Vektör denetim yöntemi ve doğrudan moment denetim yöntemi uygulanan bir asenkron motorda hız denetim performanslarının karşılaştırılması
Comparison of speed control performances of an induction motor using vector control and direct torque control methods
Yazar: HAKAN AÇIKGÖZ
Danışman: DOÇ. DR. BEŞİR DANDIL
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Asenkron motorlar diğer elektrik motorlarına göre mevcut yapısal ve maliyet üstünlüklerinin yanına günümüzde, gelişen teknoloji ile birlikte denetim kolaylığını da eklemiştir. Asenkron motorların vektör denetimi, doğru akım motorlarının denetim ilkesine dayanır. Doğru akım motorları dinamik davranışları açısından yüksek performansa sahiptir ve denetimleri kolaydır. Serbest uyartımlı doğru akım motorlarında endüvi ve uyartım sargıları birbirine dik olduğu için endüvi ve uyartım sargılarının akımları birbirinden bağımsız denetlenebilir. Asenkron motorlarda ise böyle bir durum yoktur. Asenkron motorlar üzerine yapılan çalışmalar, eğer üç fazlı değişkenler iki fazlı dq-eksenine dönüştürülür ve dq-eksen bileşenlerinin denetimi yapılırsa, bu motorların doğru akım motorlarına benzer bir şekilde denetlenebileceğini göstermiştir. Yapılan çalışmalarla bu eksen dönüşümlerinin yapıldığı vektör denetim yöntemleri geliştirilmiştir. Böylece asenkron motorlarda akı ve moment ayrı ayrı denetlenebilmektedir. Doğrudan moment denetim yönteminde ise akı ve moment optimum evirici durumlarının doğrudan seçimi ile denetlenir. Doğrudan akı ve moment denetiminin gerçekleştirildiği bu yöntemde vektör denetiminde kullanılan akı ve moment denetleyici yerine histerezis karşılaştırıcılar kullanılır.Bu tez çalışmasında, bir asenkron motorun hız denetimi için benzetim çalışması gerçekleştirilmiştir. Asenkron motorun denetiminde; rotor, stator ve hava aralığı alan yönlendirme yöntemleri ve doğrudan moment denetimi kullanılmıştır. Her bir yöntem için MATLAB/Simulink paket programı yardımı ile denetim yapısı oluşturulmuş ve hız denetimi için aynı koşullar altında benzetim çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Benzetim çalışmasından elde edilen sonuçlar değişik hız referanslarını izleme, yük momenti ve parametre değişimleri gibi bozucu etkenlere göre incelenmiş ve değerlendirilmiştir.

Abstract:
In parallel to technological advance, a new one as simplicity control of induction motors were added to its advantages such as structural and cost. Vector control of induction motors are based on control principle of DA motors. DA motors have high performance in terms of dynamic behaviour and their control is simple. Armature and excited winding currents of self-excited DA motors can be independently controlled because they are vertical to each other. There isn?t such case in induction motors. Made studies on induction motors showed that these motors could be controlled such as DA motors if three-phase variables are converted to dq-axis and dq-axis currents are controlled. Vector control methods which are done transform of axis have been developed. Thus, flux and torque of induction motors can be independently controlled. In direct moment control method, flux and torque of induction motors is controlled with selection of optimum switching in inverter. In this control method realized direct flux and torque control; hysteresis controller (comparator) is used instead of flux and torque controller used in vector control methodsIn this thesis, simulation studies are realized for speed control of an induction motor via MATLAB/Simulink software. Rotor, stator and air-gap flux methods and direct torque control method are used for speed control of induction motor. Architectures for each control methods are designed by MATLAB/Simulink and simulation results for architectures are given for same conditions. Obtained simulation results are evaluated and analyzed According to disturbance effects such as tracing different references speed, load torque and parameter variations.