Research Information System
2nd International Conference on Applied Engineering and Natural Sciences (ICAENS 2022), Konya, Turkey, 10 - 13 March 2022, vol.1, pp.335, (Summary Text)
Son yıllarda tasarlanan yeni nesil robotik sistemlerde farklı eksenlerde hareket edebilen, hızlı tepi
verebilen hareket mekanizmalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Klasik hareket üreteçleri birden çok tek eksenli
sistemlerin mekanik olarak bir araya getirilmesi ile küresel hareket sağlayabilmektedir. Ancak karmaşık
mekanizmaları gereği büyük boyutlu olmaları küçük ölçekli robotik sistemlerin tasarımında kullanımını
zorlaştırmaktadır. Küresel elektrik motorları, küresel geometrileri sayesinde aynı anda 2 ve daha fazla
eksende eş zamanlı olarak hareket edebilme kabiliyetleri nedeni ile araştırmacılar tarafından büyük ilgi
görmektedir. Literatürde küresel asenkron makinelerin modellenmesinde FEA programları ile yapılan
hesaplamalar kullanılmaktadır. Kullanılan programlar pahalı ve hesaplamalar uzun sürmektedir. Bu durum
özellikle optimizasyon süreçlerinde zaman kayıplarına neden olmaktadır. Motor üzerinde yer alan bobinlere
ilişkin M katsayılarının bilinmesi, sistemin kolaylıkla modellenebilmesi ve dinamik simülasyonlarının hızlı
ve düşük maliyetli olarak yapılmasına imkan tanımaktadır. Bu çalışmada biri manyetik çekirdek içerisine
(rotor) sarılmış, diğeri ise çekirdeğin dışına (stator) sarılmış iki bobin yapısı ele alınmıştır. Öncelikle
eksenel simetri kabulü altında vektör potansiyeli A, büyüklüğü için analitik bir formül türetilmiş,
sonrasında çok sargılı iki bobinin etkileşimini veren karşılıklı endüktans katsayısı (M) için bir formül elde
edilmiştir. Elde edilen formüllerin eksenel simetri kabulü altında geçerli olduğu FEA sonuçları ile
kıyaslanarak gösterilmiştir. Son olarak küresel asenkron elektrik motoru tasarım ve modellenmesinde
kullanılmak üzere, rotor yapısının x ve y eksenlerinde sırası ile α ve ß açılarında dönmüş olması durumunda
M’nin hesaplanabilmesi için özgün bir yöntem önerilerek stator ve rotor bobin yapıları için M’nin değişim
yüzeyi elde edilmiştir.