İndüksiyon Motorunun Sensörsüz Hız Kontrolü Uygulaması

Abstract

İndüksiyon motorları sağlam yapıları, fiyatlarının ucuzluğu ve bakım gerektirmemelerinden dolayı endüstride en çok tercih edilen elektrik motorlarıdır. İndüksiyon motorları ile ilgili mevcut matematik modellerin, gelişen teknoloji ile indüksiyon motoru sürme tekniklerine uygulanabilmesi sonucu önemli sonuçlar elde edilmeye başlanmıştır. İndüksiyon motorunun hız ve konum kontrol devrelerinde kullanılan algılayıcıların azaltılması, düşük maliyetli ve yüksek güvenirliğe sahip indüksiyon motor sürücülerin ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Gerekli hız verisini elde etmek için kullanılan sensörler yerine sensörsüz hız kontrolü yapan gözlemleyiciler kullanılması bu tez çalışmasının konusunu oluşturmuştur. Bunun için öncelikle indüksiyon motorun kontrolünde kullanılan matematiksel model elde edilmiştir. Daha sonra indüksiyon motorun kontrol çeşitleri incelenmiştir. Sincap kafesli asenkron motora, basit ve kolay uygulanabilir oluşundan dolayı, v/f kontrol sistemi uygulanmıştır. Asenkron motorun gürültülü yapısına daha uygun oluşundan dolayı gözlemleyici olarak kalman filtresi seçilip, algoritması elde edilmiştir. Genişletilmiş kalman filltreli V/f kontrollü indüksiyon motorunun blok diyagramı Matlab/Simulink programı ile elde edilmiştir. Genişletilmiş kalman filtresinin ve motorun hız davranışını inceleyebilmek için değişik hız, yük ve direnç aralıkları için Matlab/Simulink programında sayısal benzetim sonuçları elde edilmiştir.

Induction motors are the most preferred in industry due to having rigid structure, ease of maintenance and low price. As a result of induction motor’s present mathematical models and developing technologies, important results have been obtained. Reduction of control sensors of induction motor both in speed and position reduce the price and develop the reliability of the induction motor drive. Observers used in sensorless speed control instead of sensors which are used to obtain data had formed this thesis subject. First, mathematical model which is used to achieve induction motor control is obtained. Then induction motor control algorithm was examined. V/f control which was simple and easily applicable was implemented to the induction motor. Because of the noisy structure of the induction motor Kalman filter has been selected and the algorithm has been obtained. V/f control of induction motor with extended Kalman filter was obtained in Matlab/Simulink. In order to investigate behaviour of extended Kalman filter and motor speed, simulation results was obtained for various speed, load and resistance.