Modelling and control of 6/8 external rotor switched reluctance motor
6/8 dıştan rotorlu anahtarlamalı relüktans motorun modellenmesi ve denetimi
- Tez No: 801402
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL İBRAHİM OKUMUŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, altı statör ve sekiz rotor kutuplu dıştan rotorlu anahtarlamalı relüktans motorun Matlab & Simulink ortamında modellenmesi ve denetleyici tasarımı yapıldı. Motor denetiminde önemli bir parametre olan faz akı bağlantısının (flux linkage) tahmini, sadece faz akımının giriş olarak kullanıldığı yapay sinir ağları yöntemiyle gerçekleştirilerek literatüre özgün bir katkı sağlandı. Bunun için literatürde“nonlinear autoregressive network with external input - NARX Neural Network”olarak tanımlanan“dıştan girişli doğrusal olmayan özbağlanımlı sinir ağı”olarak adlandırılabilecek olan bir yapay zeka ağ türü seçildi. Geliştirilen faz akı bağlantısı tahmin algoritmasının gerçek zamanlı uygulaması yapıldı. Elde edilen sonuçlar, literatürde bulunan önemli diğer tahmin yöntemleriyle elde edilen sonuçlarla karşılaştırmalı olarak incelendi. Ek olarak rotor ve statör kutuplarının hizalanma durumunu tespit etmeyi sağlayan ekonomik ve kolay uygulanabilir bir hall etkili konum algılama sistemi de geliştirilerek patent başvurusu yapıldı. Tez çalışmasında elde edilen sonuçlar, NARX sinir ağının anahtarlamalı relüktans motoru faz akı bağlantısı tahmininin rotor konumundan bağımsız olarak, sadece faz akımı kullanılarak gerçekleştirilebileceğini göstermektedir. Elde edilen sonuçlar, rotor konum bilgisi ile birlikte faz akımının giriş olarak kullanıldığı“Sonlu elemanlar analizi yöntemi ve moment denge yöntemi (torque balance method)”ile yapılan faz akısı tahminiyle karşılaştırıldığında, NARX sinir ağıyla yapılan faz akı bağlantısı tahmininin, faz akısı bağlantısı formülü kullanılarak çevrim dışı hesaplanan değerlere daha yakın sonuç verebildiği gözlemlenmiştir. Ayrıca, hall etkili sensörlerin ARM'de doğru yerleşimiyle, özellikle elektrikli taşıtlarda teker içi doğrudan sürüşlü uygulamalarda 2000 devir/dakika altındaki hızlarda çalışmak üzere tasarlanan dıştan rotorlu anahtarlamalı relüktans motorun, yük altında, özel bir moment dalgalılık azaltma yöntemi kullanılmadan %13 seviyesinde bir moment dalgalanmasında çalışmasına katkı sağladığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, external rotor switched reluctance motor with six stator and eight rotor poles modelled in Matlab & Simulink and the controller was designed. The phase flux linkage was estimated with artificial neural networks in which solely the phase currents were used as the input. For this purpose, one type of artificial intelligence network, which is called“Nonlinear Autoregrassive Network with External Input - Narx Neural Network”was selected as the network architecture. The real-time application of the developed phase flux estimation algorithm was performed. The results were examined comparatively with the results obtained from other important phase flux estimation methods found in the literature such as finite element analysis method, torque balance method and voltage balance method in which the inputs of the phase flux estimator was phase currents and the rotor position. In addition, a patent application was made for the economic and easily applicable hall effect type rotor position detection system, developed throughout the Phd thesis study. The motor was successfully operated with PI controller using this rotor position detection system. The results obtained in this Phd thesis study showed that the phase flux linkage estimation of the switched reluctance motor can be achieved with the NARX Neural Network in which only the phase current is taken as the input, regardless of the rotor position information. In addition, the developed hall-effect sensor system contributed to the moment ripple of the external rotor - switched reluctance motor which was measured as 13%.
Benzer Tezler
- Bilgisayar yardımı ile step motorun hareket kontrolu
Computer aided control of stepping motors
LATİF TAŞTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. N. AYDIN HIZAL
- Asenkron motorlar için algılayıcısız akı gözlemleyicisi ve kontrolü
Sensorless flux observer and controller for asynchronous motors
COŞKUN ŞAHİN
Doktora
Türkçe
1997
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN GÖKAŞAN
- Doğalgaz hatlarında kullanılan X 65 çelik borularda zeminden kaynaklı ve yapıya dışarıdan etki eden faktörler incelenerek korozyon hızının modellenmesi ve değerlendirilmesi
Modelling and evaluation of corrosion rate in X 65 steel pipes used in natural gas lines by examining factors originating from the ground and affecting the structure from outside
ÇAĞATAY ÜNAL
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiBaşkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CENK BALÇIK
- Bir endüstriyel robotun modelleme, simülasyon ve kontrolü
Modeling simulation control of an industrial robot
OSMAN CANBERİ
- Kömürlerin kendiliğnden yanmasının teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigations of spontonequs combustion of coals
FEHMİ AKGÜN