AI Summary & Key Takeaways
AI InsightIn addition, the motor model, whose efficiency class was increased to IE4 class, was then compared with the reference motor in terms of cost and energy consumption, and the results were analyzed
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In this study, a design optimization study has been carried out to increase the efficiency class to IE4 of a 1.8 kW, 3-phase squirrel cage induction motor with distributed winding structure in IE2 efficiency class. In the study, the induction motor wound with the conventional distributed winding is remodeled using toroidal winding, which is more advantageous for small and medium power motors. For optimization, 8 motor models with different axial lengths and different copper amounts were designed, using the toroidal winding by changing the winding structure of the reference induction motor. These motor models were analyzed using the Finite Element Method (FEM) in Ansys Maxwell and the results were given comparatively considering the torque, efficiency and magnetic flux density. In addition, the motor model, whose efficiency class was increased to IE4 class, was then compared with the reference motor in terms of cost and energy consumption, and the results were analyzed
Özet
Bu çalışmada IE2 verimlilik sınıfında olan, 1,8 kW gücünde, 3 fazlı sincap kafesli, dağıtılmış tip sargı yapısına sahip bir asenkron motorun, verimlilik sınıfının IE4’e yükseltilmesi ile ilgili bir tasarım optimizasyonu çalışması yapılmıştır. Çalışmada klasik yöntemle sarılmış asenkron motorun sargı yapısı, küçük ve orta güçlü motorlar için daha avantajlı olan toroidal sargı kullanılarak yeniden modellenmiştir. Optimizasyon için, referans alınan asenkron motorun sargı yapısı değiştirilerek, toroidal sargı yapısı kullanılmış ve farklı eksenel uzunluk ve farklı bakır miktarlarını içeren 8 motor modeli tasarlanmıştır. Bu motor modellerinin Ansys Maxwell’de Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) kullanılarak analizleri yapılmış ve sonuçlar; moment, verim ve manyetik akı yoğunluğu değerleri dikkate alınarak karşılaştırılmalı olarak verilmiştir. Ayrıca verimlilik sınıfının IE4'e yükseltildiği sonuçların elde edildiği motor modeli, daha sonra referans motor ile maliyet ve enerji tüketim değerleri açısından da karşılaştırılmış ve sonuçlar analiz edilmiştir.