MOTOR TİPLERİ

SABİT MIKNATISLI SENKRON MOTOR (SMSM)

Sabit Mıknatıslı Senkron Motorların temel olarak 2 farklı tipi vardır, bunlardan biri alternatif akımlı diğeri ise doğru akımlıdır. Doğru akımlı olan genellikle fırçasız doğru akım motoru veya sabit mıknatıslı doğru akım motoru olarak adlandırılır, alternatif akımlı olan ise nadiren sabit mıknatıslı alternatif akım motoru olarak adlandırılsa da aksi belirtilmediği sürece sabit mıknatıslı senkron motor denildiğinde alternatif akımlı olan tipi anlaşılır.

Fırçasız doğru akım motoru genel olarak fırçalı doğru akım motoruna çok benzer ancak komütasyon mekanik fırçalarla değil de elektronik olarak gerçekleşir, bu nedenle fırçalı motorlarda sargılar dönüp mıknatıs kısmı sabit kalırken fırçasız motorlarda sargılar sabittir ve mıknatıs döner. Fırçasız motorlarda komütasyonun elektronik olarak yapılmasının gerekmesi dezavantaj olarak görülse de bu motor tipinin fırçalılara göre büyük avantajları vardır çünkü bu motorlar daha küçük boyutlarda daha yüksek tork üretebilirler ve daha güvenilirdirler.

Fırçasız doğru akım motorunda ters elektromanyetik kuvvet ikizkenar yamuk şeklindedir ve bu nedenle bu motorlarda verimi artırmak için akıma kare dalga şeklini aldıracak şekilde fazlara gerilim uygulanır. Bu motorlar 3 fazlıdır ve bu fazlar sırayla 6 farklı şekilde tetiklenerek sürme işlemi gerçekleştirilir. Her adımda bir faza artı gerilim, diğer faza eksi gerilim uygulanır, kalan faza ise gerilim uygulanmaz. Fırçasız alternatif akım motorunda ise ters elektromanyetik sinüs şeklindedir ve bu nedenle verimi artırmak için akım da sinüs şeklini alacak şekilde fazlara gerilim uygulanır. Doğru akım motorundan farklı olarak bu motorda tüm fazlara her zaman artı veya eksi gerilim uygulanır, hiçbir faz boşta bırakılmaz. Ne kadar doğru akım motoru sürüş algoritması açısından daha basit olsa da alternatif akım motorunun doğru akım motorundan torktaki dalgalanmanın, motordaki titreşimin ve çıkardığı ses gürültüsünün daha az olması gibi üstünlükleri vardır ve bu nedenle bu tezde alternatif akım motoru üzerinde çalışılacaktır [13]. Aşağıdaki tabloda fırçasız motorların fırçalı motorlara göre avantaj ve dezavantajları verilmiştir, buradan da görülebilir ki fırçasız motorların avantajları dezavantajlarına nazaran çok daha fazladır.

Sabit mıknatıslı fırçasız motorlarda mıknatıslar çiftler halinde bulunur ve sayı kısıtlaması yoktur. Gelişmiş mıknatıs teknolojisi, motor boyutlarının azaltılmasına rağmen yüksek güç yoğunluğunun korunmasına olanak sağlamıştır. Aşağıdaki şekilde SMSM’un rotor mıknatısın stator sargılıların yerleşimi görülmektedir.

Motor senkron olarak çalıştığı için stator manyetik alanı, rotordaki mıknatısların ürettiği manyetik alan ile aynı frekansta dönmek zorundadır, aksi takdirde motorun ürettiği torkta dalgalanmalar oluşur. Maksimum torku elde edebilmek için bu iki manyetik alan arasındaki açı 90º olmalıdır, bunu başarabilmek için de rotor pozisyonunun yeterince sık aralıklarla ve hassas bir şekilde ölçülmesi gerekir.