Elektrikli araçlar için 10 kW gücünde gömülü sabit mıknatıslı senkron motor tasarımı

Bu tez çalışmasında, elektrikli araç uygulamaları için 10 kW gücünde gömülü sabit mıknatıslı senkron motor (GSMSM) tasarımı gerçekleştirilmiş ve motorun elektromanyetik davranışı analiz edilmiştir. Çalışmanın temel amacı, motor performansını olumsuz etkileyen tork dalgalanması ve vuruntu torkunu minimize etmek, aynı zamanda manyetik akı yoğunluğunu azaltarak verimliliği yüksek tutmaktır. Bu doğrultuda, stator ve rotor geometrisine ilişkin çeşitli tasarım parametreleri ile mıknatıs yerleşim stratejileri incelenmiş ve bu etkenlerin motorun manyetik performansı üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Analizler, sonlu elemanlar analizine dayalı bir benzetim programı aracılığıyla gerçekleştirilmiş; elde edilen sonuçlar üzerinden tasarım iyileştirmeleri yapılmıştır. Tasarım süreci boyunca, tork dalgalanması ve vuruntu torku azaltılmış, aynı zamanda akı yoğunluğu düşürülerek doygunluk bölgeleri kontrol altına alınmıştır. Böylece motorun tork kalitesi, verimliliği ve genel elektromanyetik davranışı iyileştirilmiştir.

In this thesis study, a 10 kW interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) is designed for electric vehicle applications, and the motor's electromagnetic behavior is analyzed. The primary objective of the study is to minimize torque ripple and cogging torque, which adversely affect motor performance, while maintaining high efficiency by reducing the magnetic flux density. In this context, various design parameters related to the stator and rotor geometry, as well as magnet placement strategies, are investigated, and their effects on the motor's magnetic performance are evaluated. The analyses were carried out using a simulation program based on the finite element method, and design improvements were made based on the obtained results. Throughout the design process, torque ripple and cogging torque were successfully reduced, and magnetic flux density was lowered to control saturation regions. As a result, the torque quality, efficiency, and overall electromagnetic behavior of the motor are significantly improved.