Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Okan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mechatronics Engineering Ph.D. Program, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ÖMER CİHAN KIVANÇ
Danışman: Salih Barış Öztürk
Özet:
Yapılan çalışmada sürekli mıknatıslı senkron makineler
(SMSM) için düşük maliyetli, yüksek performanslı bir pozisyon sensörsüz kontrol
metodu önerilmektedir. Önerilen metotta ileri-geri beslemeli dq–ekseni
stator gerilimleri, SMSM sürekli hal denklemleri kullanılarak sensörsüz kontrol
algoritması elde dilmiştir. PI akım kontrolörlerinin çıkış değerlerinden
faydalanılarak ileri-geri beslemeli
stator gerilim modelleri oluşturulmuştur. Önerilen yöntem hızlı değişim
gösteren parametrelerin tahmininde ileri-geri
beslemeli stator gerilimi tahmin yöntemini kullanırken, yavaş değişim gösteren stator
direnci ve rotor halkalanma akısı parametrelerini model referans adaptif system
(MRAS) ile tahmin etmektedir. Önerilen metodun back-EMF tahminine dayalı bir yöntem olması sebebiyle parametre
değişiminden kaynaklanan bozucu etkiler MRAS ile çoklu parametre tahmini
yapılarak, online parametre güncellemesi ile giderilmektedir. Literatürde ve
endüstride kullanılan diğer sensörsüz kontrol metotları ile
karşılaştırıldığında basit, uygulanabilir ve geniş hız aralığında verimli
çalışan bir metot elde edilmiştir.
Geliştirilen metodun düşük maliyetli SMSM tahrik
sistemlerine entegrasyonunu sağlamak amacıyla rotor pozisyon açısına ihtiyaç
duymayan bir dört anahtarlı üç fazlı evirici yapısı için uzay vektör darbe
genişlik modülasyonu (UVDGM) yöntemi önerilmektedir. Böylelikle küçük güçlü SMSM’de
düşük hızlarda etkin bir kontrol yöntemi sağlanmış olacaktır.
Yapılan
çalışmanın akış organizasyonu sırasıyla ifade edilmektedir. Bölüm 1’de MATLAB/Simulink
programında yer alan MATLAB fonksiyonları kullanılarak pozisyon sensörüne sahip
bir SMSM’nin alan-yönlendirmeli
kontrolünün modelleme ve simülasyonu yapılmıştır. Bölüm 2’de MRAS metodu ile
çoklu parameter tahmini yapılarak SMSM için basit ve verimli bir ileri-geri stator gerilim tahminine dayalı
pozisyon sensörsüz kontrol metodu geliştirilmiş ve detaylı bir şekilde ifade
edilmiştir. Bölüm 3’de pozisyon sensörlü SMSM’nin hız kontrolü için dört
anahtarlı evirici topolojisi ve düşük maliyetli, verimli bir kontrol
algoritması geliştirilmiştir. Bölüm 4’de SMSM hız kontrolü için ileri-geri beslemeli stator gerilim tahminine
dayalı bir sensörsüz kontrol algoritması geliştirilmiş ve Bölüm 3’de önerilen
eksiltilmiş anahtarlı evirici topoloji kullanılarak düşük maliyetli bir tahrik
sistemi elde edilmiştir. Bölüm 5’de ileri-geri
beslemeli stator gerilim tahminine dayalı sensörsüz kontrol algoritması çoklu
parametre tahmini ile bir arada uygulanmış ve doğrudan tahrikli, küçük güçlü
SMSG’lerin geniş bir hız aralığında çalışmasına imkan tanıyan bir sensörsüz
kontrol metodu geliştirilmiştir. Bölüm 6’da ise Bölüm 5’de önerilen sensörsüz
kontrol algoritması düşük maliyetli ve eksiltilmiş anahtarlı, sırt-sırta bağlı, iki seviyeli çevirici
kontrollü SMSG’ler için geliştirilmiş ve detaylı olarak anlatılmıştır.
Geliştirilen metotlar simülasyon ve deneysel çalışmalar ile desteklenmiş ve
Bölüm 7’de elde edilen bulgular ve sonuçlar ifade edilmiştir.