Tekerlek İçi Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Sıcaklık Dağılımlarının Lumped-Devre Modeli Şeması ile İncelenmesi

Elektrik motorlarında sıcaklık etkisi motorun çalışma karakteristiğini etkileyen önemli parametrelerden birisidir. Isıl etkinin iyi bir şekilde incelenmesi gerekmektedir. Araştırmacılar tarafından yapılacak elektrik motoru tasarımlarının buna uygun olarak düzenlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, tekerlek içi fırçasız doğru akım (FDA) motorunun sıcaklık dağılımlarının incelenmesi Lumped-devre modeli şeması yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Isıl etkiler elektrik motorlarının performanslarını değiştirir. Bununla birlikte kalıcı mıknatısların manyetik özelliklerini geri dönülmeksizin yitirmelerine neden olurlar. Motor sargılarındaki yalıtkanları bozunuma uğratırlar. Bütün bu etmenlerden dolayı ısıl etkinin imalattan önce iyi incelenmesi gereken bir parametre olduğu unutulmamalıdır. Yapılan benzetim çalışması için hafif elektrikli araçlarda daha çok kullanılmakta olan 3000 W çıkış gücü değerine sahip, bara gerilimi 150V, hızı 1000 d/dk olan 20 kutup-24 oluklu yapı tercih edilmiştir. Isıl analiz sonuçları incelenip, motorun tasarımında kullanılan parçalar üzerindeki etkileri irdelenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Tekerlek içi Fırçasız Doğru Akım Motoru, Isıl Etki, Lumperd-Devre Modeli, Verim, Sargı Yapısı

PDF

___

[1] Guechi M.R., Desevaux P., Baucour P., Espanet C., Brunel R. ve Poirot M. (2015). Experimental Study on the Improvement of the Thermal Behavior of Electric Motors. Int. J. of Thermal & Environmental Engineering, 9(2), 91-97.[2] Fakhfakh M. A., Kasem M.H., Tounsi S. ve Neji R. (2008). Thermal Analysis of a Permanent Magnet Synchronous Motor for Electric Vehicles. Journal of Asian Electric Vehicle, 6(2), 1145-1151.[3] Herbert J., Arafat A., Wang G. ve Choi S. (2016). Investigation of a Thermal Model for a Permanent Magnet Assisted Synchronous Reluctance Motor. IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Long Beach, CA, USA, 20-24 Mart.[4] Zhu, S., Hu, Y., Liu, C. ve Wang, K. (2018). Iron Loss and Efficiency Analysis of Interior PM Machines for Electric Vehicle Applications. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 65(1), 114-124.[5] Uma Devi K. ve Sanavullah M.Y. (2011). Performance Analysis Of Exterior(Outer) Rotor Permanent Magnet Brushless Dc (Erpmbldc) Motor By Finite Element Method. 3rd International Conference on Electronics Computer Technology (ICECT), Kanyakumari, India, 8-10 Nisan.[6] Cabuk A.S., Saglam S., Tosun G. ve Ustun O. (2016). Investigation of Different Slot-Pole Combinations of An In-Wheel BLDC Motor for Light Electric Vehicle Propulsion. National Conference on Electrical, Electronics and Biomedical Engineering (ELECO 2016), Bursa, Turkey, 1-3 Aralık.[7] Cabuk A.S., Saglam S. ve Ustun O. (2017). Impact of Various Slot-Pole Combinations on an In-Wheel BLDC Motor Performance. I.U. - Journal of Electrical & Electronics Engineering, 17 (2), 3369-3375.[8] Cabuk A.S. (2016). A Novel Approach to Optimized Design of In-Wheel BLDC Motors. Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi, Türkiye, s. 77-83. [9] Motor sargı yalıtım sınıfları ve çalışma sıcaklıkları, www.emo.org.tr/ekler/2095bad7034daef_ek.pdf (17.06.2018)[10] Motor sargı yalıtım sınıfları ve çalışma sıcaklıkları, www.siemens.com.tr (17.06.2018)[11] Nerg J., Rilla M. ve Pyrhönen J. (2008). Thermal Analysis of Radial Flux Electrical Machines with a High Power Density. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 55(10), 3543 – 3554.[12] Vansompel, H., Hemeida, A. ve Sergeant, P. (2017). Stator Heat Extraction System for Axial Flux Yokeless and Segmented Armature Machines. IEEE International Electric Machines and Drives Conference (IEMDC), Miami, FL, USA, 21-24 Mayıs.