Güç Çevirgeçleri, Güç Elektroniği, Kablosuz Enerji Transferi, Maksimum Güç Noktası Takibi, Kayan Kipli Kontrol,
In the current study, design, analysis and optimization of a direct drive surface-mounted permanent magnet synchronous generator (PMSG), which is suitable for the use in low power wind turbines has been performed. Initially, an analytical design has been realized for the power scale of 2.5 kW under 14 pole geometry. Following the new design, the performance characteristics such as efficiency, torque and cogging torque and magnetic flux have been studied at various rotor speeds. Then, a 3D model of the motor, which is subsequently exposed to finite element analysis (FEA), is acquired to examine the effect of the magnet geometry on the generator cogging torque. In that context, the effects of splitted and skewed magnet structures are examined. In the first design, the magnet is modeled as one piece and the rms value of the cogging torque is found as 436.75 mNm. In the second one, a skewed slit is made over the magnet with a certain distance and that leads to a slightly reduced cogging torque 434.58 mNm. In the other design, (i.e. the divided magnets into two parts) the cogging torque is found as 159.60 mNm, and eventually, by making two slits on the last model, cogging torque is further suppressed to 89.95mNm. It is eventually concluded that the last design has made an improvement up to 80% compared to the earlier design.
Fırçasız doğru akım motor (FDAM)ların basit yapısı, yüksek başlangıç momenti, yüksek verimlilik, yüksek güç yoğunluğu ve geniş hız aralığında çalışma gibi birçok özelliği olmasına rağmen çoğu uygulamada kullanımını kısıtlayan en büyük problem moment salınımlarıdır. Moment salınımı motorda hız dalgalanması, vuruntu, titreşim ve akustik gürültüler meydana getirir. Komütasyon/faz geçisi anındaki akım ve moment salınımları, devreye alınan faz akımı ile devreden çıkarılan faz akımının yükselme ve düşme süreleri arasındaki farktan kaynaklanmaktadır. Bu iki sürenin birbirine eşit olduğu durumda kirchhoffun akım kanunu gereğince moment salınımı teorik olarak sıfır olmaktadır (ia + ib + ic = 0 ). Aynı zamanda bu durum, FDAM için iki fazlı evirici doğru akım (DA) bara geriliminin (Vbara), FDAMın ürettiği sinüsoidal zıt elektromotor kuvvetin (emk, E) 6 katına eşit (Vbara = 6E) olduğu anlamına gelmektedir. Genel olarak literatür çalışmalarında komütasyon moment salınımını azaltmak için önerilen esas bu eşitliğe dayanmaktadır. Bu proje kapsamında, FDAMlarda faz geçişlerinde meydana gelen moment salınımlarını azaltacak sürücü sistemi tasarım ve üretimi amaçlanmaktadır. Tasarlanacak olan sürücü sisteminde, komütasyon akım salımı problemi azaltılması için bara gerilimi genliğini kontrol edecek LLC rezonanslı DA-DA yükseltme devresi önermektedir. LLC rezonanslı DA-DA yükseltme devresi bir kondansatör, bir bobin ve bir anahtar devresinden oluşmaktadır. Komütasyon moment salınımını etkin bir şekilde azaltılması için normal çalışma sırasında kondansatör şarj edilmektedir. Komütasyon anında ise DA bara gerilimini yükseltmek için anahtar devresi üzerinden şarj edilen kondansatör DA güç kaynağına seri bağlanmakta ve DA bara gerilimi (Vbara), FDAMın ürettiği zıt emknın 6 katına eşit olacak şekilde yükselmektedir. Bu yükseltme devresi DA güç kaynağına seri bağlandığından, komütasyon anında gerekli olan gerilim değeri ile DA kaynak gerilimi farkı kadar kondansatör şarj edilmektedir. Bu nedenle yükseltme devresinde kullanılan malzemelerin güç kapasitesi/boyut gereksinimi daha düşük olmaktadır. Proje kapsamında tasarlanan sürücü modeli ilk olarak MATLAB/SIMULINK ortamında performansı test edilmiştir. Benzetim sonuçları incelenmiş ve önerilen yaklaşımın geleneksel sürücü modeline göre daha düşük seviyede moment salınımı, daha kısa komütasyon süresi ve daha yüksek verim elde ettiği görülmüştür. Bu sonuçlar ortaya konan yönteme duyulan heyecanı artırmıştır. İkinci olarak, tasarlanan sürücü modeli üretilerek laboratuvar ortamında kurulacak test platformunda, farklı hız ve yük değerlerinde deneyleri yapılacaktır. Proje sonunda, deneysel ve benzetim sonuçları harmanlanarak akademik yayınlar hazırlanacak ve bu çalışmalar etki faktörü yüksek dergilere değerlendirilmek üzere yollanacaktır.
3001 - Başlangıç AR-GE
Avrupa Birliği Erasmus Projesi
Fırçasız Doğru Akım Motorlarındaki Komütasyon Moment Salınımının Azaltılması
Doğru Akım Motor Sürücü Sistemi için PI Denetleyici Parametrelerinin Stokastik Fraktal Arama Algoritması ile Ayarlanması
Leonardo da Vinci II Projesi Personel Hareketliliği