Fotovoltaik enerji ile beslenen smsm sürücüsünün değişken şartlar altında geniş hız aralığında sensörsüz kontrolü
Wide-speed-range sensorless control of a photovoltaic powered pmsm drive under varying conditions
- Tez No: 985830
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET AFŞİN KULAKSIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sabit Mıknatıslı Senkron Motor (SMSM) kontrolü için genel olarak, optik kodlayıcı veya çözücü gibi bir konum sensörü gerekmektedir. Ancak konum sensörü, sisteme yüksek maliyet ve düşük güvenilirlik getirir. Bu yüzden, hız sensörsüz kontrol teknikleri ile ilgili araştırmalar son yıllarda önem kazanmıştır. Isıtma, havalandırma ve klima (HVAC) veya su pompalama uygulamaları için elverişli bir uygulama potansiyeline sahip olduğundan, SMSM sürücü sisteminin fotovoltaik (PV) panellerden beslenmesi durumunda mümkün olan tüm enerjiyi elde etmek için, maksimum güç noktası izleme (MPPT) algoritması kullanılmalıdır. Bu tez çalışmasında, PV sistemden beslenen sensörsüz hız kontrollü SMSM sürücü sistemi önerilmiştir. Tez dört ana bölümden oluşmaktadır. İlk bölüm, artımlı iletkenlik (IC) ve bulanık mantık (FL) yaklaşımına dayanan MPPT algoritmasını içesrmektedir. Bu yöntemler, PV sistemin çeşitli meteorolojik koşullar ve yük değişimleri altında optimum çalışmasını sağlamak amacıyla önerilen sistemlerle test edilmiştir. İkinci bölüm, bir hız algılayıcı kullanımını ortadan kaldırmak için Genişletilmiş Kalman Filtresi (GKF) ve Model Referans Adaptif Sistem (MRAS) yaklaşımlarını kullanarak, sensörsüz bir hız tahmincisine sahip SMSM tahrik sistemi ile ilgilidir. Üçüncü bölümde, SMSM hızını geniş hız aralıklarında tahmin etmek için bir hibrid kestirim stratejisi kullanmak yerine, SMSM'nin düşük hızlı bölgelerine GKF ile sabit d-ekseni akımı uygulanmış ve orta ve yüksek hız bölgelerinde, d-ekseni akımı sıfıra ayarlanmıştır. Bu şekilde kontrol yönteminin karmaşıklığının azaltılması amaçlanmıştır. GKF'nin kendisi karmaşık ve uygulaması zor olduğu için, SMSM'yi beslemek için Artımlı İletkenlik Algoritması (IC) yaklaşımı tabanlı maksimum güç noktası izleme sistemi kullanılmıştır. Tezin dördüncü bölümünde, FL-tabanlı MPPT algoritması içeren PV sistemden beslenen SMSM'deki hızı tahmin etmek için MRAS yöntemi kullanılmıştır. Bu bölümde, negatif d-ekseni akımı MRAS'de düşük hız ve parametre değişimi problemlerini çözmek için kullanılmıştır ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. FL-tabanlı MPPT yöntemi, değişken ışık şiddeti ve sıcaklık koşullarında klasik MPPT yöntemlerinden daha üstün izleme başarısına sahip olduğu için SMSM'yi beslemekte kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In general, the permanent magnet synchronous motor (PMSM) control requires a position sensor, such as optical encoder or resolver. However, the position sensor brings high cost and low reliability to the system. Therefore, in recent years, the research on speed sensorless control techniques have gained importance. As a potential candidate for water pumping, heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) applications, if the SMSM drive system is supplied from photovoltaic (PV) panels, the maximum power point tracking (MPPT) algorithm should be used to extract all possible energy. In this thesis, sensorless speed controlled PMSM drive system which is fed from PV system is proposed. The thesis consists of four main parts. The first part deals with MPPT algorithm based on incremental conductance and fuzzy logic (FL) approach. These methods have been tested to ensure optimum operation of the PV system under various meteorological conditions and load variations. The second part deals with PMSM drive system with a sensorless speed estimator by using Extended Kalman Filter (EKF) and Model Reference Adaptive System (MRAS) approaches to eliminate the use of a speed sensor. In the third Part, instead of using a hybrid estimation strategy for estimating the speed of PMSM over wide speed range, fixed d-axis current with EKF was applied to the low-speed regions of PMSM, while in the medium and high-speed regions, the d-axis current is set to zero. In this way, the complexity of the control method is reduced. Since the EKF itself happened to be complex and hard to implement, incremental conductance (IC) approach- based maximum power point tracking system was used to supply the PMSM. In the fourth part of this thesis, MRAS based sensorless control method has been used to estimate the speed in PMSM that supplied by FL-based MPPT PV system. In this part, negative d-axis current is used to solve low speed and parameter change problems in MRAS and it has been shown that promising results were obtained. FL-MPPT system is used to supply the PMSM because it has superior tracking achievement than classical MPPT methods in varying temperature and solar irradiation conditions.
Benzer Tezler
- Güneş Enerjisi Santrali İle Beslenen Elektrikli Araç Şarj İstasyonu Tasarımı Ve Analizi
Design And Analysis Of Solar Powered Electric Vehicle Charging Station
AHMET SAYMA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU
- Mikro şebekeye bağlı fotovoltaik panelden beslenen lityum batarya sisteminin farklı yük durumlarına göre enerji yönetimi
Energy management accordingto to load conditions for lithium battery system fed by photovoltaic panels in the microgrids
HATİCE GÜZEL GÖZLÜKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CANSIZ
- Photovoltaic-powered water pumping applications in rural villages
Kırsal yerleşimlerde fotovoltaik enerji ile çalışan su pompalama uygulamaları
HASHIM ABDULLAHI ABDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN ÇAĞLAR
- Yenilenebilir enerji kaynaklarıyla beslenen anahtarlamalı relüktans motorun performans analizi
Performance analysis of switched reluctance motor fed by renewable energy sources
DİLAN DEMİR AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBitlis Eren ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT BERAT EFE
- Düşük gerilim ile beslenen senkron relüktans motor ve sürücü tasarımı
Design of synchronous reluctance motor and drive fed by low voltage
GÜLLÜ BOZTAŞ
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANİFİ GÜLDEMİR
DOÇ. DR. ÖMÜR AYDOĞMUŞ