Elektrikli araçlarda beş fazlı sabit mıknatıslı senkron motorun doğrudan moment kontrolü yönteminin incelenmesi

Küresel ısınmanın ve çevresel kirliliğin önemli nedenlerinden biri olan geleneksel araçların yerini hızla hibrit ve bataryalı elektrikli araçlar almaktadır. Özellikle sıfır karbondioksit salınımı, yüksek verim ve gürültüsüz çalışmaları sebebiyle bataryalı elektrikli araçlar ön plana çıkmaktadır. Bataryalı araç teknolojisinde ise motorun yapısı ve kontrol metodu araç performansını etkileyen ana başlıklar olarak sıralanabilir. Bu nedenle tahrik edilecek motorun yüksek verimliliğe ve hata toleransına sahip olmasının yanı sıra hızlı moment cevabı sağlaması ve yüksek güç yoğunluğuna sahip olması beklenmektedir. Gelişen teknoloji ile birlikte özellikle son yıllarda yüksek güç yoğunluğuna ve verime sahip olan sabit mıknatıslı senkron motorlar ön plana çıkmaktadır. Ayrıca hata toleransını arttırmak ve moment dalgalanmasını azaltmak amacıyla klasik üç fazlı model yerine kullanılan çok fazlı modeller üzerine çalışmalar devam etmektedir. Bununla birlikte doğrudan moment kontrolü yöntemi ile çok iyi moment cevabı sağlanırken, çok fazlı olması sayesinde artan gerilim vektörü sayısı ve çeşidi ile esnek moment kontrolü mümkün olmaktadır. Bu tez çalışmasında, araç teknolojileri ve modeli, yaygın olarak kullanılmakta olan sürüş çevrimleri, bataryalı elektrikli araç tahrik sistemlerinin genel yapısı, beş fazlı sabit mıknatıslı senkron motorlar ve doğrudan moment kontrolü konuları incelenmiştir. Benzetim çalışmaları Matlab/Simulink programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Benzetimde beş fazlı sabit mıknatıslı senkron motorun doğrudan moment kontrolü yöntemi ile performansı incelenmiştir. Bununla beraber araç tahrik sisteminin modellemesi oluşturularak, dünya çapında uygulanmaya başlanan ve yakıt tüketimi ile emisyon ölçümleri konusunda gündelik sürüşe daha yakın olan Küresel Uyumlu Hafif Araç Test Çevrimi altında oluşturulan araç modelinin performansı incelenmiştir. Geliştirilen kontrol yöntemi ile geçici durumlarda motorun moment cevabının arttırılması, kararlı durumda moment dalgalanmasının azaltılması sayesinde araç performansının arttırılması gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, faydalı frenleme özelliği ile de enerji tasarrufu ve gerçeğe yakın sürüş çevrimi ile gerçek enerji tüketiminin belirlenmesi sağlanmıştır.