Eksenel akılı senkron relüktans motor tasarımı, prototip üretimi ve testleri
Axial flux synchronous reluctance motor design, prototype manufactoring and tests
Yazar: HARUN SERHAT GERÇEKCİOĞLU
Danışman: PROF. DR. MEHMET AKAR
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Elektrik makineleri = Electric machinery ; Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Senkron makineler = Synchronous machinery

Özet:
Bu tez çalışmasında, literatürde çalışması yapılmamış özgün bir çalışma olan, rotorunda çoklu sayıda bariyere sahip Eksenel Akılı Senkron Relüktans Motor (EA-SRM) tasarlanmış, prototip üretimi yapılmış ve son olarak performans testleri tamamlanmıştır. EA-SRM tasarımının ön çalışmasında, rotorunda iki farklı topolojide bariyer tipi, çoklu sayıda bariyer yapısı ve üç farklı yalıtım oranında analitik olarak hesaplamaları yapılmış ve 3D Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) ile modellenmiştir. Analitik olarak en iyi sonucu veren modelde, Genetik Algoritma (GA) tabanlı optimizasyon analizi ile bariyer geometrisi değiştirilerek tork dalgalanması değeri düşürülmüş, yapısal analizi ve termal analizleri de tamamlanıp prototip motor üretilmiştir. Üretilen prototip IEC TS 60034-30-2 kriterlerine göre test edilmiş ve IEC 60034-30-1:2014 IE4 Süper Premium verim sınıfına sahip olmuştur. Tork, tork dalgalanması, güç faktörü, mil gücü, akım başına tork ve verim parametreleri analiz edilerek benzetim sonuçları ile karşılaştırılmıştır. 
Sonuç olarak tamamlanmış bu tez çalışması, rotorunda kafes bulunmaması sebebiyle bakır kayıplarının olmaması ve mıknatıssız yapısıyla maliyet-bakım masrafının düşüklüğü, yüksek verim ve tork istenilen uygulamalarda iyi bir alternatif olmuştur. Eksenel yapısı ile boyut problemi yaşanan durumlarda radyal akılı motorların yerini almaya aday hale gelmiştir.

Abstract:
In this thesis, an Axial Flux Synchronous Reluctance Motor (AF-SRM) with multiple barriers on its rotor, which is an original study that has not been studied in the literature, was designed, then prototype production was made and finally performance tests were completed. In the preliminary study of the AF-SRM design, two different topology barrier types, multiple barrier structures and three different insulation ratios were analytically calculated on the rotor and modeled with the 3D Finite Element Method (FEM). In the model that gave the best analytical result, the torque ripple value was reduced by changing the barrier geometry with a Genetic Algorithm (GA) based optimization analysis, structural analysis and thermal analysis were completed and a prototype motor was produced. Produced prototype has been tested according to IEC TS 60034-30-2 criteria and has IEC 60034-30-1:2014 IE4 Super Premium efficiency class. Torque, torque ripple, power factor, shaft power, torque per current and efficiency parameters were analyzed and compared with simulation results.
As a result, this completed thesis study has been a good alternative in applications where high efficiency and torque are required, with no copper losses due to the absence of a cage in the rotor and low maintenance costs with its structure without magnet. With its axial structure, it has become a candidate to replace radial flux motors in the cases with dimension problems.