İTÜDERGİSİ/d, Cilt 9, Sayı 1 (2010)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Üç fazlı asenkron motorlarda sıcaklık dağılımının çıkartılarak tasarım optimizasyonunun yapılması

Filiz GÜRGÖZE, A. Faik MERGEN

Özet


Basit ve sağlam yapıları nedeniyle asenkron motorlar, endüstriyel uygulamalarda en yaygın elektrik motorlarıdır. Artan malzeme maliyetleri, elektrikli otomobiller ve beyaz eşya sektörü gibi alanlarda kompakt yapıda elektrik motorlarına duyulan ihtiyaç ve değişken hızlı tahriklerin yaygın kullanımı nedeniyle makinanın çeşitli kısımlarındaki sıcaklık artışının belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, asenkron motorlarda sürekli halde sıcaklık dağılımını ve ısıl geçici rejimi belirlemek üzere akım kaynaklı elektriksel devre benzeşimine dayanan bir ısıl model oluşturulmuştur. Isıl modeli oluşturmakta kullanılan kritik parametreler belirlenmiş ve bu parametrelerin hesabı incelenmiştir. Farklı yükleme durumları için elde edilen sonuçlar deneysel yolla elde edilen verilerle kıyaslanarak modelin doğruluğu gösterilmiştir. Asenkron motorun sürekli rejimdeki işletme büyüklüklerini hesaplayan bir tasarım programı yazılmıştır. Gerek imalatçı, gerek kullanıcı açısından motor performansının iyileştirilmesi ve maliyetin düşürülmesi büyük önem taşımaktadır. İşletme maliyetinin toplam maliyetin büyük bir kısmını oluşturması nedeniyle, işletme maliyetinin, motorda kullanılan aktif malzemelerin iyileştirilmesi ve motor tasarım değişkenlerinin optimizasyonu yoluyla azaltılması büyük önem taşır. Isıl model, asenkron motor tasarım programıyla birleştirilerek motor tasarım optimizasyonu için kullanılmıştır. Sabit güçte, mevcut tasarıma göre daha yüksek verimli, kompakt ve sıcaklık artışı minimumlaştırılmış bir motor tasarımı gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon yöntemi olarak ısıl işlem benzeşimi kullanılmış ve asenkron motorun çok amaçlı tasarım optimizasyonu için basit ve verimli bir yapay ısıl işlem algoritması geliştirilmiştir.

 

Anahtar Kelimeler: Isıl modelleme, yapay ısıl işlem benzeşimi, tasarım optimizasyonu, çok amaçlı optimizasyon.


Tam Metin: PDF