Efficiency optimised control of interior mounted permanent magnet machines for electric vehicle traction
Elektrikli araçlar için dahili mıknatıslı senkron motorların verimi optimize edilen kontrolü
- Tez No: 727580
- Danışmanlar: PROF. DR. JIABIN WANG
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The University of Sheffield
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 222
Özet
Elektrikli araçlar yenilenebilir ve sürdürülebilir elektrik teknolojilerinin kullanımına olanak tanıması sebebiyle geniş kitleler üzerinde oldukça önemli bir role sahiptir. Yüksek verimlilik ve zayıflatılmış alan operasyon genişliği gibi üstün özellikleri sebebiyle dahili mıknatıslı senkron motorlar bu araçlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek verimli motor operasyonu aynı oranda enerji ile daha uzun menzile ulaşıma olanak sağlar. Dolayısıyla yüksek verim ve pürüzsüz tork üretimine olanak sağlayan gelişmiş kontrol tekniklerinin araştırılması ve geliştirilmesi çok önemlidir. Bu tez en ileri teknoloji motor sürücülerini inceler ve iyi tork kontrol kalitesinin yanısıra güç kayıplarını minimize ederek dahada gelişmiş kontrol stratejilerini amaçlar. Modern AA sürücüler alan oryantasyonlu kontrol ve doğrudan tork kontrol olmak üzere iki grupta sınıflandırılabilir. Bu tez her iki sınıf kontrol stratejisinde de en ileri teknolojiyi araştırır ve geliştirir. Tez bütünüyle literatürde bulunan ve önerilen stratejileri karşılaştırarak incelediği için modern DMSM sürücüleri kavramayı kolaylaştırır. Tez geniş kapsamlı simülasyon ve endüstriyel ortaklarla gerçek zamanlı uygulamalardan oluşmuştur.
Özet (Çeviri)
Electric vehicles (EV) are playing a momentous role to the wide society as they facilitate the use of clean energy technologies. Interior mounted permanent magnet (IPM) synchronous machines are commonly employed in EVs owing to their superior characteristics such as high efficiency and power density and a wide field weakening operating range. High efficiency motor operation extends EVs drive range with the same amount of energy. Advanced control techniques to achieve high efficiency operation and smooth output torque production are, therefore, highly important areas to be researched. This thesis deals with the state-of-art motor drives and further develops advanced control strategies for minimum loss operation with good torque control quality. Modern AC drives can be classified in two groups, viz., field oriented control (FOC) and direct torque control (DTC). Whilst the former controls the phase currents for torque realization, the latter controls the torque directly. This thesis researches both and the novel advanced techniques are underpinned by extensive simulations and supported by experimental validations on a prototype motor designed for a specific class of EVs. The biggest challenge associated with the FOC drives is to improve the efficiency due to highly nonlinear characteristics of IPM machines. It has been discovered that even if the machine parameters are accurately modelled and stored in controllers to achieve optimal efficiency operation in a great number of FOC based IPM drives, there is still much deviation from the ideal operating points. A novel approach for online efficiency optimisation is proposed and comprehensively analysed in this thesis. The challenges pertinent to the DTC based IPM drives are to improve the observer quality and to reduce the strong coupling and the nonlinearity in the control loops. Novel observer structures, and the decoupled and linearized control techniques are among the novel contributions for DTC drives in this thesis. In addition, a comprehensive analysis of the relationship between stator flux vector and the torque has not been performed in the literature. The detailed analysis is made in this thesis and the maximum torque per voltage (MTPV) control theory for DTC drives is introduced. It is noteworthy that this thesis is based on comparative studies between the state-of-art and the proposed techniques throughout, and hence offers an insightful understanding for modern IPM drives.
Benzer Tezler
- 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
- 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
- Elektrik motoru seçim kriterleri ve kontrol organına bir limiter konulmuş motorun optimal parametrelerinin simpleks metodu ile tayini
Başlık çevirisi yok
VOLKAN ÇAKMAKÇI
- PTC ısıtıcı ünitesi geliştirilmesi tasarımı ve analizi
PTC heater unit development design and analysis
ALTAY TABANCACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Çevresel performans odaklı adaptif cephe modülü için akıllı sistem tasarımı
Intelligent system design for environmental performance oriented adaptive façade module
ERHAN KARAKOÇ