BİR MANYETİK SİSTEMİN MAXWELL 3D ALAN SİMÜLATÖRÜ İLE STATİK MANYETİK ANALİZİNİN ÇÖZÜM SÜREÇLERİ

Bu çalışmada Ansoft firmasının “Maxwell 3D” isimli  statik manyetik çözücüsü incelenmiştir. Statik manyetik alan çözücü Sonlu Elemanlar Yöntemiyle 3 boyutlu analiz yapmaktadır.  Öncelikle modellenecek sistem dörtyüzlü elemanlara bölünür ve sonlu elemanlar ağı oluşturulur. Çözüm sürecinde iterasyonlarla ağlar iyileştirilerek hata azaltılır. Alan çözümüne başlamadan önce iletkenlerdeki iletim akımının  simülasyonu yapılır ve alan çözümü başlar. Sonlu eleman ağındaki her dörtyüzlü elemanın kenarlarının orta noktalarındaki H manyetik alan şiddeti akım yoğunluğu kullanılarak hesaplanmaktadır. Manyetik nüve malzemesinin doğrusal olmaması halinde Newton-Raphson yöntemi manyetik alan şiddeti, H hesaplaması için kullanılmaktadır. Ayrıca doğrusal olmayan bir problemin çözümünün doğrusal bir yaklaşımla yapılması için, malzemenin B-H eğrisi kullanılır. Bu yaklaşım ile H’nin doğrusal olmayan çözümü için yakın sonuçlar elde edilir. Çözücü tamamladığı çözümü bir dosyaya yazar ve hata analizini icra eder. Çözücü adaptif analiz ile en  hatalı dörtyüzlü elemanları küçülterek, belirlenen kriter yerine gelene kadar çözüme devam eder. Sonuç olarak endüktans değerleri hesaplanır, akım yoğunluğu, manyetik alan şiddeti, manyetik akı yoğunluğu, kuvvetler ve   torklar genlik ve vektörel olarak elde edilir. Ayrıca 6/4 kutuplu bir ARM’nin ve 6 kutuplu bir alternatörün statik manyetik çözümü ile elde edilen  parametrik ve görsel sonuçları örneklendirilmiştir

Rotor Slot Distance Effects on Output Parameters in Single Phase Induction Motors

I n this paper, single phase induction motor which has different rotor slot distances are analyzed with 2-D Finite Element Method FEM . The analyses are carried out using ANSYS/Maxwell program which solves equations with FEM. The model has same stator and rotor slot geometry. The variable parameter is slot distance which is between outer diameter of rotor core and top border of slot. The single phase induction motor model has 2 poles, 96 W shaft power and run capacitor. It is connected to 220 V, 50 Hz AC network under the full load. Slot distance is varied from 0.2 to 1 mm in 0.1 mm steps. Magnetic model is solved for each distance. Electrical performance characteristics which are speed, efficiency, current, torque and power factor PF are determined. Magnetical flux density B , flux lines and current density on bars are demostrated visually. Motor performance is improved as the slot distance decreas

DESIGN PROPOSAL OF SCREW PUMP STRUCTURED A SWITCHED RELUCTANCE MOTOR (SP-SRM)

Structure of a Switched Reluctance Motor (SRM) has double salient poles and does not include permanent magnet, conductor and bar. Therefore, this geometrical structure is intended to be used as an advantage for the screw pump proposal; magnetic rotor has been designed partially, inspired from the structure of radial and axial flux SRM. Proposed SRM has 6/4 poles and 3 phase configuration. Screw rotor, which is made of non-magnetic material, has been installed between magnetic rotor and the rotor structure of the screw pump has been obtained. In stator, there are 4 coils of 2000 turns installed in flux path for each phase. The screw rotor isn't included in the magnetic coupling. Here the pump rotor itself is an actuator of direct drive application. This system has been called as SP-SRM. Electrical and magnetic quantities like inductance, torque, power, magnetic flux of the SPSRM have been calculated analytically and predicted by finite elements method (Ansoft Maxwell 3D); it doesn't cover mechanics and dynamics of the proposed system. In the direct drive actuator application where the rotor itself is considered as an actuator, the SP-SRM looks like an attractive choice with its superiority of eliminating the used of a driver motor, couplings and gear boxes

INVESTIGATION OF THE FACTORS AFFECT PHASE INDUCTANCE IN SWITCHED RELUCTANCE MOTORS

In this study, the factors affecting change of the phase inductance in a switched reluctance motor (SRM) have been investigated. The motor inductance is a function of both excitation current and rotor position and it depends on motor geometry, relative permeability, saturation and fringing and end-turn field. Non-linearity of SRM leads to difficulties for the development of analytical methods for predicting the flux linkages, co–energy change and inductance at all rotor positions these effects in the 6/4 SRM obtained from analytical way and predicted by 3D finite element method (Ansoft RMxprt, Ansoft Maxwell 3D) have been investigated. Results of simulations and analytical solutions have been relatively compared

ANAHTARLAMALI RELÜKTANS MOTORLARDA FAZ ENDÜKTANSINA ETKİ EDEN FAKTÖRLERİN İNCELENMESİ

Bu çalışmada bir anahtarlamalı relüktans motorda, (ARM) faz endüktansının değişimine neden olan faktörler incelenmiştir. AR motorunun faz endüktansı, uyartım akımı ve hareket eden rotor pozisyonunun bir fonksiyonudur. ARM'nin doğrusal olmayışı bağ akılarını, ko–enerji değişimini ve her rotor pozisyonundaki endüktansını tahmin etmek için bir analitik yöntem geliştirmeyi zorlaştırır. Ayrıca faz endüktansının değişimi motor geometrisine, ortamın bağıl geçirgenliğine, doyuma, saçaklanma ve uç-sargı alanlarına bağlıdır. Bu çalışmada, 6/4 bir ARM'de geometrik yapı, geçirgenlik, doyum, saçaklanma ve uç-sargı alanları etkileri analitik ve 3 boyutlu sonlu elemanlar yöntemiyle (Ansoft RMxprt, Ansoft Maxwell 3D kullanarak) incelenmek istenmiştir. Yapılan simülasyon ve analitik çözümlerden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır