Eletrikli araclar icin kullanılan IPM motorların akım başına maksimum tork ve akı zayıflatma yöntemleriyle kontrolü

Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) uzun zamandır kullanılmaktadır ve son zamanlarda endüstriyel uygulamalar için daha popüler hale gelmiştir. PMSM için başka bir hedef uygulama ise elektrikli araçlardır. Küçük boyutuları ve sağlamlığı ile indüksiyon veya DC motorlara kıyasla büyük avantajları vardır. PMSM'de ki bu gelişmeler, Neodimyum Demir Bor (Nd2Fe14B) ve Samaryum Kobalt (SmCo5) gibi yeni manyetik malzemelerin tanıtımı ile mümkün hale getirilmiştir. Bu tür mıknatıslar de-manyetizasyona karşı yüksek dirençli ve yüksek enerji yoğunluğunu sahiptir. Daha önce kullanılan Ferrit veya Alüminyum Nikel Kobalt (Alnico) mıknatıslar ise, motorları hantal yapmış ve akım kontrolünün yanlış yapılması durumunda demagnetizasyona karşı duyarlı hale getirmiştir. Demanyetizasyon sorunu id = 0 kontrol stratejisinin geliştirilmesine yol açmıştır. Bu yöntem yuvarlak rotorlar için iyi çalışır, ancak çıkık kutuplu motorlar için aynısı geçerli değildir. Bu motorların hız aralığı sınırlar ve maksimum verimliliğe ulaşılmasına engel olur. Modern manyetik malzemelerin özelliklerininden yararlanmak için, motorların kontrolünde yeni bir yaklaşım aranmalıdır. Farklı hız ve çalışma bölgelerindeki bir IPMSM için, akım vektör kontrol algoritması incelenmiştir. Teorik analizler kapsamında, en optimum çalışma şekli, sabit hız bölgesinde Amper başına maksimum tork algoritması ile sağlanırken, yüksek hız bölgesinde ise akı-zayıflatması ile sağlanmıştır. Algoritma IPMSM için maksimum verimlilik ve tork kapasitesi ile sağlam akım regülasyonu sağlar. Farklı çalışma bölgelerinde, optimum D-eksen akımı kontrol stratejisine göre hesaplanabilir. Q-ekseni akımı ise tork komutu ve D ekseni akımı ile belirlenir.