Anahtarlamalı relüktans motorun kontrolu

Abstract

ANAHTARLAMALI RELÜKTANS MOTORUNUN KONTROLU ARM'nin diğer makinalara göre birçok avantajları olmasına rağmen bazı dezavantajları da vardır. Bunlardan en önemlisi motorda dönme işlemini yapan döndürme momentindeki dalgalanmadır. Kutup sayısının az olduğu ARM'lerde bu durum daha belirgindir. Momentteki bu dalgalanma kendisini en belirgin bir biçimde önce rulmanlarda titreşim olarak, daha sonrada akustik gürültü olarak hissettirmektedir. Momentteki bu dalgalanmanın giderilmesi için literatürde iki temel yöntem önerilmektedir. 1- Motor tasarımında değişiklik yapmak, 2- Motor kontrol devresinin tasarımında değişiklik yapmak. Momentteki dalgalanmayı azaltmaya yönelik olarak; literatürde, stator ve rotor kutup geometrisi değiştirilmiş 6/ 4 kutup oranlı bir ARM'nin Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) kullanılarak yapılan statik analizinde, klasik kutup geometrisine sahip ARM'ye göre 6/ 4 kutup oranlı ARM'nin moment dalgalanmasının daha az olduğu gösterilmiştir. Bu çalışmada; statik incelemeleri yapılan bu motorlara ait dinamik parametrelerin statik parametreler ile uyumlu olup olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla; ARM'ye akım kontrolu uygulamadan ve akım kontrolu uygulayarak dinamik analizi yapılmış ve önceki çalışmalarda yapılan statik analiz sonuçlarının ortaya koyduğu moment dalgalanması ile dinamik analiz sonuçlarının ortaya koyduğu moment dalgalanması karşılaştırılmış, ayrıca buna ek olarak akım, güç ve verim gibi diğer dinamik büyüklüklerinin de incelemesi yapılarak klasik geometriye sahip ARM ile karşılaştırılmıştır. Böylece motorun üretmiş olduğu momentteki dalgalanmanın azaltılması için literatürde önerilen yöntemlerin ikisi birlikte kullanılarak motor momentindeki değişimler incelenmiş ve iyileşmelerin olduğu gösterilmiştir. Tezin Birinci bölümünde Anahtarlamalı Relüktans Motorlar hakkında kısaca bilgi verilerek çalışmanın amacı belirtilmiştir. İkinci bölümde ARM'nin yapısı, çalışması, elektriksel eşdeğer devresi ile denklemleri verilmiştir. Bugüne kadar yapılan çalışmalar özetlenmiş, ARM için kullanılabilecek konverterler ele alınarak birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Dinamik modellemede kullanılan kondansatör sönümlemeli sürücü devrenin (C-dump konverter) çalışması anlatılmıştır. Üçüncü bölümde ARM'lerin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile elde edilmiş verilerinden faydalanarak dinamik modelleri oluşturulmuştur. Klasik kutup geometrili ARM ile kutup geometrisi değiştirilmiş ARM'nin akım kontrollu ve akım kontrolsuz dinamik analizleri yapılmış motorların akımları, güçleri ve verimleri ile döndürme momentindeki dalgalanmalar incelenmiştir. Dördüncü bölümde ise dinamik analizlere ait sonuçlar değerlendirilmiştir. Eylül 2004Hüseyin ÇALIK ABSTACT CONTROL OF THE SWİTCHED RELUCTANCE MOTOR Switched Reluctance Motor (SRM) has many advantages. However, the SRM has drawbacks too. The most important drawback is torque ripple. This torque ripple comes ripple comes from motors stepping nature and has undesirable effects to the bearing system and produces acoustic noise. To reduce the excessive torque ripple of SRM, two methodes are given; 1Changing the motor's magnetic circuit, 2Changing the motor's control technique. To reduce the excessive torque ripple of SRM; Using the Finite Element Method (FEM) has been static analysis made has changed and classic of 6/ 4 SRM. It changed pole shape SRM has been obtained less the excessive torque ripple than the other one. This work; It has been investigated harmonious weather or not of static and dynamic parameters of this machine. In this reason; It has been done dynamic analysis which is current control and current control ness of them. In addition to torque ripple of static analyzed; It has been current, power and efficiency of its. Compared with classical pole shape SRM. Consequently; It has applied together of two way where proposed literature, to reduce the produced torque ripple of SRM. It has investigated torque variation of SRM and It has indicated reducing torque ripple of SRM. In the first section of thesis, It has been given basic information of the SRM. In the second section, It has been given fundamental principle, electrical equivalent circuit and differential equations of the SRM. It has been summarized work until the this time. It has been informed the drives (C-Dump converter) for SRM In the third section; The dynamic model using datum's the Finite Element Method (FEM) which has been obtained. It has been done dynamic analysis which is current control and current control ness classic and changed pole shape of 6/ 4 SRM. It has been investigated current, power, efficiency and torque ripple of its. In the third section; It has been discussed the result in dynamic analyzed.