Sabit Mıknatıslı Senkron Motorun Low-Cost Alan Yönlendirmeli Kontrolü


Keywords:
Sabit Mıknatıslı Senkron Motor, Alan Yönlendirmeli Kontrol, PI Denetleyici, Gömülü Sistem, Asansör Uygulamaları, Düşük Hızlı SürüşAbstract
Bu çalışma, sabit mıknatıslı senkron motorların düşük hız ve değişken yük koşullarında alan
yönlendirmeli kontrol yöntemi (FOC) için low-cost işlemcili bir çözümünü ele almaktadır. Uygulama
kapsamında, STM32 tabanlı bir mikrodenetleyici üzerinde geliştirilen gömülü kontrol algoritması
önerilmiştir. Rotor konumu için sin/cos enkoder, akım ölçümü için Hall etkili sensörler ve çıkış için
entegre IPM modülü tercih edilmiştir. Sistem hem laboratuvar koşullarında yüksüz olarak hem de bir
asansör düzeneğine entegre edilerek 600 kg, 800 kg ve 1000 kg gibi farklı yük seviyeleri altında test
edilmiştir. Testlerde üç farklı hız seviyesi (160 rpm, 110 rpm, 50 rpm) denenmiş; yön geçişleri, frenleme
süreleri, akım tepkileri ve koruma mekanizmaları gözlemlenmiştir.
Gerçekleştirilen uygulama sonucunda, sistemin yük geçişlerinde kararlılığını koruduğu, PI denetleyicinin
sapmaları kısa sürede düzelttiği ve koruma modunun yüksek akım senaryolarında başarıyla devreye
girdiği doğrulanmıştır. PWM üretimi, geri besleme doğruluğu ve kullanıcı arayüz etkileşimi dahil olmak
üzere tüm birimler entegre biçimde çalışmıştır. Elde edilen bulgular, FOC yönteminin sadece teorik
düzeyde değil, gerçek zamanlı ve düşük devirli endüstriyel uygulamalarda da etkin biçimde
kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.
Downloads
References
Chiasson, J.N., *Modeling and High-Performance Control of Electric Machines*, John Wiley & Sons, 2005.
Hendershot, J.R., & Miller, T.J.E., *Design of Brushless Permanent-Magnet Motors*, Oxford Science Publications, 1994.
Krause, P.C., Wasynczuk, O., & Sudhoff, S.D., *Analysis of Electric Machinery*, IEEE Press, 1995.
Akin, B., & Bhardwaj, M., *Sensorless Field Oriented Control of 3-Phase Permanent Magnet Synchronous Motors*, Texas Instruments, 2013.
Blaschke, F., “A New Method for the Structural Decoupling of AC Induction Machines,” IFAC Conference Record, Düsseldorf, Germany, 1971.
S. Dwari, L. Parsa, "An Optimal Control Technique for PM Synchronous Motors Based on Field Orientation," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, no. 7, pp. 2446-2455, July 2009.
Gross, J.H.H., Hamann, J., & Wiegartner, G., *Electrical Feed Drives in Automation: Basics, Computation, Dimensioning*, Siemens AG, 2001.
Chiasson, J.N., *Modeling and High-Performance Control of Electric Machines*, John Wiley & Sons, 2005.
Mohd, M., Reaz, M., Rahman, M., & Ali, M., “Hardware Prototyping of an Intelligent Current dq PI Controller for FOC PMSM Drive,” 6th International Conference on Electrical and Computer Engineering (ICECE), Dhaka, Bangladesh, 2010.
Krause, P.C., Wasynczuk, O., & Sudhoff, S.D., *Analysis of Electric Machinery*, IEEE Press, 1995.
Casadei, D., Serra, G., & Tani, A., “FOC and DTC: Two Viable Schemes for Induction Motors Torque Control,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 17, no. 5, pp. 779–787, Sep. 2002.
Chiasson, J.N., *Modeling and High-Performance Control of Electric Machines*, John Wiley & Sons, 2005.