TMS320C6711 DSP tabanlı hız sensörsüz doğrudan moment kontrollü asenkron motor sürücü

Abstract

Bu çalışmada Asenkron Motor sürücüleri için geliştirilen Doğrudan Moment Kontrolörünün performansının arttırılmasına yönelik önerilen yöntemlerin matematiksel analizi, bilgisayar benzetimleri ve deneysel çalışmaların sonuçlan verilmektedir. Tezin birinci bölümünde geleneksel yöntemler ve temel tanımlamalar verilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümü ise dört kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısımda, Doğrudan Moment Kontrol için özellikle düşük hızlarda önemli bir sorun olan stator omik gerilim düşümünün doğrudan orantılı olduğu stator sargı direncinin kestirilmesi önerilmiştir. Bu kestirim MRAS tabanlı Yapay Sinir Ağı kullanan bir kestirim yöntemi ile yapılmıştır. İkinci kısımda, klasik Doğrudan Moment Kontroldeki sabit bant genişliğine sahip histerezis kontrolör yerine Adaptif Histerezis bant kontrolör önerilmektedir. Bu yöntem sayesinde düşük hızlarda akı yörüngesi dairesel hale getirilmekte, yüksek hızlarda ise anahtarlama kayıpları ortadan kaldırılmaktadır. Yapılan çalışmaların üçüncü kısmında, Asenkron Motor sürücünün daha sade bir yapıya sahip olmasını sağlayacak sensörsüz hız kestirimi Kayan Kipli yöntem kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Yapılan çalışmaların dördüncü ve son kısmında ise, önerilen bütün yöntemlerin gerçeklenmesi için Texas Instrument'in TMS320C6711 DSP tabanlı Asenkron Motor sürücü sistemi ayrıntılı olarak ele alınmaktadır. Bu DSP sayesinde sürücüdeki akım ve gerilim değerleri çok hızlı bir şekilde değerlendirilerek kontrolörün başarısı arttırılmaktadır. Evirici anahtarlama vektörü belirlenmesi için geçen süre en aza indirgenmektedir. Böylece zaman gecikmesinden kaynaklanan problemler ortadan kaldırılmaktadır. TMS320C6711 DSP kartı motor kontrolünde ilk olarak bu çalışmada kullanılmıştır. Önerilen yöntemlerin benzetim çalışmalarında elde edilen sonuçlan, tasarlanan sürücü ile elde edilen deneysel sonuçlar doğrulamıştır. TMS320C6711 DSP Based Speed Sensorless Direct Torque Controlled Induction Motor Drive In this study, mathematical analysis of techniques which have been proposed to improve Direct Torque Controlled Induction Motors results of computer simulation and experimental studies are presented. In the first chapter of the study, the traditional methods and basic definitions have been given. The second chapter of the thesis is composed of four parts. In the first part, especially in low speeds, a solution to decrease the impacts of the stator resistive voltage drop on the DTC has been proposed. For this purpose, MRAS based Artificial Neural Network estimator has been suggested. In the second part of the chapter, an Adaptive Hysteresis Band method has been proposed in order to get costant switching frequency for the DTC drive. With this method, the flux locus becomes circle in low speeds and switching losses decreases in high speeds. In the third part of the chapter, a speed estimation has been performed using the sliding mode control technique to constitute an Induction Motor Drive without a sensor. In the last part of the chapter, a drive system which has been built to realize the experimental applications of all proposed methods has been described in details. In this study, a new motor drive has been implemented using TMS320C6711 DSP module for the purpose of applying the suggested techniques experimentally. By using DSP which is a very fast processor, the problem under the motor can be found out earlier and so, the control process can be increased. TMS32016711 DSP module has been used for the first time in our study. The results of simulations of the proposed methods have been justified by experimental results.