Tesisat Dergisi 190. Sayı (Ekim 2011)

MAKALE 142 Tesisat Dergisi Say ı 190 - Ekim 2011 doluluk oranlar ı nda simülasyonunun yap ı lma- s ı sonucunda tork ve dönü ş h ı z ı n ı n de ğ i ş imleri incelenmi ş tir. Ş ekil 4 ’te sabit doluluk oran ı nda (% 30) farkl ı anahtarlama frekanslar ı na göre motorun dö- nü ş h ı z ı n ı n de ğ i ş imi görülmektedir. • Sabit doluluk oran ı nda anahtarlama frekan- s ı art ı r ı ld ı ğ ı nda; - Dönme h ı z ı artmaktad ı r. Ş ekil 4 ’teki grafi ğ in matematiksel denklemi Matlab program ı nda hesaplanm ı ş ve h ı z ı n anahtarlama frekans ı na göre ifadesi y=-0.0438x² + 56.3388x + 287.2478 ş ek- linde bulunmu ş tur. Ş ekil 5 ’te sabit frekansta (50 Hz) farkl ı dolu- luk oranlar ı na göre motorun torkunun de ğ i ş imi görülmektedir. • Sabit anahtarlama frekans ı nda doluluk ora- n ı art ı r ı ld ı ğ ı nda; - Tork artmaktad ı r. 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 Anahtarlama frekansı (Hz) rpm Ş ekil 4. Ş ekil 6. Ş ekil 5. 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 Doluluk oranı (%) Tork (N.m) 0.2 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.27 0.28 0.29 0.3 -60 -40 -20 0 20 40 60 zaman (sn) zıt EMK gerilimi (V) 0.24 0.25 0.26 0.27 0.28 0.29 0.3 0.31 0.32 0.33 0.34 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 zaman (sn) zıt EMK gerilimi (V) 3000 rpm 2000 rpm Ş ekil 5 ’teki grafi ğ in matematiksel denklemi Matlab program ı nda hesaplanm ı ş ve torkun doluluk oran ı na göre ifadesi y= -0.0009x2 + 0.1407x + 0.9765 ş eklinde bulunmu ş tur. Bunlar ı n yan ı nda motor ç ı k ı ş lar ı ndan ölçülen z ı t EMK geriliminin farkl ı h ı zlarda de ğ i ş imini Ş ekil 6 ’da inceleyebiliriz. Trapezoidal gerilim ile bes- lesen f ı rças ı z do ğ ru ak ı m motorunda z ı t EMK gerilimi de trapezoidal olarak ölçülmü ş tür. 3000 rpm h ı zda ölçülen gerilimin dalga frekans ı ve genli ğ i daha yüksekken, 2000 rpm h ı zda z ı t EMK geriliminin dalga grafi ğ i daha dü ş ük fre- kansta ve genlikte oldu ğ u görülmü ş tür. 5. Sonuç F ı rças ı z do ğ ru ak ı m motorunun çal ı ş mas ı n ı et- kileyen parametreler birçok noktada incelenmi ş , motorun h ı z ı ve torkuyla ilgili matematiksel so- nuçlar elde edilmi ş tir. H ı z ı n anahtarlama s ı kl ı - ğ ı yla, torkun doluluk oran ı yla ili ş kisi 2. dereceden denklem ş eklinde ifade edilmi ş tir. Bu çal ı ş malar sayesinde motor ve sürücü modelinin farkl ı ça- l ı ş ma ş artlar ı ndaki analiz sonuçlar ı kullan ı larak tasar ı m a ş amas ı nda parametrelerin do ğ rulu ğ u kontrol edilebilir. Böylece analiz sonuçlar ı n ı n ı ş ı - ğ ı nda çal ı ş ma ko ş ullar ı na uygun de ğ i ş ken h ı z ve torka sahip f ı rças ı z do ğ ru ak ı m motoru tasarla- nabilir. Bu analizler motor ve sürücü için tasar ı m a ş amas ı nda yol gösterici ve süreci h ı zland ı r ı c ı çal ı ş malar olabilir. Bu motorla beraber de ğ i ş ken h ı z ve torka göre tasarlanm ı ş fan ve yatak gibi mekanik parçalar ile birlikte istenen su gücün- de en az enerji tüketerek çal ı ş an sirkülasyon pompalar ı tasarlanabilir. Üstelik bu sirkülasyon pompalar ı uygulanan kontrol yöntemi ile sistemin ihtiyac ı olan su gücündeki de ğ i ş iklikleri de alg ı la- yarak en verimli noktada çal ı ş abilir. Kaynaklar [1] COMMISSION REGULATION (EC) No 641/2009 of 22 July 2009 implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for glandless standalone circulators and glandless cir- culators integrated in products [2] Miller T. J. E., “Brushless Permanent Mag- net and Reluctance Motor Drives”, pp 54- 58, Oxford University Pres, Oxford, 1993 [3] Y ı lmaz M., Tuncay N and Üstün Ö., “F ı r- ças ı z DA motorunun (FDAM) alg ı lay ı c ı s ı z kontrolünde dalgac ı k tekni ğ inin uygulan- mas ı ”, itüdergisi/d mühendislik, Cilt 5, Say ı :3, K ı s ı m1, pp 73-84, Haziran 2006 [4] Miller T. J. E., “Brushless Permanent Mag- net and Reluctance Motor Drives”, pp 70- 73, Oxford University Pres, Oxford, 1993 Bu makale, 28-29-30 Nisan 2011 tarihleri ara- s ı nda düzenlenen 7. Pompa-Vana Kongresi’nde bildiri olarak sunulmu ş tur.