Elektrikli bisikletler için sabit mıknatıslı doğru akım motoru tasarımı ve optimizasyonu

Elektrikli bisiklet teknolojisi hızla gelişmekte ve yaygınlaşmaktadır. Bisiklet bu sayede ulaşımda daha etkin bir pozisyon kazanmaktadır. Elektrikli bisiklet sisteminde performansı belirleyici en önemli parça elektrik motorudur. Motor özellikleri yasal sınırlamalar içerisinde olmalıdır. Elektriksel anlamda ve kullanıcı konforu açısından verimli bir sistem oluşturulmalıdır. Bu çalışmada elektrikli bisikletlerde kullanılmak üzere fırçasız doğru akım motoru tasarımı yapılmıştır. Elektrikli bisikletleri tanımlayan yasal sınırlamalar dikkate alınarak ön tasarım özellikleri belirlenmiştir. İstenilen güç ve moment için boyutların literatüre uygun olduğu görüldükten sonra sargı yapısına karar verilmiştir. Oluk/kutup sayısı seçimi aşamasında, sargı dağılma faktörüne göre seçilen 7 adet modelin sonlu elemanlar yöntemiyle 2 boyutlu analiz ile karşılaştırılması yapılıp 36/38 oluk/kutup sayısı seçilmiştir. Tasarımda kullanılacak malzemeler seçildikten sonra seçilen 36/38 oluk/kutup sayılı modelin en iyileştirme sürecine geçilmiştir. ANSYS RMxprt programında motor performansına olan etkisi merak edilen özellikler değiştirilerek analizler yapılmıştır. Buna göre istenilen özellikleri sağlayan en iyi tasarım belirlenmiştir. Seçilen tasarım ANSYS Maxwell programında 2 ve 3 boyutta sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiştir. Bu inceleme sonucu en iyileştirilmiş tasarımın makine tasarım kriterlerini sağladığı ve elektrikli bisikletlerde kullanılabilir bir tasarım olduğu ifade edilmiştir.