Mikrodenetleyici kontrollü anahtarlamalı relüktans motorların tasarımı ve marş motoru olarak kullanılması
Microcontroller based switched reluctance motor control and its application as a starter motor
Yazar: FERHAT KARAGÖZ
Danışman: YRD.DOÇ.DR. FERHAT DALDABAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Akım denetimi = Current control ; Anahtarlı relüktans motorları = Switched reluctance motors ; Marş motoru = Starting motor ; Mikrodenetleyiciler = Microcontroller

Özet:
Anahtarlamalı relüktans motorlar, sade yapıları ve imalatının kolay olması nedeniyle bir çok farklı alanda uygulama imkanı bulmuştur. Bu alanlardan biri de otomotiv sektörüdür. Bu tezin amacı araçların ilk hareket sistemlerinde kullanılan DC marş motorlarını, özellikle düşük maliyetli bir Anahtarlamalı Relüktans Motor ile tasarlamak ve bu ARM' nin mikro denetleyici yardımıyla kontrolünü sağlamaktır. Çünkü mevcut marş motorları Bölüm 3' te anlatıldığı gibi yapıları itibariyle bir çok probleme sahiptir ve bakımları da zordur.Tasarım esnasında öncelikle ARM' ler hakkına genel bir bilgi verilerek ARM tasarımı ve marş motorları hakkında bir literatür taraması yapılmıştır. Daha sonra gerçek bir marş motorunun teknik özelliklerine göre elektromekanik bir tasarım yapılmıştır.Elektromekanik tasarımın tamamlanmasının ardından yapılan iki ek tasarım daha sunulmuştur. Bu tasarımlardan biri; konum sensörlerini, güç kaynağını, akım anahtarlama elemanını (SSR) ve mikro denetleyicinin de içinde bulunduğu PCB planlaması ile yazılım tasarımıdır.Yazılım, ARM' yi kontrol eder ve sensörlerden gelen bilgilere göre motorun dönüşünü sağlamaktadır. Yazılımın bir diğer fonksiyonu da motor akımını PI kapalı döngü kontrol mantığına göre kabul edilebilir sınırlar içinde tutmaktır. Yazılım, ayrıca kontrol kartı üzerinde bulunan LCD panelde motora ait bilgileri göstermek ve gerçek akım değerini bilgisayara göndermektedir. Tasarlanan kontrol kartından gelen bilgiler, analizleri kolaylaştırmak için bilgisayarda grafik ortamına aktarılmış, donanım ve yazılım tasarımı başarıyla gerçekleştirilmiştir.Sonuç olarak, bir marş motoru anahtarlamalı relüktans motor kullanarak tasarlanmış, bu motorun kontrolü mikro denetleyici tabanlı yapılmış, kontrol sisteminde akım anahtarlama elemanı yerine SSR' ler kullanılarak toplam sistem maliyeti düşürülmüştür.

Abstract:
Switched Reluctance Motors (SRM) have found a lot of application areas in many different field due to their simple structures and simplicity of manufacturing. One of the field that they are used is automotive. What this thesis aim is to design a low cost SRM, control it by using a microcontroller in order to replace starter motors used in vehicles for their starting systems. Because traditonal starter motors have many problems due to their structures and they are hard to maintain, as given in chapter 3.During design fulfillment a general explanation of SRMs is given first. Secondly, a literature research about SRM design and starter motors has been introduced. Then according to the technical requirements taken from a real starter motors the electromechanical design is accomplished and output of this design is introduced in chapter 4.After completing electromechanical design it is given two additonal designs that are obligatory. One of them is hardware design that includes position sensors, power supply, current switching elements (SSR), plannig a PCB including microcontrollerThe other design that has been completed is software design. The software controls the SRM and make it rotate according to the signals coming from the sensors. Another important issue that software makes is to control motor current values, using PI closed loop logic, in order to keep them in a tolerable limits.In addition to these goals the software is also responsible for indicating the motor?s actual datas on the LCD located on the control card and sending the actual current values to computer. The received data from the designed control card are transferred on a graph on the computer screen to make easy to analyse the results. Hardware and software design are succeded in chapter 5.As a result, a starter motor design using a SRM, control of it by microcontroller is accomplished and utilizing SSRs in current switching element simplify the design, reduce total system cost.