. Bu generatörlerden, sürekli mıknatıslı senkron generatörün (SMSG) benzetimi ve veriminin iyileştirilmesi üzerine, tez çalışmamızda incelemeler yapılmıştır. SMSG, dişli kutusunu barındırmaması ve ekstra bir uyartıma ihtiyaç duymaması sebebiyle büyük avantaj sağlamaktadır. Bu durum dolayısıyla, sargı ve dişli arızalarının azlığından, açık deniz rüzgâr türbinlerinde daha çok tercih edilmektedir. Çalışmamızda, 20 kW gücünde ve 128 d/d, iç rotorlu, yüzey mıknatıslı rüzgâr türbininin benzetimi, alınan referans generatörün ANSYS Maxwell Programı'nda "Sonlu Elemanlar Yöntemi" (SEY) ile simülasyon çalışması yapılarak veriminin iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Kullanılan manyetik malzemenin çeşidi, mıknatıs kalınlığı, stator oluk yapıları, hava aralığının genişliği, kutup yayının kutup adımına oranı ve makine paket boyu değiştirilip; diğer parametreler sırasıyla sabit tutulduğunda, makine verimine ve vuruntu momentine etkileri incelenmiş, ardından bilgisayar programında çıkan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Referans generatörün verimi, yapılan benzetimler sonucunda, temelde, hava aralığının azaltılması, mıknatıs malzemenin çeşidi ve stator oluk parametrelerinin değiştirilmesine bağlı olarak %92,452'den %93,1954'e çıkarılmıştır. Vuruntu momentinin ise yaklaşık 6,97 Nm'den, revizyonlar neticesinde 0,30 Nm'ye çekildiği gözlenmiştir.