Mathematical modeling and control of asynchronous motor for multi-physical models
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 696388
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKTÜRK POYRAZOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Asenkron motor, düşük maliyetli , yüksek verimli, dayanıklı , yüksek güvenilirliği , kötü çevre koşullarında çalışabilmesi, kolay geri dönüşümü , iyi dinamik performansı, yüksek maksimum hızı ve yüksek alan zayıflatma aralığı nedeniyle endüstri için iyi bir seçimdir. Asenkron motorlarda stator gerilim/frekans oranını sabit tutarak hız kontrol uygulamarında skaler kontrol yöntemleri yeterli olmaktaydı . Hız kontrolü asenkron motorun nominal torkunda geniş bir aralıkta yapılabilmekteydi. Ancak , tork ve hız kontrolünün sürekli kontrol edilmesi gereken durumlarda skaler kontrol yöntemi yeterli olmamaktadır. Bu nedenle doğru akım motoru bu uygulamalarda tercih edilmekteydi. Doğru akım motorunda akı ve torku oluşturan akım bileşenleri birbirinden bağımsız olarak kontrol edilmektedir. Akıyı oluşturan uyarma akısı sabit tutulabilir ve moment, armatür sargı akımı ile kontrol edilebilir. Ancak asenkron bir motorda böyle dik iki akım bileşeni yoktur. Sadece genlik açı ve faza sahip stator akımı mevcuttur. Bu nedenle, stator akımı, Clarke ve Park dönüşümleri kullanılarak biri akı ve diğeri torku oluşturan iki dikey akım bileşenine dönüştürülür. Bu iki akım bileşeni ayrı ayrı kontrol edilerek istenilen tork kontrolü sağlanabilir. Tork ve hızı kontrol etmek için kapalı döngü volt/hertz kontrolörleri geliştirildi. Bu kontrol yönteminde sürekli rejimde moment istenilen değerlere getirilebilirken, geçici rejimde moment kontrol edilemez. Birçok uygulamada yeterli olan hız kontrol yöntemi, torkun sürekli kontrol edilmesi gereken uygulamalarda yeterli olmamaktadır. Bu çalışma ile asenkron motorun matematiksel modellemesini ve rotor akısından oryantasyonlu vektör kontrol yönteminin simülasyonunu kullanıcı dostu bir platformda gerçekleştirmeyi amaçlamaktadır. Ayrıca elde edilen model, Sherpa Engineering ürünü olan PhiSim kütüphanesinde Bond- Graph teorisi kullanılarak oluşturulmuştur. Asenkron motor, basit yapısı, düşük maliyeti, yüksek verimi, sağlam- lığı, yüksek güvenilirliği, kötü çevre koşullarında çalışabilmesi, iyi dinamik performansı ve geniş hız aralığı nedeniyle elektrikli araçlar için iyi bir seçimdir. Bu çalışmanın çıktıları otomotiv endüstrisine hizmet edecektir. Bu simülasyon aracı, yatırım karar verme süreçlerinde ve araştırmalarda faydalı olacaktır.
Özet (Çeviri)
Asynchronous motor is a good choice for the industry due to its low cost, high efficiency, robustness, high reliability, ability to work in bad environmental conditions, easy recycling, good dynamic performance, high maximum speed, and high range of field weakening [1, 3]. Although the scalar control method is sufficient in speed control applications by keeping the stator voltage/frequency ratio constant in asynchronous motors, in cases where the continuity of torque control is important, the scalar control method is not sufficient and therefore cannot compete with the direct current method [4]. With the scalar control method, a large range of speed control could be made at the nominal torque of the induction motor. However, the scalar control method was not sufficient in applications where continuous speed and torque control were required. Current components forming the flux and torque in the direct current motor are controlled independently from each other. The excitation flux forming the flux can be kept constant and the moment can be controlled by the armature winding current. However, there are no such two perpendicular current components in an asynchronous motor. There is only stator current with amplitude angle and phase available. Therefore, the stator current is transformed into two perpendicular current components, one forming the flux and the other the torque, using Clarke and Park transformations. The desired torque control can be achieved by controlling these two current components separately. Closed-loop volt/hertz controllers were developed to control torque and speed. In this control method, the moment can be brought to the desired values in the continuous regime, but the moment in the transient regime cannot be controlled. The speed control method, which is sufficient in many applications, is not sufficient in applications where the torque should be controlled continuously. This study aims to perform mathematical modeling of asynchronous motor and simulation of the rotor flux-oriented vector control method on a user-friendly platform. Besides, the obtained model is created as a PhiSim library, a product of Sherpa Engineering. This library was created using the bond-graph theory. Asynchronous motor is a good choice for electric vehicles due to its simple structure, low cost, high efficiency, robustness, high reliability, ability to work in bad environmental conditions, good dynamic performance, and wide speed range. The outputs from this study will serve the automotive industry. This simulation tool will be beneficial in investment decision-making processes and research.
Benzer Tezler
- Asimetrik sargı yapılı dokuz fazlı sürekli mıknatıslı bir senkron motorun modellenmesi ve kontrolü
Modelling and control of a nine phase asymmetric winding permanent magnet synchronous motor
ERSİN YOLAÇAN
Doktora
Türkçe
2020
Mekatronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN AYDIN
- Cogging torque and performance optimization of an interior permanent magnet synchronous motor used in commercial washing machines
Ticari çamaşır makinelerinde kullanılan gömülü daimi mıknatıslı senkron motorların tutunma momenti ve performans en uygunlaştırması
EGE ÜNLÜTEPE KESKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Determination and control of instant moment requirement of electric vehicles with variable road conditions with a Lyapunov type observer
Değişken yol şartlarında elektrikli araçların anlık moment ihtiyacının Lyapunov tipi bir gözlemleyici ile tespiti ve kontrolü
UMUT KİTİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ ÜSER
- Elektrikle tahrik edilen gemi modelinin geliştirilmesi
Development of the electric ship propulsion model
MEHMET ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- 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