Uzay vektör modülasyonu ile asenkron motor kontrolü
Induction motor control with space vector modulation
Yazar: METİN ÖZTÜRK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. A. FARUK BAKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Endüstriyel uygulamalarda elektrik motorlarının kontrol edilmesi amacıyla kullanılansürücüler, motor mili vasıtasıyla sebekeden yüke verilen enerjinin ve moment ile hızbüyüklüklerinin kontrolünü saglar. DC sürücüler degisken hız kontrolü için geçmiste yaygınolarak kullanılmıstır. AC sürücü teknolojisinin gelismesiyle, dayanıklı, ekonomik ve bakımsızolan asenkron motor kullanılarak da, hızlı moment cevabı ve hız dogrulugusaglanabilmektedir.Son yıllarda asenkron motorlar üzerinde yapılan çalısmalar, yüksek performanslı denetimsaglayan ve vektör kontroluna dayalı olan, alan yönlendirmeli kontrol (FOC) ve dogrudanmoment kontrolu (DTC) yöntemleri üzerinde yogunlasmıstır. Uzay vektör teorisi, gerilimbeslemeli inverter modeli ve uzay vektör modülasyonu, asenkron motorun matematikselmodeli yüksek performanslı asenkron motor kontrolunun temel konularıdır.Bu çalısmada, AC motor kontrolünde kullanılan Uzay Vektör Modülasyonu yöntemiincelenmistir. Uzay Vektör Modülasyonu yöntemi, Kare Dalga PWM ve Sinüsoidal PWMyöntemleri ile karsılastırılmıstır. Uzay Vektör Modülasyonu ile DC Bara geriliminin dahaetkin kullanıldıgı, bu yöntemin islemlerin vektörel olarak yapılması açısından uygun oldugu,üç fazlı sinüsoidal gerilimlerin dönen bir vektör ile kolaylıkla sentezlenebilecegi ve sinüsoidalPWM yöntemine göre aynı anahtarlama frekansı için daha düsük THD degerinin elde edildigitespit edilmistir. Gerilim beslemeli inverter ve mikrodenetleyici yardımıyla bu kontrolyöntemleri ile asenkron motorun açık çevrim kontrolu gerçeklestirilmistir. Teorik analizdeneysel sonuçlar ile dogrulanmıstır.Anahtar kelimeler: nverter, Skaler Kontrol, Vektörel Kontrol, Dogrudan Moment Kontrolü,Degisken Frekanslı Sürücü, Asenkron Motor, Uzay Vektör Modülasyonu.

Abstract:
In industrial applications electric motors drives provides the control of speed, torque, energygiven to the load from mains supply by means of motor shaft. In the past DC drives werewidely used for variable speed control. Today with the development of AC drive technologyhigh performance speed and torque control can be obtained with the use of economic androbust induction motor.In recent years, researches on the induction motors have been concentrated on the areas offield oriented control (FOC) and direct torque control (DTC) methods, which provide highperformance control and are based on vector control. Space vector theory, voltage sourceinverter model, space vector modulation, the mathematical model and transient behavior ofthe induction motor are fundamental subjects in high performance induction motor control.In this study, Space Vector Modulation method which is used in AC motor control is studied.Space Vector Modulation method is compared with sinusoidal PWM and square wave PWMmethods. It is exposed that space vector modulation technique is using the DC Bus Voltagemore effectively, it is suitable for vector operations, and the three phase sinusoidal voltagescan be produced by only one rotating vector. In Space Vector Modulation method the lessTHD value is produced compared to the sinusoidal PWM at the same switching frequency.By using voltage source inverter and a microcontroller open loop control of induction motoris realized. Theoretical analysis is verified with experimental results.Keywords: Inverter, Scalar Control, Vector Control, Direct Torque Control, VariableFrequency Drivers, Induction Motor, Space Vector Modulation.