Uzay vektör darbe genişlik modülasyonu ile üç fazlı asenkron motorun hız kontrolü
Speed control of three phase induction motors using space vector PWM technique
Yazar: HAKAN ÇELİK
Danışman: PROF.DR. HASAN KÜRÜM
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
ÖZET Yüksek Lisans Tezi UZAY VEKTÖR DARBE GENİŞLİK MODÜLASYONU İLE ÜÇ FAZLI ASENKRON MOTORUN HIZ KONTROLÜ Hakan ÇELİK Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği 2004, Sayfa: 112 Son yıllarda güç elektroniği ve mikroişlemci teknolojilerindeki büyük gelişmeler ile birlikte, elektrik motorlarının kontrolünde kullanılan evirgeç tipi DC-link çeviricilerde büyük ilerlemeler sağlanmıştır. Bu ilerlemelere bağlı olarak asenkron motorların hız ve moment kontrolü daha kolay bir şekilde yapılabilmektedir. Evirgeç tipi DC-link çeviricilerde kullanılan darbe genişlik modülasyonu teknikleri evirgecin çıkış performansını doğrudan etkilemektedir. Darbe genişlik modülasyonu (PWM) tekniklerinde en çok bilinen ve endüstride yaygın bir şekilde kullanılanı sinusoidal PWM tekniğidir. Sinusoidal PWM, bir referans sinusoidal dalga ile taşıyıcı dalganın karşılaştırılması temeline dayanır. Mikroişlemcilerde bu karşılaştırma işleminin gerçek zamanlı olarak yapılması mümkün değildir. Bu problem referans sinusoidal dalganın düzenli olarak örneklenmesiyle ortadan kaldırılabilir. Sinusoidal PWM'de lineer modülasyon bölgesi için çıkış geriliminin DC- link geriliminden büyük olamaması durumu, bu modülasyon tekniğine alternatif bir modülasyon tekniğinin oluşmasını sağlamıştır. Bu modülasyon tekniği uzay vektör PWM tekniği olarak bilinir. Uzay vektör PWM tekniğinde çıkış gerilimi istenilen yüksek değerlere çıkabilmekte ve dijital olarak gerçekleştirilebilmektedir. Uygulaması kolay, fakat PWM işaretlerini üretmek için gerekli olan sürelerin hesaplanması karmaşık işlemler gerektirmektir. Bu karmaşık işlemler son yıllarda mikroişlemci teknolojisindeki ilerlemeler ile birlikte kolayca çözülebiîmektedir. Bu tez çalışmasında, modülasyon tekniklerinin Matlab/Simulink ortamında benzetimleri yapılarak, kapsamlı bir şekilde karşılaştırılması yapılmıştır. Ayrıca gerilim kaynaklı evirgeçten beslenen üç fazlı asenkron motorun V/f hız kontrolü yapılarak, uzay vektör PWM'in gerçek bir sistem üzerinde diğer modülasyon tekniklerine göre üstünlükleri gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: Üç fazlı asenkron motor, Uzay vektör PWM, V/f hız kontrolü, Simulink. XII

Abstract:
ABSTRACT Master Thesis SPEED CONTROL OF THREE PHASE INDUCTION MOTORS USING SPACE VECTOR PWM TECHNIQUE Hakan ÇELİK Firat University Graduate School of Natural and Applied Scieces Department of Electric and Electronics Engineering 2004, Pages: 112 Recently, it has been obtained much development in DC- link inverter used in the speed control of electric motors with the improvements in both power electronics and microprocessor technologies. Depending upon the development the speed and torque control of the induction motors could have done in an easier way. The Pulse Width Modulation (PWM) techniques used in DC-link inverter affect directly the output performance of the inverter. The most well know of the PWM techniques used in industry is the sinusoidal PWM technique. The technique is based upon comparing the reference sinusoidal wave with a carrier wave. In microprocessors, the comparing process is not possible to realize in real time. In order to get rid of this problem, the reference sinusoidal wave is sampled in a regular way. In the sinusoidal PWM, the case in which the output voltage for linear modulation region is not bigger than the DC-link voltage reveals an alternative modulation technique to this modulation technique. This modulation technique is known as the space vector PWM (SVPWM). In SVPWM technique, the output voltage is able to ascent to the desired high values and it can be realized digitally. Hence it can be applied easily in industry. However computing for the required durations to provide PWM signals is made wing complex processes. The complex processes have been worked out easily thanks to the recent improvements in both power electronics and microprocessor technologies. In this thesis, the modulation techniques have been simulated in the Matlab/Simulink environment and compared with the other techniques in detiail. In addition, by making V/f speed control of three-phase induction motor supplied by the voltage source inverter it has been demonstrated that the SVM techniques have superior advantages to the others. Keywords: Three-phase induction motor, space vector PWM, V/f speed control, Simulink. XIII