Tekerlek i̇çi elektrik motorlari i̇çin rejeneratif frenlemeli sürücü tasarimi
Regenerative braking driver design for in-wheel electric motors
Yazar: YUSUF KARABACAK
Danışman: YRD. DOÇ. ALİ UYSAL
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Tekerlek İçi Elektrik Motor (TİEM) için rejeneratif frenlemeli bir sürücü sistemi tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. TİEM kalkış anında yüksek tork üreterek aşırı akım çekmesine neden olmaktadır. Motor sürücü devresi bu durumlara karşı dayanaklı olacak şekilde tasarlanmıştır. 

Rejeneratif frenleme elektrik motorlarının sürüş modu değiştirilerek gerçekleştirilmektedir. Frenleme esnasında ortaya çıkan ısı enerjinin azalması ve sürtünmeden kaynaklı oluşan tahribatın önüne geçmektedir. Elektriksel frenleme yapılarak sistemde bulanan bataryaların herhangi bir enerji kaynağına ihtiyaç duyulmadan şarj işlemi gerçekleşmektedir. Bu sayede aracın menzilinin uzaması sağlanmaktadır.Motor sürücü rejeneratif frenleme modu ve motor modu olmak üzere iki modda çalışmaktadır. Motorun denetiminde bulanık mantık denetleyici tercih edilmektedir. Motor sürücünün kontrol yöntemleri için gerekli yazılım MATLAB/Simulink ortamında geliştirilerek STM32F407 Discovery kartına gömülmüştür. Motor yüklü ve yüksüz durumlarda test edilmiştir. Rejeneratif frenleme miktarı dışarıdan sabit olarak girilen Darbe Genlik Modülasyonu (DGM) değerine bağlı olarak sabit değerlerde çalışmaktadır. Bu çalışma, TİEM için rejeneratif frenlemeli sürücü konusunda ulusal alanda gerçekleştirilmiş ilk yüksek lisans tezidir. Farklı DGM değerleri arasında deneyler yapılarak sürücü devresi test edilmiştir. Deneysel çalışmalar gerçek zamanlı olarak yapılmaktadır. Sürücünün başarım oranı yüksek sonuçlar elde edilmektedir. Elde edilen test sonuçları karşılaştırılarak farklılıkları tez içerisinde sunulmaktadır.

Abstract:
In this study, a regenerative braking drive system for the In-Wheel Electric Motor (IWEM) was designed and realized. IWEM generates high torque at the moment of starting and causes excessive current draw. The motor drive circuit is designed to withstand these conditions.

Regenerative braking is achieved by changing the driving mode of the electric motors. The heat generated during braking reduces the energy and prevents the destruction caused by friction. Charging is done without any energy source of the batteries found in the system by making electrical braking. In this way, the range of the vehicle is provided. The motor drive operates in two modes, regenerative braking mode and motor mode. Fuzzy logic controller is preferred under engine control. The necessary software for controlling the motor driver was developed in the MATLAB / Simulink environment and embedded in the STM32F407 Discovery card. The motor has been tested in loaded and unloaded conditions. The amount of regenerative braking works at fixed values depending on the Pulse With Modulation (PWM) value constantly input from the outside. This is the first graduate thesis for the regenerative braking driver for the TİEM, which was carried out in the national field. Experiments were carried out between different PWM values to test the drive circuit. Experimental studies are carried out in real time. The performance ratio of the driver is high. The differences of the obtained test results are presented in the thesis.