An analytical approach for determination of optimal stator/rotor saliency number of a switched reluctance motor

Bu çalışmanın amacı, hibrit elektrikli araç uygulamaları için anahtarlamalı relüktans motorun (ARM) optimal stator ve rotor kutup sayısını araştırmaktır. Bu amaçla, öncelikle teorinin ve kodlamanın uygulanmasındaki olası hataları belirlemek için daha önce geliştirilmiş bir ARM analiz yazılımı incelenmiştir. Performans tahmin yöntemi, sayısal alan çözümü ile üretilen normalize edilmiş bir kutbu bağlayan akı ve kuvvet verilerinin kullanımına dayanmaktadır ve yazılımda polinom tabanlı bir interpolasyon benimsenmiştir. Bu yaklaşımın öngörülen ve ölçülen sonuçların tork-pozisyon-akım ve bağlayan akı-akım-pozisyon karakteristiklerinin karşılaştırılmasıyla doğru sonuçlar ürettiği gösterilmiştir. Simülasyonlar için detaylı bir kullanıcı arayüzü oluşturulmuştur. Yazılım üzerinde çalışma tamamlandığında, performans tahmininin (statik tork-konum, bağlayan akı-akım, ortalama tork vb.) doğruluğu, simülasyon sonuçlarının iki farklı ARM üzerinde yapılan deney sonuçlarıyla karşılaştırılmasıyla test edilmiştir ve sonuçların tutarlı olduğu tespit edilmiştir. Son olarak, bu yazılım optimum stator (Ns) ve rotor (Nr) kutup sayılarını belirlemek için genetik algoritmaya dayanan bir optimizasyona yerleştirilmiştir. Optimizasyonun amaç işlevi, belirtilen boyutlar içerisinde elde edilebilecek maksimum ortalama tork olarak tanımlanmıştır. Optimizasyon, izin verilen farklı kutup kombinasyonları için yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar kutup oranının 18/12'nin üzerine artmasının belirtilen problem için herhangi bir tork yoğunluğu artışı sağlamadığını göstermektedir. Ayrıca, bu hibrit elektrikli araç uygulamasında halihazırda kullanılan motora göre tork yoğunluğunda yaklaşık yüzde onluk bir iyileşmenin mümkün olduğu bulunmuştur.