image.jpg

Derginin Adı: MESLEKİ BİLİMLER DERGİSİ
Cilt: 2018/7
Sayı: 2
Makale Başlık: Kırsal Bölgeler İçin Düşük Maliyetli Sabit Mıknatıslı Senkron Alternatör Tasarımı ve Analizi
Makale Alternatif Dilde Başlık: Low Cost Permanent Magnet Synchronous Alternator Design and Analysis for Rural Areas
Makale Eklenme Tarihi: 9.02.2021
Okunma Sayısı: 1
Makale Özeti: Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan rüzgar enerjisi enerji nakil hatlarına uzak olan kırsal bölgelerin enerji ihtiyacının karşılanması için önemlidir. Küçük ölçekli bir alternatör için en uygun aday sabit mıknatıslı tipte bir alternatör yapısıdır. Yapılan bu çalışmada da radyal akılı sabit mıknatıslı bir alternatör önerilmiştir. Önerilen bu alternatör demir nüvesi asenkron makine gövdesinden oluşmaktadır. Asenkron makineler endüstride en çok kullanılan elektrik makineleri olduğu için üretim maliyetleri çok düşüktür. Dolayısıyla mevcut olanaklarla üretim maliyetini indirmekte hedeflenmiştir. Bununla birlikte temel bir asenkron makine demir nüvesi alınarak sabit mıknatıslı senkron alternatör tasarlanması ve 3d sonlu elemanlar yöntemini kullanan ANSYS_maxwell yazılımının RMXPRT modülü kullanarak tasarımın analizleri ve optimizasyonunun yapılması amaçlanmıştır. Böylelikle kırsal bölgeler için üretim maliyetlerinin minimum olduğu ve elektriksel performansın maksimum olduğu bir sabit mıknatıslı radyal akılı senkron (SMRAS) alternatör tasarlanması ve üretim parametreleri elde edilecektir. Tasarım ele alınan temel asenkron motor gövde büyüklüğüne göre gerçekleştirilecektir. ANSYS firmasının maxwell programının RMXPRT modülü ile tasarım parametrelerine bağlı olarak analizler gerçekleştirilecektir. RMXPRT modülünün en önemli özelliği analiz süresini kısaltmasıdır. Tasarımda kullanılan asenkron motor gövdesi 24 oluklu yapıdadır. Tasarlanan SMRAS alternatör 8 kutuplu olarak analiz edilmiştir. Nominal devir sayısı 750 devir/dakika’dır. Sargı adım sayısı (1-4) olarak belirlenmiştir. Oluk başına faz sayısı birdir. Her bir olukta 5 paralel kola sahip 35 sipirlik sarım uygulanmıştır. Tasarımı ve manyetik analizleri gerçekleştirilen SMRAS alternatörün elektriksel ve mekaniksel parametreleri elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan üretim maliyetinin minimum olduğu görülmektedir. Tasarlanan SMRAS alternatör düşük maliyeti ile birlikte kırsal bölgeler için enerji ihtiyacının karşılanması noktasında önemli bir adaydır. Bununla birlikte temel asenkron makine gövde yapısı kullanılarak farklı güçlerde SMRAS alternatör üretimi yapılabileceği de yapılan analizler sonucu görülmektedir.
Alternatif Dilde Özet: Wind energy, one of the renewable energy sources, is important for meeting the energy needs of rural areas remote from energy transmission lines. The most suitable candidate for small scale alternator is a permanent magnet alternator construction. In this paper, a radial flux permanent magnet alternator is proposed. The proposed alternator consists of iron core of asynchronous machine body. Because asynchronous machines are the most used electric machines in the industry, their production costs are very low. Therefore, it was aimed to reduce the production cost with the available facilities. However, it is aimed to design a permanent magnet synchronous alternator by taking a basic asynchronous machine iron core and to analyze and optimize the design by using the RMXPRT module of ANSYS Maxwell software which uses 3d finite element method. Thus, a permanent magnet radial flux synchronous (PMRFS) alternator with minimum production costs and maximum electrical performance for rural areas will be designed and production parameters will be obtained. The design will be based on the body size of the basic asynchronous motor considered. The analysis will be carried out according to the RMXPRT module of Maxwell program of ANSYS depending on the design parameters. The most important feature of RMXPRT module which reduces analysis time. The asynchronous motor body used in the design has 24 slotted structures. The designed PMRFS alternator was analyzed with 8 poles. The nominal speed is 750 rpm. The number of winding steps is specified as (1-4). The number of phases per slot is one. In each slot, 35 turns of 5 parallel arms are applied. The electrical and mechanical parameters of the PMRFS alternator for which design and magnetic analysis are performed have been obtained. It is seen that the production cost is the minimum from the obtained results. The designed PMRFS alternator is an important candidate for meeting the energy need for rural areas with low cost. However, analysis using PMRFS alternator with different power can be done by using basic asynchronous machine body structure.

PDF Formatında İndir

Download PDF