Sürekli mıknatıslı senkron motor için vektör kontrollü sürücünün empedans kaynaklı üç seviyeli evirici ile tasarımı ve kapalı çevrim benzetimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Fakültesi, Elektrik Müh.Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÇAĞATAY DURSUN

Danışman: Selin Özçıra Özkılıç

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasının amacı sürekli mıknatıslı senkron motor kullanılan elektrikli araçlar için motor sürücü tasarımını gerçekleştirmektir. Sürekli mıknatıslı senkron motorlar, küçük boyutlarda diğer elektrik motorlarına kıyasla daha yüksek güçlerde çalışabilme, basit yapısı, yüksek verim, yüksek güç yoğunluğu ve yüksek kalkış momenti gibi özellikleri nedeniyle elektrikli araç motor türü olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında AA motorunun sahip olduğu dinamik performansı geliştirmek amacıyla motor kontrol yöntemi olarak alan yönlendirmeli kontrol tercih edilmiştir. Bilindiği üzere elektrikli araç batarya paketleri, elektrikli araç motor sürücü uygulamaları için düşük DA giriş gerilimi içermektedir. Motor sürücü sistemlerinde gerilim kaynaklı evirici ile birlikte, düşük DA gerilimini yükseltmek amacıyla yükseltici tip DA/DA kıyıcılar kullanılmaktadır. Bu durum motor sürücü sisteminin maliyetinin, boyutunun ve ek kayıplarının artmasına neden olmaktadır. Yaşanılan bu olumsuz durumların önüne geçmek amacıyla bu tez çalışmasında çift yönlü üç seviyeli yarı empedans kaynaklı evirici yapısı elektrikli araç motor sürücü topolojisi olarak önerilmiştir. Empedans kaynaklı eviriciler elde edilen evirici çıkış gerilim değer aralıklarının çok geniş olduğu yükseltici ve düşürücü eviricilerdir. Empedans kaynaklı eviricilerin en büyük özelliklerinden biri ise içerdiği empedans kaynak ağı sayesinde herhangi bir ek anahtarlama elemanı gerektirmeden giriş DA gerilimini yükseltmesidir. Ek olarak empedans kaynaklı evirici, stator faz akımlarında daha düşük toplam harmonik bozulma ve sürücü sisteminde daha yüksek verim elde etmek amacıyla değiştirilmiş uzay vektör darbe genişlik modülasyonu ile sürülmüştür. Son olarak bu tez çalışmasında iki ve üç seviyeli yükseltilmiş gerilim kaynaklı evirici topolojileri, iki ve üç seviyeli yarı empedans kaynaklı evirici topolojileri ile birlikte alan yönlendirmeli kontrollü sürekli mıknatıs senkron motor elektrikli araç motor sürücü uygulaması için sabit referans hız-sabit yük, sabit referans hız-değişken yük ve değişken referans hız-sabit yük çalışma bölgeleri için benzetim ve karşılaştırma çalışması yapılmıştır.