Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar İçin Hız Yörüngesi Denetleyicisi Tasarımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Çağdaş Hisar

Danışman: İBRAHİM SEFA

Özet:

Bu tezde, elektrikli araçlarda kullanılacak Sabit Mıknatıslı Senkron Motor (PMSM) sürücüsü için geniş bir aralıkta doğrusal olmayan hız yörüngesi üreterek bunu takip edebilecek bir denetleyicinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. PMSM, dinamik tepkisinin hızlı ve güç yoğunluğunun yüksek olması gibi sebeplerle robotik sistemlerde, elektrikli ve hibrit taşıtlarda ve endüstrinin birçok alanında gün geçtikçe artan bir oranda kullanılmaktadır. Güvenilir bir sistem geliştirmek ve süreci kısaltmak amacıyla uygulanmak istenen tasarımın önce benzetimi yapılarak doğrulanmış daha sonra iki çekirdekli mikrodenetleyici için gömülü yazılım hazırlanarak sistem gerçekleştirilmiştir. Benzetim, kullanılacak olan motora ait parametrelerden de faydalanılarak farklı yük moment değerlerinde farklı hız aralıklarının verilen yörüngeyi takip edebilecek şekilde kontrol edilmesini içermektedir. Benzetim sonucunda, oluşturulan hız yörüngesi ile stator akımlarındaki dalgalanmanın azaldığı böylece çalışma veriminin de kısmen arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, aracın başlangıç hız yörüngesinin köşe veya kırılma bulunmayacak şekilde oluşturulmasının sürüş konforu da sağladığı bilinmektedir. Uygulama aşamasında ise, gerçek zamanlı kontrolün yüksek performansla gerçekleştirilebilmesi amacıyla, içeriğinde çift çekirdekli 32 bit kayar noktalı işlemci bulunan, LAUNCHXL-F28379D geliştirme kartı kullanılmıştır. Algoritma tasarlanmış olan sürücü üzerinde test edilmiştir. Yoğun matematiksel hesaplamalar gerektiren alan yönlendirmeli kontrol tekniği uygulanmış olmasına rağmen işlemcinin görevlerin üstesinden rahatlıkla geldiği görülmüştür. Toplam işlemci performansının sadece bir bölümü kullanıldığından sadece araçlarda değil diğer endüstriyel alandaki kullanımlarda da ihtiyaç duyulan yoğun haberleşme gerekliliklerini karşılayacağı öngörülmektedir.