Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖNDER KARASOY
Danışman: Erdem Akboy
Özet:
Bu çalışmada, alan yönlendirmeli kontrol, doğrudan moment kontrolü ve Skaler kontrol yöntemlerinin, elektrikli araç uygulamalarında kullanılan yüksek güçlü inverterlerdeki yarı iletken elemanlar üzerindeki kayıpları incelenmiş ve termal analizi yapılmıştır. Her geçen gün daha da yaygınlaşan elektrikli araçların en büyük sorunlarından biri menzillerinin sınırlı olmasıdır. Batarya boyutunu arttırmak aracın ağırlığını da arttırmaktadır. Devre kayıplarının düşürülmesi ve verimin arttırılması ile düşük boyutlarda batarya kullanılması veya aynı batarya ile daha fazla yol gidilmesi sağlanmaktadır. Elektrikli araçlarda yüksek verim ve hassas kontrolleri sayesinde genellikle daimi mıknatıslı senkron motorlar (DMSM, PMSM) kullanılır. İnverter, elektrikli araç bataryasının çıkış gerilimini üç faza çevirerek elektrik motorunu beslemektedir. İnverter içerisindeki IGBT anahtarlama elemanlarının iletim ve anahtarlama kayıpları, termal kayıpların kaynağıdır. DMSM tipi elektrik motorlarının sinüzoidal kontrolleri vektörel veya skaler olarak gerçekleştirilmektedir. Vektörel kontrol yöntemleri ise alan yönlendirmeli kontrol (AYK) ve doğrudan moment kontrol (DMK) olmak üzere ikiye ayrılır. Motorun hızını ve konumunu tespit etmek için motor pozisyon sensörü kullanılır. Skaler kontrol yönteminde bir motor pozisyon sensörüne ihtiyaç duyulmazken, vektörel kontrol yöntemlerinde verimi ve hassasiyeti arttırmak için motor pozisyon sensörü kullanma ihtiyacı duyulur. Üreticiler, sistem maliyetini düşürmeyi hedeflemekte ve pozisyon sensörü yerine çeşitli algoritmalarla motor pozisyonunu tahmin etmeye çalışmaktadır. Fakat bu çözüm her zaman verimli değildir ve bu sebeple bu tez çalışmasında sensörlü kontrol yöntemleri ele alınmıştır. Binek araçların resmi yakıt tasarrufu ve emisyon seviyelerini belirlemek için kullanılan Uluslararası Uyumlu Hale Getirilmiş Hafif Araç Test Prosedürü (UHTP, WLTP) hız verisi inverter kontrolündeki hız referansı olarak kullanılmıştır. IGBT anahtarlama elemanlarının termal analizi sunulmuştur. Buna bağlı olarak üç yöntemi kullanılarak bir elektrikli araç inverteri üzerinde kayıplar incelenmiş ve karşılaştırılmıştır.