Anahtarlamalı relüktans motor tabanlı medikal santrifüj sistemi
A medical centrifuge system based on the switched reluctance motor
Yazar: OSMAN EROĞUL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NURETTİN ÜSTKOYUNCU
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Medikal santrifüj sistemleri, ağırlıkları farklı maddeler içeren tüplerin yer çekimine
bağlı olarak elektrikli motor yardımıyla yüksek hızla döndürülmesi sonucu maddelerin
ayrışmasını sağlayan cihazlardır. Santrifüjle ayırma işlemi, katı ve sıvı maddelerdeki
parçacıkların yerçekimi kuvvetinden daha büyük bir kuvvet uygulanması ve yüksek
hızlarda döndürülmesi sonucu ayırma prensibine dayanır. Başka bir deyişle ayırma
işlemi, merkez kaç kuvvetinin etkisi ile gerçekleşir.
Anahtarlamalı relüktans motorlar (ARM), basit yapıları ve geniş hız sahasına sahip
olmaları sebebiyle gün geçtikçe önem kazanan elektrik motorlarıdır. Yapısal olarak
senkron makinaların yapısına benzer olmalarına karşın, stator ve rotorlarındaki çıkıntılı
yapı ve rotorlarında herhangi bir mıknatıs ya da sargı bulunmamasından dolayı diğer
elektrik makinalarından ayrılmaktadır. ARM'lerin çalışma prensibi, relüktans kuvvetine
dayanmaktadır. ARM; çıkıntılı yapılı rotorun, akının en kısa yoldan geçebilmesi için en
az relüktansın olduğu konuma uygulanan kuvvet ile çekilmesi mantığıyla çalışmaktadır.
Bu çalışmada, ARM tabanlı bir medikal santrifüj sistemi tasarlanmış ve prototip olarak
gerçekleştirilmiştir. Ayrıca ARM'yi uygun şartlarda çalıştırabilecek sürücü ünitesi
tasarlanmıştır. Bunlara ek olarak, prototipte kullanılmak üzere gerekli tüm mekanik
aksamlar tasarlanmış ve üç boyutlu yazıcı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma
ile medikal santrifüj cihazlarının yeni teknolojik özellikler eklenerek, uygun maliyet ile
ortaya konulabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
Medical centrifugal systems are devices that allow materials to be disintegrated by
rotating the tubes with different weights at high speed by means of an electric motor
depending on the gravity. Centrifugal separation is based on the principle of applying a
force greater than the gravitational force of the particles in the solid and liquid materials
and rotating it at high speed. In other words, the separation is effected by the effect of
the center force.
Switched reluctance motors (SRMs) are an electric motor that is becoming increasingly
important due to its simplicity and its wide range of speeds. Although it is similar to the
structure of synchronous machines, it is separated from other electric machines due to
the protruding structure of rotors and stators and also to the absence of any magnets or
windings in the rotors. The working principle of SRMs is based on reluctance strength.
The SRM is driven by the force of the protruding rotor with the force applied to the
position where the reluctance is minimum so that the current can pass through the
shortest path.
A prototype medical centrifuge system based on switched reluctance motors is designed
and realized in this study. In addition, the driver unit is designed to operate the ARM in
appropriate conditions. In addition, all the mechanical components required for use in
the prototype were designed and implemented using a 3D printer. With this study, it has
been shown that medical centrifugal devices can be introduced at reasonable cost by
adding new technological features.