Üç fazlı asenkron motorun skaler ve vektörel hız denetimi

Asenkron Motor (ASM)'ların, diğer elektrik motorlarına göre; düşük maliyet, az bakım gerektirme, uzun ömür ve yüksek verim gibi önemli üstünlükleri nedeniyle ASM sürücü sistemleri günümüz endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Basit ve kolay uygulanabilir yapısı dolayısıyla en iyi bilinen ASM hız denetim yöntemi skaler hız denetim (SHD) yöntemidir. Bu yönteme v/f denetimi de denilmektedir. SHD yöntemi, ASM'a uygulanan gerilimin frekansa oranının dolayısıyla hava aralığındaki manyetik akının sabit tutulması esasına dayanmaktadır.Bununla birlikte, diğer bir hız denetim yöntemi ise, kısaca vektör denetim olarak da bilinen, Alan Yönlendirmeli Hız Denetim (AYHD) yöntemidir. AYHD skaler hız denetimine göre daha karmaşık olmasına rağmen, genel olarak daha yüksek bir performansa sahiptir. Bu nedenle, konum denetimi v.b. yüksek performans gerektiren ASM sürücü uygulamalarında yaygın olarak tercih edilmektedir.Bu çalışmada, dolaylı rotor alanı yönlendirmeli hız denetim (DRAYHD) ve SHD yöntemleri ile sürülen üç-fazlı bir ASM' un matematiksel modellemesi yapılmış ve benzetim tabanlı karşılaştırmalı performans analizi sonuçları sunulmuştur. Sürücü sisteminde, ASM' u besleyen üç fazlı akımlar ve rotor hızı ölçülebilir ve geri beslenebilir kabul edilmiştir. Hız denetleyici olarak bir oransal-integral (PI) denetleyici kullanılmış ve ASM' a uygulanan gerilimler üç fazlı iki seviyeli bir gerilim ara devreli evirici aracılığı ile elde edilmiştir. Eviricinin denetimi ise motoru besleyen üç fazlı akımlara histerezis bant darbe genişlik ayarı (HBDGA) yönteminin uygulanması ile gerçekleştirilmiştir. Tüm ASM ve evirici dinamiklerinin göz önünde bulundurulması, benzetim çalışmalarının gerçek dünya ile yüksek oranda örtüşmesini sağlamış ve dolayısıyla elde edilen sonuçların geçerliliğini artırmıştır.Zamanla değişen basamak referans hız girişi ve değişken yük momenti ile farklı çalışma noktaları elde edilmiştir. Bu çalışma noktaları için yapılan karşılaştırmalı performans analizi sonucunda, DRAYHD yönteminin değişken yük momentine karşı daha dayanıklı olduğu ve bu yöntem ile ASM' un ürettiği momentin daha düzgün olduğu görülmüştür.