Eksenel akılı jeneratörlerin tasarımı ve uygulaması


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Öğrenci: HALİL GÖR

Danışman: EROL KURT

Özet:

Bu tezde; düşük hız uygulamalarında kullanılmak üzere eksenel akılı sürekli mıknatıslı, statoru nüveli ve çift taraflı iki yeni jeneratör tasarımı ve uygulaması çalışılmıştır. Jeneratörler özgün manyetik akı topolojilerine sahip olup birisi üç fazlı diğeri de tek fazlıdır. Jeneratörlerde disk tipi sürekli mıknatıslı ikişer rotor kullanılmış olup, statorlardaki sargıların değişik bağlantı kombinasyonlarında istenen amaca uygun şekilde gerilim elde edilebilmektedir. Jeneratörlerin her ikisinin stator yapıları aynı olup 24 dairesel bobin ve 12 adet lamine nüve içermektedir. Rotorlar ise jeneratörlerin faz sayılarına göre farklı tasarlanmıştır. Üç fazlı jeneratörün her bir rotorunda 16'şar, tek fazlı jeneratörün her bir rotorunda ise 12'şer disk tipi sürekli mıknatıs kullanılmıştır. Jeneratörlerin statorları rotorların arasında sabit olup rotorlar statorun her iki yanında serbestçe dönebilir şekilde tasarlanmıştır. Çalışmada öncelikle sonlu elemanlar metodu yardımıyla jeneratörler tasarlanmış olup manyetostatik ve manyetodinamik analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda optimize edilen jeneratörlerin prototip imalatları yapılarak deneysel uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Deneysel ve teorik sonuçlar kıyaslanarak jeneratörlerin anma gücü farklı rotor hızları ve farklı elektriksel yükler için ayrıntılı olarak tespit edilmiştir. Yapılan analiz ve deneyler sonucunda, tek fazlı jeneratörün anma gücünün 257 W, veriminin ise %90 olduğu, üç fazlı jeneratörün gücünün ise 250 W ve veriminin %92 olduğu sonucuna varılmıştır. Jeneratörlerin güç yoğunluğunun ise 28,5 kW/m3 olduğu anlaşılmıştır.