Kalıcı Mıknatıslı Vernier Makinesi İçin Sargı İçi Kısa Devre Arızasının Kaçak Manyetik Akı İle Tespiti
Inter-Turn Short Cırcuıt Fault Detectıon of a Permanent Magnet Assisted Vernıer Machıne Through Stray Magnetıc Field
- Tez No: 1017752
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM TEKGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Arıza arama, Elektrik motorları, Hata izleme, Kaçak akı, Kısa devre, Kısa devre arızaları, Manyetik akı, Fault detection, Electric motors, Error monitoring, Leakage flux, Short circuit, Short circuit defect, Magnetic flux
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abdullah Gül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kalıcı mıknatıslı vernier makineleri (PMVM), yüksek tork yoğunluğu ve manyetik dişli etkisi sayesinde rüzgar türbinleri, tekerlek içi elektrikli araçlar ve robotik sistemler gibi doğrudan tahrikli uygulamalarda giderek daha fazla tercih edilmektedir. Ancak stator sargılarındaki sargı içi kısa devre (ITSC) arızaları kritik bir güvenilirlik sorunudur; erken tespit edilmezse hızla yayılır, tork dalgalanması, aşırı ısınma ve olası demanyetizasyona yol açar. Geleneksel motor akım imza analizi (MCSA), makinenin yüksek armatür reaksiyonu nedeniyle PMVM'lerde düşük duyarlılık göstermektedir. Bu tez, stator gövdesi etrafına yerleştirilen düşük maliyetli manyetik sensörlerle dış kaçak manyetik akıyı izleyen yenilikçi, non-invaziv bir arıza tespit yöntemi önermektedir. Modifiye sargı fonksiyonu teorisine dayalı analitik bir model geliştirilerek arıza kaynaklı dolaşım akımları, tork dalgalanması öngörülmüştür. Model, 24 oluk/20 kutuplu statorlu, 28 kutuplu rotorlu bir PMVM üzerinde (550 dev/dak) 2D geçici sonlu elemanlar analizi (SEA) ile doğrulanmıştır. Faz-A L5 bobininde %3–16 şiddet aralığında arızalar simüle edilmiş; dışarıda konumlandırılan 24 sanal akı sensörünün RMS oranları incelenmiştir. Sonuçlar, arıza konumunda belirgin ve mekânsal olarak lokalize asimetriler ortaya koymaktadır: radyal akı neredeyse iki katına çıkarken tanjansiyel akı önemli ölçüde zayıflamaktadır. Yöntem, erken arıza tespiti ve yük seviyesinden bağımsız kesin lokalizasyon sağlayarak MCSA'ya kıyasla hem duyarlılık hem de sağlamlık açısından üstün performans göstermektedir. Önerilen teknik, PMVM'lerin durum izlemesi için pratik ve düşük maliyetli bir çözüm sunmakta, yenilenebilir enerji ve elektrikli ulaşım sistemlerinde daha yüksek güvenilirlik ve sürdürülebilirliğe katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
PMVM are increasingly preferred in direct-drive applications such as wind turbines, in-wheel electric vehicles and robotic systems owing to their high torque density and magnetic gearing effect. However, inter-turn short-circuit (ITSC) faults in the stator windings remain a critical reliability issue; if undetected, they rapidly propagate, causing torque ripple, overheating and possible demagnetization. Traditional motor current signature analysis (MCSA) suffers from low sensitivity and poor localization capability in PMVMs because of the machine's high armature reaction. This was validated through 2D transient finite element analysis (FEA), specifically a 24-slot/10-pole-pair stator and 28-pole rotor PMVM at 550 rpm. Faults with severities ranging from 3% to 16% were induced in the Phase-A coil L5. Twenty-four virtual sensor positions were considered in the radial and tangential directions outside the machine, and the ratios of the normalized RMS values of the components of the stray flux were plotted in polar coordinates. The results clearly indicate the localized asymmetries; for example, the radial flux almost doubles at the sensor near the faulted coil, and the tangential flux decreases significantly at this sensor location. The technique thus allows for initial-fault identification and accurate fault localization independent of loading, which compares favorably with MCSA in sensitivity and robustness. Hence, the technique provides an easy-to-implement and low-cost condition monitoring approach for PMVMs, which would make renewable energy systems and electric transport systems more reliable and sustainable.
Benzer Tezler
- Hazır giyim sanayiinde nitelikli insangücü ihtiyacı
Başlık çevirisi yok
HANDAN SEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiGiyim Endüstrisi ve Giyim Sanatları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL ATAMAN
- Femur boyun bölgesi kırıklarının kompresyonlu ve kayıcı kalça çivileri ile tedavisi
Başlık çevirisi yok
OSMAN UĞUR ÇALPUR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1985
Ortopedi ve Travmatolojiİstanbul ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAHRİ SEYHAN
- Design and implementation of concurrency on IBM PC XT
Başlık çevirisi yok
AHMET ALİ COKER
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. ZİYA AKTAŞ
- Analysis and simulation of chopper-controlled DC motors as periodically time-varying systems
Başlık çevirisi yok
TALAT KILCI
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MUHAMMED KÖKSAL