Matris çeviriciden beslenen bir asenkron motor sürücüsünün tasarımı ve kontrol algoritmalarının uygulamasında yeni bir yaklaşım

Endüstriyel uygulamalarda yaygın sekilde kullanılan asenkron motorların degisik hız gereksinimleri genellikle frekans çeviriciler kullanılarak gerçeklestirilmektedir. Düzgün moment üretmek, harmonikleri azaltmak ve verimi arttırmak için degisik çevirici uygulamaları kullanılabilir. Klasik çeviricilerde alternatif akım dogru akıma, sonra tekrar frekansı ve genligi degismis alternatif akıma dönüstürülmektedir. Dogrudan a.a.-a.a. dönüsüm yapabilen matris çeviricilerde ise dogru akım ünitesi bulunmadıgından ve iki yönlü enerji geçisi için uygun anahtarlar kullanıldıgından hem küçük boyutlarda yapılabilme, hem de çift yönlü çalısma söz konusudur. Matris çeviriciler, asenkron motorların degisken hız uygulamalarında gittikçe önem kazanmaktadır. Matris çeviriciler, enerji depolayan ara elemanlara ihtiyaç duymaması, yükten bagımsız bir sekilde güç faktörünün ayarlanabilir olması, dört bölgeli çalısmaya olanak saglaması ve minimum giris filtre ihtiyacı gibi avantajları nedeniyle endüstride alternatif gerilim ve frekans dönüstürücüsü olarak önemli ölçüde kullanım alanına sahiptirler. Bunun yanı sıra diger a.a.?a.a. dönüstürücülere oranla kullanılan eleman sayısının fazla olması, matris çeviricinin çıkısında elde edilebilen maksimum çıkıs gerilim degerinin, giris gerilim degerinin en fazla % 86.6 `sı kadar olması, anahtarlama algoritmalarını gerçeklestirme zorlugu gibi dezavantajlara sahiptir. Bu tez çalısmasında, öncelikle kapalı ve açık çevrim kontrolünün yapılabildigi bir 3x3 fazlı matris çevirici için laboratuar düzenegi olusturulmustur. Bu çeviricinin güç devresini gerçeklestirmek için denetleyici kart olarak DS1103 dSPACE GmbH kartı kullanılmıstır. Güç ve sürme devresinin fiziksel olarak tasarlanıp gerçeklestirilme asamalarında karsılasılan problemler ve bu problemlere getirilen uygun çözümler sunulmustur. Ayrıca UVDGM algoritmasının uygulaması için bir anahtarlama periyodu içinde iletime geçen anahtarlama sayısı düsürülerek algoritmayı gerçeklestirmede daha kolay ve hızlı çalısabilen bir iyilestirme yapılmıstır. Üç fazlı R-L yüklü bir matris çeviricinin UVDGM ve Venturini kontrol algoritmalarına göre çalısması incelenerek Matlab/Simulink benzetimi, tasarımı ve gerçeklestirilmesi yapılmıstır. Bu algoritmalar degisik açılardan karsılastırılarak yorumlar yapılmıstır. Ayrıca bu çalısmada UVDGM algoritmasını kullanan matris çeviriciden beslenen üç fazlı bir asenkron motorun V/f açık çevrim ve kayma regülasyonu kullanarak kapalı çevrim hız kontrolünün simülasyonu ve deneysel olarak gerçeklestirilmesi yapılmıstır. Kayma regülasyonu kullanarak yapılan kapalı çevrim hız kontrolünde PI ve BMD yöntemleri kullanılmıstır. Anahtar Kelimeler: Matris çevirici, Uzay Vektör Darbe Genislik Modülasyon Algoritması (UVDGM), Venturini kontrol algoritması, V/f hız kontrolü, Kayma regülasyonu, PI (Oransal-Fntegral), BMD (Bulanık Mantık Denetleyici)