DESIGN AND ANALYSIS OF 60KW RADIAL FLUX ELECTRICALLY EXCITED EDDY CURRENT BRAKE FOR ELECTRICAL TRUCK
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Mekatronik Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MUSTAFA BARIŞ TOPÇUOĞLU
Danışman: Zafer Bingül
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Tamamen elektrikli ve hibrit taşıtların geliştirilmesiyle, elektrikle kontrol edilebilen drive-by-wire sistemlerin, yakın zamanda mekanik sistemlerin yerini almaya başlamıştır. Rejeneratif fren de bu sistemlerden biridir. Yüksek gerilim batarya yüksek şarj durumundayken rejeneratif fren çalışmadığı için, elektrikli araç yönetmeliklerine göre rejeneratif fren ile çalışan tamamlayıcı bir sistem bulunmalıdır. Tezde, tamamlayıcı system olarak girdap akım frenleri iki farklı güç aralığında tasarlanmıştır. Bu tasarımların elektrikli makine yapısı, dıştan donen rotorlu ve elektriksel uyartımlı ECB'lerdir. İlk tasarım, dört kutuplu, 1000 dk-1 kritik hız ve maksimum 10 Nm tork değerine sahiptir. Geometrik yapı olarak 70mm dış yarıçapa, 2 mm hava boşluğuna ve 2mm iletken disk kalınlığına sahiptir. Çekirdek malzemesi ve iletken disk için sırasıyla çelik 1010 ve alüminyum seçilmiştir. İkinci tasarımın altı kutbu var, 950 dk-1 kritik hız, maksimum 2600 Nm tork. 134 mm dış yarıçapa, 1,5 mm hava boşluğu ve 1,5 mm iletken disk kalınlığına sahiptir. Çelik 1010 ve alüminyum alaşımı 220 sırasıyla çekirdek malzemesi ve iletken disk için seçilmiştir. Tasarımda manyetik eşdeğer devre bazlı analitik hesaplamalar yapıldı. Tasarımın termal karakteristiğini analiz etmek için analitik hesaplamalar yapıldı. Disk malzemesinin etkisini araştırmak için, kutup aralığı oranı, kutup sayısı, disk kalınlığı, fren torku üzerindeki hava boşluğu, sonlu elemanlar analizi (FEA) geliştirildi. Önerilen fren tasarımı geleneksel frenin aksine düşük tepki süresine, sürtünmesiz ve daha uzun omurlu bir yapıya sahiptir. Bu fren bakım ve harici besleme gerektirmez. Rejeneratif fren gücü ile elektriksel olarak uyarıldığından; elektrik enerjisi kesilme riski yoktur. Diğer fren çözümlerine kıyasla daha düşük güç yoğunluğuna sahip olsa bile, ağır hizmet araçları (kamyonlar, arazi çekişi vb.) için yer kısıtlaması olmadığından, frenin hacmi ve ağırlığı çok önemli olmayacaktır. Özellikle fren diski frenleme işlemi sırasında dönmekte ve bu da disk üzerinde soğutma etkisi yaratmaktadır. Bu, önerilen tasarımın termal özelliklerinde bir üstünlük sağlar.