Asenkron makinenin DSP tabanlı motor/generatör olarak çalıştırılması

Abstract

Elektrik motorlarında hız denetimi bu makinelerin geliştirildiği ilk yıllardan beri süre gelen bir araştırma konusudur. Zamanla denetim düzenekleri ve makineler verimli çalışacak bir şekilde tasarlanmaya başlanmıştır. Böylece kullanılan tahrik makinesinin ve sürücü düzeneğinin maliyetinin yanı sıra sistemin verimi, dolayısıyla kayıpların göz önüne alınması önem kazanmıştır. Son yıllarda asenkron motorlar üzerinde yapılan çalışmalar, yüksek performanslı denetim sağlayan ve vektör kontrolüne dayalı olan, alan yönlendirmeli kontrol ve doğrudan moment kontrolü yöntemleri üzerinde yoğunlaşmıştır. Uzay vektör teorisi, gerilim beslemeli inverter modeli ve uzay vektör modülasyonu, asenkron motorun matematiksel modeli yüksek performanslı asenkron motor kontrolünün temel konularıdır. Uzay vektör darbe genişlik modülasyonu tekniği çok iyi harmonik performansı, modülasyon indeksi aralığının genişletilmesi, DA giriş geriliminin optimum kullanımı ve düşük akım dalgalanması gibi avantajlara sahiptir. Doğrudan programlanabildiğinden sayısal gerçekleştirmeler için uygun olmaktadır. Bu çalışmada asenkron motorun matematiksel modellemesi yapılarak matlab programında vektör kontrolün simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Ayrıca DSP (sayısal işaret işleyici) ve tasarlanan sürücü devresiyle asenkron makinenin vektör kontrolü deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Asenkron makine motor modunun yanı sıra generatör modunda çalıştırılarak rejeneratif frenleme yaptırılmış ve böylece enerjinin geri kazanımı sağlanmıştır.

The speed control of electric motors is a resarch subject since these machines have been developed. Over time, the controlmechanisms and machines began to be designed in a way to work efficiently. Thus, the efficiency of the system, as a result, the losses taken into consideration have gained importance as well as the cost of the driver mechanism and the used machine. The studies for induction motors have focused field-oriented control and direct torque control methods which high performance control and are based on vector control. The basic subject of high performance induction motor control are space vector theory, voltage source inverter model, space vector modulation and mathematical model of induction motor. Space vector pulse width modulation technique for expanding the range of harmonic performance, very good modulation index, optimum use of the input voltage and low current surge, DA, as it has some advantages. It is suitable for numeric realisations thanks to direct programing. In this project, the simulation of vector control by matlab program was realized with the mathematical model of induction motor. Also the vector control of induction machine was realized exprimentally DSP (digital signal processor) and designed driver circuit. Induction machine was operated in motor mode and generator mode. Regenerative braking was made by generator mode operation of induction machine. Thus, the energy was gained again.