Elektrikli Araçlar için HUB Motor Tasarımı ve Prototip Üretimi

Geçmişten günümüze doğru otomobillerin kullanım alanları ve sıklıkları giderek artmış, hayatımızın önemli bir parçası halini almıştır. Yaygın olarak pek çok ülke hala fosil yakıtlarla çalışan araçları kullanıyor olsa da bu yakıtların yenilenemez enerji kaynağı olarak tanımlanmasından dolayı tükenecek olması ve çevre kirliliğinin her geçen gün artmasından dolayı otomobillerde yakıt için yeni arayışlara yol açmıştır. Otomobillerin sahip olduğu dış yüzeylerindeki direnç, yola tutunma sistemleri ve aerodinamik özellikler; sürüş sırasındaki hissedilen konfor, gürültü seviyesi, araç dinamiği ve harcanan yakıt gibi birçok parametreye etkisi bulunmaktadır. Bir diğer etken ise aracı yola tekerlekleriyle bağlayan süspansiyon sistemleri ve özellikle ön kontrol sistemleridir. Dış rotorlu yapma nedeni olarak, içi dönen rotorlardaki %3 ila %5 arasında değişen kayıplardır. Hub motor tekerlek içine yerleştirilen, merkeze bağlı ve elektrikli araçların tekerleklerinin ivmelenmesinde kullanılan senkron elektrik makineleridir. Bu makinelerin birçok avantajları ve bunun yanı sıra bazı dezavantajları da vardır ki, tasarlanacak elektrik makinesi türü seçiminde bu faktörler dikkate alınmıştır. Yüksek verim, düzenli bakıma gerek duymaması, sessiz çalışma ortamı, kolay soğutma ve estetik olarak da standartta mevcut bir öğeye yani tekerlek içine bağlanmasından dolayı az alan kaplaması ve aracın görsel tasarımını bozmaması gibi avantajlara sahiptir. Dezavantajlarına örnek olarak, karmaşık kontrol sistemine sahip olması, pahalı bir sistem oluşu, stator sargılarında oluşan komütasyon nedeniyle pozisyon algılayıcı sensörlere ihtiyaç duymasıdır ki, bizim motorda bu sensörler Alan etkili (Hall effect) sensörler seçilmiştir ve rotor pozisyonu, geçen akım, manyetik alanın şiddet ve yönü, oluşacak gerilimin şiddet ve yönünü tayin eder. Yapılan çalışmada HUB 3kW,48 V Hub motor tasarlanacaktır. Motor tasarlanmaya başlamadan önce, belirli temel motor hesaplamaları yapılacak ve bulunan değerlerin teorik olduğunu göz önünde bulundurularak bağıl hata yüzdesi %8-10 arasında kabul edilmiş olarak analiz ve çizimlerde dikkate alınacaktır. Hesaplanmış değerler üzerinden ANYS Electronics programında elektromanyetik analizleri ve sonlu elemanlar analizleri yapılacak, ANYS Workbench programından gerekli mekanik analizler yapılarak motorun çalışma durumundaki elektriksel ve mekaniksel performans etkileri gözlemlenecektir. Bulunan eksiklikler ve hatalar optimize edilerek motor iyileştirilecektir. Bu çalışmada motor tasarım parametrelerinin performans üzerindeki etkileri ANYS programında gerçekleştirilecek olan analizler ile belirlenerek elektrikli araçlar için HUB motor tasarımı gerçekleştirilecektir. Gerçekleştirilen motora ait parametreler motorun performansını ölçeceğimiz deney düzeneği üzerinden belirlenerek gerçek değerler ile analiz sonuçları karşılaştırılmış olacaktır. Bu da elektrikli arabaların her geçen gün artmaya başladığı günümüzde üniversitemiz adına bir alt yapı oluşturmuş olacaktır.