Elektrikli taşıtlarda kullanılan motorların dinamik modellenmesi, karşılaştırılması ve hata durumunda analizi
Dynamic modeling,comparison and fault analysis of electric motors used in electric vehicles
Yazar: EMİR ALACA
Danışman: PROF. DR. NECİBE FÜSUN OYMAN SERTELLER ; PROF. DR. GÜVEN KÖMÜRGÖZ KIRIŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde elektrikli araçlar her geçen gün daha fazla kullanılmaktadır. Bunun sebebi
geleneksel içten yanmalı motora sahip araçların verimlerinin elektrik motoru tahrikli
araçlara nazaran çok düşük olması, ekonomik olmayışı ve çevreye oldukça zararlı
olmalarıdır. İçten yanmalı motorların çalışması için gerekli fosil yakıtların tüketilmesi
yüzünden küresel ısınma çok tehlikeli bir noktaya varmıştır. Günümüzde bu taşıtlara en
etkili alternatif ise elektrikli araçlar olmuştur. Bu yüzden daha çevreci, daha ekonomik,
daha verimli ve daha sessiz olan bu taşıtların yaygınlaşması kaçınılmaz olmuştur.
Elektrikli araçlarda kullanılan pil kapasitelerinin artması, manyetik özellikleri daha iyi
olan mıknatısların keşfedilmesi ve pil, mıknatıs, motor sürücüsü maliyetlerinin
düşmesiyle birlikte elektrikli araçların dezavantajları her geçen gün azalmaktadır.
Elektrikli araçlarda çeşitli otomotiv üreticileri tarafından hemen hemen bütün elektrik
motoru tipleri denenmiştir ve denenmeye devam etmektedir. Bunların arasında asenkron
motor, senkron motor, senkron relüktans motoru, anahtarlamalı relüktans motoru, fırçasız
doğru akım motoru, sabit mıknatıslı senkron motor bulunmaktadır. Günümüzde ise bu
motorlardan sabit mıknatıslı olanlar üstünlüğü ele almış ve üreticiler tarafından sıklıkla
tercih edilir olmuşlardır. Yüksek verim, yüksek güç yoğunluğu, yüksek tork, daha düşük
kayıplar, mıknatıs maliyetlerinin düşmesi, güç elektroniğinin gelişmesiyle daha etkin
kontrol gibi avantajlardan dolayı sabit mıknatıslı motorlar sıklıkla kullanılmaya
başlamıştır. Ancak sabit mıknatıslı motorların yanında mıknatıs maliyeti olmaması ve
yüksek relüktans torku sebebiyle relüktans motor tipleri de araç üreticileri tarafından
tercih edilmektedir. Üreticiler yapısal optimizasyon yaparak ve farklı avantajlara sahip
iki farklı motorun avantajlarını tek başına içeren motor yapma fikriyle melez motor
tasarımlarını hayata geçirerek motorlarını sürekli geliştirmektedirler.

Abstract:
Nowadays, electrical vehicles are becoming widespread since the efficiency of the
vehicles with traditional internal combustion motors is lower than electrical driven
vehicles. Besides, internal combustion motors not economical and not environmentally
friendly. To operate internal combustion engines, fossil fuel is consumed which increases
global warming. Therefore, today electrical vehicles have become the best alternative of
these vehicles. That's why these vehicles, which are more environmentally friendly,
economical, efficient and quieter, inevitably become widespread. Over time, the
disadvantages of electric vehicles are decreasing because battery capacities of electrical
vehicles are increasing, magnets with better magnetic performance are being developed,
the costs of batteries, magnets and motor drivers are decreasing. In electric vehicles,
almost all types of electric motors have been tried by various automotive manufacturers
and continue to be tried. Among them, there are induction motor, synchronous motor,
synchronous reluctance motor, switched reluctance motor, brushless direct current motor,
permanent magnet synchronous motor. Today, permanent magnets motors are the most
preferred ones among other motors by manufacturers. Permanent magnet motors have
started to be used frequently due to advantages such as high efficiency, high power
density, high torque, lower losses, reduced magnet costs, and more effective control with
the development of power electronics. However, besides permanent magnet motors,
reluctance motor types are also preferred by vehicle manufacturers due to the lack of
magnet cost and high reluctance torque. Manufacturers are constantly developing motors
by making structural optimization and by implementing hybrid motor designs that include
advantages of two different motors.