Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu

Metin ERSÖZ, (Pamukkale Üniversitesi, Teknokenti, Senkron Ar-Ge Mühendislik, Denizli, Türkiye)
Yusuf ÖNER, (Pamukkale Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik-Mühendisliği Bölümü, Denizli, Türkiye)
Okan BİNGÖL (Süleyman Demirel Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, Isparta, Türkiye)
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi
8 1
Yıl: 2016 Cilt: 31 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 941 - 950 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu

Öz:
Bu çalışmada, 15 kw lık bir asenkron motor ile aynı stator yapısını kullanan ve yeni tasarlanacak olan Senkron Relüktans Motor (SynRM) karşılaştırılmıştır. SynRM'lar soğuk rotorlu motorlar olarak bilinmektedir. Asenkron motorlarda olduğu gibi rotorlarında bakır (alüminyum) çubuklar bulunmadığı için rotor bakır kayıpları sıfıra indirilmiş ve rotor kayıpları minimize edilmiştir. Bu şekilde kayıplar azaltılarak motor veriminde iyileştirmeler sağlanmıştır. Aynı asenkron motor statoru kullanılarak rotor geometrisi SynRM rotor geometrisinde tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarım gerçekleştirilirken Ld/Lq oranı göz önünde bulundurularak akı bariyerlerinin tasarımı yapılmıştır. Rotor laminasyon sacları üzerindeki hava/ demir oranı motor performansı için önemli olduğu için tasarlanan laminasyon sacı üzerinde parametrik analizler gerçekleştirilmiştir. Bu parametrik analizler sonucunda laminasyon sacının 4 bariyerli olmasına karar verilmiştir. Asenkron motor ve SynRM analizleri karşılaştırılmıştır. Alınan değerlere göre SynRM'nin verim değerinde %3'lük bir yükselme meydana gelmiştir. Böylece verimi IE1 sınıfında olan asenkron motor rotoru değiştirilerek IE3 sınıfına yükseltilmiştir. Moment dalgalanmalarında yaklaşık % 8'lik bir iyileşme sağlanmıştır.
Anahtar Kelime:

Flux barrier TLA-type synchronous reluctance motor design and optimization

Öz:
In this study, with 15 kW induction motor is to be designed using the same stator structure and the new synchronous reluctance motor (synrm) were compared. SynRM are known as cold rotor motors. As with copper rotor induction motor (aluminum) rotor copper losses are minimized since no rods reduced to zero and the rotor losses. In this way it is achieved improvements in motor efficiency by reducing losses. Design of the rotor geometry SynRM rotor induction motor stator were performed using the same geometry. Design performing Ld / Lq rate design is made taking into consideration current barriers. The rotor lamination sheet on the air / iron ratio of parametric analysis on the lamination steel designed to be important for motor performance has been realized. This parametric analysis of lamination steel as a result it was decided to have 4 barrier. Asynchronous motors and SynRM analysis were compared. SynRM'n efficiency value according to the received value has occurred to a rise of 3%. Thus efficiency by changing the motor rotor induction class, which was raised to the IE1 IE3 class. The torque ripple is provided an improvement of approximately 8%.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Öner Y., Öztürk M., The Magnetic Analysis and Design of New Type Axial Flux Switched Reluctance Motor Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 30 (3) 461-474, 2015.
  • Kostko J.K., Polyphase reaction synchronous motors, Journal Amer. Inst. Elect. Engrs, 42, 1162-1168, 1923.
  • Lawrenson P.J., Agu L.A., Theory and performance of polyphase reluctance machines, IEE Proceedings, 111, 1435-1445, 1964.
  • Cruıckshank A.J.O., Menzıes R.W., Anderson A.F., Axially laminated anisotropic rotors for reluctance motors, Proc.IEE, 13, 2058-2060, 1966.
  • Honsınger V.B., The inductances Ld and Lq of reluctance machines, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 90, 298-304, 1971.
  • Staton D.A., Miller T.J.E., Wood S.E., Maximising the saliency ratio of the synchronous reluctance motor, IEE Proceedings-B, 140, 249-259, 1993.
  • Matsuo T., Lipo T.L., Rotor Design Optimization of Synchronous Reluctance Machine, IEEE Transactions On Energy Conversion , 9, 359-365, 1994.
  • Boldea I., Fu Z.X., Nasar S.A., Torque Vector Control (TVC) of Axially-Laminated Anisotropic (ALA) Rotor Reluctance Synchronous Motors, EMPS Journal, 19, 381-398, 1991.
  • Platt D., Reluctance motor with strong anisotropy, IEEE Transactions on Industry Applications, 28, 652-658, 1992.
  • Soong W.L., Staton D.A., Miller T.J.E., Design of a new axially-laminated interior permanent magnet motor, IEEE Transactions on Industry Applications, 31, 358- 367, 1995.
  • Vagati A., Pastorelli M., Scapino F., Franceschini G., Impact of cross saturation in synchronous reluctance motors of the transverse-laminated type, IEEE Trans. Ind. Applicat., 36, 1039-1046, 2000.
  • Fratta A., Vagati A., A reluctance motor drive for high dynamic performance applications, IEEE Transactions on Industry Applications, 28, 873-879, 1992.
  • Boldea I., Fu Z.X., Nasar S.A., High-performance reluctance generator, IEE Proceedings, 140, 124-130, 1993.
  • Karnper M.J., Volschenk A.F., Effect of Rotor Dimensions and Cross Magnetisation on Ld and Lq Inductances of Reluctance Synchronous Machine with Cageless Flux Barrier Rotor, IEE Proceedings Electric Power Applications, 141, 213-220, 1994.
  • Parasiliti F., Villani M., Optimisation analysis of synchronous reluctance motor design, Electrical Machines and Drives, Seventh International Conference on 412, 276-280, 1995.
  • Kinyama H., Kawano S., Hond Y., Higaki T., Morimoto S., Takeda Y., High Performance Synchronous Reluctance Motor with Multi-flux Barrier for the Appliance Industry, Industry Applications Conference, 1, 111-117, 1998.
  • Bomela X.B., Kamper M.J., Effect of machine design on performance of reluctance synchronous machine, Industry Applications Conference, Conference Record of the IEEE, 1, 515-522, 2000.
  • Tsuchiya J., Mishima K., Kimura G., A Study On Torque Ripple Reduction Of Synchronous Reluctance Motor, Power Electronics and Drive Systems, IEEE International Conference, 2, 452-455, 2001.
  • Hatajaa J., A Comparative Performance Study Of Four- Pole Induction Motors And Synchronous Reluctance Motors In Vanable Speed Drives, Lappeenranta University of Technology, Phd. Thesis, 138, Finland, 2003.
  • Boglietti A., Cavagnino A., Pastorelli M., Vagati A., Experimental comparison of induction and synchronous reluctance motors performance, Industry Applications Conference, Fourtieth IAS Annual Meeting, Conference Record of the 2005, 1, 474-479, 2005.
  • Boglietti A., Pastorelli M., Induction and synchronous reluctance motors comparison, Industrial Electronics, IECON 2008. 34th Annual Conference of IEEE, 2041- 2044, 2008.
  • Agrawal A., Srivastava A., Trivedi A., Performance investigation of three phase synchronous reluctance motor using finite element analysis, in Power India Conference, 2012 IEEE Fifth, 1-5, 2012.
  • Ferrari M., Bianchi N., Doria A., Fornasiero E., Design of synchronous reluctance motor for hybrid electric vehicles, Electric Machines & Drives Conference (IEMDC), 2013 IEEE International, 1058-1065, 2013.
  • Park J.H., Seo J.H., Cha C.H., Lee J., Characteristics analysis of 15kW industrial machine using Synchronous Reluctance Motor for high efficiency, Electrical Machines and Systems (ICEMS), International Conference, 139-142, 2013.
  • Moghaddam R.R., Gyllensten F., Novel High- Performance SynRM Design Method: An Easy Approach for A Complicated Rotor Topology Industrial Electronics, IEEE Transactions, 61, 5058-5065, 2014.
  • Lange T., Kerdsup B., Weiss C., De Doncker R. W., Torque ripple reduction in Reluctance Synchronous Machines using an asymmetric rotor structure, in Power Electronics, Machines and Drives (PEMD 2014), 7th IET International Conference on, 1-5, 2014.
  • Hong C.H., Liu H.C., Seol H.S., Jun H.W., Lee J., Decrease torque ripple for SynRM using barrier arrangement design, Electrical Machines and Systems (ICEMS) International Conference, 1834-1837, 2014.
  • Pellegrino G., Cupertino F., Gerada C., Automatic Design of Synchronous Reluctance Motors Focusing on Barrier Shape Optimization, Industry Applications IEEE Transactions on, 51, 1465-1474, 2015.
  • Ersöz M., Akı Bariyerli Senkron Relüktans Motor Tasarımı ve Uygulaması Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, 2015.
  • Ansoft Corporation, Maxwell 3D-Technical Notes,656-718, 2002.
  • Han S., Jahns T., Soong W., Güven M., Torque Ripple Reduction in Interior Permanent Magnet Synchronous Machines Using Stator With Odd Number of Slot Per Pole Pair, Energy Conversion IEEE Transactions, 25, 118-127, 2010.
APA ERSÖZ M, ONER Y, Bingol O (2016). Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. , 941 - 950.
Chicago ERSÖZ Metin,ONER YUSUF,Bingol Okan Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. (2016): 941 - 950.
MLA ERSÖZ Metin,ONER YUSUF,Bingol Okan Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. , 2016, ss.941 - 950.
AMA ERSÖZ M,ONER Y,Bingol O Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. . 2016; 941 - 950.
Vancouver ERSÖZ M,ONER Y,Bingol O Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. . 2016; 941 - 950.
IEEE ERSÖZ M,ONER Y,Bingol O "Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu." , ss.941 - 950, 2016.
ISNAD ERSÖZ, Metin vd. "Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu". (2016), 941-950.
APA ERSÖZ M, ONER Y, Bingol O (2016). Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(4), 941 - 950.
Chicago ERSÖZ Metin,ONER YUSUF,Bingol Okan Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31, no.4 (2016): 941 - 950.
MLA ERSÖZ Metin,ONER YUSUF,Bingol Okan Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.31, no.4, 2016, ss.941 - 950.
AMA ERSÖZ M,ONER Y,Bingol O Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2016; 31(4): 941 - 950.
Vancouver ERSÖZ M,ONER Y,Bingol O Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2016; 31(4): 941 - 950.
IEEE ERSÖZ M,ONER Y,Bingol O "Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31, ss.941 - 950, 2016.
ISNAD ERSÖZ, Metin vd. "Akı bariyerli TLA tipi senkron relüktans motor tasarımı ve optimizasyonu". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31/4 (2016), 941-950.
Sayfa Oluşturulma Tarihi
23-04-2024 0:57

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları