Sabit mıknatıslı senkron motorun sayısal işaret işlemci tabanlı sensörsüz vektör kontrolü
Sensorless field oriented control of permanent magnet synchronous motor based on DSP
Yazar: BİLAL OKAN İÇMEZ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET AKAR
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Sayısal işaret işleme = Digital signal processing ; Sürekli mıknatıslı senkron motorlar = Permanent magnet synchronous motors

Özet:
Teknolojinin hızlı gelişimi elektrik motorlarının gelişimine olanak sağladığı gibi motor seçimlerinde farklı özellik ve kriterleri ön plana taşımıştır. Bu özellik ve kriterler yeni motor tasarımlarını ortaya çıkartmakla birlikte boyut, verimlilik ve davranışları pozitif yönde geliştirmiş; kontrol yöntemleri ve kontrol yöntemlerinde kullanılan elemanlar üzerindeki çalışmaları arttırmıştır. Bu süreçte Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (SMSM)  göstermiş olduğu avantajlar ile ön plana çıkmış, geniş bir hız aralığında doğrudan tahrik sistemlerinde kullanılmaya başlanmıştır. Bu motorların endüstride artan pazar payı sürücü düzenekleri üzerinde de araştırmalar yapılmasını zorunlu kılmıştır. Bu tez çalışmasında SMSM'nin Sayısal İşaret İşlemci (Sİİ) tabanlı sensörsüz vektör kontrolünün yapılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda Texas Instrument Şirketine ait Yüksek Voltaj Motor Kontrol Kiti (TMDSHVMTRPFCKIT) kullanılarak SMSM'lerin farklı yük ve hızları için önerilen yöntemin performansı incelenmiştir. Bu kapsamda sisteme belirli sürelerde artış ve azalış gösteren bir hız rampa fonksiyonu tanımlanmıştır. Bu çalışma durumunda SMSM'nin değişik yüklerde tepki süreleri ve hız değişimleri incelenmiştir. İlaveten motorda ani yüklenme ve yükten boşalma testleri yapılarak sunulan yöntemin kararlılığı test edilmiştir. Tüm çalışma sonucunda alınan veriler yorumlanarak sürücü düzeneğinin hız – moment ilişkisi çıkartılmış, akım değişimleri elde edilmiştir. Motor ölçümler sırasında referans hızı, yük durumuna göre kabul edilebilir hata oranları ile takip etmiş ve istenilen hızlara ulaşma anında aşımlar olmasına karşın referans hıza oturarak kararlı bir çalışma durumu göstermiştir.

Abstract:
In addition to enabling electricity motors to develop, the precocity of the technology has brought different features and criteria to forefront in choosing motor. These features and criteria have brought about new motor designs besides positively enhancing size, productivity, and treatments; it has increased the control methods and the studies related to the elements used in control methods. During this period, Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSM) have come into prominence thanks to the advantages provided by them, and they have been started to be used in direct drive systems in the range of broad speed. The rising marketing rate of these motors in the industry has necessitated the studies about driver settings. In this presented study, sensorless vector control based on Digital Signal Processor (DSP) of PMSM was aimed to be done.  In accordance with this purpose, by using High Voltage Motor Control Kit (TMDSHVMTRPFCKIT) belonging to Texas Instrument Company, the performance of the recommended methods for different speeds and loads of PMSM was investigated. In this context, a speed ramp function showing increase and decrease at certain periods was introduced to the system. Under this working condition, the reaction time and speed changes of PMSM for different loads were observed. Also, the consistency of the recommended method was tested by making tests of instant and over loads. At the end of the whole study, by interpreting the collected data, the speed-moment relationship of the driver setting was determined, and current changes were gathered. The reference speed during the motor measurements followed with acceptable error rates according to load position; and when the expected speed was acquired, by subsiding onto reference speed, it followed the reference in spite of overflows.