Sabit mıknatıslı senkron makinelerin model tabanlı akım referansı kontrolü ile moment dalgalanmalarının azaltılması

Birçok uygulamada avantajları nedeniyle sabit mıknatıslı senkron makineler (PMSM) tercih edilmektedir. Ancak, özellikle hassas servo uygulamalarında PMSM'in moment dalgalanması kritik bir konu olmuştur. Başarılı bir moment, hız veya konum kontrolü elde etmek için moment dalgalanmalarını tahmin etmek çok önemlidir. Endüstride, moment tahmini genellikle yaklaşık bir şekilde uygulanır ve momentin ortalama değerinin kontrol edilmesi amaçlanır. Ortalama moment tahmini yöntemi hassas moment kontrolü için uygun değildir. PMSM'ler için başarılı moment dalgalanma modellemesi ve en aza indirgenmesi, lineer olmayan endüktans, akı ve vuruntu momenti değişimi hakkında doğru bilgi gerektirir. Bu çalışmada, PMSM moment dalgalanmalarının en aza indirilmesi için analitik bir tahmin modeli önerilmektedir. Önerilen moment tahmini, makine parametrelerinin değişimini hesaba katar. Bu metotta kullanılan PMSM'nin makine parametresi varyasyonları, sonlu elemanlar yöntemi tabanlı bir analiz programı ile 2 boyutlu (2D) olarak analiz edilir. Mıknatıs akısı, d-q ekseni endüktansı ve vuruntu momentinin rotor açısına bağlı değişimlerini kullanarak moment dalgalanmalarını tahmin etmek için analitik denklemler kullanılır. Önerilen tahmin metodu başarılı sonuçlar vermiştir. Ayrıca bu çalışmada başarılı tahmin modeli sayesinde, moment dalgalanmasını giderebilecek referans stator akımlarını hesaplayan analitik bir hesaplama yöntemi önerilir. Önerilen yaklaşım hesaplama yükünü azaltır ve etkileyici sonuçlar verir. Gelişmiş motor modeli kullanılarak, moment dalgalanmalarını azaltan referans akımlar, PMSM'in moment kontrolü için hesaplanır. Önerilen hassas moment kontrolü için gelişmiş bir analiz yöntemi sunulmaktadır. Önerilen gelişmiş eş-zamanlı simülasyon modeli, birlikte çalışan çok sayıda profesyonel analiz programı ile gerçekleştirilmektedir. Uygun analiz metodu kullanılmazsa, analiz programları arasındaki veri gecikmesi nedeniyle kontrol yönteminde hatalar meydana gelir. Bu nedenle, bu çalışma aynı zamanda, çeşitli örnekleme zamanlarındaki analizler ile önerilen eş-zamanlı simülasyon modelinin performansını karşılaştırmakta, oluşan simülasyon hatalarının çözümlerini sunmakta ve en doğru analiz modelini önererek literatüre katkıda bulunmaktadır. Moment kontrol sisteminin doğruluğu, sonlu eleman yöntemi modellemesi, analitik hesaplamalar ve gelişmiş eş-zamanlı simülasyon analizi ile doğrulanmıştır.