Tekerlekiçi Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Sıcaklık Dağılımlarının Toplu Parametreli Devre Modeli Şeması ile İncelenmesi

Temperature Distribution Analysis of In-Wheel Brushless Direct Current Motor Based on Lumped Circuit Schemes

Özet

Elektrik motorlarında sıcaklık etkisi motorun çalışma karakteristiğini etkileyen önemli parametrelerden birisidir. Isıl etkininiyi bir şekilde incelenmesi gerekmektedir. Araştırmacılar tarafından yapılacak elektrik motoru tasarımlarının buna uygun olarakdüzenlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, tekerlekiçi fırçasız doğru akım (FDA) motorunun sıcaklık dağılımlarınınincelenmesi toplu parametreli devre modeli şeması yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Isıl etkiler elektrik motorlarınınperformanslarını değiştirir. Bununla birlikte kalıcı mıknatısların manyetik özelliklerini geri dönülmeksizin yitirmelerine nedenolurlar. Motor sargılarındaki yalıtkanları bozunuma uğratırlar. Bütün bu etmenlerden dolayı ısıl etkinin imalattan önce iyiincelenmesi gereken bir parametre olduğu unutulmamalıdır. Bu çalışmada hafif elektrikli araçlarda daha çok kullanılmaktaolan 3000 W çıkış gücü değerine sahip, bara gerilimi 150V, hızı 1000 d/dk olan 20 kutup-24 oluklu yapı tercih edilmiştir. Isılanaliz sonuçları ile prototip üzerindeki ısıl test sonucu değerleri incelenip, motorun tasarımında kullanılan parçalar üzerindekietkileri irdelenmiş, benzetim çalışması sonuçlarının gerçekçi sonuçlarla örtüşerek imalat öncesi tercih edilebilir bir yaklaşımolduğu yargısına ulaşılmıştır.

Abstract

Thermal effect is one of the most impartant parameters for electric motors. The thermal effect should analysis as detail by researcher. Hence the design of electric motor can be fixed with thermal analysis. In this study, the temperature distributions of the in-wheel brushless direct current (BLDC) motor were examined using the Lumped-circuit model scheme. Thermal effects change the performance of electric motors. However, they cause the permanent magnet to lose its magnetic properties without recurrence. They decompose insulators in motor windings. Because of all these factors, it should be noted that the thermal effect is a parameter that needs to be examined well before manufacturing. For this paper, 20-poles/24-slots with fixed power of 3000 W bus voltage and motor speed as 150 V and 1000 rpm has been preferred which is used more in light electric vehicles. Thermal analysis results and prototype thermal test were examined, the effects on the parts used in motor design were investigated, the results of the simulation studies overlap with the experimental test results reached a judgment that can be preferred before manufacturing.