SEKTÖRLER

Sürücüler

Sensörsüz Vektör Kontrolü

Rotorunda sürekli mıknatıslara sahip olan senkron motorlar çok önemli avantajlara sahiptir. Mıknatıslanmayı sağlayan rotor sargıları yoktur, bu sebeple bu motorları daha verimli ve aynı güçte ama daha küçük boyutlarda tasarlamak mümkündür. Bunların yanı sıra, fırça ve bilezik içermezler, periyodik bakım gerektirmezler ve daha sessiz çalışırlar.

Gömülü mıknatıslı motorlarda mıknatıslar rotorun içine yerleştirildiği için güçlü mekanik yapıya ve çıkık rotora sahiptir. Aynı zamanda d ve q eksenlerindeki relüktansların farklı oluşundan dolayı relüktans torku da üretilmektedir. Yüksek endüktans değerleri sağlanabilmektedir ve böylece alan zayıflatma yeteneği arttırılmıştır.

Sürekli mıknatıslı senkron motorların modellenmesi ve kontrolü için birtakım referans eksen takımı dönüşümlerine ihtiyaç vardır. Sabit düzlemde bulunan üç fazlı büyüklükleri, yine sabit düzlemde, birbirine dik iki faza indirgemek için, Clarke dönüşümü kullanılır. Tam ters işlemi gerçekleştirmek için ters Clarke dönüşümü uygulanır. Bu iki faz, ? ve ß olarak adlandırılır.

Sabit düzlemden ? hızıyla dönen iki fazlı hareketli döner düzleme veya döner düzlemden sabit düzleme geçişi gerçekleştirmek için Park dönüşümü kullanılır. Bu düzlemde fazlar d ve q olarak adlandırılmaktır. d ekseni rotor akısı yönünü, q ekseni ise rotor akısına 90o dik olan ekseni tanımlar. Park dönüşümünün de tersi mümkündür.

Alan yönlendirmeli kontrol (Field Oriented Control - FOC) metodu ile, akıyı (mıknatıs eksenine paralel, d ekseni) ve torku (mıknatıs eksenine dik, q) oluşturan akım bileşenlerinin birbirinden bağımsız olarak kontrol edilebilmesi mümkündür. d ekseni akımı senkronaltı çalışmalarda her zaman sıfırda tutulur, alan zayıflatma yapılmak istendiğinde ise d ekseni akımı negatif değerli olur. Sonuç olarak, q ekseni akımının oluşturmuş olduğu akı, mıknatısların oluşturduğu rotor akısına 90o dik olarak kenetlenmeli ve dönmelidir. Bu sebeple, rotor pozisyon bilgisi her zaman bilinmek zorundadır. Son olarak, motor eviricisinin yarıiletken güç elemanlarının kontrol sinyalleri uzay vektör modeli yardımıyla belirlenir.


Park ve Clarke Dönüşümleri

Konum algılayıcıların özellikle uygulama, performans, seri üretim ve maliyet açısından getirdiği sorunlar tahrik sistemlerinde ve uygulamalarda algılayıcısız kontrolü gereksinim haline getirmiştir.

PMSM modeli doğrusal olmayan bir yapıya sahip olduğundan, konum ve hız kestirimi için genişletilmiş Luenberger gözleyicisinin kullanılması uygun olmaktadır. Doğrusal olmayan PMSM modeli Jacobian matrisi yardımıyla her örnekleme zamanında lineerleştirilmektedir. Genişletilmiş endüklenen hareket gerilimi; hareket sebebiyle endüklenen gerilimi ve faz endüktanslarındaki değişimden endüklenen gerilimi içermektedir. Motora ait denklemler genişletilmiş endüklenen hareket gerilimi terimleri ile yeniden yazıldığında eşitlikte konuma bağlı olan terim elde edilir. Endüklenen geriliminden konuma bağlı terim çıkarılır ve stator referans sistemine ait d ekseni ve q ekseni akımı hatalı bir şekilde bulunur. Ölçülen stator referans sistemine ait d ekseni ve q ekseni akımı ile hatalı stator referans sistemine ait d ekseni ve q ekseni akımlarının farkı kontrolörden geçirilir ve endüklenen gerilim konum algıyıcı olmadan elde edilir.

Endüklenen gerilimden konum bilgisi hesaplanır ancak bu konum bilgisi gürültü bileşenleri içerir. Bu gürültü içeren sinyal kompanze edilmelidir. Kompanze edilen konum sinyali ile hesaplanan konum sinyali arasındaki hata bir kontrolörden geçirilir ve konum bilgisi en az hata ile ortaya çıkarılır. Bu metoda asimptotik izleme gözlemleyicisi adı verilir.


Genişletilmiş Endüklenen Gerilim Gözlemleyicisi


Pozisyon Bilgisi için Asimptotik İzleme Gözlemleyicisi

Pavo mühendisleri her türlü elektrik motoru (Kalıcı Mıknatıslı Motorlar, Asenkron Motor, Senkron Relüktans Motor dahil) için sensörlü ve sensörsüz sürüş sistemi kurma deneyimine sahiptir. Bunlara ek olarak, CAN BUS haberleşme ekleyerek en yüksek teknolojili sistemleri kontrol edebilirler. Çözümlerimiz; her türlü ortamda (sıcak, soğuk, nemli, çamurlu) mümkün olan en yüksek kalkış momenti ve en düşük kalkış akımını sağlamaktadır ve çok geniş hız ve moment aralığında her türlü yükte (sabit moment yükte, sabit güç yükte, generatör tip yükte, fan tip yükte) çalışmaktadır. Aşırı dinamik yüklerde dahi dayanıklı çözümler üretilmektedir. Mutlak Encoder kullanılarak, yüksek hızlarda daha doğru pozisyon bilgisi elde edilmektedir ve pozisyon kontrolü daha hassas bir şekilde yapılabilmektedir. Verimin çok kritik olduğu sistemler kompakt boyutlarda tasarlanabilmektedir.


Asimptotik İzleme Gözlemleyicili Konum Algılayıcısız Alan Yönlendirmeli Kontrol Blokları

© 2017 Pavo Tasarım Üretim Elektronik Tic.A.Ş
Pavo SASAD ve TESİD üyesidir