Asenkron motorların frekans çeviriciler ile kontrolü

Abstract

Asenkron motorların ve özelikle sincap kafesli asenkron motorların işletim kolaylığıyüzünden kullanılmak istenmesine rağmen birçok uygulama da yeterli düzeyde kontroledilebilirliğinin olmaması uzun süre DC motorların tercih edilmesine sebep olmuştur.Bilimin ilerlemesi asenkron motorların dinamik davranışlarının anlaşılmasında yeniçözüm önerilerinin bulunması ve bunun yanında teknolojinin gelişmesi ve özelikle de güçelektroniği elemanlarındaki gelişmeler asenkron motorların DC motorlarla rekabet edecekseviyeye gelmesini sağlamıştır.Buna karşılık asenkron motorun yapısı gereği tam anlamıyla statik ve dinamik çalışmada enyüksek verim elde edilememiştir.Asenkron motorların V/F (gerilim / frekans) skalar kontrolü kontrol yöntemlerinintemelini oluştururken çeşitli dinamik davranış beklentilerine karşı yetersizliği vektörkontrolünü doğurmuştur. Fakat vektör kontrolü motorun sabit değerlerine bağımlı olduğundanher zaman verimli sonuç vermemektedir.Bu tezde asenkron motorun temelleri en genel anlamda anlatılırken skalar ve rotor alanyönlendirmeli vektör kontrolünün teorisi verilmiş ve MOTEST test düzeneğindeperformansları kıyaslanarak optimum ayar parametreleri bulunmaya çalışılmış. Her ikikontrol yönteminde elde edilen akım ve PWM grilim dalgalarının FFT si alınarakharmonikleri incelenmiş ve taşıyıcı frekansın harmonikleri üzerine etkisi ortaya konulmayaçalışılmıştır.Although AC induction motors, in particular squirrel cage induction motors, presentease of operation, since the lack of satisfactory control methods for them, DC motors havebeen preferred in many applications for a long time.Progresses in system and control theory have led to a good understanding of thedynamic behavior of the AC induction motors. This fact together with the great advances insemiconductor technology made these motors competitive against the DC motors. However,due to the current structural design of AC induction motors, the highest efficiency cannot beobtained both in static and dynamic operation.While the V/F (voltage / frequency) based scalar control constitutes the fundamentalsof AC induction motor control methods, the inadequacy of the dynamic responses obtainedwith the scalar control has caused the vector control to be developed. On the other hand, sincethe vector control is dependent to motor parameters, any changes in motor constants duringthe operation, affects the efficiency of vector control.The present thesis deals with the theory of scalar and sensorless rotor field orientedvector control. Hence, the optimum setting parameters are found through performancecomparisons for two methods in various loading conditions by means of the MOTEST motortest system located in the Power Electronics Lab. The spectral harmonics, based on FFTcomputations, of the motor currents and PWM voltages obtained in both methods areanalyzed and the effects of carrier frequency on the harmonics are tried to be determined.