Lineer Fırçasız DC Motor Tasarımının Ticari Araçların Kayar Kapı Sistemlerine Uygulanması ve Kontrol Edilmesi
Abstract views: 23
/ 
PDF downloads: 12
Keywords:
Lineer (Lineer) Motor, Otomatik Kayar Kapı Mekanizması, Kapı Sistemi, Araç Elektrifikasyonu, Motor Sürücü/Motor Kontrolcü TasarımıAbstract
Toplu taşımada kullanılan van tipi ticari araç sayısındaki hızlı artış, bu araçlardaki otomatik kayar
kapı sistemlerinde daha hafif, güvenilir ve sessiz çözümlere olan ihtiyacı artırmaktadır. Geleneksel
kremayer–pinyon dişli, DC motor ve rulman temelli mekanizmalar; çok sayıdaki mekanik bileşen nedeniyle
hem sistem kütlesini yükseltmekte hem de arıza olasılığını artırmaktadır. Bu nedenle, yüksek kuvvet/ağırlık
oranı, kompakt yapısı ve düşük gürültü seviyesi sayesinde lineer motor tahrikli kapı sistemleri öne
çıkmaktadır.
Bu çalışmada, ECE R10 ve ECE R107 regülasyonlarını sağlayan bir kayar kapı tahrik sistemi geliştirilmiş
ve bu amaçla lineer fırçasız doğru akım (LBLDC) motor tasarlanmıştır. Tasarım sürecinde sargı yerleşimi,
oluk ve diş ölçüleri ile oluk/kutup kombinasyonları başlıca optimizasyon değişkenleri olarak ele alınmıştır.
Kapı hareketi için aracın kapısına ait sonlu elemanlar modeli oluşturulmuş, tanımlanan hareket profilleri
üzerinden gerekli doğrusal itme kuvveti hesaplanmıştır. 12 oluk/10 kutuplu motor topolojisi; verim, ağırlık,
moment üretimi ve üretilebilirlik kriterleri açısından karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiş, prototip
üretimi ve deneysel test sonuçları sunulmuştur.
Elde edilen bulgular, yüksek kontrol kabiliyetine sahip, daha hafif ve regülasyonlara uyumlu bir kapı tahrik
sisteminin van tipi ticari araçlara uygulanabilir olduğunu göstermektedir. Ayrıca, elektrikli ve elektronik
donanım kullanımının hızla arttığı modern otomotiv endüstrisinde, geliştirilen bu lineer motor temelli
çözümün gelecekteki otonom ve akıllı kapı sistemleri için de ölçeklenebilir bir altyapı sunduğu ortaya
konmuştur.
Downloads
References
X. Wang, Y. Wang, T. Wu, “The Review of Electromagnetic Field Modeling Methods for Permanent-Magnet Linear Motors,” Energies 2022, vol. 15, pp. 3595.
X. Chen, H. Jiang, Z. Li, K. Liang, “Modelling and Measurement of a Moving Magnet Linear Motor for Linear Compressor,” Energies 2020, vol. 13, pp. 4030.
O. Ustun, O.C. Kivanc, M.S. Mokukcu, “A Linear Brushless Direct Current Motor Design Approach for Seismic Shake Tables,” Appl. Sci. 2020, vol. 10, pp. 7618.
T. Xia, H. Yu, L. Huang, C. Liu and X. Liu, "Design and optimization of a field-modulating permanent magnet tubular linear generator for directdrive wave energy conversion," 2016 IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC), Miami, FL, USA, 2016, pp. 1-1.
J. Wang, W. Wang, K. Atallah and D. Howe, "Comparative studies of linear permanent magnet motor topologies for active vehicle suspension," 2008 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, Harbin, China, 2008, pp. 1-6.
H. Yun, J. Lee, J. Choi, M. Je, et al., "Study of Optimizing Sliding Door Efforts and Package Layout," SAE Int. J. Passeng. Cars - Mech. Syst. Vol. 10, no. 1, 2017.
Yun, H.I. and Yim, C.S., “The Study of Optimization of Sliding Door Effect,” SAE Technical Paper 2019-01-1425, 2019.
J.A.D. Hernández, N.D. Carralero, E.G. Vázquez, “A 3-D Simulation of a Single-Sided Linear Induction Motor with Transverse and Longitudinal Magnetic Flux,” Appl. Sci. 2020, vol. 10, pp. 7004.
J. Lu, X. Zhang, S. Tan, X. Guan, W. Ma and S. Song, "Research on a Linear Permanent Magnet Brushless DC Motor for Electromagnetic Catapult," in IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 43, no. 6, pp. 2088-2094.
X. Li, X. Wang and S. Yu, "Design and Analysis of a Novel TransverseFlux Tubular Linear Switched Reluctance Machine for Minimizing Force Ripple," in IEEE Transactions on Transportation Electrification, vol. 7, no. 2, pp. 741-753.
A. H. Isfahani, B. M. Ebrahimi and H. Lesani, "Design Optimization of a Low-Speed Single-Sided Linear Induction Motor for Improved Efficiency and Power Factor," in IEEE Transactions on Magnetics, vol. 44, no. 2, pp. 266-272.
G. Zhou, X. Huang, H. Jiang, L. Tan and J. Dong, "Analysis Method to A Halbach PM Ironless Linear Motor With Trapezoid Windings," in IEEE Transactions on Magnetics, vol. 47, no. 10, pp. 4167-4170.
L. Li, M. Ma, B. Kou and Q. Chen, "Analysis and Optimization of Slotless Electromagnetic Linear Launcher for Space Use," in IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 39, no. 1, pp. 127-132.
A. Rahideh, A. Ghaffari, A. Barzegar and A. Mahmoudi, "Analytical Model of Slotless Brushless PM Linear Motors Considering Different Magnetization Patterns," in IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 33, no. 4, pp. 1797-1804.
A. Lachheb, J. Khediri and L. E. Amraoui, "Modeling and Performances Analysis of Switched Reluctance Linear Motor for Sliding Door Application," 2018 15th International Multi-Conference on Systems, Signals & Devices (SSD), Yasmine Hammamet, Tunisia, 2018, pp. 1336- 1341.
J. -H. Kim, S. -H. Park, J. -Y. Ryu and M. -S. Lim, "Comparative Study of Vibration on 10-Pole 12-Slot and 14-Pole 12-Slot PMSM Considering Tooth Modulation Effect," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 70, no. 4, pp. 4007-4017, April 2023.
D. Xiang, Z. Q. Zhu, D. Liang, Y. Wu, F. Xu and Y. Cheng, "Interaction Effects of PM Tolerances and Rotor Eccentricities on Cogging Torque of 12-slot/10-pole PM Machines," in IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 60, no. 5, pp. 6648-6659
