Yeni bir anahtarlı relüktans motorun tasarımı ve akım kontrolü
Design of a new switched reluctance motor and its current control
Yazar: ZEKİ OMAÇ
Danışman: PROF. DR. HASAN KÜRÜM
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
ÖZETDoktora TeziYENİ BİR ANAHTARLI RELÜKTANS MOTORUNTASARIMI VE AKIM KONTROLÜZeki OMAÇFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüElektrik - Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı2006, Sayfa: 141Bu çalışmada gürültüye neden olan radyal kuvveti azaltmak amacıyla statorunda 18kutup, rotorunda ise 12 kutup bulunan yeni bir anahtarlı relüktans motor (ARM) tasarlanıpüretilmiştir.İncelenen ARM modelinin manyetik alan dağılımını görmek ve üretilebilecek en büyükmomenti tespit edebilmek amacıyla Sonlu Elemanlar Yönteminde incelenmiştir. Buincelemenin sonucu ARM'nin alan dağılımı ve rotor konumuna bağlı olarak ürettiği momentindeğişimi hesaplanmıştır. Ayrıca incelenen Ns/Nr=18/12 kutuplu ARM modeli ile beraberNs/Nr=6/4 ve Ns/Nr=12/8 kutuplu üç fazlı iki ayrı ARM modellerinin radyal kuvvetlerihesaplanmıştır. Üç ARM modelinin hava aralığı, stator dış çapı ve rotor dış çapı gibi fizikselboyutları aynı alınmıştır. Farklı stator ve rotor kutup sayılarında aynı tepe değer moment üretimiiçin bir rotor kutbuna etki eden radyal kuvvet bakımında söz konusu üç ARM modelikarşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, Ns/Nr=18/12 kutuplu ARM'nin bir kutbuna etki eden radyalkuvvetin en az olduğu tespit edilmiştir. Radyal kuvvet sonucu oluşan titreşim ve gürültüNs/Nr=18/12 kutuplu ARM'de dört kat azaltılmıştır.İncelenen ARM sürücünün performansını belirlemek amacıyla TMS320LF2407Asayısal sinyal işlemcisini kullanarak ARM sürücünün kapalı çevrim hız ve akım kontrolüyapılmıştır. Ayrıca, bilgisayarda incelenen ARM sürücünün modeli oluşturularak benzetimsonuçları elde edilmiştir. Tasarlanıp üretilen yeni ARM sürücünün üstün davranışı benzetimsonucunda elde edilen sonuçlar, deneysel ölçülen sonuçlar ile karşılaştırılarak ortaya konmuştur.Anahtar Kelimeler: Anahtarlı Relüktans Motor, Akım Kontrol, Sayısal Sinyal İşlemci.XI

Abstract:
ABSTRACTPhD ThesisDESİGN OF A NEW SWITCHED RELUCTANCEMOTOR AND ITS CURRENT CONTROLZeki OMAÇFırat UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesElectrical and Electronics Engineering2006, Page: 141In this study, a new switched reluctance motor (SRM) is designed and produced, with18 poles in stator and 12 poles in rotor, in order to reduce the radial forces causing noise.To illustrate the magnetic field distribution and to determine the greatest torque it canproduce, SRM model under investigation is analyzed by Finite Element Method. The fielddistribution of SRM and the torque depending on the rotor position is calculated as the results ofthe analysis. Also radial forces of Ns/Nr=6/4 and Ns/Nr= 12/8 poles three phase SRM modelsare calculated together with Ns/Nr=18/12 poles SRM model.The physical parameters and dimensions such as air gap width, outer diameter of statorand outer diameter of rotor are taken as the same for three different SRM models. The radialforces acting on a rotor pole for the same peak value of torque are compared for different statorand rotor pole numbers of SRM models under consideration. As the result, it is shown that theradial force acting on one rotor pole in Ns/Nr=18/12 poles SRM model is the lowest one. Thevibration and acoustic noise caused by radial force is reduced four times in Ns/Nr=18/12 SRM.In order to determine the performance of analyzed SRM driver, closed loop speed andcurrent control of SRM driver is performed by using TMS320LF2407A digital signal processor.Simulation results are also obtained by constructing the model of SRM driver underinvestigation in computer. The high performance of new designed and produced SRM driver isshown by comparing the results obtained from simulations and experiments.Keywords: Switched Reluctance Motor, Current Control, Digital Signal Processor.XII