A control algorithm to minimize torque ripple and acoustic noise of switched reluctance motors
Anahtarlamalı relüktans motorlarda tork dalgalanmalarını ve akustik gürültüyü azaltmak için bir kontrol yöntemi
- Tez No: 224015
- Danışmanlar: PROF. DR. HULUSİ BÜLENT ERTAN, PROF. DR. KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 220
Özet
Basit yapısı, sağlamlığı ve düşük üretim maliyetine rağmen yüksek işitsel gürültüsü ve şaft moment salınımı nedeniyle AR motorun uygulama alanları sınırlı kalmıştır. Bu tez çalışmasında, AR motorun önde gelen problemleri olan işitsel gürültüyü ve şaft moment salınımını enazlayan denetleyiciler tasarlanarak gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, öncelikle olası gürültü kaynakları araştırılmış ve bunlardan biri olarak kabul edilen şaft moment salınımını enazlayan bir kayan kip denetleyici geliştirilmiştir. Denetleyicinin başarımı deneysel olarak sınanmış ve şaft moment salınımının özellikle düşük hız bölgesinde önemli ölçüde azaldığı gözlenmiştir. Sözkonusu denetleyicinin değişik hızlardaki başarımı eşzamanlı işitsel gürültü kayıtları ile karşılaştırılarak moment salınımı ile işitsel gürültü arasında bir ilinti olup olmadığı irdelenmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda şaft moment salınımının etkin bir işitsel gürültü kaynağı olmadığı kanısına varılmıştır. Bunun ardından motorun diğer olası gürültü kaynağı olan radyal kuvvetler ele alınmıştır. Motor kontrol parametrelerinin radyal kuvvetler ve motor verimi üzerindeki etkileri incelenerek bu kuvvetlerin tepe değerini enazlayan bir avans ve iletim açısı denetleyicisi yapay sinir ağı kullanılarak tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Sözkonusu denetleyicinin performansı sabit hız ve yük koşullarında gürültü kayıtlarıyla doğrulanarak işitsel gürültünün ana kaynağının radyal kuvvetler olduğu belirlenmiştir. Bunun yanısıra motorun verimini artırmak için ortalama birim akım başına düşen ortalama moment miktarını artıran bir denetleyici tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Geliştirilen verim artırıcı denetleyicinin motor verimini artırdığı ancak en yüksek verimde çalışmayı garanti etmediği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Despite its simple construction, robustness and low manufacturing cost, the application areas of SR motors are remained limited due to the high level of acoustic noise and torque ripple. In this thesis work, two different type of controllers are designed and implemented in order to minimize the acoustic noise and torque ripple which are considered as the major problems of SR motors. In this scope, first the possible acoustic noise sources are investigated. A sliding mode controller is designed and implemented to reduce the shaft torque ripple which is considered as a major source of acoustic noise. The performance of the controller is experimentally tested and it is observed that especially in low speed region reduction of torque ripple is significant. The torque ripple minimization performance of the controller is also tested at different speeds and the acoustic noise levels are recorded simultaneously. Comparing the noise mitigation with the noise reduction the correlation between the acoustic noise and shaft torque ripple is investigated. The results obtained from this investigation indicated that the torque ripple is not a major source of acoustic noise in SR motors. After this finding, radial force which is the other possible acoustic noise source of SRM is taken into consideration. The effects of control parameters on radial force and the motor efficiency are investigated via simulations. With the intuition obtained from this analysis, a switching angle neuro-controller is designed to minimize the peak level of radial forces. The performance of the mentioned controller is verified through noise records under steady state conditions. Regarding to the radial force simulations and the acoustic noise measurements, it is deduced that the radial force is the major source of acoustic noise. On the other hand, another controller is designed and implemented which increases the average torque per ampere value in order to increase the efficiency of the motor. It is seen that this controller has a good effect on increasing the efficiency but does not guarantee to operate at maximum efficiency.
Benzer Tezler
- İnsansız hava aracı uygulamaları için eksenel akılı sürekli mıknatıslı motor tasarımı ve akustik performansının farklı kontrol yöntemleriyle incelenmesi
Axial flux permanent magnet motor design for unmanned aerial vehicle applications and investigation of acoustic performance with different control methods
SADETTİN FARUK KURTULUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM AKBOY
- Elektrikli taşıt uygulamaları için dahili mıknatıslı senkron motorlarda model öngörülü tork kontrol stratejileri
Model predictive torque control strategies in interior permanent magnet synchronous motor for electric vehicle applications
UĞUR UFUK KÖRPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA GÖKDAĞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ MİKAİL KOÇ
- Anahtarlamalı relüktans motorların matematik modelinin elde edilmesi ve simülasyonu
Başlık çevirisi yok
KEMAL ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Anahtarlamalı relüktans motorunun sayısal benzetimi ve TMS 370 mikrokontrolör ile kontrolü
Başlık çevirisi yok
ONUR OSMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. EMİN TACER
- Fırçasız doğru akım motorlu tahrik sistemlerinde oniki darbeli sürücü
Twelve-step drive of brushless dc machines
LATİF TEZDUYAR
Doktora
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. EMİN TACER