Araç Elektrik Sistemleri İçin Değişken Hızlı Sabit Mıktanıslı Senkron Generatörün Gerilim Regülasyonu

Abstract

Bu çalısma kapsamında öncelikle geleneksel araç elektrik sisteminin özellikleri incelenmistir. Kursun-asit akünün elektriksel ve elektrokimyasal özellikleri açıklanmıs ve sisteme etkisini analiz etmek amacıyla matematiksel modeli olusturulmustur. Bu model kullanılarak akünün sarj ve desarj transfer fonksiyonları elde edilmistir. Đlerleyen kısımlarda yeni alternatör teknolojileri incelenmis, bu teknolojilerin özellikleri Lundell-tipi alternatör ile kıyaslanmıstır. Sonuç olarak otomotiv sektörünün artan taleplerini karsılayabilecek sabit mıknatıslı senkron makina önerilmistir. Gerilim regülasyonu için anahtarlamalı doğrultucu önerilmis ve özellikleri incelenmistir. Farklı hız, elektriksel yük ve akü sarj seviyesi durumlarında sistem gerilimi sabit olması gerektiğinden, kapalı çevrim kontrol sistemi tasarımı yapılmıstır. Bunun için özellikle sistemin açık çevrim transfer fonksiyonu akünün sarj durumuna göre hesaplanmıstır.

In this study, first the properties of conventional vehicle electrical system have been introduced. The electrical and electrochemical properties of lead-acid battery have been explained and in order to analyze its effect on the system, a mathematical model has been derived. By using this model, transfer functions for charge and discharge processes have been calculated. In the next stage, new alternator trends have been introduced and compared with Lundell technology. As a result, a permanent magnet synchronous machine has been proposed, which can be a long term solution to supplying the increasing electrical power demand of automotive industry. For the voltage regulation a switched-mode rectifier has been proposed and its operational properties have been discussed. Finally, a closed-loop voltage regulation system has been designed, because the system voltage should always be constant for variable speed, electrical load and battery state-of-charge conditions.