Seri uyartımlı bir senkron motorun tasarımına yönelik bilgisayar benzetim yöntemi

Abstract

Bilezikli asenkron motorların rotor sargı uçlarının bilezik ve fırçalar yardımı ile dışarıya alınması, sürücü düzenek uygulamalarında kolaylıklar getirebilmektedir. Bu uygulamalardan bir tanesi de bilezikli asenkron motorun senkronlanan asenkron motor olarak çal ıştın İması dır. Araştırmacılar, senkronlanan bilezikli asenkron motorun tasan m özellikleri ve sürekli durum davranışlarını inceleyebilmek için değişik yaklaşımlar kullanmışlardır. Bu çalışmada ise, seri uyartı mi ı olarak senkronlanan bilezikli asenkron motorun tasarımının temellerini oluşturmak üzere, sürekli ve dinamik davranışını incelemek için köprü doğrultucu ile birlikte kapsamlı bir model geliştirilmeyi amaçlamıştır. Dinamik davranış için, asenkron makinenin bilinen faz değişkenleri modeli denklemleri senkronlanan bilezikli asenkron motor ile köprüdoğrultucu kavramlarını içerecek şekilde yeniden biçimlendirilmiş ve magnetik doymalı yaklaşım bu çalışmada uygulanmıştır. Ayrıca, bilezikli asenkron makinanın endüktanslarını hesaplamak için gerekli bağıntılar verilmiştir. Dinamik davranış modelinin katı diferansiyel denklemleri, geri diferansiyel formülüne dayanan `Gear algoritması yöntemi` ile çözülmüştür. Çalışmada temel kavramlardaki yeni biçimlendirmelerin doğrulaması gerçekleştirilmiştir. Ayrıca geliştirilmiş olan dinamik davranış yazılımının tanıtımı da yapılmıştır. Yaklaşımların doğruluğunun sınanmasına ilişkin deneysel çalışmalara yer verilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş ve konu üzerinde daha ileri aşamadaki çalışmalara yönelik öneriler geliştirilmiştir. Tezin kapsamı, seri uyartımı bir senkron motor tasanmına yönelik bilgisayarla benzetim altyapısını oluşturmaktadır.

Slip ring connections of wound rotor induction machines can offer facilities in electrical drive applications. One of these applications is the synchronous induction motor connection. Researchers have employed different approaches for the design and study of these synchronus induction motors. This study aims at developing a comprehensive model for the steady-state and dynamic behaviour of a series excited slip ring synchrorous induction motor, with the ultimate goal of providing a basis for design. For the dynamics behaviour, the known approach of phase variable model for the induction machine has been reformed to include the series excitation phenomena along with the diode rectifier bridge and an approachhas been adopted to take the saturation into account. On the other hand, the essential relations for calculation of the machine inductances have been provided. The stiff differential equations of the dynamic performance model have been solved by a computer package based on a Gear Algorithm. The study has undertaken to validate the newly adopted model experimentally. The software developed for the simulation has been described. Experimental work is included for testing of the validity of the approach. The results have been assessed and proposals for further study have been put forward. The slope and contents of the thesis make up a computer simulation foundation aimed towards the design of a series excited synchronous motor.