Dergiler / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2022 / Sayı: 38

Elektrikli Araçlar için Aynı Stator Gövdesine Sahip Asenkron Motor ile Gömülü Sürekli Mıknatıslı Senkron Motorun Karşılaştırılması ve Performans Analizi

A Comparison between IM and IPMSM with Same Stator Core for EV and Performance Analysis of IPMSM

Sayfa
165–172
Yayın Tarihi
2022-08-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Ayrıca elde edilen son tasarımın, ilk tasarımı yapılan gömülü sürekli mıknatıslı senkron motora göre tork dalgalılığı %55,17 oranında iyileştirilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Elektrik motorlarının, içten yanmalı motorlara kıyasla, daha verimli olmaları ve çevre dostu olmaları nedeniyle kullanımları yaygınlaşmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu motorun, hava aralığı, mıknatıs açısı, mıknatıs kalınlığı, mıknatıs genişliği ve mıknatıs tipi parametreleri ele alınarak verim ve tork dalgalılığı açısından analiz sonuçları değerlendirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Ayrıca elde edilen son tasarımın, ilk tasarımı yapılan gömülü sürekli mıknatıslı senkron motora göre tork dalgalılığı %55,17 oranında iyileştirilmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Motor Tasarımı · Sonlu Elemanlar Yöntemi · Gömülü Sürekli Mıknatıslı Senkron Motor

Özet

Elektrik motorlarının, içten yanmalı motorlara kıyasla, daha verimli olmaları ve çevre dostu olmaları nedeniyle kullanımları yaygınlaşmıştır. Elektrikli araçlarda kullanılan elektrik motorları, batarya yönetim sistemleri vb. alanlarda çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalışmada da elektrikli araçlarda kullanılacak elektrik motoru tasarımı ve performans analizleri yapılmıştır. Buna bağlı olarak, ilk önce Tesla Model S’de kullanılan asenkron motorun tasarım parametreleri göz önüne alınarak bir asenkron motor tasarımı yapılmıştır. Ardından, bu asenkron motorun stator gövdesi referans alınarak, elektrikli araçlarda kullanımı oldukça yaygın ve avantajlı olan gömülü sürekli mıknatıslı senkron motor tasarımı yapılmıştır. Bu motorun, hava aralığı, mıknatıs açısı, mıknatıs kalınlığı, mıknatıs genişliği ve mıknatıs tipi parametreleri ele alınarak verim ve tork dalgalılığı açısından analiz sonuçları değerlendirilmiştir. Analizler sonucunda, son tasarımın, referans asenkron motora göre verimi %4,78 oranında iyileştirilmiştir. Ayrıca elde edilen son tasarımın, ilk tasarımı yapılan gömülü sürekli mıknatıslı senkron motora göre tork dalgalılığı %55,17 oranında iyileştirilmiştir.

Abstract

Electric motors are widely used since they are more efficient and environmentally friendly compared to internal combustion engines. Studies in the fields of electric motors and battery management systems etc. used in electric vehicles are increasing day by day. In this study, electric motor design and performance analyzes to be used in electric vehicles are made. Accordingly, firstly, an induction motor design is carried out by considering the design parameters of the induction motor used in Tesla Model S. Then, by taking the stator core of this induction motor as a reference, an interior permanent magnet synchronous motor design, which is very common and advantageous in electric vehicles, is designed. By considering the air gap, magnet angle, magnet thickness, magnet width and magnet type parameters of this motor, the results of analyzes are evaluated in terms of efficiency and torque ripple. As a result of analyzes, efficiency of the final design has been improved by 4.78% compared to the reference induction motor. In addition, the torque ripple of the final design has been improved by 55.17% compared to the initial design of the interior permanent magnet synchronous motor.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KARTAL, E. T., ARABUL, F. K. (2022). Elektrikli Araçlar için Aynı Stator Gövdesine Sahip Asenkron Motor ile Gömülü Sürekli Mıknatıslı Senkron Motorun Karşılaştırılması ve Performans Analizi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Sayı: 38, 165–172. https://ajindex.com/articles/857446

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Ahn, H., Park, H., Kim, C., & Lee, H. (2020). A Review of State-of-the-art Techniques for PMSM Parameter Identification. Journal of Electrical Engineering and Technology, 15(3), 1177–1187. https://doi.org/10.1007/S42835-020-00398-6/TABLES/1
  2. Cho, S. K., Jung, K. H., & Choi, J. Y. (2018). Design Optimization of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor for Electric Compressors of Air-Conditioning Systems Mounted on EVs and HEVs. IEEE Transactions on Magnetics, 54(11). https://doi.org/10.1109/TMAG.2018.2849078
  3. Choi, G., & Bramerdorfer, G. (2022). Comprehensive Design and Analysis of an Interior Permanent Magnet Synchronous Machine for Light-Duty Passenger EVs. IEEE Access, 10, 819–831. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3137897
  4. Constantin, A. I., Dumitru, C., Tudor, E., Vasile, I., & Arsene, M. (2021, May). Studies related to the optimization of an interior permanent magnet synchronous machine designed for the electric vehicles. 2021 International Conference on Applied and Theoretical Electricity, ICATE 2021 - Proceedings. https://doi.org/10.1109/ICATE49685.2021.9465051
  5. De Klerk, M. L., & Saha, A. K. (2021). A Comprehensive Review of Advanced Traction Motor Control Techniques Suitable for Electric Vehicle Applications. IEEE Access, 9, 125080–125108. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3110736
  6. Gürbüz, Y., & Kulaksiz, A. A. (2016). Elektrikli Araçlar ile Klasik İçten Yanmalı Motorlu Araçların Çeşitli Yönlerden Karşılaştırılması. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2), 117–125. https://doi.org/10.17714/GUFBED.2016.06.011
  7. Hashemnia, N., & Asaei, B. (2008a, September). Comparative study of using different electric motors in the electric vehicles. Proceedings of the 2008 International Conference on Electrical Machines, ICEM’08. https://doi.org/10.1109/ICELMACH.2008.4800157
  8. Hashemnia, N., & Asaei, B. (2008b). Comparative study of using different electric motors in the electric vehicles. Proceedings of the 2008 International Conference on Electrical Machines, ICEM’08, 1–5. https://doi.org/10.1109/ICELMACH.2008.4800157
  9. Jeong, M.-J., Lee, K.-B., Pyo, H.-J., Nam, D.-W., Kim, W.-H., Jeong, M.-J.;, Lee, K.-B.;, Pyo, H.-J.;, Nam, D.-W.;, & Kim, W.-H. A. (2021). A Study on the Shape of the Rotor to Improve the Performance of the Spoke-Type Permanent Magnet Synchronous Motor. Energies, 14(13), 3758. https://doi.org/10.3390/EN14133758
  10. Keskin Arabul, F., Senol, I., & Oner, Y. (2020). Performance Analysis of Axial-Flux Induction Motor with Skewed Rotor. Energ