Parametric Analysis of Permanent Magnet Vernier Machines

Abstract

Bu çalışmada; dış rotorlu ve yüzeye monte mıknatıslara sahip bir Vernier makinanın tüm geometrik parametrelerinin performans karakteristiklerine olan etkisi detaylı bir şekilde incelenmiştir. Bu çalışmanın amacı, düşük hız yüksek moment uygulamalarında kullanılan Kalıcı Mıknatıslı Vernier makinalar (KMVM) için mıknatıs, diş ve diş açıklığı kalınlık ve genişlikleri, hava aralığı genişliği, rotor dış çaplarının iç çapına oranı (bölünme oranı), şaft çapı gibi temel tasarım parametrelerinin moment, moment dalgalılığı, verim ve zıt EMK’ya olan etkisi inceleyerek genel bir tasarım kılavuzu geliştirmektir. KMVM’ların tasarım ve çalışma prensibi kısaca anlatılmış ve düşük moment dalgalılığına karşın yüksek moment veren oluk/kutup kombinasyonun nasıl seçilmesi gerektiği üzerinde durulmuştur. Akabinde, tasarım parametreleri tanıtılmış ve makinanın küçük güçlü rüzgâr türbini uygulamalarında kullanılacağı düşünülerek, her geometrik parametrenin moment ve verimin yanı sıra, terminal gerilimi hakkında detaylı bilgi veren zıt EMK dalga biçimi de parametrik olarak analiz edilmiştir. Moment, verim ve endüklenen gerilimi en çok etkileyen geometrik tasarım parametreleri belirlenmiş ve parametrik olarak en iyi tasarım elde edilmiştir. Analizler zaman adımlı, doğrusal olmayan, iki boyutlu sonlu elemanlar yöntemi (SEY) tabanlı bir program ile gerçekleştirilmiştir.