SÜREKLİ MIKNATISLI SENKRON MOTORLARA VEKTÖR VE DOĞRUDAN MOMENT KONTROL YÖNTEMLERİNİN UYGULANMASI

Abstract

Sürekli mıknatıslı senkron motorlar bir çok üstün özelliklerinden dolayı son zamanlarda bir çok alanda kullanılmaya başlandı. Verimlerinin yüksek olması, mıknatıslardan dolayı yapılarının esnekliği ve yüksek güç yoğunluğu gibi avantajlarına ilaveten, sürekli mıknatıs fiyatlarında düşüş ve enerji fiyatlarında artış eğilimi nedeniyle uygulamada cazip görülmektedirler. Asenkron motora göre ömür boyu maliyeti daha düşük olan sürekli mıknatıslı senkron motor üzerine, araştırmalar ve yüksek performanslı uygulamalar artarak devam etmektedir.Yüksek performanslı AA sürücülerin temelini oluşturan, vektör kontrol yöntemi ile doğrudan moment kontrol yöntemlerinin her ikisi de moment kontrolü gerçekleştirir ve AA elektrikli sürücü sistemleri uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu tez çalışmasında sürekli mıknatıslı senkron motor için vektör kontrol ve doğrudan moment kontrol yöntemleri incelenerek, bu yöntemlere dayalı hız kontrol sistemlerinin, benzetimleri yapılarak, yöntemlerin değerlendirmeleri yapılmıştır.Vektör kontrol yöntemi, histerezis akım kontrollü ve uzay vektör modülasyon yöntemine dayalı kontrol yöntemleri olarak ayrı ayrı ele alınmıştır.Doğrudan moment kontrol (DTC) yönteminde stator akısının tahmin edilme şekline göre gerilim ve akım modeli olmak üzere iki yaklaşım kullanılabilir. Bu modeller dikkate alınarak DTC sisteminin yapısı incelenmiştir. Ayrıca UVDGM yöntemine dayalı DTC yöntemi de incelenmiştir. İncelenen yöntemlere dayalı hız kontrol sistemlerinin benzetimleri yapılmıştır.Elde edilen benzetim sonuçları açısından vektör kontrol yöntemi ile doğrudan kontrol yöntemleri karşılaştırılmıştır.

Permanent magnet synchronous motors have been used in many fields. They are seen attractive in some practical application because of they have certain good features such as high efficiency, flexible structure due to the magnets and high power density. Magnet prices are declining while energy prices are increasing in world. For this reason, life-long costs of PMSM?s are less than those of induction motors. There are a lot of high performance applications and research about PMSM?s.Vector and direct torque control methods are the basis of high-performance AC drive systems. They make principally torque control and they are commonly used in electrical drive systems.In this study, vector and direct torque control of PMSM are investigated. Speed control systems based on these methods are simulated and the results are evaluated.Vector control methods using hysteresis current control method and space vector modulation method are separately discussed.Stator flux can be estimated according to the voltage or the current model approaches in Direct Torque Control (DTC) method. These models were used in order to examine the structure of DTC system. Moreover, the DTC system based on the SVPWM method was also examined. Speed control systems based on the investigated methods are simulated in Matlab/Simulink program.Vector and direct torque control methods are compared in according to simulation results obtained from speed control system of PMSM.