Minyatür fırçasız DA motoru tasarım kriterlerinin ve kontrolünün incelenmesi

Eyleyici eleman olarak tanımlanabilen elektrik motorlarının kullanılacağı alana ve sektöre göre maliyet avantajları, üretim yöntemleri ve performans kriterleri değişmektedir. Dolayısıyla bu değişken beklentilerin istenen kısıtlar içinde karşılanması için motor tasarımında yapısal değişiklikler gerekli olabilmektedir. Bu çalışmada, endüstrinin pek çok alanında kullanılan bir minyatür fırçasız doğru akım motoru yapısından yola çıkarak, bu motorun stator ve rotor kısmındaki çeşitli tasarım parametrelerinin, belirli bir çalışma devri aralığında motor çıkış gücü, çıkış momenti, verimi ve motorun çektiği akım üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında analizler bu motorların endüstrideki kullanım alanlarına uygun boyutlarda, işletim sıcaklığı, gerilim, güç ve hız değerleri dikkate alınarak ANSYS Maxwell programının ön tasarım modülünde (RMxprt) gerçekleştirilmiştir. Bu ön çalışma ile motorun yapısal parametrelerinin sistem performansını üzerindeki etkileri hakkında bilgi edinilmiştir. Birinci kısımda edinilen bilgilerden faydalanarak ve minyatür fırçasız doğru akım motorlarının yurtdışı muadillerinin performans çıktıları göz önünde bulundurularak performansı iyileştirilmiş bir motor tasarımı yapılmış ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonlu elemanlar yönteminin doğruluğunun kontrolü için analiz sonuçları teorik hesaplarla karşılaştırılmış ve uyumlu olduğu görülmüştür. Son olarak tasarlanan fırçasız doğru akım motorunun matematiksel modellenmesi yapılarak, sistemin açık ve kapalı döngü cevabı incelenmiştir. Motorun açısal hız kontrolünde oransal ve oransal+integral tipi denetim algoritmaları kullanılmıştır.