1.1 kW IE4 Verim Sınıfı Yeni Nesil Senkron Relüktans Motorun Tasarımı, Analizi ve Üretimi

Abstract

Bu çalışmada; endüstride kullanılan IE3 verim sınıfı asenkron motor yerine küresel piyasaya yeni giren IE4 verim sınıfına uygun yüksek verimli, yerli ve milli yeni nesil senkron relüktans motor (SynRM) tasarlanması ve üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, proje çalışmasında 1.1 kW gücünde IE3 verim sınıfında bir asenkron motor ile aynı stator yapısını kullanan IE4 verim sınıfına göre yeni nesil senkron relüktans motor tasarımı ve üretimi yapılmıştır. Senkron relüktans motor sonlu elemanlar yöntemi tabanlı çalışan ANSYS Maxwell programında analiz edilmiştir. SynRM rotor tasarımı yapılırken akı bariyer sayısı, akı bariyeri ve segment genişlikleri, akı bariyeri konumu, uç köprü ve köprü genişlikleri, göz önünde bulundurularak en iyi çözüm bulunmaya çalışılmıştır. Analiz çalışmalarında yüksek çıkıntı orantı, verim, güç faktörü ve düşük tork dalgalanması hedeflenmiştir. En iyileştirme çalışmaları sonucunda en uygun rotor tasarımı elde edilmiş ve dört akı bariyerli SynRM üretilmiştir. Tasarımı ve üretimi yapılan SynRM?nin statoru, asenkron motor statoru ile aynı özellikte alınmıştır. Ayrıca, bakır ve alüminyum sargılı iki farklı stator kullanılmıştır. Üretilen SynRM ve asenkron motorun deneysel çalışmalarla motor performans analizleri yapılmış ve sayısal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlara göre, asenkron motorun verimi %85.1 olarak IE3 verim sınıfını karşılarken SynRM?nin verimi %87.55 olarak IE4 verim sınıfı standardını karşıladığı gözlemlenmiştir. Bu anlamda, geliştirilen verimi yüksek elektrik motorları sayesinde enerji tüketimi azaltılarak, enerji kazancına, küresel ısınmanın azaltılmasına ve sağlıklı yaşama katkıda bulunulabilecektir.