Dengesiz yüklü sabit mıknatıslı senkron motorlarda hız dalgalanmaları ve titreşimlerin azaltılması

Abstract

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte elektrik enerjisine olan ihtiyaç artmıştır. Elektrik enerjisi tüketiminde büyük paya sahip olan elektrik motorlarının da bu nedenle yüksek verimli olması istenir. Yüksek moment, yüksek güç yoğunluğu, yüksek ivmelenme, küçük hacim, düşük gürültü ve verim gibi avantajlarından dolayı Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlara (SMSM) olan ilgi hızla artmaktadır. SMSM'nin en önemli dezavantajlarından biri olan yüksek fiyatının, mıknatıs ve yarıiletken teknolojilerinin gelişmesi ve bu motorların kullanımının yaygınlaşması ile düşeceği düşünülmektedir.Elektrik motorlarının çalışması esnasında ortaya çıkan olumsuzluklardan biri de eksenel kaçıklık, ya da dengesiz yüklerden kaynaklanan hız dalgalanmaları ve titreşimlerdir. Özellikle yüksek hızlarda bu durum motorlarda kalıcı hasarlara neden olmaktadır. Farklı nedenlerle oluşan bu dalgalanmaların tespiti ve giderilmesi güvenilir bir çalışma için oldukça önemlidir.Bu çalışmada dengesiz yüklü SMSM'de dengesiz yük durumları analiz edilmiş, motorun dengesiz yüklenmesi durumunda oluşan hız dalgalanmaları önerilen Uyarlamalı Harmonik Enjeksiyonu yöntemiyle azaltılmaya çalışılmıştır. SMSM'nin Alan Yönlendirmeli Kontrolü benzetimi yapılmış, önerilen yöntemin geçerliliği farklı yük ve hız durumları için yapılan benzetim çalışmalarıyla ortaya konmuş, başarılı sonuçlar elde edilmiştir.

With the development of technology, the need for electrical energy has increased. Electric motors, which have a large share in electrical energy consumption, are therefore required to be highly efficient. Due to its advantages such as high torque, high power density, high acceleration, small volume, low noise and efficiency, the interest in Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSM) is increasing rapidly. One of the most important disadvantages of PMSM is its high price, which is expected to decrease with the development of magnet and semiconductor technologies and the widespread use of these motors.One of the problems encountered during the operation of electric motors is the speed ripple and vibrations caused by eccentricity or unbalanced loads. This causes permanent damage to the motors, especially at high speeds. Detection and elimination of these ripple caused by different reasons is very important for a reliable study.In this study, unbalanced load conditions are analyzed in unbalanced loaded PMSM and speed fluctuations that occur in case of unbalanced load are tried to be reduced by the proposed Adaptive Harmonic Injection method. Field Oriented Control of PMSM has been simulated and the validity of the proposed method has been demonstrated by simulation studies for different load and speed conditions and successful results have been obtained.