Elektrikli Araçlar İçin Eksenel Akılı Çift Rotorlu Sabit Mıknatıslı Senkron Motor Tasarımı ve Analizi

Abstract

Son yıllarda elektrikli araçlara olan ilgi giderek artmaktadır. Bunun en önemli sebepleri; büyük yerleşim merkezlerinde araba yoğunluğu nedeniyle oluşan çevre kirliliği, fosil yakıtların tükenmesi, dünyanın enerji kaynağı sıkıntısına girmesi, verimli ve maliyet etkin elektrikli motor ve sürücü teknolojisindeki ilerlemeler, elektrik enerjisinin depolanmasını sağlayan bataryalardaki gelişmeler ve sürüş güvenliliğinin ön plana çıkmasıdır. Elektrikli araçlarda enerji verimliliğini sağlayan en önemli etkenlerden biri motordur. Son yıllarda elektrik makineleri alanında baskın bir şekilde hâkim hale gelen sürekli mıknatıslı senkron motor sınıfından olan eksenel akılı sürekli mıknatıslı senkron motor, diğer motor türlerine göre birçok avantaja sahiptir. Uyarma alanı olmadığından rotor kayıplarının ciddi oranda azaltılması sebebiyle verimi daha yüksektir. Ayrıca eksenel akının vermiş olduğu en büyük avantajlardan birisi yüksek güç yoğunluğudur. Kilogram başına düşen enerji (watt/kg) miktarı diğer motor türlerine kıyasla oldukça iyi seviyededir. Bu makalede öncelikle seçilen Eksenel Akılı Çift Rotorlu Sabit Mıknatıslı Senkron Motor (TORUS Tipi) hakkında literatür taraması yapılmıştır. Literatür taraması ışığında elde edilen bilgilerle TORUS motor için bir analitik model oluşturulmuştur ve bu model optimizasyon kodlarına dökülerek Genetik Algoritma yöntemi ile optimizasyonu yapılmıştır. Yapılan optimizasyon çalışmasının çıktıları Ansys Maxwell-3D programı yardımıyla analiz edilerek doğrulanmış ve yaklaşık %95’lik doğruluk oranı elde edilmiştir.Son yıllarda elektrikli araçlara olan ilgi giderek artmaktadır. Bunun en önemli sebepleri; büyük yerleşim merkezlerinde araba yoğunluğu nedeniyle oluşan çevre kirliliği, fosil yakıtların tükenmesi, dünyanın enerji kaynağı sıkıntısına girmesi, verimli ve maliyet etkin elektrikli motor ve sürücü teknolojisindeki ilerlemeler, elektrik enerjisinin depolanmasını sağlayan bataryalardaki gelişmeler ve sürüş güvenliliğinin ön plana çıkmasıdır. Elektrikli araçlarda enerji verimliliğini sağlayan en önemli etkenlerden biri motordur. Son yıllarda elektrik makineleri alanında baskın bir şekilde hâkim hale gelen sürekli mıknatıslı senkron motor sınıfından olan eksenel akılı sürekli mıknatıslı senkron motor, diğer motor türlerine göre birçok avantaja sahiptir. Uyarma alanı olmadığından rotor kayıplarının ciddi oranda azaltılması sebebiyle verimi daha yüksektir. Ayrıca eksenel akının vermiş olduğu en büyük avantajlardan birisi yüksek güç yoğunluğudur. Kilogram başına düşen enerji (watt/kg) miktarı diğer motor türlerine kıyasla oldukça iyi seviyededir. Bu makalede öncelikle seçilen Eksenel Akılı Çift Rotorlu Sabit Mıknatıslı Senkron Motor (TORUS Tipi) hakkında literatür taraması yapılmıştır. Literatür taraması ışığında elde edilen bilgilerle TORUS motor için bir analitik model oluşturulmuştur ve bu model optimizasyon kodlarına dökülerek Genetik Algoritma yöntemi ile optimizasyonu yapılmıştır. Yapılan optimizasyon çalışmasının çıktıları Ansys Maxwell-3D programı yardımıyla analiz edilerek doğrulanmış ve yaklaşık %95’lik doğruluk oranı elde edilmiştir.