Abstract
Son yıllarda ulaşım araçlarında elektrik makinaların hem itki hem de generatör olarak kullanılması gittikçe yaygınlaşmaktadır. Ulaşım aracının özel gereksinimleri ve çalışma şartları hangi elektrik makinasının kullanılmasının uygun olacağını belirlemektedir. Zorlu çalışma şartlarında, kullanılan elektrik makinasının performans analizi gerçek ortam yerine bilgisayar ortamında gerçekleştirilmesi prototip imalat giderlerinin azaltılması bakımından gereklidir. Bu çalışmada zorlu çalışma şartlarının olduğu ulaşım araçlarında hata toleransı yüksek olması, basit yapı ve yüksek verime sahip olması nedeniyle Anahtarlamalı Relüktans Makina ele alınmış ve fiziksel modeli Matlab Simscape Toolbox’da modellenmiştir. Sonlu Elemanlar Analizi’den elde edilen veriler kullanılarak modellenen makina hem motor hem de generatör olarak kontrol edilmiş ve performans analizi gerçekleştirilmiştir. Benzetim sonuçları ile önerilen yöntemin doğruluğu ispatlanmıştır.
Keywords
Anahtarlamalı relüktans motor Anahtarlamalı relüktans jeneratör Sonlu Elemanlar Analizi Elektrik makinalarının modellenmesi Matlab Simscape Toolbox
Supporting Institution
TÜBİTAK
Project Number
113M090
Thanks
Bu çalışma 113M090 numaralı proje ile desteklendiğinden TÜBİTAK’a teşekkür ederim.
References
- Akar, M. , Eker, M. & Akın, F., 2021. BLDC motor design and application for light electric vehicle. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 21 (2), 326-336.
- Büyükbıçakcı, E. & Boz, A. F., 2021. Yeni tip 5 – fazlı segmental rotorlu anahtarlamalı relüktans motora ait durum denklemlerinin ve dinamik simülasyon sonuçlarının incelenmesi. Kırklareli Üniversitesi Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 7 (2), 232-256.
- Elmas, E. E. & Alkan, M., 2023. Bir insansız hava aracı sisteminin tasarımı, benzetimi ve gerçekleştirilmesi. Politeknik Dergisi, 1-1.
- Kocabey, S., 2018. Elektrikli otomobillerin dünü, bugünü ve geleceği. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi, 1(1), 16-23. Omaç, Z., Polat, M., Öksüztepe, E., Yıldırım, M., Yakut,O., Eren, H., Kaya, M., and Kürüm, H., 2018. Design, analysis, and control of in-wheel switched reluctance motor for electric vehicles. Electrical Engineering, 100, 865–876.
- Öksüztepe, E., 2017. In-wheel switched reluctance motor design for electric vehicles by using a pareto-based multiobjective differential evolution algorithm. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 66(6), 4706 – 4715.
- Önder, M. , Doğan, M. U. & Arslan, M., 2019. Anahtarlama frekansının anahtarlamalı relüktans motorda tork dalgalanmasına etkisinin incelenmesi. Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi, 11 (1), 13-23.
- Özüpak, Y., 2022. Sonlu elemanlar yöntemi tabanlı Ansys-Maxwell kullanılarak elektrikli araç uygulamaları için yüksek-hızlı motorların tasarımı ve performanslarının karşılaştırılması. Rahva Teknik ve Sosyal Araştırmalar Dergisi, 2(2), 137-149.
- Sun, X., Wu, J., Lei, G., Guo, Y. and Zhu, J., 2021. Torque ripple reduction of SRM drive using ımproved direct torque control with sliding mode controller and observer. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 68, 10, 9334-9345.
- Şahin, C., 2022. Eksenel akılı tam adım sargılı anahtarlamalı relüktans makinasının stator/rotor kutup şekillerinin motor performansına etkisi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 13(2), 181-189.
- Ye, J., Bilgin, B. and Emadi ,A., 2015. An offline torque sharing function for torque ripple reduction in switched reluctance motor drives. IEEE Transactions on Energy Conversion, 30, 2, 726-735.
- Yetgin, A. G., 2021. Maxwell gerilme tensör yöntemini kullanarak anahtarlamalı relüktans motorun hava aralığı uzunluğunun radyal ve teğetsel kuvvetler üzerindeki etkisinin belirlenmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12(1) , 491-499.
Abstract
In recent years, the use of electrical machines as both propulsion and generator in transportation vehicles has become increasingly common. The special requirements and operating conditions of the transport vehicle determine which electrical machine is suitable to use. In harsh working conditions, performing the performance analysis of the electrical machine used in the computer environment instead of the real environment is necessary in order to reduce the prototype manufacturing costs. In this study, a Switched Reluctance Machine has been discussed and its physical model has been modeled in Matlab Simscape Toolbox, due to its high fault tolerance, simple structure and high efficiency in transportation vehicles with difficult operating conditions. Using the data obtained from Finite Element Analysis, the modeled machine was controlled as both engine and generator, and performance analysis was carried out. The accuracy of the proposed method has been proven by the simulation results.
Keywords
Switched reluctance motor Switched reluctance generator Finite Element Analysis Modeling of electrical machines Matlab Simscape Toolbox
Project Number
113M090
References
- Akar, M. , Eker, M. & Akın, F., 2021. BLDC motor design and application for light electric vehicle. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 21 (2), 326-336.
- Büyükbıçakcı, E. & Boz, A. F., 2021. Yeni tip 5 – fazlı segmental rotorlu anahtarlamalı relüktans motora ait durum denklemlerinin ve dinamik simülasyon sonuçlarının incelenmesi. Kırklareli Üniversitesi Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 7 (2), 232-256.
- Elmas, E. E. & Alkan, M., 2023. Bir insansız hava aracı sisteminin tasarımı, benzetimi ve gerçekleştirilmesi. Politeknik Dergisi, 1-1.
- Kocabey, S., 2018. Elektrikli otomobillerin dünü, bugünü ve geleceği. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi, 1(1), 16-23. Omaç, Z., Polat, M., Öksüztepe, E., Yıldırım, M., Yakut,O., Eren, H., Kaya, M., and Kürüm, H., 2018. Design, analysis, and control of in-wheel switched reluctance motor for electric vehicles. Electrical Engineering, 100, 865–876.
- Öksüztepe, E., 2017. In-wheel switched reluctance motor design for electric vehicles by using a pareto-based multiobjective differential evolution algorithm. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 66(6), 4706 – 4715.
- Önder, M. , Doğan, M. U. & Arslan, M., 2019. Anahtarlama frekansının anahtarlamalı relüktans motorda tork dalgalanmasına etkisinin incelenmesi. Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi, 11 (1), 13-23.
- Özüpak, Y., 2022. Sonlu elemanlar yöntemi tabanlı Ansys-Maxwell kullanılarak elektrikli araç uygulamaları için yüksek-hızlı motorların tasarımı ve performanslarının karşılaştırılması. Rahva Teknik ve Sosyal Araştırmalar Dergisi, 2(2), 137-149.
- Sun, X., Wu, J., Lei, G., Guo, Y. and Zhu, J., 2021. Torque ripple reduction of SRM drive using ımproved direct torque control with sliding mode controller and observer. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 68, 10, 9334-9345.
- Şahin, C., 2022. Eksenel akılı tam adım sargılı anahtarlamalı relüktans makinasının stator/rotor kutup şekillerinin motor performansına etkisi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 13(2), 181-189.
- Ye, J., Bilgin, B. and Emadi ,A., 2015. An offline torque sharing function for torque ripple reduction in switched reluctance motor drives. IEEE Transactions on Energy Conversion, 30, 2, 726-735.
- Yetgin, A. G., 2021. Maxwell gerilme tensör yöntemini kullanarak anahtarlamalı relüktans motorun hava aralığı uzunluğunun radyal ve teğetsel kuvvetler üzerindeki etkisinin belirlenmesi. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12(1) , 491-499.
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Electrical Engineering |
| Journal Section | Articles |
| Authors | |
| Project Number | 113M090 |
| Early Pub Date | August 29, 2023 |
| Publication Date | August 31, 2023 |
| Submission Date | March 7, 2023 |
| Published in Issue | Year 2023 Volume: 23 Issue: 4 |
