Lale T. ERGENE, Abdullah POLAT, Hosein BAKHTİARZADEH

Asansör uygulamalarında kullanılan daimi mıknatıslı senkron motor tasarımı

Bu çalışmada asansör uygulamalarında kullanılan düşük hızlı ve yüksek momentli daimi mıknatıslı senkron motorlar (DMSM) incelenmiştir. Analitik hesaplamalar, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak aynı uygulama için daha iyi motor tasarım önerileri sunulmuştur. Saniyede bir metre hızla çalışan sekiz kişilik bir asansör için öncelikle piyasada kullanılan 60 oluklu 16 kutuplu bir motor benzetim ve test sonuçları incelenmiştir. Ardından sırasıyla 48 oluklu ve 54 oluklu motorların benzetimleri gerçeklenmiştir. Akım, gerilim, harmonik bileşenler, moment ve verim karakteristikleri açısından farklı yapılardaki motorlar incelenmiştir. Bu sonuçlar doğrultusunda, asansör uygulamaları için ilgili standartlar göz önünde bulundurularak ve maliyet düşünülerek en uygun görülen motor üretilmiştir. Önerilen 54 oluklu yapının, gerek benzetim gerekse test sonuçları göz önüne alındığında; daha iyi mıknatıs kullanılması durumunda dahi, motor boyutları ve toplam ağırlık azaldığı için toplam maliyeti arttırmadan, verimi arttırdığı gözlenmiştir. Ayrıca yeni tasarım, asansör uygulamalarında önemli olan motor boyunu %20 oranında azaltarak daha iyi performans gösteren bir motor tasarlanmış ve üretilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Asansör uygulamaları, Daimi mıknatıslı senkron motorlar, daimi mıknatıslar, Sonlu elemanlar yöntemi, Analitik tasarım

PDF

___

Wang J. H., Tan F. W., Jin R. L., Research on low-speed gearless permanent magnet synchronous motor for elevator drive, International Conference on Electrical Machines and Systems, Nanjing-Çin, 454-459, 27-29 Eylül, 2005.
Ficheux R. L., Caricchi F., Crescimbini F., Honorati O., Axial-flux permanent-magnet motor for direct-drive elevator systems without machine room, IEEE Trans. Ind. Appl., 37 (6), 1693-1701, 2001.
Salminen P., Niemela M., Pyhonen J., Mantere J., Performance analysis of fractional slot wound PM-motors for low speed applications, IEEE Industry Applications Conference, Seattle-A.B.D., 1032-1037, 3-7 Ekim, 2004.
Bianchi N., Bolognani S., Pre M. D., Grezzani G., Design considerations for fractional-slot winding configurations of synchronous machines, IEEE Trans. Ind. Appl., 42 (4), 997-1006, 2006.
Jung E., Yoo H., Sul S. K., Choi H. S., Choi Y. Y., A Nine-Phase Permanent-Magnet Motor Drive System for an Ultrahigh-Speed Elevator, IEEE Trans. Ind. Appl., 48 (3), 987-995, 2012.
Cicalé S., Albini L., Parasiliti F., Villani M., Design of a Permanent Magnet Synchronous Motor with Grain Oriented electrical steel for Direct-drive elevators, International Conference on Electrical Machines, Marsilya-Fransa, 1256-1263, 2-5 Eylül, 2012.
Mu-han N., Hong-yan M., Comparative study on permanent magnet synchronous motor control systems in elevator, Chinese Control and Decision Conference, Changsha-Çin, 1568-1573, 31 Mayıs-2 Haziran, 2014.
Wang G., Qi J., Xu J., Zhang X., Xu D., Antirollback Control for Gearless Elevator Traction Machines Adopting Offset-Free Model Predictive Control Strategy, IEEE Trans. Ind. Electron., 62 (10), 6194-6203, 2015.
Tong-xu W., Hong-yan M., The research of PMSM RBF neural network PID parameters self-tuning in elevator, Chinese Control and Decision Conference, Qingdao-Çin, 3350-3354, 23-25 Mayıs, 2015.
ThoughtCo. History of the elevator. https://www.thoughtco.com/history-of-the-elevator-1991600. Yayın tarihi Nisan 19, 2017. Erişim tarihi Eylül 11, 2017.
Güzel B., EN 81-20 ve EN81-50 Standartlarının imalatçı firmalara ve montaj firmalarına getirdiği yeni gereksinimler, Asansör Sempozyumu, İzmir-Türkiye, 19-26, 13-15 Ekim, 2016.
Türk Standartlar Enstitüsü. TS EN 81-20. Asansörler - yapım ve montaj için güvenlik kuralları – insan ve yük taşıma amaçlı asansörler –Bölüm 20: insan ve yük asansörleri, 2014.
Wang G., Xu J., Li T., Zhang G., Zhan H., Ding L., Xu D., Weight-Transducerless Starting Torque Compensation of Gearless Permanent-Magnet Traction Machine for Direct-Drive Elevators, IEEE Trans. Ind. Electron.,61 (9), 4594 – 4604, 2014.
Bianchi N., Electrical Machine Analysis Using Finite Elements, CRC Press, Taylor & Francis Group, NewYork-A.B.D., 2005.
Pyrhonen J., Jokinen T., Hrabovcova V., Design of Rotating Electrical Machines, John Wiley&Sons, Birleşik Krallık, 2008.
Pyrhonen J., Jokinen T., Hrabovcova V., 6- Main Dimensions of a Rotating Machine, Design of Rotating Electrical Machines, John Wiley&Sons, Birleşik Krallık, 283-285, 2008.