Elektrikli araca yönelik düşük akım salınımlı doğrudan moment kontrolü algoritması geliştirilmesi
Development of direct torque control algorithm with low current harmonics for an electrical vehicle
- Tez No: 620367
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KAYHAN GÜLEZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Üç fazlı asenkron motorlar, Three phase induction motors
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hava Harp Okulu Komutanlığı
- Enstitü: Havacılık ve Uzay Teknolojileri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Petrol türevi yakıtlarında maliyetlerin artacağı beklentisi ve bu yakıtların kullanımının çevreye verdiği zararlar nedeni ile elektrikli araçlara olan eğilim artmaktadır. Elektrikli araçların yaygınlaşmasının önündeki iki büyük engel maliyet ve menzil problemidir. Doğrudan Moment Kontrolü (DMK) kullanılan asenkron motor sistemleri düşük maliyetli olması, hızlı moment cevabı, stator direnci hariç parametre değişimlerinden duyarsız olması ve kolay uygulanması nedenleri ile elektrikli araçlarda tercih edilmektedir. Diğer yandan akustik gürültü, performans azalması ve elektromanyetik girişim gibi sonuçlar doğuran değişken anahtarlama frekansı ve akım salınımı problemi, yöntemin geliştirilmesi gereken taraflarındandır. Bu çalışmada DMK'nın hızlı moment cevabı ve parametre değişimlerinden bağımsızlığı gibi özellikleri korunarak, histeresis tabanlı, stator akı referanslı, gerilim vektörlerinin uzay vektör darbe genlik modülasyon tekniği ile üretildiği yeni bir DMK algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen metot ile motorun akım harmoniklerindeki azalma, sabit anahtarlama frekansı kullanılarak ve moment cevabında bir bozulma olmadan sağlanmıştır. Geliştirilen yöntem, temel DMK donanım altyapısı ile uygulanabilmesi sebebi ile mevcut motor sürücülerinde yazılım değişikliği ile uygulanabilirdir. Yöntem Matlab/Simulink yazılımı ile benzetim ortamında geliştirildikten sonra, başarımı DS-1104 dijital sinyal işleme ünitesi kullanılarak laboratuvar ortamında deneysel olarak gerçeklenmiştir.
Özet (Çeviri)
The demand on electrical vehicle is increasing in parallel with increases in fuel prices and increases in the environmental damage by internal combustion engine vehicles. The cost and the range are major difficulties in utilizing the electrical vehicles amongst people. Induction motor (IM) is one of the candidate motors for the low cost electrical vehicle applications. IM has comparable performance with respect to the permanent magnet alternatives as well. IM application with Direct Torque Control (DTC) is a preferred combination for traction system since it is cost effective, easy to apply, having fast torque response and not being sensitive to the parameter changes. On the other hand varying switching frequency and current distortion are the main problems of the method which results in acoustic noise, low efficiency and also electromagnetic interference. Active and/or passive harmonic filters are inserted to traction system to compensate the side effects of DTC, thus it increases the weight and the cost of overall system. Development of effective control system with low current harmonic, while preserving the fast torque response of DTC, is an approach to reduce the overall cost of the traction system. This study proposes a hysteresis based voltage vector selection approach for stator flux oriented DTC with space vector pulse width modulation, while preserving the fast torque response and parameter independent feature of conventional DTC. The outcome of the study is low current harmonics with fixed switching frequency The proposed control method is applied to IM system for small scooter application, on the other hand it can be applied to more powerful motor systems or permanent magnet motors for higher performance applications, which can be assumed as a future work. In conventional DTC, the optimum voltage vector is selected to reduce the torque and the flux linkage error. Since the torque error is assumed as higher priority, the principle of operation is: if the torque is in the predetermined interval, the flux linkage error will be corrected. This results in high fluctuations in the flux linkage, especially when the torque reference is shifted. Also while driving the motor, stator flux linkage vector moves in the both direction clockwise or counter clockwise independently from the rotation of rotor, which results in current fluctuations due to flux fluctuations. The proposed method has two distinct difference from the basic DTC. First it controls the torque and stator fluxlinkage seperately, the error in one of it does not effect the other. Secondly the fluxlinkage vector is rotated in the direction of the rotor smoothly, thus reducing the fluxlinkage and the phase current ripple. The proposed method is developed via conventional DTC hardware, and makes it applicable to current motor drive systems via software adaptation. The method is developed in Matlab/Simulink environment and its performance is also demonstrated with DS-1104 digital signal processing system in the laboratory tests with 750 Watt squirrel cage IM drive system
Benzer Tezler
- Devrelerin büyük işaret cevaplarının bilgisayar yardımıyla bulunması
Başlık çevirisi yok
NÜKHET GÜNEYİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU
- Osilaskoplar için dijital hafıza ünitesi sentezi
Başlık çevirisi yok
ZİHNİ LİMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU
- Analog dijital çeviricilerin analiz ve sentezi
Başlık çevirisi yok
ALİ ÇAPRAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU
- Örnekle-tut ve analogtan dijitale çevirme devrelerinin analiz ve sentezi
Başlık çevirisi yok
ERTUĞRUL İPEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU
- Katı yakıtların akışkan yatakta yakılması ve katı miktarının yatak yüksekliğine etkisi
Combustion of solid fuels in the fkuidized beds and the effects of solid quantity to the height of bed
KAMİL BEKİR KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ YÜCEL UYAREL