Asenkron motorlarda rotor oluk şekli ve kaykının elektromanyetik titreşim ve gürültü spektrumu üzerine etkisinin analizi ve değerlendirilmesi
Analysis and evalution of the effect of rotor slot shapes and skewing on electromagnetic vibration and noise spectrum in induction machine
Yazar: DUYGU ÇATAL
Danışman: PROF. DR. GÜVEN KÖMÜRGÖZ KIRIŞ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Akustik vektör analizi = Acoustic vector analysis ; Asenkron makineler = Induction machinery ; Rotor sistemleri = Rotor systems ; Titreşim analizi = Vibration analysis

Özet:
Günümüzde; azalan kaynaklar, çevre kirliği ve gürültü kirliliği gibi sebeplerden dolayı enerjinin verimli kullanımı dikkat edilmesi gereken konulardan biri haline gelmiştir.Endüstriyel bir ortamda gürültünün bir kısmını elektrik motorları oluşturmaktadır. Elektrik motorlarının amacı düşük ses gücü seviyesi ile yüksek mekanik güç sağlamaktır. Optimum mekanik enerjininim elde edilmesi için motor tasarım sürecinde alınması gereken farklı önlemler mevcuttur ve gelişime açıktır. Bir motorda giriş gücünün bir kısmı ısı olarak dağıtılırken bir kısmı havalandırma sistemi tarafından harcanır ve daha küçük olan bir kısmı ise gürültü olarak kaybolur. Optimum motor tasarımı, beklenen tasarım isterine göre değişkenlik göstermektedir. 
Elektrik makinalarında gürültü kaybına neden olan; aerodinamik, mekanik ve elektromanyetik kaynaklar mevcuttur. Manyetik kuvvet, statorda salınım hareketine neden olur. Titreşim enerjisi, mekanik bileşenlere veya çevreleyen ortamlara akustik gürültü şeklinde istenmeyen aktarıma neden olur.Bu yüzden elektrik makinelerin, tasarım aşamasında iyileştirme yapılarak manyetik kuvvetin neden olduğu sonuçlar azaltılmaya çalışılır. Bu aşamada statorun manyetik kuvvetten kaynaklanan titreşim analizi önemlidir. Manyetik akı yoğunluğunun radyal ve teğetsel harmonik bileşenleri manyetik kuvvetin oluşmasında ana etkendir.

Abstract:
Today, the efficient use of energy has become one of the issues to be considered due to reasons such as decreasing resources, environmental pollution and noise pollution. One of the noise factors in an industrial environment is electric motors. The purpose of electric motors is to provide high mechanical power with low sound power level. In order to obtain the optimum mechanical energy, there are different methods to be considered during the motor design process. Studies on these methods are developing day by day. In a motor, some of the input power is dissipated as heat, while some is consumed by the ventilation system, and a smaller portion is lost as noise. The optimum motor design varies according to the expected design requirements.
Noise sources in electrical machines are examined under 3 groups as aerodynamic, mechanical and electromagnetic sources.The magnetic forces, which are in the electromagnetic noise class, force the rotor, which is a movable structure, to rotate. The stator is fixed relative to the rotor and is affected by magnetic force.For this reason, improvements can be taken to reduce the results caused by the magnetic force in the design stage of electrical machines. At this stage, the vibration analysis of the stator caused by the magnetic force is important. The radial and tangential harmonic components of the magnetic flux density are the main factors in the generation of the magnetic force.
This thesis first deals with the design, performance and space harmonics of a small powerful asynchronous machine. In addition, the tangential component contribution from the air gap magnetic flux has not been neglected in the calculation of magnetic stress and force, and it has been concluded that it should be considered in applications where motor comparisons are made. It has been observed that the fixation method and material mass density used in the stator core play an important role on the natural frequency. The results of rotor slot geometry and skewness of rotor in terms of deformation and acoustics were obtained. It has been concluded that the area of the rotor slot shape is not suitable to obtain high performance values and it is appropriate to perform parametric analysis instead of skewness factor is 1 in order to reduce noise dominantly and the results are given comparatively.