Sürekli mıknatıslı senkron makinenin sensörsüz vektör kontrolü

Abstract

Son yıllarda, sürekli mıknatıslı senkron makinenin sensörsüz kontrolü popüler bir araştırma konusu haline gelmiştir. Bu ilgi mekanik sensörlerin, vektör kontrollü SMSM sürüşünün yüksek performansını düşürmesi nedeninden kaynaklanmaktadır.Vektör kontrol yöntemi ile, DC makine kontrolündeki tüm avantajlar AC makine kontrolünde de elde edilmiş olur. SMSM kontrolünde bu yöntem için rotorun konum bilgisi gereklidir. Sensörsüz kontrol; rotor konum ve açısal hız sensörleri kullanılmadan vektör kontrolü yapılmasıdır. Sensör kullanmadan rotor konumu ve hızını tahmin etmek için, gerilim ve akım ölçümlerinden faydalanan çeşitli teknikler vardır.Bu çalışmada, SMSM'in matematiksel modeli verilmiş ve vektör kontrolü uygulanması için gerekenler incelenmiştir. SMSM'in vektör kontrolü, sensörlü ve sensörsüz olarak Matlab/Simulink ortamında simüle edilmiştir. Konum ve hız tahmini için, ?Genişletilmiş Kalman Filtresi? gözlemleyici olarak seçilmiştir. Elde edilen simülasyon sonuçlarının gerçek değerlere oldukça yakın olduğu görülmüştür. Bunun yanında, sensörlerden kaynaklanan gürültü ve bozulmalar ortadan kalkmıştır.Anahtar kelimeler: Sürekli mıknatıslı senkron makine, Sensörsüz vektör kontrolü, Genişletilmiş Kalman Filtresi.

Recently, sensorless control of permanent magnet synchronous machines become a popular research focus. This interest arises from the fact that mechanical sensors decrease the high performance of vector controlled PMSM drives.Using vector control method, AC machine control acquires every advantage of DC machine control. This method requires position information of rotor in PMSM control. Sensorless control means, vector control without using mechanical rotor position and angular velocity sensors. To eliminate sensors, there are several techniques to estimate position and velocity exploiting the voltage and current measurements.In this study, mathematical model of PMSM is given and requirements for vector control implementation are investigated. Vector control of PMSM is simulated in Matlab/Simulink environment with and without sensors. ?Extended Kalman Filter? is chosen as the observer for estimating position and velocity. It is observed that obtained simulation results are considerably close to actual values. Besides, noise and distortions caused by sensors are eliminated.Keywords: Permanent magnet synchronous machine, Sensorless vector control, Extended Kalman Filter.