Yüzey yerleşimli sürekli mıknatıslı senkron generatörde karşılaştırmalı başarım analizi

Sürekli mıknatıslı senkron makinaların, yapılarındaki sabit mıknatıslardan dolayı klasik elektrik makinalarına göre bakır kayıpları daha az ve verimleri daha yüksektir. Küçük hacim, yüksek güç ve moment yoğunluğu, geniş hız bölgesinde kullanılabilme gibi üstünlüklerinden dolayı sürekli mıknatıslı senkron makinalar geniş bir kullanım alanına sahiptir. Otomotiv, bilgisayar ve uzay teknolojileri, tıp elektroniği, robotik gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Bu makina yapısının kullanıldığı bir diğer alan da rüzgar enerji santrallerinde kullanılan generatörlerdir. Bu tez çalışmasında, 1,5 kW gücünde, 450 d/dak anma hıza sahip bir sürekli mıknatıslı senkron generatör referans olarak kullanılmıştır. Tezin giriş kısmında sürekli mıknatıslı senkron generatörlerle ilgili literatürde bulunan kaynaklar incelenmiş ve elde edilen bilgiler verilmiştir. İkinci kısımda sürekli mıknatıslı senkron makinaların yapısı, çalışma prensibi, sınıflandırılması, kullanılan malzeme ve mıknatıslar hakkında bilgiler verilmiştir. Sürekli mıknatıslı senkron makinaların manyetik devre ve matematiksel modeli verilerek bu makinalarda meydana gelen kayıplardan bahsedilmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi ve ANSYS Electronics Desktop yazılımında referans olarak kullanılan generatörün modellenmesiyle ilgili bilgilere materyal ve metod kısmında değinilmiştir. Tez çalışması kapsamında referans generatörün ANSYS Electronics Desktop yazılımı üzerinden analizleri ve laboratuvar ortamında deneyleri yapılmıştır. Elde edilen deney sonuçları, analiz sonuçları ve referans generatörün katalog bilgileri kıyaslandığında, ANSYS Electronics Desktop yazılımı ile elde edilen sonuçların katalog verileri ile genel olarak uyumlu olduğu sonucuna varılmıştır. Deney düzeneğinden ve generatör mıknatıslarındaki yıpranmadan kaynaklı olarak ortaya çıktığı düşünülen küçük farklar tespit edilmiştir. Bu makinalarda mıknatıs kutup yayının kutup adımına oranında, mıknatıs kalınlığında ve mıknatıs türünde değişiklik yapıldığında vuruntu momenti, hava aralığı akı yoğunluğu ve verim parametreleri üzerindeki etkileri incelenmiştir.