Motorun belirli bir devir hızında istenen torku vermesi ve tasarımın bu devir hızında maksimum verimde olması amaçlanır. Senkron bir motor için elektromanyetik tork Formül (1) de belirtildiği gibidir. T, =-.!!!...[v,,,ı,E, sin(vl -a)-E;R, ]oı Wf z,I ltl Burada T,; Elektromanyetik tork, ros; Senkron açısal hız R,; Stator direnci, V, p h; Stator faz gerilimi, Ei Alan akım uyartımı tarafında endüklenen gerilim, Zd; Senkron empedans, a; arcsin ( Rs ) , uL; Yük açısı değeridir. Ztl Dinamik analizde motorun çözümlemesi, önceden belirlenen çalışma parametreleri istenilen aralıkta ve istenilen adım aralığında değişken olarak tanımlanarak sonlu elemanlar yöntemi ile yapılır ve performans parametreleri ortaya konur. Devir hızı değişken olarak tanımlanarak dinamik analiz yapıldığında elektromanyetik tork Grafik l'deki gibi oluşur. Yine devir hızına bağlı olarak elde edilen verim ve şebekeden çekilen akım Grafik 2'de verilmiştir.Motorun dinamik analizi sonucu elde edilen veriler veritabanına aktarılır. Bu veriler hidrolik analizde giriş verisi olarak kullanılır. Hidrolik analiz sonucu belirlenen pompa parametreleri de motor tasarımında optimizasyon için kullanılır. Motorun istenen su gücünü, minimum enerji kullanımını sağlamak ve istenen devir sayısında çalıştırabilmek için sürücü kullanılmaktadır. Sürücü devresi, sistemin o anki yük profilini belirleyerek anahtarlama hızı ve besleme gerilimini uygun değere ayarlar. Anahtarlama hızı motor devir hızının değişiminde ana etkendir. Yapılan tasarımın anahtarlama hızına bağlı veriminin değişimi Grafik 3'te verilmiştir. Sürücü devresi benzer şekilde motora uygulanan gerilimin efektif değerini değiştirerek, elektromanyetik tork değerinin değişmesini sağlar. Yapılan tasarımın besleme geriliminin efektif değerine bağlı veriminin değişimi Grafik 4'te verilmiştir. 3.2. Pompa Performans Eğrileri ve Akış Alanının Belirlenmesi Akış incelemeleri Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) programı kullanılarak gerçek95 90 2,00 +.-==::::=""""'--=--------1 I 1 .50 -----------........ ------i 85 - 80 � e..., 75 E � ::_ 1 ,00 70 ·;: 65 60 55 0,00 +-----...------,----�"r-----' 50 500 2500 4500 6500 o Devir Hızı (rpm) leştirilmiştir. Bu çalışma sonucu sirkülasyon pompasına ait performans eğrileri elde edilmiş ve pompa akış alanları incelenebilmiştir. Pompa akış analizinde katı modelin analize uygun hale getirilmesi için salyangoz ve fan katı modellerine ek olarak analizde Dönel Bölgeyi tanımlayacak fanı çevreleyen 3 boyutlu bir parça oluşturulmuştur. Yine modelde suyun salyangoza giriş ve çıkış hacimlerini tanımlayacak bölgelere yerleştirilen uzun silindirik hacimler oluşturulmuştur. Bu işlemlerden sonra CFD analizi için gerekli olan katı model hazırdır. (Resim 2) Daha sonra analiz ile elde edilmek istenen büyüklükleri çözümde verecek olan sınır koşulResim 2. Sirkülasyon pompasının katı modeli. 20 40 60 80 Anahtarlama Hızı (Hz) Grafik 1. Tork-Hız Karakteristiği Grafik 3. Anahtarlama Hızı -Verim 100 4,5 90 4 � �5 70 3 if. 60 cı: E 50 2, 5 - ·c 2 i >aı � cı: 30 1, 5 W 1 10 0, 5 0 ++-+-+-+-+++++++++-++-t-+-ı-+-ı-+ıH-ı-+ıı-+ı� 0 r§)� ,�(S' 1'($> ":rıı, cS> ';�. r;s) ,ş,ç;f> ½�'S' ret($> Devir Hızı (rpm) Grafik 2. Devir Hızı-Verim/Akım Grafiği 94 92 90 - 88 e �..., 86 ·2 84 > 82 80 78 76 '------- - -- ------� 50 100 150 200 250 300 350 Efektif Gerilim (V) Grafik 4. Efektif Belseme Gerilimi -Verim Tesisat Dergisi Sayı 184 - Nisan 2011 147
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=