FBE- Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Çimen, Mehmet Ali" ile FBE- Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeAsenkron motorlu lokomotifler için çekiş sistemi kontrolü(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019-02-04) Çimen, Mehmet Ali ; Gökaşan, Metin ; 504102103 ; Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği ; Control and Otomation EngineeringBu tez bir elektrikli lokomotif çekiş sistemi kontrolünde iki kritik kontrolörün tasarımı için yaklaşım geliştirmektedir. Bunlardan ilki elektrikli lokomotiflerde yaygın olarak kullanılan asenkron çekiş motorunun uygulamaya özgü problemlerini göz önüne alarak dayanıklı bir kontrolör tasarımı oluşturmaktır. İkinci bölümde bu amaca yönelik olarak literatürdeki çözümler taranmıştır. Bu bölümde çekiş motoru modellenmiş ve kontrolünün yapılabilmesi için akı gözlemleyicisi tasarlanmıştır. Rotor akısından oryantasyonlu kontrol yaklaşımı benimsenmiş ve bunun için bir akım kontrolörü tasarımı yapılmıştır. Akım kontrolörü olarak çekiş sistemleri dışında kendini kanıtlamış olan kompleks değişkenli akım kontrolörü temel olarak alınmıştır. Bu kontrolörün referans takibi performansı, parametre değişimine duyarsız olması, senkron frekansta bozucu etkileri giderme performansı diğer seçeneklere göre avantajlarıdır. Ancak, özellikle lokomotif çekiş sistemlerinde problem oluşturabilecek düşük frekans bozucu etkileri giderme performansı rakiplerine nazaran kötüdür. Bu problemin giderilmesi için literatürde akım kontrolörünü iki serbestlik dereceli bir kontrolör yapan aktif sönümleme direncinin geri besleme yoluna eklenmesi önerilmiştir. Böylece iç bir kontrol döngüsü ile bozucu etkiler azaltılmaktadır. Fakat, bu çözüm yüksek anahtarlama frekanslı endüstriyel uygulamalarda başarılı sonuçlar verirken, düşük örnekleme zamanına sahip düşük anahtarlama frekansında kararlılık problemlerine yol açabilmektedir. Bu sebeple normal uygulamalarda ihmal edilen gecikmeler ve doğrudan sürekli hal modelleri kullanılarak tasarlanan kontrolörler lokomotif çekiş motoru kontrolünde yetersiz kalmaktadır. Bu problemi aşmak için bu bölümde tüm gecikmeler hesaba katılarak ve ayrık zamanlı model kullanılarak aktif sönümleme direncinin sistem üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Buna göre motor ve evirici parametrelerine bağlı olarak sistemi kararlı kılan aktif sönümleme direnci aralığı belirlenmiştir. Bunun ötesinde bozucu etkileri en aza indirgeyebilecek optimum aktif sönümleme direnci seçimi için motor ve evirici parametrelerine bağlı analitik bir ifade bulunmuştur. Bu bölümde geliştirilen akım kontrolörü için benzetimler yapılmış ve dinamometre sistemi üzerinde deneyler yapılmıştır. Geliştirilen akım kontrolörü referans araç dışında bir şehir içi hafif raylı taşıtta ve bir dizel elektrikli lokomotifte de başarıyla uygulanmıştır. Geliştirilen kontrol yöntemi sahada, gerçek çalışma koşullarında, problemsiz bir şekilde kullanılmaktadır. Tez kapsamında geliştirilen ikinci yaklaşım kayma-kızaklama kontrolüne yöneliktir. Üçüncü bölümde kayma-kızaklama kontrol yöntemlerine dair literatür taraması yapılmıştır. Bu bölümde daha önceden geliştirilmiş ve benzetimleri başarıyla yapılmış bir yöntem hıza bağlı uyarlanabilir bir forma getirilmiştir. Düşük araç hızlarında kayma-kızaklamanın daha kolay oluştuğu bilinen bir gerçektir. Araç hızının değişiminin kayma-kızaklama kontrolü üzerindeki etkisi bu bölümde analiz edilmiştir. Maksimum adezyon kuvvetinin %90'ını elde edebilmenin yüksek hızlarda daha kolay olduğu gösterilmiştir. Motor torkuna verilen sinüzoidal bir tanıma işaretinin, motor hızında aynı frekansta oluşan işarette oluşturduğu faz kayması adezyon karakteristiği ile ilgili bilgi vermektedir. Bu kapsamda sektörde de kullanılmakta olan bu yöntemde araç hızına bağlı olarak istenen faz kayması aralığı uyarlamalı olarak değiştirilmiştir. Yapılan benzetimlerde uyarlanabilir hibrit yöntemin sıklıkla kullanılan diğer yöntemlere ve baz alınan yönteme göre daha iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.