Elektrikli araç uygulamaları için kalıcı mıknatıslı senkron makinaların tasarım iyileştirilmesi
Design improvement of permanent magnet synchronous machines for electric vehicle applications
Yazar: PELDA BUĞUR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU GÜNDOĞDU ; DOÇ. DR. TAYFUN GÜNDOĞDU
Hakkari Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Sürekli mıknatıslı senkron motorlar = Permanent magnet synchronous motors

Özet:
Ekonomik koşullar ve artan akaryakıt fiyatları düşünüldüğünde günlük yaşam kalitemizi arttıran fosil yakıt ile çalışan egzozlu araçların kullanımı gün geçtikçe azalmış ve elektrikli araçlara olan ilgi artmaya başlamıştır. Bu araçlarda kullanılan yüksek güç yoğunluğuna, yüksek verime, düşük maliyete ve kolay kontrol edilebilirlik özelliklerine sahip kalıcı mıknatıslı senkron makinalar en çok kullanılan makina türü haline gelmiştir.
Tez çalışmasında; elektrikli araçlar için kullanımı yaygın olan kalıcı mıknatıslı senkron makinadaki tasarımsal problemlere çözüm yolları aranmıştır. Bu makina türündeki başlıca problemler mıknatıs miktarı, moment dalgalanması ve vuruntu momentidir. Yeni oluşturulan tasarımda moment dalgalanması için mıknatısların rotordaki konumu manyetik alan kaydırma (MAK) tekniği ile bir tarafı tek diğer tarafı çift katmanlı olacak şekilde yeniden tasarlanmıştır. Vuruntu momenti için ise standart stator yapısı değiştirilerek statorda tek ve çok sayılı oluk yapısı kullanılmıştır. Böylece mıknatıs miktarından yüksek verim alacak şekilde tasarlanmış, stator topolojisi vuruntu momentini düşürecek yapıya getirilmiş, düşük maliyetli, yüksek momentli, yüksek verimli, 57 oluk/8 kutuplu yeni bir asimetrik kalıcı mıknatıslı senkron makina topolojisi tasarlanmıştır. Tez için tasarlanan makina modelinin simülasyonunu yapmak için Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) tabanlı ANSYS Maxwell programı kullanılmıştır.

Abstract:
Considering economic conditions and increasing fuel-oil prices, the use of fossil-fuel powered exhaust vehicles, which increase our quality of daily life has decreased day by day and interest in electric vehicles has started to increase. Permanent magnet synchronous machines, which have high power density, high efficiency, low cost and easy controllability attributes used in these vehicles, have become the most used machine type.
In the thesis study, solutions were searched to design problems in permanent magnet synchronous machine, which is widely used for electric vehicles. The main problems in this kind of machine are the amount of magnets, torque ripple and cogging torque. In the novel created design, the position of the magnets on the rotor was redesigned with the magnetic field shifting (MFS) technique have one side single-layer and the other side double-layer for torque ripple. The standard stator structure was changed and single and multiple numbered slot structures were used in the stator for cogging torque. In this way, a novel asymmetric permanent magnet synchronous machine topology with low cost, high torque, high efficiency, 57 slots/8 poles, designed to obtain high efficiency from the amount of magnets, and the stator topology was brought to a structure that would reduce cogging torque, was designed. Finite Element Method (FEM)-based ANSYS Maxwell program was used to simulate the machine model designed for the thesis study.