Manyetik Çekirdek İçerisine Sarılı Eş Merkezli iki Bobin Sarımı için Karşılıklı Endüktans Katsayısının Küresel Koordinatlarda Analitik Çözümü

Creative Commons License

Yıldız H., Durak B.

2nd International Conference on Applied Engineering and Natural Sciences (ICAENS 2022), Konya, Türkiye, 10 - 13 Mart 2022, cilt.1, ss.335, (Özet Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Cilt numarası: 1
  • Basıldığı Şehir: Konya
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.335
  • Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
  • İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Adresli: Evet

Özet

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.