2 x 6/4 disk tipi anahtarlamalı relüktans motor tasarımı ile tork dalgalanmasının azaltılması

Abstract

Anahtarlamalı relüktans motorlar (ARM) yapılarının basitliği, kullanım kolaylıkları ve maliyetlerinin düşük olması nedeniyle gün geçtikçe kullanım alanları artmakta olan basit elektrik makinalarıdır. Motorun çalışma prensibi relüktans kuvvetine dayanmakta ve serbest hareketli, çıkık yapılı rotorun, bulunduğu manyetik devre içerisinde akının, en kolay yol bulabileceği en küçük relüktans konumuna kadar kuvvet uygulanarak çekilmesi şeklinde gerçekleşmektedir.Güç elektroniğinde kullanılan yarı iletken teknolojilerinin gelişimi, mikrodenetleyici yapılarında meydana gelen gelişmeler ve kontrol tekniklerinin de gelişimiyle paralel olarak ARM'lerin literatürdeki yeri artmaya başlamıştır.ARM'lerin birçok üstünlüklerine karşılık en önemli dezavantajı momentindeki dalgalanmanın büyük olmasıdır. Momentindeki bu dalgalanma motorun rulmanlarına zarar vermekte olup akustik gürültüye sebep olmaktadır. Motorda oluşan bu moment dalgalılığını azaltmak için ya motorun kontrol devresi ya da motorun manyetik devresi esas alınabilir.Bu çalışmada motorun manyetik devresi esas alınarak motor tasarımında yapılacak değişikliklerle momentindeki dalgalanmanın azaltılması amaçlanmış ve ?2 x 6/4 Disk Tipi Anahtarlamalı Relüktans Motor? tasarımı gerçekleştirilmiştir. Buna göre öncelikle, ARM'ler üzerinde yapılan çalışmalar, avantajları, dezavantajları, yapısı, çalışma ilkesi, enerji dönüşümleri, elektriksel ve manyetik parametrelerinin belirlenmesi, kontrolü, sürücü seçimi ve tasarım kriterleri incelenmiştir. Daha sonra ARM'nin bilgisayar destekli modellenmesi ve tasarıma yönelik yapılan çalışmalara yer verilmiştir. Son bölümde ise, sayısal manyetik alan analizi ve deney düzeneği ile elde edilen sonuçların değerlendirmesi yapılmıştır.

Switched Reluctance Motors (SRM) are simple electrical machines whose application areas ever increasing thanks to their simple structures, convenient usage and cheap costs. The working principle of the motor is based on reluctance force and it is realized by applying force to the rotor that have a free movement and doubly-salient structure such that the flux inside the same magnetic circuit with this rotor, comes into the least reluctance position so that the flux will find the easiest way to flow.The developments of power electronics that is used in the semiconductor technology started to have more place in the SRM literature with the help of parallel developments that ocur in structures of microcontrollers and control techniques.Despite the many advantages of SRM, its biggest disadvantage is having torque ripple. This torque ripple causes damage to bearing system and produces acoustic noises. For minimizing the torque ripple in the motor, either motor control circuit or the magnetic circuitt of the motor shall be handled.In this work while taking magnetic circuit of the motor as basis, the changes in the motor design and minimizing of the torque ripple is aimed and design of ?2 x 6/4 Disk Type Switched Reluctance Motors? is created. According to this first of all related works done on SRM, its advantages, disadvantages, structure, working principle, energy transformation, identification of the electrical and magnetic parameters, its control, driver selection and design criteria have been researched. After these topics, the computer aided design of the SRM and works related to design of SRM have been given. In the last part, numerical magnetic field analysis and evaluations of the results obtained through the experiment setup have been made.