Lineer motor parametrelerinin değişik frekanslarda asenkron motor yardımıyla simulasyonu

Abstract

ÖZET Doktora Tezi LİNEER MOTOR PARAMETRELERİNİN DE?İŞİK FREKANSLARDA ASENKRON MOTOR YARDIMIYLA SIMULASYONU Abdullah ÜRKMEZ Selçuk üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Anabil im Dalı Danışman : Prof. Dr. Mehmet BAYRAK 1993, Sayfa: 176 Jüri : Prof.Dr. Veysel SİLİNDİR. Prof. Dr. Mehmet BAYRAK. Doç. Dr. Bahri ERCAN. Günümüzdeki tahrik sistemlerinde en fazla kullanılan mo tor çeşitlerinin basında elektrik motorları gelmektedir. özellikle üretime yönelik uygulamalarda çoğu kez dönme hare keti yanında lineer tahrik hareketlerine de ihtiyaç duyulmak tadır. Lineer motorlar doğrusal hareketi kendileri gerçekleş tirdiklerinden, döner elektrik motorlarından doğrusal hareke tin elde edilmesi için gereken ara elemanları ortadan kaldı rarak sistemi basitlestirirler. Doğrusal hareketin uygun bir lineer motorla doğrudan elde edilmesi, atalet momentlerinin ve güç kayıbınm azalmasına neden olmakta, dolayısıyla siste min dinamik davranışında ve toplam veriminde dikkate değer bir iyileşme gözlenmektedir. Son yıllarda yapılan çok hızlı trenler ve diğer tasıma sistemleri için tahrik motoru arayışı tristör sistemlerinin hızı ve momenti rahat ayarlayabilme im kanı sağlamaları sonucu, üç fazlı lineer motoru son derece cazip hale getirmiştir. Bu çalışmada önce üç fazlı bir asenkron lineer motorun tasarımı yapılarak imal edilmiştir. Bu motorun değişik statorbesleme frekanları ve değişik besleme geril imi erindeki işlet me özellikleri deneysel olarak elde edilmiştir. Bunu takiben, ölçme şartlarını degiştirmeksizin normal üç fazlı bir asenk ron motorun iki değişik tip rotor kullanılarak işletme özel likleri. yine deneysel olarak elde edi İmiştir.Kul lanılan rotor tiplerinden birincisi asenkron motorun kendi orijinal rotoru, ikincisi ise lineer motoru simule edebilen alüminyum gömlek li, oyuksuz olacak şekilde imal edilmiş özel bir rotordur. ölçümler sonucu elde edilen karakteristik eğriler ve eş değer şema büyüklükleri bilgisayarla hesaplanıp çizdiri İmiş tir. îmal edilen prototip lineer motorla alüminyum gömlekli rotor ile çalışan asenkron motorun işletme karakteristikleri karsı laştırılmıştır.Normal ASM eşdeğer şemasının ölçümlerin yapıldığı LÎM senkron hızları için (v« < 10 m/s) LÎM eşdeğer şeması olarak kullanılabileceği tespit edilmiş ve alüminyum gömlekli rotorun karakteristikleri ile, LÎM' un karakteristik lerinin tamamen benzer özellikler sergiledikleri görülmüştür. Sınır olaylarının ihmal edilebildiği düşük senkron hızlarda, LîM'un rotoru alüminyum gömlekli ASM ile simule edilebilirli ği açıklık kazanmış ayrıca, LÎM ve ASM Rotor 2 magnetik dev relerinin boşta çalışmada ve yolalma akımlarında doyuma git mediği tespit edilmiştir. Her üç motorda da sekonder reak- tanslarının aynı rotor frekansında besleme frekansından etki lendikleri gözlenmiştir. Ayrıca bu tez çalışmasında elde edi len sonuçların literatürde bu paraleldeki bulgular ile iyi bir uyum içinde olduğu görülmektedir. ANAHTAR KELİMELER : Asenkron Motorlar, Lineer Motorlar, Elek trik Makinaları Teorisi, Girdap Akımları, Mak i na Sargıları Güç Elektroniği ıı

ÜBERSÎCHT Dissertation DÎE SIMULATION DER PARAMETER VOM LÎNEARMOTOR BEÎ VERSCHIEDENEN FREQUENZEN ÜBER DREHSTROM ASYNCHRONMOTOR Abdullah ÜRKMEZ Selçuk Universitat Institut für Technische Wissenschaft Berichterstatter : Prof. Dr. Mehmet BAYRAK 1993, Seite:i76 Jury: Prof.Dr. Veysel SİİİHDİR. Prof. Dr. Mehmet BAYRAK. Doç. Dr. Bahri ERCAN. Für den elektrischen Antrieb verwendet man je nach dem zu realisierenden Prozess, entweder die rotierenden elektrischen Maschinen öder die Linear Motoren, die translatorische Beweg- ung erzeugen. An den Antrieben» bei denen translatorische Bewegung gefordert wird, kann man diese Bewegung mit dem Linear Motor direkt erzeugen, ohne die Umwandlung der rotier enden Bewegung mit Hi If e von Mechanismen oder anderen Zwischengliedern. Dadurch verbessert sich der Gesamtwirkungs- grad und das dynamische Verhalten des Systems, Besonders in den letzten Jahren, beschâftigt man sich mit der Theorie, Herstellung und Verwendung dieser Linearmotoren, Das zeigt die Bedeutung dieser Motoren für die Zukunft. în dieser Arbeit wurde zuerst das Betriebsverhalten des Linearmotors, den wir selbst konstruiert haben, an einem nach der Spannung und Frequenz variablen Netz messtechnisch unter- sucht, Danach wurde unter den gleichen Betriebsbedingungen an in!einem Drehstrom Asynchronmotor mit zwei verschiedenen Rotoren gemessen.Der erste Rotor ` Rotor 1` ist das originale serien- maessig hergestellte Rotor und der zweite Rotor `Rotor 2` ist ein besonderer Rotor, der mit einem Aluminium aufgegossenen Mantel ohne Nuten hergestellt ist. Aus den gemessenen Messergebnissen wurden die Ersatz- schaltbild-Daten der Motoren ausgerechnet und als Funktionen dargestellt. Deswegen wurde ein Rechenprogramm entwickelt.Die Betriebseigenschaften des Linearmotors und der Asynchronmo- tors mit dem Rotor 2 wurden gegenüber gestellt. Das ersatz- schaltbild des normalen ASM' s kann bei den kleinen synchronen Geschwindigkeiten (vs<10 m/s) für den Linearmotor verwendet werden.Es bestehen Analogien zwischen LÎM und ASM mit Rotor 2. Wegen des grossen Luftspaltes erfordern beide Motoren einen relativ grossen magnet isi erungsstrom. Sekundere Reaktanzen und wirkwiderstande haben Speisefrequenz Abhangigkeit. Haupt- feldreaktanzen zeigen keine Sâttigung. Das Betriebsverhalten eines Linearmotors kann iiber einen drehstrom ASM, der einen Rotor mit Aluminium Mantel hergestellt ist, simuliert werden. Die Ergebnisse stimmen mit den Angaben der Literatür. Schlagworter : Asynchronmotor, Linearmotor, Theorie der elektrischen Maschinen, Wirbel Ströme, Wick lungs anordnungen, Leistungselektronik. fy