Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Fatih Bayır
Danışman: MUSTAFA ONAT
Özet:Fırçasız motorlar (FM), hızla gelişen elektrik motoru teknolojisinin sunduğu imkanlardan biridir. Fırçalı motorlara kıyasla, daha küçük boyut, daha yüksek hız, daha yüksek verim gibi bir çok avantajı olduğu için son yıllarda yaygın biçimde kullanılmaya başlanmışlardır. Bununla birlikte, endüstride fırçasız motorların kullanımının artması bu tip motorlar için verimli sürücü tasarımının gerekliliğini doğurmuştur. Bu tez çalışmasında, çamaşır makinalarında kullanılan fırçasız motorlar için bir sürücü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, Alan Yönlendirmeli Kontrol (AYK) adı verilen bir algoritma kullanılarak yapılan sürücü tasarımı iki aşamadan oluşmaktadır. Birincisi, bahsedilen sürücünün modellenmesi ve simülasyonu, ikincisi ise deneysel çalışmadır. Fırçasız motorlardan yüksek verim almanın en bilinen yolu Alan Yönlendirmeli Kontrol algoritması uygulamaktır. Alan Yönlendirmeli kontrolde gerilim kaynaklı çeviricinin ürettiği sinüsoidal sinyaller bazı karmaşık matematiksel dönüşümler kullanılarak doğru akıma çevrilmektedir. Çünkü referansı ve geribesleme girişi frekansa bağlı olmayan bir sisteme herhangi bir kontrolör uygulanması (PI vb...) daha kolay olmaktadır. Bu tez çalışmasında, hız ve tork kontrolü için sıkça kullanılan PI kontrolörün yanı sıra yeni bir kontrol tekniği olan Üssel Fonksiyon Kontrolü (ÜFK) de uygulanarak, PI kontrol sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Alan Yönlendirmeli Kontrol, karmaşık matematiksel dönüşümlerle çalışan bir algoritma olduğu için bu algoritmanın gerçek zamanlı olarak yürütülmesi ancak yüksek performansa sahip sayısal sinyal işlemci (DSP) tabanlı denetleyiciler ile mümkün olmaktadır. Tezin deneysel çalışma kısmında, böylesi güçlü bir DSP kabul edilen ve Texas Instrument firmasının C2000 tabanlı mikrodenetleyici ailesinin bir üyesi olan TMS320F28035 kullanılmıştır. Deney düzeneği, yine Texas Instrument firmasının HVDMC adlı kiti ile desteklenmiştir. Modelleme ve simülasyon çalışmaları ise MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. -------------------- Brushless Motors (BLM) are one of the opportunities offered by the rapidly developing electric motor technology. They have been widely used in recent years since they have many advantages such as smaller size, higher speed and higher efficiency compared to brushed motors. However, the increasing usage of brushless motors in the industry has led to the necessity of designing efficient drivers for such motors. In this thesis, a driver design for a brushless motor used in washing machines is realized. In this study, the driver design is conducted in two main stages: system modeling and obtaining simulation results; experimental study for driver design. The best known method to obtain high efficiency from brushless motors is to use the Field Oriented Control algorithm. In the Field Oriented Control, the sinusoidal signals generated by the Voltage Source Inverter (VSI) are converted to direct current quantities using some complex mathematical transformations. As it is more appropriate to apply any controller (e.g. PI controller) to the systems whose reference input and feedback input are not frequency dependent. In this thesis, a new control technique, the Power Function Based Control (PBC), is also applied to the system to obtain the results in compared to PI controllers, which is the common technique used for speed and torque control in the Field Oriented Control algorithm. Since the Field Oriented Control (FOC) is an algorithm that operates with intensive mathematical transformations, it could be only possible to execute this kind of algorithm in real-time, by a high-performance digital signal processor (DSP) based microcontrollers. In the experimental study part of the thesis, a powerful DSP named TMS320F28035 which is a member of Texas Instrument C2000 microcontroller family is used. The experimental setup is also based on the HVDMC kit of Texas Instruments. The modeling and simulation studies are performed in MATLAB / Simulink environment.