Anahtarlamalı relüktans motorlarda torkun kontrolü ve iyileştirilmesi
Controlling and optimizing of toroque of the switched reluctance motors
Yazar: NURETTİN ÜSTKOYUNCU
Danışman: Y.DOÇ.DR. FERHAT DALDABAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Ill ANAHTARLAMALI RELUKTANS MOTORLARDA TORKUN KONTROLÜ VE İYİLEŞTİRİLMESİ ÖZET Bu çalışmada, Anahtarlamah Relüktans Motorların (ARM) kontrol edilmesinde gereksinim duyulan motora ait önemli parametrelerin yapay sinir ağlan ve bulanık sonuç çıkarım sistemleri ile kestirimi ve motorun magnetik devresinde birtakım değişiklikler yapılarak motora ait tork dalgalanmasının iyileştirilmesi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen simülasyon sonuçlan beklenen değerlerle karşılaştınlmış ve grafiksel olarak gösterilmiştir. Tork dalgalanmasının azaltılması için gerçeklenen motor yapılan sonlu elemanlar yöntemi ile analiz edilmiş ve klasik 6/4 motor ile gerçeklenen yapılar arasındaki tork dalgalanması oranlan karşılaştmlmıştır. Anahtarlamah Relüktans Motorlar, yapılannın basitliği, kullanım kolaylıklan ve maliyetlerinin düşük olması sebebiyle gün geçtikçe kullanım alanlan artmakta olan basit elektrik makinalandır. Motorun çalışma prensibi relüktans kuvvetine dayanmakta ve serbest hareketli, çıkık yapılı rotorun, bulunduğu magnetik devre içerisindeki akının, en kolay yol bulabileceği en küçük relüktans konumuna kadar kuvvet uygulanarak çekilmesi şeklinde gerçekleşmektedir. Birçok avantaja sahip olmalanna karşın, konum sensörü gerektirmeleri ve tork dalgalanmalarının yüksek olması, ARM' nin kullanım alanlarını kısıtlayan en önemli sebeplerdendir. Literatürde bu amaçla birçok çalışma gerçekleştirilmiş ve bu kısıtlamalar aşılmaya çalışılmıştır. Özellikle bilgisayar teknolojisindeki gelişmeler, yapılan bu çalışmaların yapay zeka tekniklerini de içermesine olanak sağlamıştır. Bunun yanında motor performansının analiz edilmesinde gerçek değerlere yakın değerler verebilen sonlu elemanlar analizi de günümüzde sıkça bu amaçla bu alanda kullamlmaktadır. Dolayısıyla sunulan bu çalışmada, sözü edilen iki dezavantaj mIV elimine edilmesine çalışılmış ve bunun için yapay sinir ağlan, bulanık sistemler ve sonlu elemanlar metodlanndan yararlanılmıştır. Çalışmada, Bölüm I ve Bölüm II' de, anahtarlamalı relüktans motorun temel özellikleri ve çalışma prensiplerinden bahsedilmiş ve enerji dönüşümü üzerinde durulmuştur. Bölüm III' de, motora ait elektromagnetik karakteristiklerin elde edilmesinde kullanılan yöntemlerden bahsedilmiştir. Bölüm IV de, yapay sinir ağlan ve bulanık sistemler temel olarak tanımlanırken Bölüm V de elde edilen simülasyon sonuçlarına yer verilmiştir. Son bölüm olan Bölüm VI' da ise elde edilen sonuçlar kısaca özetlenmiş ve sonuçlara ilişkin bir değerlendirme yapılmıştır. Anahtar Sözcükler : Anahtarlamalı relüktans motor, yapay sinir ağlan, bulanık sistemler, sonlu elemanlar analizi, tork dalgalanması.

Abstract:
CONTROLLING AND OPTIMIZING OF TORQUE OF THE SWITCHED RELUCTANCE MOTORS ABSTRACT In this study, predicting parameters which are needed to control of the switched reluctance motor with the use neural networks and fuzzy inference systems and optimizing the torque ripple of the motor by changing magnetic circuit of the motor are realized. The obtained simulation results and real values are compared and shown graphically. Realized motor structures to reduce torque ripple of the motor are analyzed by using finite element analysis and torque ripple rates which are between the classical 6/4 motor and realized models are compared. Switched reluctance motors are simple electrical machines which have application areas increasingly from day to day because of their inexpensiveness and usage easiness. The principle of working of the motor is based on reluctance force and realizes by pulling the rotor which has doubly-salient structure to the least reluctance position where is the easiest and most suitable way to flow flux-linkages. Although switched reluctance motors have many advantages, high torque ripple rate and position sensor needing of the motor limit the application area of the motor. Consequently, many studies are made for this purpose and tried to eliminate these limitations in literature. Especially, developments of the computer technologies allow the use of artificial intelligence techniques in these studies. In addition, finite element analysis which can give very close results to real values is used widely in recent. Consequently, these two disadvantages of the motor are tried to eliminate in this presented study and neural networks, fuzzy systems and finite element analysis methods are used for this purpose.VI In this study, basic features and operating prenciples of the switched reluctance motor are discussed and energy conversion is presented in Chapter I and Chapter II. The methods which are used to obtain electromagnetic characteristics of the motor are presented in Chapter III. While neural networks and fuzzy systems are described in Chapter IV, obtained results are given in Chapter V. In the Chapter VI which is the last section, obtained results are summarized and an evaluation is done about the results. Key Words : Switched Reluctance Motor, artificial neural networks, fuzzy systems, finite element analysis, torque ripple.