Sürekli mıknatıslı senkron motorun doğrudan moment kontrolünün DSP tabanlı yeni bir algoritma geliştirilerek gerçekleştirilmesi

Abstract

Sürekli mıknatıslı motorların, uyartım akımının mıknatıslar tarafından sağlanması nedeniyle kayıplarının az, verimlerinin yüksek oluşu bu motorlara olan ilgiyi arttırmaktadır. Bu sebeple özellikle son yıllarda sürekli mıknatıslı senkron motorlar üzerine birçok çalışma yapılmaktadır. Bununla birlikte yarı iletken teknolojisi ve mikroişlemcilerdeki gelişmeler ile yeni kontrol yöntemlerinin getirdiği olanaklar, sürekli mıknatıslı makinaların bilgisayar destekli üretim, robotik, elektrikli arabalar gibi birçok tahrik sistemine uygulanabilirliğini arttırmıştır. Sürekli mıknatıslı senkron motorlar (SMSM) içerisindeki sürekli mıknatıslar sabit alan akısı ürettiklerinden, rotor akımının değişimi klasik tip senkron motorlarda olduğu gibi kolaylıkla kontrol edilemez. Bu amaçla vektör kontrol teorisi geliştirilmiştir. Akı vektör kontrolünün en büyük dezavantajı, yüksek doğruluk için bir takogeneratör veya enkoder kullanma zorunluluğudur. Bu durum, sürücü sisteminin uygulanmasını zorlaştırır ve fiyatını arttırır. Sürücü sistemini basit ve verimli hale getirmek için makinaya ait temel kontrol değişkenleri kullanılmalıdır. Doğrudan moment kontrolünde (DTC) motor akısı ve momentinin temel kontrol değişkenleri olarak kullanılma düşüncesi, DC sürücülerde yapılan işlemi temel almaktadır. Bu tezde, sürekli mıknatıslı senkron makinanın doğrudan moment kontrolü ile denetimi üzerine yeni bir yaklaşım getirmek amaçlanmıştır. Sürekli mıknatıslı senkron motorun yapısına ve matematiksel modeline değinilerek, doğrudan moment kontrolünde kullanılacak yeni algoritmanın oluşturulması üzerinde çalışılmış ve bu algoritmanın dijital sinyal işleyici (DSP) ile uygulanmasında kullanılacak olan uygun güç elektroniği devrelerinin, kontrol kartlarının ve sürücülerin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Önerilen sistemin ve tekniğin etkinliği, hızlı moment dinamik cevabı ile doğrulanmıştır. Ayrıca motorun yüklenmesini sağlayacak olan generatör tarafında çift yönlü bir sürücü kullanılarak, sistemde harcanan enerjinin bir kısmı şebekeye aktarılarak geri kazanılmıştır.