Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Mekatronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: UĞUR DEMİR
Danışman: Mustafa Caner Aküner
Özet:
Günümüz dünyasında enerji ve çevre kavramlarına bir çözüm sunması
için, elektrikli araçlar oldukça ilgi çekmektedir. Elektrik motorlu
çekiş sistemleri, geniş moment-hız özelliği, yüksek güç yoğunluğu ve
yüksek enerji verimliliği sunmaktadır. Bu tez çalışmasında elektrikli
araç teknolojileri, araç dinamiği ve asenkron motor parametreleri
incelenmiştir. Türkiye pazarında en çok satılan binek araçlar ve onların
teknik özellikleri ele alınmıştır. Araç dinamiği üzerine yapılan
incelemelerden, binek bir araç için motor performans gereksinimleri
hesaplanmıştır. Asenkron motor, performans karakteristiği ve tasarım
parametreleri ele alınarak Ansys RMXprt programında değerlendirilmiştir.
Arzu edilen motor performans gereksinimlerini elde etmek için, Taguchi
metodu ile asenkron motor için önem derecesi düşük parametreler
elenmiştir. Radyal akılı asenkron motor için kritik parametrelerin
belirlenmesinin ardından motor parametreleri optimize edilerek tasarım
tamamlanmıştır. Doğrudan tahrikli tekerlek içi asenkron motor için paket
(hacim) çalışmaları yapılarak minimum ve maksimum motor çapları ile
motor uzunluğu belirlenmiştir. İki yolculu binek bir araç için teknik
özellikler oluşturulmuş ve analiz edilmiştir. Yapılan analizler
sonucunda iki yolculu bir araç için doğrudan tahrikli tekerlek içi
asenkron motor için teknik isterler belirlenmiştir. Tez konusunun en
önemli motivasyonu olan radiaxial akı geometrisine ulaşmak için
belirlenen minimum ve maksimum motor çapları kapsamında 9 adet
motor kombinasyonu oluşturularak, radiaxial akılı Asenkron motor için
koniklik açısının analizleri Ansys Maxwell 3D ortamında yapılmıştır.
Alınan sonuçlar hem radyal akılı motorlar hem de radiaxail akılı
motorlar açısından değerlendirilerek optimum sonuçları sağlayan koniklik
açısı, radiaxial akılı motor için belirlenmiş ve motor performans
parametreleri açısından analiz edilmiştir. Ayrıca radiaxial akılı
motorlardan minimum çaptan maksimum çapa doğru giden model için prototip
ve test çalışmaları gerçekleştirilerek, model tasarım ile
korelasyonları incelenmiştir. Bu kapsamda motor konseptlerinin
doğrulamaları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar ve yapılan
çalışmalar sonunda radiaxial akılı doğrudan tahrikli asenkron motorun,
radyal akılı asenkron motor emsallerine göre güç faktörünün iyileşmesi,
verimin artması, nüve kayıplarının azaltılması ve ağırlık azaltma
gibi faydalar sağladığı tespit edilmiştir.