Dış Rotorlu Fırçasız Doğru Akım Motorlarında Moment İyileştirmesi

Abstract

Bu tezde, çamaşır makinası motoru olarak kullanılan bir dış rotorlu FDAM üzerinde moment iyileştirmesi çalışması yapılmıştır. Referans motor üretimde olduğu ve yapılan iyileştirme çalışmalarının uygulanabilir olması için, motorun boyutlarını ve üretim sürecini değiştirmeyecek yapısal iyileştirme çalışmaları yapılması düşünülmüştür. Bu nedenle motorun stator dişi üzerinde yapısal değişiklikler yapılarak moment artışı sağlanmaya çalışılmıştır. Yapılan çalışmalarda, sadece hava aralığının şeklinin değiştirilmesi ile % 5.06’lık ortalama moment artışı sağlanırken, hava aralığı profilinin ve boyunduruk bağlantı açısını birlikte iyileştirilmesi durumunda referans motora göre %6.37’lik bir ortalama moment artışı sağlandığı gözlenmiştir. Bu çalışmada sadece stator diş yapısı değiştirilerek sağlanan ortalama moment artışı dikkate değerdir. Sağlanan moment artışının yanı sıra vuruntu momentinde ve relüktans momentinde de artış olduğu gözlenmiştir.

In this thesis, a salient pole exterior rotor Brushless DC motor that was manufactured as a washing machine motor was chosen as the reference motor. According to the experimental results, a finite element model is improved in the design and simulation program which is used in order to simulate system. In this study, basic characteristic features like the phase number of motor, number of turn are kept as constants and the design of stator tooth is changed to find optimum output torque. The air gap and tooth width angle (TWA) parameters are obtained from the optimization studies of the exterior rotor brushless DC motor. Reference motor is simulated by changing the air gap and the tooth width angle parameters at the start-up and the steady state operations. These simulations will help the reader to understand the effects of the structural changes at the dynamic and the steady state operations. After the all simulations, the new motor which has 1mm air gap and 0° tooth width angle has 6.37% more average torque output than that of the reference motor. The effects of the cogging torque are also examined for reference motor and the new designs. The average cogging torque value of the best design is calculated as 5.6 times bigger than that of the reference motor.