MDS Bülten - No 9 Eylül 14 GOT-It 2.0.1 ile Fırçasız SM DC Motorunun Vuruntu Momenti Optimizasyonu Melike Aydın ve Metin Aydın Vuruntu Momenti Optimizasyonu 1.8 1.6 1.4 Akı Yoğunluğu [ T ] C EDRAT tarafından geliştirilmiş olan GOT-It optimizasyon yazılımı, elektrik motorlarının elektromanyetik optimizasyonunun güvenilir sonuçlarla elde edilmesine olanak sağlar. Farklı türdeki elektrik motorlarının optimizasyon çalışmaları uygun optimizasyon algoritması kullanılarak yapılabilir. Stator Diş 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Sürekli mıknatıslı Fırçasız DC bir motorun vuruntu momenti optimizasyonu için öncelikle FLUX® 2D ile motor modellenerek vuruntu momenti değişimi incelenmiştir. Analiz sonuçlarına bağlı olarak optimizasyonda değiştirilecek olan parametreler belirlenmiş ve Şekil 1’de gösterilmiştir. Optimizasyon çalışmasında stator dişlerinde sabit akı yoğunluğu seviyesi ve sabit motor çıkış momenti optimizasyon kriterleri olarak kullanılmıştır ve vuruntu seviyesi düşürülmeye çalışılmıştır. 0.0 0 5 10 15 20 25 30 Rotor Pozisyonu [Mekanik Derece] Şekil 2. Stator dişinde akı yoğunluğu değişimi Bu sebeple Şekil 2 ve Şekil 3’de sırasıyla stator ve hava aralığı akı yoğunluğu değişimi incelenmiştir. Elde edilen bu veriler Şekil 4’de gösterildiği gibi FLUX® 2D ve Got-It 2.0.1 arasında bağlantı oluşturularak GOT-It’e aktarılmış ve optimizasyonun bu sınırlar içinde yapılması sağlanmıştır. 1.5 Hava Aralığı EDGE=LM SO SOANG EDGE TGD LM EDGE=LM-4 BETAM Akı Yoğunluğu [ T ] 1.0 0.5 0.0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 -0.5 -1.0 -1.5 Hava Aralığı Boyunca Uzunluk [mm] Şekil 1. Optimizasyonu yapılacak motor parametreleri 1 Şekil 3. Hava aralığı akı yoğunluğu değişimi Telif Hakkı © 2014 MDS Motor Ltd. Tüm Hakları Saklıdır. MDS Bülten - No 9 Eylül 14 Tablo 2. Optimizasyon sonuçları ve başlangıç durumu Başlangıç Optimum SO (oluk açıklığı) 2 1.5 TGD (oluk açıklığı derinliği) 1 1.88 SOANG (oluk açısı) 20 40 EDGE (mıknatıs kalınlığı farkı) 0 0.65 LM (mıknatıs kalınlığı) 5.5 4 BETAM (mıknatıs açısı) 170 167 Vuruntu Momenti Tepe Değeri 0.27 Nm 0.08 Nm Stator Diş Akı Yoğunluğu 1.53 T 1.49 T Hava Aralığı Akı Yoğunluğu 0.76 T 0.7 T Şekil 4 FLUX® 2D ve GOT-It arasında bağlantı oluşturma Gerçekleştirilecek optimizasyonunun sınır şartlarına ek olarak mıknatıs kalınlığı (LM) ile kenar noktasındaki (EDGE) uzunluk arasında Tablo 1’de verilen bağıntı oluşturulmuştur. Bu sınırlar içerisinde optimizasyon işlemi gerçekleştirildiğinde elde edilen minimum vuruntu momentini veren parametreler GOT-It ile elde edilmiş ve Tablo 2’de bu değerler verilmiştir. Tablo 1. Optimizasyon sınır şartları Hava aralığı minimum akı yoğunluğu 1.7 T Stator dişi doyum noktası 1.5 T LM-EDGE Bağıntısı LM > EDGE 0.4 Vuruntu Momenti [Nm] Optimizasyon Sonrası 0.2 0.1 0.0 -0.1 0 5 10 15 20 25 30 -0.2 -0.3 -0.4 Motor Pozisyonu [Mekanik Derece] Şekil 5. Başlangıçdaki ve optimizasyon sonrası elde edilen geometriler için vuruntu momenti değişimleri 2 Optimizasyon Sonrası Şekil 6. Optimizasyondan önce ve sonra modelin geometrisi Başlangıç Durumu 0.3 Başlangıç Durumu Elde edilen minimum vuruntu momenti değişimi başlangıç durumu ile karşılaştırılmış ve bu Şekil 5’ de verilmiştir. Optimizasyon sonrasında elde edilen parametreler motor geometrisine uygulanarak motorun yeni geometrisi ile eski geometrisinin karşılaştırılması Şekil 6’da ve Tablo 2’ de özetlenmiştir. Özet Bu çalışmada FLUX® 2D SEA programı ile GOT-It optimizasyon programı entegre olarak çalıştırılarak sürekli mıknatıslı bir fırçasız DC motorun vuruntu momenti optimizasyonu yapılmıştır. Analiz sonucunda elde edilen parametreler ve sonlu eleman analiz sonuçları ayrıntılı olarak özetlenmiştir. Çıkış momentinden taviz vermeden minimum vuruntuyu elde edecek tasarım elde edilmiştir. Telif Hakkı © 2014 MDS Motor Ltd. Tüm Hakları Saklıdır.
© Copyright 2024 Paperzz
