Bu çalışmada küçük güçte ve yüksek hızda kullanılmak üzere tasarımı yapılan radial akılı dış rotorlu bir sürekli mıknatıslı fırçasız doğru akım (DA) motoru üzerine çalışılmıştır. Birçok alanda sıkça kullanılan sabit mıknatıslı motorların tasarımı meşakkatli ve karmaşıktır. Tasarımı yapılan her motor özgündür ve kullanım amacına göre tasarlanmalıdır. Nerede kullanılacağı ve ihtiyaca yönelik isterler değişmektedir. Bir motor tasarlanırken motorun manyetik tasarımını yapmak ilk basamaktır. Elektromanyetik tasarımı yapılan motorun daha sonra mekanik tasarımı ve termal tasarımı yapılır. Mekanik tasarımı ve termal tasarımı yapılmış olan motorun analizinde veya testlerinde bir uyumsuzluk oluştuğu takdirde geri dönüp manyetik tasarıma bakılmalıdır. Bu anlamda motor tasarımında ilk aşama olan manyetik tasarım oldukça önemlidir. Elektrik motorlarının çalışma performansını etkileyen ve tasarımı yapılırken analitik olarak hesaplanması gereken birçok parametre bulunmaktadır. İsterlere göre torku, hızı, sınırlı geometrisi gibi belirlenen bu parametreler motor modellenirken elektriksel açıdan hesaplanarak belirlenir. Hesaplamalar ve modelleme yapılırken motorun statorunu ve rotorunu oluşturan sac malzemelerin doyuma girmemesi gerekmektedir ve istenilen hız,tork ve faz akımları değerlerinin arasında kalmalıdır. Tasarım elektriksel verileri ve isterleri sağlansa dahi bitmiş sayılmamaktadır. Mekaniksel ve termal anlamda da uygulanabilir olmalıdır. Bu anlamda hava aralığı, gerek manyetik geçirgenlik gerek mekanik yapı bakımından önem kazanmaktadır. Bu çalışmada bu önemli hususlar dikkate alınarak Ansys-Maxwell programında sonlu elemanlar yöntemi (FEM) yardımıyla mekanik anlamda uygulanabilir bir motor tasarımı elde etmek amacıyla hava aralığı toleransı belirlenme çalışması yapılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Fırçasız DC Motorlar, Hava Aralığı, Sonlu Elemanlar
|
