Axial flux permanent magnet machine with novel flat winding made of conductor sheet

Bu tez, elektrikli makineler için, ince, yuvarlak tellere sahip geleneksel sargılara alternatif olarak, yassı sargı adı verilen yeni bir sargı topolojisi önermektedir. Önerilen sargı türü, damgalama presi, lazer veya su jeti gibi endüstriyel otomasyon araçlarıyla ince bir iletken levhadan üretilmektedir. Bu araçlar elektrikli makineleri üretiminde yaygın olarak kullanıldığından, yassı sargı topolojisi, üretim hattında önemli değişikliklere neden olmaksızın, üretim kolaylığı avantajına sahiptir. Yüksek akım değerleri, kısaltılmış sargı sonları uzunluğu ve yüksek doldurma faktörü, yassı sargının diğer avantajlarıdır. Önerilen sargı türünün performansını değerlendirmek için, yassı sargı topolojisi, eksenel akılı, sabit mıknatıslı makinede uygulanmıştır. Manyetik alan analizi, gerilim, döndürme monenti formülünün çıkarılması ve kayıpların modellenmesi içeren makinenin analitik modeli, sonlu eleman analizi bağımlılığını ortadan kaldırmıştır. Yassı sargının vaat edilen avantajları, 1.4 kW, 26 Nm ve 48 V değerlerine sahip, üretimi gerçekleştirilen prototip makine üzerinde araştırılmış ve analitik modellerin hassasiyeti deneysel doğrulama yoluyla ölçülmüştür. Bakır ve alüminyum yassı sargıların fizibilitesi, maliyet, üretim ve verimlilik açısından prototip üzerinde araştırılmıştır. MW ölçekli makinelerde yassı sargı topolojisinin performansı, 1 MW, 480 kNm ve 680 V değerlerine sahip, rüzgâr türbini uygulaması için, doğrudan tahrikli generatör üzerinden değerlendirilmiştir. Yassı sargıya sahip generatörün, 46 Nm/kg döndürme monenti yoğunluğuna ulaşarak, makine performansını yükselttiği görülmüştür. Sonuç olarak, tezde sunulan analiz, özgün yassı sargı topolojisinin, elektrik makineleri geleneksel sargılarıyla karşılaştırıldığında, gelecek vaat eden bir alternatif olduğunu göstermektedir.