Mathematical modeling and control of asynchronous motor for multi-physical models

Asenkron motor, düşük maliyetli , yüksek verimli, dayanıklı , yüksek güvenilirliği , kötü çevre koşullarında çalışabilmesi, kolay geri dönüşümü , iyi dinamik performansı, yüksek maksimum hızı ve yüksek alan zayıflatma aralığı nedeniyle endüstri için iyi bir seçimdir. Asenkron motorlarda stator gerilim/frekans oranını sabit tutarak hız kontrol uygulamarında skaler kontrol yöntemleri yeterli olmaktaydı . Hız kontrolü asenkron motorun nominal torkunda geniş bir aralıkta yapılabilmekteydi. Ancak , tork ve hız kontrolünün sürekli kontrol edilmesi gereken durumlarda skaler kontrol yöntemi yeterli olmamaktadır. Bu nedenle doğru akım motoru bu uygulamalarda tercih edilmekteydi. Doğru akım motorunda akı ve torku oluşturan akım bileşenleri birbirinden bağımsız olarak kontrol edilmektedir. Akıyı oluşturan uyarma akısı sabit tutulabilir ve moment, armatür sargı akımı ile kontrol edilebilir. Ancak asenkron bir motorda böyle dik iki akım bileşeni yoktur. Sadece genlik açı ve faza sahip stator akımı mevcuttur. Bu nedenle, stator akımı, Clarke ve Park dönüşümleri kullanılarak biri akı ve diğeri torku oluşturan iki dikey akım bileşenine dönüştürülür. Bu iki akım bileşeni ayrı ayrı kontrol edilerek istenilen tork kontrolü sağlanabilir. Tork ve hızı kontrol etmek için kapalı döngü volt/hertz kontrolörleri geliştirildi. Bu kontrol yönteminde sürekli rejimde moment istenilen değerlere getirilebilirken, geçici rejimde moment kontrol edilemez. Birçok uygulamada yeterli olan hız kontrol yöntemi, torkun sürekli kontrol edilmesi gereken uygulamalarda yeterli olmamaktadır. Bu çalışma ile asenkron motorun matematiksel modellemesini ve rotor akısından oryantasyonlu vektör kontrol yönteminin simülasyonunu kullanıcı dostu bir platformda gerçekleştirmeyi amaçlamaktadır. Ayrıca elde edilen model, Sherpa Engineering ürünü olan PhiSim kütüphanesinde Bond- Graph teorisi kullanılarak oluşturulmuştur. Asenkron motor, basit yapısı, düşük maliyeti, yüksek verimi, sağlam- lığı, yüksek güvenilirliği, kötü çevre koşullarında çalışabilmesi, iyi dinamik performansı ve geniş hız aralığı nedeniyle elektrikli araçlar için iyi bir seçimdir. Bu çalışmanın çıktıları otomotiv endüstrisine hizmet edecektir. Bu simülasyon aracı, yatırım karar verme süreçlerinde ve araştırmalarda faydalı olacaktır.