Elektrikli arabalarda kullanılan sürekli mıknatıslı senkron motorun alan yönlendirmeli kontrolü
Field oriented control of permanent magnet synchronous motor for electric vehicles
Yazar: MEHMET TUĞSER DEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SİBEL ZORLU PARTAL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Alan yönlendirme = Field orientation ; Elektrikli araçlar = Electric vehicles ; Sürekli mıknatıslı senkron motorlar = Permanent magnet synchronous motors ; Vektör kontrol yöntemleri = Vector control methods

Özet:
Dünyada artan nüfus, beraberinde ulaşım sıkıntısını da getirmiştir. Trafiğe çıkan araç sayısı da her geçen gün artış göstermektedir. Bu durum, ulaşım sektöründe fosil kökenli yakıt kullanan araçların çevreye yaydığı CO2 miktarının da her geçen gün artmasına yol açmıştır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan içten yanmalı motorlu araçların yerine daha az çevre kirliliğine yol açan ve çevre dostu olan elektrikli araçların kullanımı her geçen gün artmaktadır. Elektrikli araç kullanımının daha da yaygınlaşabilmesi için menzil ve performansının iyileştirilmesi ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Bu nedenle, daha uzun menzilli ve yüksek performanslı elektrik araçların üretilebilmesi amacıyla birçok çalışma dünyanın her yerinde yapılmaktadır. Sürekli mıknatıslı senkron motorlar (SMSM); yüksek güç yoğunluğu, yüksek verim, hızlı tepki süresi ve lineer moment karakteristiği gibi özellikleriyle yüksek performans gerektiren elektrikli araç uygulamalarında oldukça geniş yer bulmaktadır. Elektrikli araçlar uygulamalarında, sürüş menzilinin ve dolayısıyla enerji veriminin en kritik konu olması nedeniyle sistemdeki enerji veriminin arttırılması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada SMSM'nin Akım Başına Maksimum Moment (Maximum Torque Per Ampere, (MTPA)) stratejisi ile alan yönlendirmekontrolü gerçekleştirilmiştir. Bu kontrol yöntemiyle motorun, talep edilen elektromanyetik momenti minimum akımla üretmesi hedeflenmiş ve verimine etkisi incelenmiştir. Daha sonra gerçekleştirilen MTPA kontrol stratejisi ile alan yönlendirme kontrolü, geleneksel alan yönlendirme kontrolü ile karşılaştırılmış ve elde edilen simülasyon sonuçları detaylı olarak verilmiştir.

Abstract:
The growing population in the world has brought with it a transportation shortage. The number of vehicles entering traffic is also increasing from day to day. This has led to the fact that the amount of CO2 emitted by vehicles using fossil fuels in the transportation sector to the environment has also increased every day. The use of electric vehicles that are environmentally friendly and lead to less environmental pollution instead of the internal combustion engine vehicles that are widely used today is increasing day by day. In order for the use of electric vehicles to become more widespread, the need has arisen to improve its range and performance. For this reason, many studies are being carried out all over the world in order to produce longer-range and highperformance electric vehicles. Permanent magnet synchronous motors (PMSM); high power density, high efficiency, fast response time and linear torque characteristics with features such as high-performance electric vehicle applications is finding a place quite large. In electric vehicle applications, increasing the energy efficiency of the system is of great importance because the driving range and therefore energy efficiency is the most critical issue. In this study, the field oriented control was performedwith the Maximum Torque per Ampere (MTPA) strategy of PMSM. With this control method, it is aimed that the motor generates the required electromagnetic moment with a minimum current and its effect on energy efficiency is studied. Then, with the MTPA control strategy, the field oriented control was compared with the traditional field oriented control and the simulation results obtained were given in detail.