Doğrudan akı ve moment kontrollü asenkron motorun güç kayıplarının minimizasyonu

Abstract

Asenkron motor sürücülerinin yüksek performans kontrolü ve tahmin teknikleri, araştırma ve geliştirme sorumluları için çok büyüleyici bir konudur ve literatürde çok büyük ilgi kazanmıştır. Modern dijital sinyal işlemcilerinin, ASIC ciplerinin, güçlü kişisel bilgisayarların, kullanıcıya göre tasarlanmış simülasyon ve CAD araçlarının, yapay zeka tekniklerinin bulunması, kontrol ve tahmin tekniklerinin ilerlemesi sürekli olarak a.c. sürücülerin yüksek performanslı çalışmasının keşif sahasının genişletmektedir. Bu çalışmada doğrudan akı ve moment kontrollü bir asenkron motorun güç kayıplarının minimizasyonu incelenmiştir. Bu sayede hem hızlı bir moment cevabı elde edilmekte hemde yüksek verimli bir çalışma sağlanmış olmaktadır. Akı ve momentin ani değerleri primer değişkenlerinden hesaplanmaktadır. Akı ve moment doğrudan ve birbirlerinden bağımsız olarak optimum evirici anahtarlama modlan seçilerek kontrol edilir. Bu seçim çalışmanın her anında en hızlı moment cevabı ve en yüksek verimliliği elde etmek, hatayı akı ve moment histerezis bantları içinde sınırlandırmak için yapılır. Doğrudan akı ve moment kontrollü bir asenkron motorun güç kayıplarının minimizasyonunu sağlamada akı ve moment histerezis bant genişliklerinin oram optimum olarak seçilmiş ve MATLAB programlama dilinde oluşturulan simülasyon programı ile yöntem gerçeklenmiştir. Birinci bölümde a.c. makinelerin tarihi süreç içerisindeki gelişimi, d.c. makinelere göre avantaj lan ve dezavantaj lan açıklanmıştır. İkinci bölümde a.c. makinelerinin uzay fazör modelinin çıkarımı incelenmiş, doğrudan akı ve moment kontrolünde kullanılacak asenkron makinenin matematiksel modeli verilmiştir.

High performance control and estimation techniques for induction motor drives are very fescinating subjects of R&D, and recently, they received wide attention in the literature. The advent of digital signal processors, ASIC chips, powerful personal computers, user-friendly simulation and CAD tools, artificial intelligence techniques, and advancement of control and estimation theories are continuously extending the frontier of high performance a.c. drives. Power loss minimization of an induction motor with direct flux and torque control are investigated. It makes possible both quick torque response and high efficiency operation at the same time. The instantaneous values of the flux and torque are calculated from only the primary variables. They can be controlled directly and independently by selecting optimum inverter switching modes. The selection is made so as to restrict the errors of the flux and torque within the hysteresis bands and to obtain the fastest torque response, highest efficiency ai every instant. Power loss minimization of an induction motor with direct flux and torque control is verified by MATLAB simulation programme,in which optimum flux and torque bandwides ratio is considered. In chapter 1 historical development progress of a.c. machines and the differances between a.c. and d.c. machines are introduced. In chapter 2 space phasor theory of induction machines are discussed and the mathematical model which is used in simulation programme are obtained. In chapter 3 high performance of the induction machines are discussed and by describing different control structures, the necessity of the control programme used are stated Xll In chapter 4 direct flux and torque control of a.c. machines are discussed and the method on power loss minimization are explained. Additionally, the simulation programme including a.c. machine model and the results are given.