Beyaz eşya uygulamaları için alüminyum sargılı fırçasız doğru akım motoru tasarımı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Fakültesi, Elektrik Müh.Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SAMET GELME
Danışman: Selin Özçıra Özkılıç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışması kapsamında çamaşır makinası uygulamalarıiçin kullanılmakta olan universal motorların yerini alacak gömülü tip sabitmıknatıslı senkron motor tasarımı amaçlanmıştır. Beyaz eşya uygulamalarındaverimlilik ve ses seviyelerine ilişkin yönetmelik ve standartlar sürekli olarakiyileşme sağlamayı hedeflemektedir. Her geçen gün daha da kritik bir konu halinegelen enerji verimliliği güncelliğini korumakta olan temel araştırmaalanlarından birisidir. Yeniregülasyonların getirdiği enerji tüketimi ve ses seviyesi limitleriyle beraberüst segment enerji sınıfı seviyeli (A ve üzeri) çamaşır makinelerinde universalmotorlardan fırçasız senkron motorlara geçiş kaçınılmaz olmuştur. Ancak bugeçişin getirdiği sürücü ihtiyacı ile sistem maliyeti dezavantajı oluşmaktadır.Bu durum fiyat rekabetinin çok yüksek olduğu düşük yük kapasiteli (<7 kg),orta ve altı enerji sınıfı seviyeli (B ve altı) çamaşır makinelerinde universalmotor gibi doğrudan şebeke beslemeli motor teknolojilerinin kullanımına devamedilmesine sebep olmaktadır. Bu çalışma kapsamında bahsedilen dezavantajıortadan kaldırmak için düşük kapasiteli çamaşır makinelerinin yük profiliçevresinde optimize edilmiş, güç yoğunluğu ve malzeme maliyeti odaklı, gömülütip sürekli mıknatıslı senkron motor kullanımı değerlendirilmiştir.Çalışmadaspoke tipi gömülü mıknatıslı senkron motor topolojisi için 5 farklı oluk-kutupkombinasyonunda (9s6p, 9s8p, 12s8p, 9s10p, 12s10p) kesirli oluklu konsantriksargılı tasarım yapılmış; çözüm kümesinin çamaşır makinesi uygulaması içinkullanılabilirliğini değerlendirmek için güç yoğunluğu, verimlilik, termalkarakteristik, vuruntu momenti, harmonik distorsiyonu, vibro-akustik tepki,malzeme maliyeti gibi çok yönlü bir karşılaştırma yapılmıştır. İlkolarak analitik yöntem tabanlı tasarım programları desteği ile motorlar için önboyutlandırma ve nominal yük performansı değerlendirmesi yapılmıştır. Dahasonrasında ise nümerik çözüm tabanlı multi-fizik simülasyon programlarıdesteğiyle eş zamanlı elektromanyetik, termal ve vibro-akustik analizlergerçekleştirilmiş; kritik tasarım parametreleri üzerinde optimizasyonçalışmaları tamamlanmıştır. Optimizasyon çalışmalarından sonra tasarımçıktıları değerlendirilmiş ve seçilen 12s8p kombinasyonlu tasarım için prototipüretimi gerçekleştirilmiştir. Yapılan prototip motor ile dinamofren ve çamaşırmakinesi yüklerinde doğrulama testleri gerçekleştirilmiş, test sonuçları ileanaliz sonuçları karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçları ile üretilen prototipinperformans sonuçlarının tutarlı olduğu görülmüştür. Çalışma sonucunda mevcut sistemdeki fırçasızsenkron motora kıyasla daha düşük maliyetli ve kompakt; universal motora kıyasla ise daha verimli vesessiz çalışan birgömülü tip sürekli mıknatıslı senkronmotor modelielde edilmiştir.