Farklı endüstriyel uygulamalar için: Dış rotorlu ve düşük devirli asenkron makine tasarımı

Hakan Çelik; Numan Sabit Çetin

Makale detayları

Farklı endüstriyel uygulamalar için: Dış rotorlu ve düşük devirli asenkron makine tasarımı

Yazarlar:

Hakan Çelik | Numan Sabit Çetin

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 4, pp.2009-2024

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001287718

pISSN:

1300-1884

Anahtar kelimeler:

Özet:

 Günümüzde gelişen yeni teknolojilerle birlikte asenkron makinelerin kullanım alanları genişlemektedir. Geleneksel asenkron motor kullanım alanlarına ek olarak, elektrikli taşıtlarda, rüzgar türbinlerinde ve hidroelektrik üretimi gibi alanlarda motor ve generatör olarak kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada özellikle rüzgar türbinlerinde direct drive generatör olarak kullanılmak üzere, düşük devirli ve yüksek tork değerli dış rotorlu asenkron makine tasarımı amaçlandı. 16 kutuplu, 50 Hz frekanslı, 375 dd senkron hızlı, 1kW gücünde dış rotorlu asenkron motor tasarımı, optimizasyonu ve elektromanyetik analizi yapıldı. Analizler için altı farklı model geliştirildi. Stator tasarımlarında tek oyuk tipi ve 72 oyuk, rotor tasarımda 59 oyuk ve üç farklı oyuk tipi kullanıldı. Sincap kafesli rotor için bakır ve alüminyum malzeme tercih edildi. Çalışma Ansys Maxwell elektromanyetik paket programı ile gerçekleştirildi. Önce analitik tasarımı yapılan modellerin, Rmxprt-optimetrics modülü ile en yüksek verim hedeflenerek, temel büyüklükleri, hava aralığı ve oyuk ölçüleri optimize edildi. Daha sonra Sonlu Elemanlar Yöntemi ile elektromanyetik analizleri yapıldı. Analizler sonunda en yakın örnek olarak IEC 60034-30-1 standardında tanımlanan ve IE2 ve IE3 sınıfına üretilen 1.1 kW gücünde 8 kutuplu iç rotorlu asenkron motorların veriminin üstünde bir verim elde edildi. Bu sonuca göre dış rotorlu, düşük devirli ve yüksek torklu asenkron makine üretilebileceği görüldü.

 Günümüzde gelişen yeni teknolojilerle birlikte asenkron makinelerin kullanım alanları genişlemektedir. Geleneksel asenkron motor kullanım alanlarına ek olarak, elektrikli taşıtlarda, rüzgar türbinlerinde ve hidroelektrik üretimi gibi alanlarda motor ve generatör olarak kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada özellikle rüzgar türbinlerinde direct drive generatör olarak kullanılmak üzere, düşük devirli ve yüksek tork değerli dış rotorlu asenkron makine tasarımı amaçlandı. 16 kutuplu, 50 Hz frekanslı, 375 dd senkron hızlı, 1kW gücünde dış rotorlu asenkron motor tasarımı, optimizasyonu ve elektromanyetik analizi yapıldı. Analizler için altı farklı model geliştirildi. Stator tasarımlarında tek oyuk tipi ve 72 oyuk, rotor tasarımda 59 oyuk ve üç farklı oyuk tipi kullanıldı. Sincap kafesli rotor için bakır ve alüminyum malzeme tercih edildi. Çalışma Ansys Maxwell elektromanyetik paket programı ile gerçekleştirildi. Önce analitik tasarımı yapılan modellerin, Rmxprt-optimetrics modülü ile en yüksek verim hedeflenerek, temel büyüklükleri, hava aralığı ve oyuk ölçüleri optimize edildi. Daha sonra Sonlu Elemanlar Yöntemi ile elektromanyetik analizleri yapıldı. Analizler sonunda en yakın örnek olarak IEC 60034-30-1 standardında tanımlanan ve IE2 ve IE3 sınıfına üretilen 1.1 kW gücünde 8 kutuplu iç rotorlu asenkron motorların veriminin üstünde bir verim elde edildi. Bu sonuca göre dış rotorlu, düşük devirli ve yüksek torklu asenkron makine üretilebileceği görüldü.

 Günümüzde gelişen yeni teknolojilerle birlikte asenkron makinelerin kullanım alanları genişlemektedir. Geleneksel asenkron motor kullanım alanlarına ek olarak, elektrikli taşıtlarda, rüzgar türbinlerinde ve hidroelektrik üretimi gibi alanlarda motor ve generatör olarak kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada özellikle rüzgar türbinlerinde direct drive generatör olarak kullanılmak üzere, düşük devirli ve yüksek tork değerli dış rotorlu asenkron makine tasarımı amaçlandı. 16 kutuplu, 50 Hz frekanslı, 375 dd senkron hızlı, 1kW gücünde dış rotorlu asenkron motor tasarımı, optimizasyonu ve elektromanyetik analizi yapıldı. Analizler için altı farklı model geliştirildi. Stator tasarımlarında tek oyuk tipi ve 72 oyuk, rotor tasarımda 59 oyuk ve üç farklı oyuk tipi kullanıldı. Sincap kafesli rotor için bakır ve alüminyum malzeme tercih edildi. Çalışma Ansys Maxwell elektromanyetik paket programı ile gerçekleştirildi. Önce analitik tasarımı yapılan modellerin, Rmxprt-optimetrics modülü ile en yüksek verim hedeflenerek, temel büyüklükleri, hava aralığı ve oyuk ölçüleri optimize edildi. Daha sonra Sonlu Elemanlar Yöntemi ile elektromanyetik analizleri yapıldı. Analizler sonunda en yakın örnek olarak IEC 60034-30-1 standardında tanımlanan ve IE2 ve IE3 sınıfına üretilen 1.1 kW gücünde 8 kutuplu iç rotorlu asenkron motorların veriminin üstünde bir verim elde edildi. Bu sonuca göre dış rotorlu, düşük devirli ve yüksek torklu asenkron makine üretilebileceği görüldü.

 Günümüzde gelişen yeni teknolojilerle birlikte asenkron makinelerin kullanım alanları genişlemektedir. Geleneksel asenkron motor kullanım alanlarına ek olarak, elektrikli taşıtlarda, rüzgar türbinlerinde ve hidroelektrik üretimi gibi alanlarda motor ve generatör olarak kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada özellikle rüzgar türbinlerinde direct drive generatör olarak kullanılmak üzere, düşük devirli ve yüksek tork değerli dış rotorlu asenkron makine tasarımı amaçlandı. 16 kutuplu, 50 Hz frekanslı, 375 dd senkron hızlı, 1kW gücünde dış rotorlu asenkron motor tasarımı, optimizasyonu ve elektromanyetik analizi yapıldı. Analizler için altı farklı model geliştirildi. Stator tasarımlarında tek oyuk tipi ve 72 oyuk, rotor tasarımda 59 oyuk ve üç farklı oyuk tipi kullanıldı. Sincap kafesli rotor için bakır ve alüminyum malzeme tercih edildi. Çalışma Ansys Maxwell elektromanyetik paket programı ile gerçekleştirildi. Önce analitik tasarımı yapılan modellerin, Rmxprt-optimetrics modülü ile en yüksek verim hedeflenerek, temel büyüklükleri, hava aralığı ve oyuk ölçüleri optimize edildi. Daha sonra Sonlu Elemanlar Yöntemi ile elektromanyetik analizleri yapıldı. Analizler sonunda en yakın örnek olarak IEC 60034-30-1 standardında tanımlanan ve IE2 ve IE3 sınıfına üretilen 1.1 kW gücünde 8 kutuplu iç rotorlu asenkron motorların veriminin üstünde bir verim elde edildi. Bu sonuca göre dış rotorlu, düşük devirli ve yüksek torklu asenkron makine üretilebileceği görüldü.

Makale detayları

Farklı endüstriyel uygulamalar için: Dış rotorlu ve düşük devirli asenkron makine tasarımı

Yazarlar:

Hakan Çelik | Numan Sabit Çetin

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 4, pp.2009-2024

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001287718

pISSN:

1300-1884

asenkron makine

dış rotor

tasarım

optimizasyon

sonku elemanlar yöntemi

Sayı

Makale detayları

Farklı endüstriyel uygulamalar için: Dış rotorlu ve düşük devirli asenkron makine tasarımı

Yazarlar: Hakan Çelik | Numan Sabit Çetin

Yayıncı: Gazi University

Ana Başlıklar: Mühendislik

Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 4, pp.2009-2024

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 12/2023

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001287718

pISSN: 1300-1884

asenkron makine

dış rotor

tasarım

optimizasyon

sonku elemanlar yöntemi

Sayı

Yazarlar:

Hakan Çelik | Numan Sabit Çetin

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 4, pp.2009-2024

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001287718

pISSN:

1300-1884