Yüksek ve düşük güçlü bir senkron makinanın sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi

Ülkemizde elektrik enerjisi tüketiminin 2023 yılında 385 TWh'e ulaşması beklenmektedir. Bu sayısal rakam, elektrik enerji ihtiyacının karşılanmasında çok önemli bir yere sahip olan senkron generatörler konusunda, önümüzdeki yıllarda da verimli üreteç çalışmalarının artarak devam edeceğini göstermektedir. Senkron generatörler, elektrik enerjisi üretiminde en yaygın kullanılan elektrik makinalarıdır. Senkron makinaların motor olarak kullanımları çok yaygın değildir. Sadece çok yüksek güç seviyelerinde kullanılırlar. Ancak kalıcı mıknatıs sektöründe oluşan kısıtlar, senkron motorların orta güç seviyelerinde kullanılabilmesi açısından yeni bir bakış açısı getirmiştir. Bu çalışmada, literatürde tasarımı diğer makinalar kadar incelenmemiş ve hem generatör ve hem de motor kullanım olanağı olan senkron makinaların, tasarım ve analiz aşamaları, adım adım (step by step) ortaya konulmuştur. Çalışmada; yüksek ve düşük güç için tasarımda kullanılan denklemler elde edilmiş, bu denklemler Matlab m.file koduna çevrilmiştir. Matlab ile elde edilen sonuçlar, Ansys Maxwell RMxprt çıktılarıyla karşılaştırılmış ve irdelenmiştir. Çalışmada son olarak; RMxprt çıktıları Ansys Maxwell 2D'ye aktarılmış ve yüksek güçlü bir senkron generatör için analiz sonuçları elde edilerek yorumlanmıştır. Ayrıca 1.5 kW lık bir senkron makinanın hem RMxprt, hem de Ansys Maxwell 2D analizleri motor ve generatör çalışma durumları için incelenmiştir.