Şevki DEMİRBAŞ, Güngör BAL, M. Cihat ÖZGENEL

SPWM evirici ile sürülen vektör denetimli kalıcı mıknatıslı senkron motorun dinamik analizi

Bu çalışmada, sinüsoidal PWM (SPWM) denetimli bir gerilim kaynaklı eviriciden (GKE) beslenen kalıcımıknatıslı senkron motorun (KMSM) dinamik analizi yapılmıştır. KMSM’a vektör denetim yöntemiuygulanarak, DA motorlarında olduğu gibi moment ve uyartım akım bileşenlerinin bir birinden bağımsız olarakdenetlenmesi sağlanmıştır. Böylece motor performansının artırılması hedeflenmiştir. Akım ve hız denetimi PIdenetim algoritması ile gerçekleştirilmiştir. Vektör denetim tekniğini gerçekleştirebilmek ve GKE’nin ihtiyaçduyduğu anahtarlama sinyallerini üretmek için Analog Devices firması tarafından geliştirilen ADMC401 sayısalişaret işlemcili denetim kartı kullanılmıştır. KMSM, değişik hız ve yük koşullarında çalıştırılarak elde edilendeneysel sonuçlar sunulmuş ve motorun dinamik analizi yapılmıştır.

Dynamic analysis of vector controlled permanent magnet synchronous motor driven with SPWM inverter

In this paper, dynamic analysis of permanent magnet synchronous motor (PMSM) fed by sinusoidal PWM(SPWM) controlled voltage source inverter (VSI) was studied. Similar to separately excited DC motor, torqueand exciting currents are controlled individually by applying vector control technique to the PMSM.Consequently, improving the motor performance is aimed in this study. Currents and speed are controlled withPI controllers. A digital signal processor card ADMC401 developed by Analog Devices was used forimplementing vector control algorithm and producing switching signal for VSI. The PMSM was operated underseveral speed and load conditions. Test results obtained from experiments are presented and then the dynamicsof the drive system are also analyzed.

PDF

___

1. Sharma, R.K., Sanadhya, V., Behera, L., Bhattacharya, S., "Vector Control of a Permanent Magnet Synchronous Motor," IEEE Conference & Exhibition on Control, Communication and Automation (INDICON), Kanpur/INDEA, vol.1, 81-86, 11-13 Dec. 2008
2. Mohamed, Y.A.-R.I., "Design and Implementation of a Robust Current-Control Scheme for a PMSM Vector Drive with a Simple Adaptive Disturbance Observer", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol.54, no.4, 1981-1988, Aug. 2007
3. Şevki DEMİRBAŞ, “Sürekli Mıknatıslı Senkron Motorun Konum Algılayıcısız Hız Denetimi”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enst. Dergisi, Cilt 15, No 3, 747-755, Temmuz 2002
4. Acarnley P.P. and Ertugrul N, “Rotor Position Estimation in PM Motors”, International Conference on Electrical Machines(ICEM), Manchester/UK, 622-626, 1992
5. Fu M. and Xu L., “A Novel Sensorless Control Technique for Permanent Magnet Synchronous Motor Using Digital Signal Processor”, IEEE National Aerospace and Electronics Conference (NAECON), Dayton, OH, USA, Vol 1, 403-408, 14-17 July 1997
6. Matsui N. and Shigyo M., “Brushless DC Motor Control without Position and Speed Sensors”, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol 28, No 1, 120-127, 1992
7. Bal G., Özgenel M.C., Demirbaş Ş., “Vektör Denetimli Kalıcı Mıknatıslı Senkron Motorun Uzay Vektör Darbe Genişliği Modülasyonu ile Performans Analizi”, Politeknik Dergisi, Cilt 10, No 1, 07-13, 2007
8. Wang H., Xu W., Yang G. and Li J., “Variable- Structure Torque Control of Induction Motors Using Space Vector Modulation”, Electrical Engineering (Archiv fur Elektrotechnik), Cilt 87, No 3, 93-102, Feb. 2005
9. Vas P., Vector Control of AC Machines, Clarendon Press, Oxford, 1990
10. Simon E., “Implementation of a Speed Field Oriented Control of 3-phase PMSM Motor Using TMS320F240”, Texas Instrument Application Report SPRA588, (1999)
11. Pillay P. and Krishnan R., “Modeling of Permanent Magnet Motor Drives”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 35, No 4, 537-541, 1988
12. Özgenel M.C., “Kalıcı Mıknatıslı Senkron Motorun Vektör Kontrol Tekniği ile Denetimi”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 2003.
13. “Referans Frame Conversions with the ADMC401”, Analog Devices Application Note, AN401-11, 2000
14. “Single-Chip, DSP-Based High Performance Motor Controller, ADMC401”, Analog Devices Note