Asenkron motorların hız algılayıcısız kontrolünde yeni bir algoritmanın geliştirilmesi ve uygulaması

Abstract

Asenkron motorlar sağlam yapıları, fiyatlarının ucuzluğu ve bakımlarının kolay oluşusebebiyle endüstride en çok tercih edilen elektrik motorlarıdır. 1980'lere kadar cevap vermesürelerinin yavaş olması ve kontrol sistemlerindeki karmaşıklıktan dolayı dijitaluygulamalarda pek kullanılmasalar da, günümüzde vektör kontrolündeki gelişmelerle, cevapverme süreleri iyileştirilerek servo sistemlerde kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca algılayıcısız(hız geri beslemesiz) gerçekleştirilen asenkron motor vektör kontrolü ile, diğer elektrikselsürücü sistemlerine kıyasla, maliyet de önemli miktarda azaltılabilir.Azaltılan maliyet avantajına rağmen, asenkron motorun karmaşık ve değişken parametreleriçeren yapısından dolayı geçici rejimde sorunlar yaşanması, bu motorların endüstriyeluygulamalarda algılayıcısız kontrolde kullanılmasını sınırlamıştır. Bu dezavantajı ortadankaldırmak amacıyla, motorun hız kestiriminin yapıldığı gözlemleyici yapısı üzerine farklıakademik ve endüstriyel çalışmalar yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında da en etkin parametredeğişimi olan rotor zaman sabiti değişiminin oluşturduğu olumsuz etki azaltılarak,algılayıcısız kontrolün gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bunun için kayan kip yaklaşımı ilerotor zaman sabiti değişimi, Luenberger gözlemleyicisi tabanlı bir gözlemleyiciye ilaveedilerek, bu değişimden daha az etkilenen yeni bir gözlemleyici oluşturulmuştur. Daha sonrabu gözlemleyici asenkron motorun rotor akı yönlendirmeli kontrolünde kullanılmıştır.Kontrol, bilgisayarın ISA yoluna takılan bir kontrol kartının kullanımı ile gerçekleştirilmiştir.Kullanılan kontrol kartında bulunan analog dijital dönüştürücü ile motorun akım ve gerilimbilgileri yazılıma aktarılmış, motora bağlı olan kodlayıcı ile motorun gerçek hızı alınmış veyazılımdan elde edilen kestirilmiş hız ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda,sürekli rejimde motorun gerçek hızı ile kestirilen hız arasında büyük bir yakınlık sağlandığıgörülmüştür.Sistem gerçekleştirilmeden önce, Matlab ortamında, oluşturulan gözlemleyici ile rotor akıyönlendirmeli kontrolün simülasyonu yapılmıştır. Bu simülasyon sonuçlarına bakılarakgözlemleyici katsayıları ile diğer katsayılar ayarlanmıştır. Elde edilen sonuçlar karşılaştırmalıolarak verilmiştir. Gerçek zaman uygulamalarında C programlama dili kullanılmıştır.