Evirgeç beslenmeli senkron motorlarda çıkıklık ve amörtisör sargı etkilerinin ncelenmesi ve vektör kontrolü
Vector control and investigation of the effects of the saliency and the damper winding in inverter-fed synchronous motors
Yazar: ABUZER ÇALIŞKAN
Danışman: Y.DOÇ.DR. AHMET ORHAN
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 EVİRGEÇ BESLEMELİ SENKRON MOTORLARDA ÇIKIKLIK VE AMORTİSÖR SARGI ETKİLERİNİN İNCELENMESİ VE VEKTÖR KONTROLÜ Abuzer ÇALIŞKAN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı 2004, Sayfa : 55 Doğru akım motorları yüksek dinamik cevap özelliğine sahiptirler. Ancak doğru akım motorlarının sahip oldukları bakım gereksinimi, yüksek hız sınırı, maliyetleri, tozlu ve patlamalı ortamlarda çalışamama gibi olumsuzlukları değişken hızlı sürücü düzeneklerde alternatif akım motorlu sürücü düzeneklerin kullanımını gerektirir. Verim ve güç faktörünün önemli olduğu uygulamalarda ise senkron motorlu sürücü düzenekler kullanılmalıdır. Bu çalışmada, öncelikle doğru akım motorlu sürücü düzeneklerle alternatif akım motorlu sürücü düzenekler karşılaştırılmıştır. Buradan özellikle yüksek güçlerde senkron motorların kullanım zorunluluğu neticesine varılmıştır. Tezin ikinci bölümünde, şebekeden beslenen senkron motorun dinamik ve sürekli durum performansını incelemek üzere makinenin d-q refarans çatıdaki matematiksel modeli çıkartılmış ve Matlab / Simulink programı yardımıyla benzetim programı oluşturulmuştur. Üçüncü bölümde, senkron motor kontrol yöntemleri üzerinde durularak ilk olarak senkron motorun açık çevrim hız kontrolünü incelemek üzere Matlab / Simulink programı ile benzetim programı oluşturulmuştur. Daha sonra self kontrollü senkron motorun dinamik ve sürekli durum performansı incelenmiştir. Bu amaçla hem gerilim kaynaklı altı adımh evirgeçden beslenen ve hem de akım kaynaklı altı adımh evirgeçden beslenen self kontrollüsenkron motorun Matlab / Simulink programı ile benzetim programları oluşturulmuştur. Son olarak senkron motorun alan yönlendirme kontrolü detaylı olarak incelenmiştir. Dördüncü bölümde amortisör sargısı ve çıkıklığın self kontrollü senkron motorun dinamik ve sürekli durum performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu inceleme senkron motorun akım kaynaklı ve gerilim kaynaklı evirgeçden beslenme durumları için ayrı ayrı karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Son olarak senkron motorun güç faktörü kontrolüne olanak sağlayan stator akısı alan yönlendirmesi detaylı olarak incelenmiştir. Daha sonra akım kaynaklı altı adımlı evirgeçden beslenen senkron motorun birim güç faktöründeki stator akısı alan yönlendirmesinin Matlab / Simulink programı ile benzetim programı oluşturulmuştur. Anahatar Kelimeler : Senkron Motor, Senkron Motorun Alan Yönlendirme Kontrolü, Stator Akısı Alan Yönlendirme. XI

Abstract:
ABSTRACT Master Thesis VECTOR CONTROL AND INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF THE SALIENCY AND THE DAMPER WINDING IN INVERTER-FED SYNCHRONOUS MOTORS Abuzer ÇALIŞKAN Firat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Electric and Electronics Engineering 2004, Page: 55 The dc motors have high dynamic response feature. In recent years, however, the desire for low-maintenance, high speed, and studying at adverse conditions, such as dirty air, explosive atmospheres, and inaccessible locations has resulted in an increasing trend in the direction of three-phase ac motors. Of these, the introduction of new magnetic materials such as rare earth elements has made the synchronous motor the system of choice for servo drives. In applications that is important particularly efficiency and power factor, the dc motor has been replaced by the synchronous motor. Based on these two drive systems, control methodologies are explained and excessive simulation results are discussed. All simulation programs are realized under Matlab/Simulink environment. In the first section, the dc motor drive systems are compared with the ac motor drive systems. The results form this part show that synchronous motor have to certainly be used at high power levels. In the second section, mathematical model of synchronous motor at d-q reference frame is derived for evaluating dynamic and steady state performances synchronous motor supplied from the network and a simulation program is developed. XIIIn the third section, the control methods for the synchronous motor are taken into consideration. A simulation program for the open loop speed control of the synchronous motor is first carried out. Then, dynamic and steady state performance of self-controlled synchronous motor are studied. For this purpose, a self-controlled synchronous motor supplied by six- stepped inverter with both current and voltage source is simulated. Finally, field oriented control of synchronous motor is examined in details. In the fourth section, it is focused on how to affect the dynamic and steady state performances of a self-controlled synchronous motor of the damper winding and saliency. The results are presented comparatively for the cases supplying from the inverter with both current and voltage source. In the final section, it is discussed in details a stator flux field orientation makes possible controlling the power factor of synchronous motor. A simulation program for the stator flux field orientation at unity power factor of synchronous motor supplied from six-stepped inverter with current source is developed. Keywords: Synchronous Motor, Field Oriented Control of Synchronous Motor, Stator Flux Field Orientation. XIII