Critical Firing Angle Determining for DC Motor Drive Fed by Controlled Rectifier by Using Neural Networks

Transkript

1 Dnili Doğruluu il Blnn DA Moor İçin Kriik Tikl Açıının Ypy Sinir Ağı Kullnılrk Blirlni Criil Firing Angl Drining for DC Moor Driv Fd y Conrolld ifir y Uing Nurl Nwork M. Zki BİGİN Aluğ NGİN Mühndilik Fküli, lkrik Mühndiliği Bölüü Koli Ünivrii ilgin@koli.du.r Fn Bililri niüü, lkrik Mühndiliği ABD Koli Ünivrii lugngin@yhoo.o Öz Bu çlışd, doğruluu il lnn doğru kı oor ürüülri için kriik ikl çıı hı için YSA nlı ir yön önrilişir. İlk olrk doğru kı ooru için frklı çlış koşullrınd kriik ikl çılrı hplnışır. Sonr u vrilr ir ypy inir ğın öğrilişir. Hrhngi ir çlış duruu için kriik ikl çıı YSA dn ürilkdir. Ar In hi work, Nurl Nwork (NN) d hod i propod o lul h riil riggring ngl of DC oor fd y h hr ph onrolld rifir. Firly, h riil riggring ngl for DC oor r opud for h diffrn oprion ondiion. Afrwrd, h NN i rind wih hi. Th riil riggring ngl i drivd fro NN for ny oprion ondiion.. Giriş Doğru Akı(DA) oorlrı yygın olrk kullnılkl irlik i ıknılı olnlrı zı özl uygullrd rih dilkdir. DA oor ürüü dvrlri inlndiğind frklı güç dönüşürüüünün kullnıldığı görülür [5]. Bunlr DA kıyıılr v dnili doğruluulrdır. Bu çlışd DA oorunun fzlı dnili ir köprü doğruluu il lndiği düşünülüşür. Doğru kı oorlrınd d ü oorlrd olduğu gii üriln on kıl ornılıdır. Dolyıı il DA oorund d on dğişii kı dğişii il ilişkilidir. Bu pl kıdki dğişilrin(dlglnlrın) iniiz dili i on dvrnışı için önlidir. Bir fzlı doğruluu il lnn oorunlr i doğru grililrl lndiğindn çkiklri kılr d i dğildir. Moni ürn kı dlglıdır. Dolyıı il d onlrd dlglnlr görülür. Bu dlglnlr zı h uygullrd inz. Akılrının dlglılığını zlk için gnld fzlı doğruluu kullnılır. fzlı doğruluulr i ilindiği üzr dlg v köprü onjı olrk frklı şkild ypılırlr. Kın d ol kı dlglılığı u yd zlılilir.. DA Moor Sürüü Sii Anlizi ypılk iin gnl ypıı Şkil d görildiği giidir. r r Hız Dnlyiii T Sınırlyıı Filr Akı Dnlyiii Şkil : Fz dnili DA oor ürüü ii gnl ypıı. Si inlndiğind; doğruluu v ürüüü, oor v yük, konu lgılyıı v dnlyii olk üzr l prçdn oluşuğu görülür. Ypıln çlışd oor ynı uyrılı v doğruluu i fzlı dnili doğruluu çilişir. Yük olrk i on v dnlyiilr i PI dnlyii olrk kullnılışır... Üç Fzlı Dnili Doğruluu i i S T fz köprü Doğruluu Bu çlışd güç dönüşürüüü olrk Şkil d göriln fzlı dnili köprü doğruluu kullnılışır []. Şkil : Üç fzlı dnili köprü doğruluu. d

2 Şkil d göriln doğruluu ikl çılrı dğişirilrk çıkışındki grili dğişirililir. Yol l ırınd v dvir yıı yrınd oor uçlrın gln griliinin yrlnı grkir. Bu pl oor yol lırkn vy oorun dvir yıını yrlrkn doğruluu çıkış griliinin d dğişirili grkir. Bu dğişi doğruluu nhrlrının ili gç nı dğişirilrk yni ikl çıı () dğişirilrk ypılır. Şkil d vriln doğruluu için çıkış griliinin orl dğri dnkl () dki gii hplnır []. d Co ( ) Burd giriş lrnif griliin gnliğidir... Doğru Akı Moor Modli v Yük () Ynı uyrılı DA ooru şdğr dvrinin Şkil dki gii oluğu ilinkdir. Burd ndüvi dirni, ndüvi ndüknı, ndüklnn grili, l grilii v I ndüvi kııdır.. Sürüü Sii Anlizi Doğruluu dvri il DA oor şdğr dvri irlşirilir opl şdğr dvr Şkil ki gii olur. fz AC Kynk Şkil : Üç fzlı köprü doğruluu il lnn DA oor şdğr dvri. Şkil dki doğruluu çıkış grilii d dğişii ikl çıın ğlı olrk dğişkl irlik dlglı ir forddır. Doğruluu çıkışı Şkil 5. v dr için çıkış dlg foru Şkil 5. dki giidir. 8 d() Şkil : Ynı uyrılı DA oor şdğr dvri Şkil n ndüvi dvri çvr dnkli () dki gii yzılilir []. K i r di () lkrikl v knik on dnkllrini d içrn DA Mooru ikl odli i () dki gii yzılilir. di d K J K B J i () Burd J roor li v B ürün ii, K on v k ii, ndüvi ndüknı, ndüvi dirni, l grilii v T yük onidir v u çlışd i olrk lınışır. J T d() I(A) I(A) Zn() Zn() 8 Şkil 5.: Akıın ürkli olduğu () Zn() Zn() Şkil 5.:kıın ürkiz olduğu duru(). Şkil 5 dn doğruluu çıkış grilii dğişii ifdi () dki gii yzılilir. Çıkış grilii priyodu / ür. Sin ( ), < < ()

3 Doğru kı oorun Şkil 5 ki gii ir grili uygulndığınd oor kıı d diğr kn prrlr i ikn ikl çıın ğlı olrk ürkli (Şkil 5.) vy ürkiz (Şkil 5.) durud olilir. Si on iyn uygullrd kıın ürkli olı inir. ğr kı ürkiz durud i on ürkiz durud olkır. Dolyıı il zı ürlrd oor oni ıfırlnkır. Bu hrik diln yükün hiyin gör oluuz nilr doğurilğindn u ür yüklrd kıın ürklidn ürkiz gçi inz. Bu pl çlış şrlrın gör kıın ürkli durud klı inilir. Bu pl oor kıının ürkiz ol koşullrının lirlnip kıın ürkiz olı önlnlidir. Akıın ürkli durudn ürkiz gçişin ki d fkörlr lirlnirkn DA oor şdğr dvri v doğruluu çıkış grilii ifdlri kullnılır. Moor hızı v kıı i lınır ndüvi şdğr dvrindn ndüvi kıının duru dnkli; (5) Şklind ulunur. Si hız v kıd ndüklnn grili iir,un dnilip () dnkli (5) yrin yzılıp i () çözülür; Burd; () f, n, τ v Z jx, K, dir. i ; nınd şlngıç kıı, i fzfz kiu griliidir. i i i ( ) Z di K Sin( ) Sin ( ) τ τ i şlngıç kıı kı dnklindn şlngıç koşullrı girilrk hplnır. i () hr priyo kndini krrlr dolyıı il; i i( ) i ( ), i ( ) i Şklind yzılilir. Bu ilgi kullnılrk şlngıç kıı hplnır dnkl (7) dki ifd ulunur. τ Z Sin Sin τ τ τ (7) Dnkl 7 inlndiğind şlngıç kıı i nin ıfır olını ğlyk prrlrin; roor hızı ( ), grili ( ), (dolyıı il ), ndüklnn grili () v olduğu görülür. Burd kynk griliinin p dğri ( ) i olduğu düşünülür; kıın ürklidn ürkiz gçişini prr lirlr. Çlış ırınd grili yrı için dğişirilip diğrlrinin i olduğu düşünülür; kıın ürklidn ürkiz gçiği ikl çıın kriik ikl çıı ( )dnilir u çı i ypılrk hplnilir. Diğr ir dyişl öyl ir çıı vrdır ki o çıd i () olur yni ürkiz çlışy gçilir. çıı nliik vy Nwon phon yöni gii yıl kniklr kullnılrk hplnilir. Anliik yklşı il (8) dki gii hplnilir. (8 ) ifdi pruni dğrlr gör lirlndiği için kin prrlrindn ğıızdır [5]. ( ) n Co Co θ θ n ( ) n ( ) (8) Dnkl 8 inlndiğind çıı nın i olduğu düşünülür d / v y ğlı olduğu görülür. Kriik çının u prrlr gör dğişii Şkil ki giidir. (rd) (pu) (pu) / (pu) Şkil : Kriik ikl çıının (p.u) v / y gör dğişii. Sürkli kıd çlış için doğruluuy uygulnk ikl çıının kriik çıyı ( ) şı grkir. ğr şr kikli kı çlışy gçilir. Kriik ikl çıı hı (8) dn d görülği üzr onlin çlışd zor olilir. Önriln yönd kriik ikl çıı kullnı ırınd u hp ypıldn Ypy Sinir Ağı (YSA) kullnılrk lirlnkdir.. YSA İl Kriik Tikl Açıının Blirlni Bilindiği üzr Ypy Sinir ğı (YSA) linr olyn ilri odlld çok şrılı olduğu ilinkdir [],[]. Hı zor ikl işllr uygun öğrildiğind YSA il dh i işllrl grçklşirililir. Bu çlışd d YSA nın u

4 özlliğindn fydlnıly çlışılışır.ypy Sinir ğı (YSA) için öğrn işli için Şkil 7 d göriln ypı kullnılışır θ Dnkl (8) Akılr (A) YSA (öğrn) ˆ Şkil 7: Önriln i için YSA öğrn ypıı. Σ Dnkl 8 dn öğrn i oluşuruluşur. Öğrn i; çıı. (pu) rınd / i.9 (pu) rınd dğişirilrk oluşuruluşur. Bu öğrn i :: ypıınd kivyon fonkiyonu olrk ırıyl nh:nh:ınırlndırılış linr fonkiyonlr kullnıln İlri Blli Ypy Sinir Ağı (İBYSA) n uygulnıp M lgoriı il opl krl h oluny kdr ğiilişir. ğii onuu Şkil 8 dki giidir. Akılr (A) Akılr (A) Zn () Şkil : Siin nzi onuçlrı. /. için kı dğişilri, / Zn () / Şkil 8: ğii inin i. Öğrn işli onuund YSA ğii i dışındki vrilr kullnılrk dilişir. Blirlnn çılrın oor kıını kinili ypıp ypdığını görk k için Şkil göriln DA oor ürüü iinin nzii ypılışır. Tlo d vriln prrlr hip DC oor için nzilr MATAB/Siulink progrınd ypılış v YSA dni prfornı lirlnişir. Tlo : DA oor ürüü ii için nzi prrlri. dğişkn T N. H 7. J.5 K.8 B. f 5 Hz Ypıln nzi onuçlrı Şkil d görilişir. Şkil. d.55 i v / dğişkn, Şkil. d /. v dğişkn, Şkil. d i v / dğişkn olduğu durulrdki nzi onuçlrı vrilişir. Akılr (A) Zn () Şkil : Siin nzi onuçlrı..55 için kı dğişilri, riln dğrlr için kı dğişilri, YSA girişin vriln dğrlr girilip YSA çıkışınd üriln kriik çı odld doğruluuy uygulnışır. Frklı vrilr için kı dğişilri inlnrk lirlnn çıd kıın ürkli olup oldığı dilişir.bnzi onuçlrındn önriln YSA ypıı il ir doğru kı ürüü ii için kriik ikl çıının koly lirlnilği görülkdir. 5. Sonuçlr Ypıln çlışd fzlı dnili doğruluu il lnn doğru kı ooru kıının ürkiz hl gçiği kriik ikl çıının lirlni için Ypy

5 Sinir Ağı (YSA) nlı ir yön önrilişir. Bnzi onuçlrındn önriln yönin kriik ikl çıı hınd çok şrı olduğu görülüşür. YSA ğiii için kullnıln ğii i kin prrlrindn rındırılıp pruni dğrlr kullnılrk hplndığındn ü kinlr için kullnılilir. YSA k işld onuu üriği için onlin çlışlrd irif yönlr gör dh hızlı onuç ürilği v işl dıı z olduğu için hpl kolylığının d vr olduğu öylnilir.. Kynklr [] Au, N., Güç lkroniği, Birn Yyınvi,. [] Ahd, A., Powr lroni for Thnology, Prni Hll, 999. [] Aulfy, N., Nurl Nwork for Sy Idnifiion nd Conrol, Ph.D. Thi, Ipril Collg of Sin, Thnology nd Mdiin, Univriy of ondon, 995. [] Guru, B.S., Hızıroğlu H.., lri Mhinry nd Trnforr, Oxford Univriy Pr,. [5] Krihnn,., lri Moor Driv, Prni Hll,. [] Nrndr, K.S. nd Cpgn, D.P., Idnifiion nd Conrol of Dynil y Uing Nurl Nwork, I Trn. On Nurl Nwork, ol, no.,