HAVA ARAÇLARI İÇİN DEĞİŞKEN AKILI RELÜKTANS GENERATÖR TASARIMI

Abstract

Elektrifikasyonu artırılmış hava araçları kavramı, hava araçlarında kullanılan mekanik, pnömatik ve hidrolik sistemlerin mümkün olduğunca elektriksel sistemlere dönüştürülmesini hedefler. Böylece yüksek verimli, daha az bakım gerektiren ve daha hafif sistemler kullanarak yakıt tasarrufu sağlamak hedeflenir. Bu sistemlerde generatör önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada hava araçları için değişken akılı relüktans generatör (DARG) tasarımı yapılmıştır. Öncelikle hava araçlarında kullanılan değişken hızlı-değişken frekanslı elektrik üretim mimarisi anlatılmıştır. 12/10 topolojiye sahip bir DARG’ın çalışma prensibi analiz edilmiş ve dinamik denklemleri verilmiştir. Rotor pozisyonuna bağlı endüktans değişimleri incelendiğinde DARG’ın yapısal olarak anahtalamalı relüktan generatör (ARG)’ye benzemesine rağmen moment üretim mekanizması bakımından silindirik rotorlu bir senkron generatöre benzediği görülmüştür. Fazör diyagramından yararlanarak tam yük altında ve 0.85 geri güç faktöründe çalışabilmesini sağlayacak toplu parametreler elde edilmiştir. Hesaplanan toplu parametrelere uygun bir tasarım yapılmıştır. Tasarım ve analiz sırasında Ansys/Maxwell’den yararlanılmıştır. Tasarımı yapılan generatörün terminal geriliminin harmonik analizi yapılmış ve bozulma faktörünün %2.16 olduğu görülmüştür. Yapılan analizler neticesinde, 12/10 DARG’ün üç seviyeli senkron generatöre alternatif olabilecek, daha ucuz ve daha basit bir generatör olduğu görülmüştür.