Elektrikli engelli araçları için geliştirilen test sistemiyle PMDC ve PM senkron motor kullanımının analizi

Yapılan bu tez çalışmasında akülü engelli araçlarının bir türü olan 3 ve 4 tekerlekli akülü scooter modelleri için test ve arıza tespit sistemi tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Sistem, araç hızının ölçülmesini sağlayan test platformu, veri okuma kartı ve C# programında hazırlanan bir arayüzden oluşmaktadır. Gerçekleştirilen veri okuma kartı sayesinde akü ve motor akımları, akü ve motor uç gerilimleri, teker devir sayısı, yol eğimi, ortam ve motor sıcaklıkları olmak üzere 8 adet büyüklük test işlemi süresince anlık olarak ölçülmüş ve USB üzerinden bilgisayara aktarılmıştır. Aktarılan bu veriler kullanılarak motor devir sayısı, motorun ürettiği tork, motorun mil gücü, motor ve sürücü verimleri, aracın anlık hızı ve araç kullanılmaya başlandığı andan itibaren alınan toplam yol bilgileri C#'da hazırlanan arayüzde deneysel çalışmalar süresince gerçek zamanlı olarak hesaplatılmış, grafikleri çizdirilmiş ve kaydedilmiştir. Gerçekleştirilen bu sistem sayesinde, engelli araçlarının akü, motor veya sürücülerindeki arızalar farklı ortam sıcaklığı, farklı kullanıcı ağırlığı, farklı eğimli yollar gibi değişik koşullar altında yapılan test ve analizler sayesinde kolayca tespit edilebilir hale getirilmiştir. Genelde açısal konum ölçümünde kullanılan analog çıkışlı mutlak enkoderlerin hız ölçümünde de kullanılabileceği literatürdekilerden farklı, yeni bir hız ölçüm bir yöntemi olarak ortaya konulmuş ve literatüre M+ADC yöntemi olarak kazandırılmıştır. Sadece frekans yöntemi kullanılarak yapılan hız ölçümünde % 4.91 olarak gerçekleşen ortalama bağıl hata, yeni yöntem kullanıldığında % 0.08'e düşmüştür. Gerçekleştirilen sistem kullanılarak elde edilen veriler ışığında kalıcı mıknatıslı doğru akım (Permanent Magnet Direct Current-PMDC) motoru ile sürülen engelli aracının farklı yük ve yol eğimlerindeki davranışları ile rejeneratif frenleme etkisi incelenmiş ve analiz edilmiştir. Daha sonra engelli aracındaki PMDC motor yerine kalıcı mıknatıslı (Permanent Magnet-PM) senkron motor takılmış ve tek motora sahip 4 tekerlekli bir akülü engelli aracı Türkiye'de ilk kez bu tez çalışmasında PM senkron motorla sürülmüştür. PM senkron motorla sürülen araç için de benzer testler yapılarak her iki araç için enerji tüketim (Wh/km) değerleri elde edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Farklı eğimli yollarda farklı ağırlıklara sahip kullanıcılarla yapılan testlerde de kullanıcı ağırlığı ve yol eğiminin enerji tüketimi üzerindeki etkileri deneysel verilerle net bir şekilde ortaya konulmuştur. Anahtar Kelimeler: Akülü scooter, akülü tekerlekli sandalye, engelli aracı, M+ADC yöntemi, ölçme, PMDC motor, PM senkron motor