Elektrikli Araç Uygulamalarında Kullanılan Asenkron Motor ile Aynı Stator Geometrisine Sahip Sürekli Mıknatıslı Senkron Motorun Tasarımı, Analizi ve Karşılaştırılması
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: Emin Tarık KARTAL
Danışman: Fatma Keskin Arabul
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Günümüzde fosil yakıtların azalmasıyla birlikte içten yanmalı motorlu araçlara olan talep ve ilgi azalmaktadır. Temiz çevre ve ekoloji ihtiyacı artmakta, içten yanmalı motorlu araçlar atık ve emisyon değerleri dikkate alındığında verimli olamamaktadır. Yakıt verimi ve çevre dostu ürün talepleri, temiz enerji ve enerji tasarrufuna olan ilgiyi arttırmaktadır. Bu kapsamda elektrikli araçlar hem otomotiv sektöründe hem de günlük hayatımızda oldukça ilgi çekmektedir. Bu gelişmeler elektrikli araçlarda kullanılan tahrik motorları için mühendislik adına farklı araştırma, inceleme ve kıyaslama çalışmalarını ortaya çıkarmaktadır. Bu çalışma kapsamında, otomotiv sektöründe seri imalata geçmiş ve bir çok ülkede iyi satış rakamlarına ulaşmış elektrikli bir otomobilde halihazırda kullanılmakta olan ve Tesla marka s60 temel model araçta bulunan bir asenkron motor referans alınarak verim, çıkış gücü, moment ve moment dalgalanma değerleri daha iyi durumda olan gömülü sürekli mıknatıslı senkron motorun analiz ve tasarımı yapılmıştır. Referans alınan ve Tesla s60 Elektrikli Araçta kullanılan asenkron motora ait literatürdeki modelleme çalışmaları, firmanın bildirmiş olduğu patent yayınları ve otomotiv endüstrisinde yapılan test çalışmaları incelenerek, motora ait farklı stator sargı yapıları ve rotor oluk geometrileri tespit edilmiştir. Mevcut çalışmalar yardımı ile elde edilen bu farklı tasarımlar, ANSYS-Maxwell programında iki boyutta modellemesi yapılarak, analiz sonuçları karşılaştırmalı olarak verilmiş ve literatürdeki çalışmalar ile benzerlik gösterdiği görülmüştür. Gömülü sürekli mıknatıslı senkron motorun tasarımı ise referans asenkron motorun statoru ve motor uzunluğu aynı kalmak koşulu ile yapılmış ve stator sargı tipi, rotor geometrisi, mıknatıs sıcaklığı, rotor kaykısı ve kontrol tekniği etkileri ayrıca incelenmiştir. Sonuç olarak iki boyutta analizleri yapılan gömülü mıknatıslı senkron motor tasarımı, başlangıç tasarımına göre moment dalgalanmasında %79 iyileşme, moment değerinde %13,3 ve çıkış gücünde de %13,31 artış gözlenirken; referans asenkron motora göre %3,32 daha verimli, %10,28 çıkış gücünde artış, %7,5 moment artışı ve %51,8 oranında moment dalgalanması iyileştirilerek yapılmıştır.