Sabit mıknatıslı senkron motorun uzay vektör modülasyonlu doğrudan moment kontrolünün benzetimi

Abstract

Günümüzde mikroişlemci teknolojisindeki gelişmeler ve güçlü mıknatısların üretilmesine bağlı olarak Sabit Mıknatıslı Senkron Motorların (SMSM) kullanımı giderek artmaktadır. Önceleri endüstriyel sürücü sistemlerde yaygın olarak kullanılan asenkron motorların yerini artık SMSM’ler almıştır. SMSM’ler günümüzde asansörler, çamaşır makineleri, elektrikli araçlar, fanlar, pompalar, otomasyon teknolojileri vb. birçok alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. SMSM’lerde vektör kontrol yöntemleri olarak Alan Yönlendirmeli Kontrol ve Doğrudan Moment Kontrolü (DMK) kullanılmaktadır. DMK’da stator akısı ve moment, inverter için uygun bir anahtarlama stratejisinin kullanılması ile doğrudan kontrol edilmektedir. Sürücü sistemlerde DMK’nın kullanılması ile modern sürücü sistemlerden istenen iyi bir dinamik cevap ve esnek bir kontrol yapısı elde edilmektedir. DMK, histerezis ve uzay vektör modülasyonlu olmak üzere iki faklı şekilde gerçekleştirilmektedir. Uzay vektör modülasyonlu DMK yöntemi inverterin sabit anahtarlama frekansında çalışmasına imkân sağlaması nedeniyle yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada SMSM’nin uzay vektör modülasyonlu DMK’sının Matlab/Simulink benzetimi yapılmış ve elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Benzetim sonuçlarından, uzay vektör modülasyonlu DMK ile kontrol edilen SMSM’nin, modern sürücü sistemlerden istenen geniş bir hız aralığında kararlı çalışma ve değişken yük durumları için hızlı moment cevabına sahip olduğu görülmektedir.

In parallel to the recent developments in microprocessors technology and production of strong magnets the interest on Permanent Magnet Syncronous Motors (PMSM) increases continuously. PMSM are begun to be used in industrial driver set ups instead of asynchronous motors which were used commonly before. Today PMSM are used in different applications such as elevators, washing machines, electrical vehicles, fans, pumps and automation technologies. In PMSM, Field Oriented Control and Direct Torque Control (DTC) are used as vector control methods. In DTC, stator flux and torque are directly controlled using a suitable switching strategy for the inverter. With the use DTC in driver systems, a better dynamic response and a flexible control which are expected in modern driver systems is obtained. DTC is realized in two ways namely hysteresis and space vector modulation. DTC method with space vector modulation is commonly used since it gives an opportunity for inverter to work at a constant switching frequency. In this study, the simulation of PMSM’s DTC with space vector modulation is generated with Matlab/Simulink and the results are discussed. According to the simulation results, it is observed that PMSM controlled by DTC with space vector modulation has stable action in a wide speed range which is requested from modern drivers systems and fast torque response for variable load states.