Üç fazlı asenkron makina tasarımı ve sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

Abstract

Bu çalışmada, asenkron motorların tasarımını yapan ve eşdeğer devre parametrelerini farklı yöntemlerle hesaplayıp performans analizini ortaya koyan bir bilgisayar programı yazılmıştır. Ayrıca tasarlanan asenkron motorların FEMM paket programı ile iki boyutlu manyetik alan analizleri yapılmış olup elde edilen değerler ile programdan elde edilen değerler karşılaştırılmış ve yorumlanmıştır. Elde edilen sonuçlar ile katalog değerleri karşılaştırmalı olarak sonuçlar kısmında verilmiştir. Bu tez 6 bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, asenkron motorun tarihçesinden ve daha önce asenkron motorlarla yapılmış birkaç örnek çalışmadan bahsedilmiştir. İkinci bölümde, asenkron motorların çalışması, eşdeğer devre parametrelerinin çıkartılması, asenkron motorda oluşan güç, moment, güç faktörü ve verim değerlerinin hesaplanması hakkında detaylı bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde, asenkron motorun tasarım aşamaları ve dikkat edilmesi gereken hususlardan bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde ise, asenkron motorun eşdeğer devre parametrelerini hesaplamada kullanılan üç farklı yöntemden bahsedilmiştir ve bu üç yöntem ayrıntılı bir şekilde anlatılmıştır. Beşinci bölümde, yazılan bilgisayar programı tanıtılmış olup, programda yer alan bölümlerin nasıl kullanıldığı anlatılmıştır. Ayrıca programdan elde edilen sonuçlar, tablolar ve grafikler halinde açıklanmış ve yorumlanmıştır. Altıncı ve son bölümde ise, iki boyutlu problemlerin analizinde kullanılan sonlu elemanlar yöntemi (SEY), FEMM paket programı ve programdan elde edilen sonuçlardan bahsedilmiştir. Anahtar Kelimeler: Asenkron Motor, Bilgisayar Programı, Eşdeğer Devre, FEMM, SEY

In this study, a computer software program that designs and computes the equivalent circuit parameters of Induction motors (IM) with three different methods. For each method, a performance analysis is done by the software. Results are compared and discussed with the two- dimensional field analysis performed by FEMM software package for EVIs. The evaluations of these results are given as compared to the standard catalog values at the last chapter of this study. There are six chapters in the thesis. In the first chapter, a brief history of IM and a few case studies are mentioned. Then, IM principles, equivalent circuit parameter derivations, power, torque, power factor and efficiency computations are explained in detail in the second chapter. Chapter 3 provides IM design steps and some important precautions that have to be taken into account. Then, in the next chapter 4, the three different ways of computing equivalent circuit parameters of an IM are discussed in detail. Afterwards, the computer software developed is introduced and explained in chapter 5. Here, the results are tabulated in tables and graphics. Finally, at the very last chapter 6, The overall results are compared with the simulation results coming from FEMM software. Keywords: Equivalent Circuit Parameters, FEMM, Finite Element Method, IM, PC program