DOĞRUSAL HAREKETLİ ASENKRON MOTOR PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ VE MATEMATİKSEL MODELLENMESİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "DOĞRUSAL HAREKETLİ ASENKRON MOTOR PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ VE MATEMATİKSEL MODELLENMESİ"

Özge Batuk
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 DOĞRUSL HREKETLİ SENKRON MOTOR PRMETRELERİNİN BELİRLENMESİ E MTEMTİKSEL MODELLENMESİ Eme ÖZKOP dem Sefa KPINR, Elektk-Elektonk Mühenlğ Bölümü Mühenlk Fakültes Kaadenz Teknk Ünvestes, 6080, Tabzon e-posta: eozkop@ktu.edu.t e-posta: akpna@ktu.edu.t nahta sözcükle:doğusal Haeketl senkon Moto, LIM, Mathematcal Model,Paamete Hesaplama BSTRCT The man goal n ths pape s to pesent a lnea nducton moto paamete detemnaton method and to obtan a mathematcal model of Lnea Inducton Moto (LIM).In LIM moto paamete detemnaton, ths method s developed bascally fom the equvalence between the LIM and the odnay asymmetcal nducton moto. Expemental pocedues wth the LIM pototype can suppot the theoetcal and expemental valdaton fo ths method.. GİRİŞ Yaklaşık 65 yıllık geçmş bulunan Doğusal Haeketl Motola (DHM), teknolojnn hızlı gelşmes ve htyaçlaın faklı boyutlaa kayması le hayatımızda kapladığı alan gün geç tkçe atmaktadı. Günümüzde DHM lu sstemlee çokça astlamaktayız; ten, yüüyen medven, spo alet, asansö, CD-om, kaldıaç, yazıcı, fotokop maknes, obot...v.b [-5]. Bu tü maknelen dnamk pefomansını gelştmek çn çok fazla çaba hacanmaya günümüzde devam edlmekted. Doğusal Haeketl senkon Moto (DHM)u süeken yüksek geçş davanışının kounması, uygulanan kontolde DHM paametelenn değşmnden kaynaklanan paametk kaışıklığın önlenmes çn kontol yöntem seçmne dkkat göstemek geek. Bu yazının amacı, tek yanlı doğusal haeketl asenkon moto modelnn geçeklenp, üzende yapılacak deneylele DHM paametelenn bellenp matematksel modeln geçekleştmekt.. DOĞRUSL HREKETLİ SENKRON MOTOR DHM da pme çekdek oluklaına yeleştlmş letkenleden meydana gelen üç fazlı sagıla mevcuttu. Olukla çnde bulunan letken tel sayısı, dğe b fade le saım sayılaı, eştt. He b fazı oluştuan sagıla, se olaak bağlanmıştı. Bundan dolayı, b fazı oluştuan sagıladan aynı akım değe, faz başından faz sonuna doğu aka. lan teosnde DHM sagılaından akım, akım levhası le temsl edlmekted. Fakat geçekte, akım letkende yoğunlaşmış ayık b değeken akım levhası süekl ve dağılmış b değed. He ksnn Foue denklemlenn temel bleşenle, aynı snüzodal manyetomoto gücü üetyosa akım tabakası sagı akımına eşt olu. Pme akımlaı: jwt = I e, = I e j ( w /3) t j ( w 4 /3) t = I e () 3 3 Pme sagının üç faz akımlaının bleşm yüüyen b manyetomoto güç üet. 3 w k I j wt kx w ( ) = e () p k = (k: kutup aası açıklıkla bağıntılıdı.) (3) kım levhasındak akım dağılımı:

2 j j( wt kx) = Je (/m) (4) Bu akım dağılımının üeteceğ manyetomoto güç: J k j( wt kx ) = e (5) Buadak denklem () dek le eşt olacağından J J değe aşağıdak gb elde edl. 3 kw k I 3 w k I = w w p = p (/m) (6) (4) ve (6) denklemleyle bellenen akım tabakası pme sagılada aynı snüzodal manyetomoto gücü üeten eşdeğe akım tabakasıdı. DHM sekonde genellkle homojen ve letken metal levhaladan yapılıla. Sekonden homojen mıknatıslanmayan letken levha olduğu vasayılacaktı.. Stato Elde edlebl tafo saçlaı, stato uzunluğu ve kutup sayısı stato tasaımını sınılandımaktadı. He bnn kalınlığı 0.5mm olan tafo sacının uzunluğu 66mm d. Oluştuulan DHM un boyu 64mm d. Toplam 00 adet yukaıdak boyutlaa sahp tafo sacı kullanılmıştı (Şekl.)..3 Tepk Tabaka Tasaımı Tepkme levhası ya katı yada yapak levhaladan oluşmaktadı. Başaımı yleştmek çn tepkme levhası ya alümnyum yada bakı letken tabaka le kaplanı. TYDHM tasaımda, kncl paça DHM un manyetk devesnn öneml b paçasıdı. Eğe tepkme levhası yapak tabaka yene katı tabaka olusa DHM pefomansı büyük ölçüde azalı. Yapaklı tepkme levhası le, gdap akımlaı yapakla taafından taşını ve dençsel kayıpla meydana gel. Meydana gelen dençsel kayıpla hmal edlebl. İtme mktaı DHM nn tepkme tabakasının geçgenlğne bağlıdı. Düşük geçgenlk sonucu düşük tme ve zayıf güç faktöü oluşu. Faklı malzemele kullanılaak (tepkme levhasında) tme mktaında değşmele gözlemlen..4 Doğusal Haeketl Moto Üzende Yapılan Deneyle.4. DC Pme Denc DC gelm altında pme dencnn geçek değe sagı uçlaı (faz-faz veya tek faz) aasındak DC gelmn ve akımın ölçülmes le elde edlebl. He fazın sagı denc hassas ölçü aletyle ölçüldü ve Tablo de velmşt. Tablo. DHM da hesaplanan denç değele R (K-M) R (K-Y ) R (Y-M) 4,45 4,53 4,5 Şekl. Tasalamış olan DHM. Stato Sagı Düzen Tasalanan Tek Yanlı Doğusal senkon Moto (TYDHM)un statounda k tabakalı sagıla kullanılmıştı. kım tüketm azaltmak çn saımla sed. Kutup aalığı 99mm d. Stato sagı düzen Şekl. de göstelmşt. He b kangala 60 saım yapılmıştı. Şekl. Stato sagı düzen (üst göünüş).4. çık-sekonde Deve Test C pme sagı denc ve kaçak eaktansı, eşdeğe devenn sekonde kısmının bağlantısını keseek elde edeblz [6]. DHM un yüksüz kayması, döne kısmının kaymasından çok daha yüksek olmasından dolayı klask yüksüz test kullanılamaz. İk dğe metot kullanılabl: a. Test edlen DHM un değşken fekans beslemel knc b moto yadımıyla senkon hızda süülmes (s=0) b. Sekonde sagılaını, hava aalığı kounaak benze boyutlaa sahp feomanyetk olan çekdek levha le ye değştmek. İknc metot TYDHM lada daha kolay b şeklde uygulanabl. Gş gücü P o (üç faz taafından tüketlen), faz gelm, faz akımı I o ve gş fekansı f ölçülebl. Gş gelm ated gelm değene ayalanmalıdı ( = ). Gelm ve akımla, olablecek dengeszlğ algılayablmek çn he fazda ölçülmeld. Güç, gelm ve akım ölçü aletyle ölçüldü ve Tablo. ve 3. de velmşt.

3 Tablo. Ölçülen gelm, akım ve hamonk değele KM () YM () I K () I M () I Y () Temel th st nd d th th Tablo 3. Ölçülen faz-faz gelm, güç, faz-nöt akım,toplam güç ve güç faktöü değele KM 60.7 I K 3.47 P KM Q KM S KM.0 YM 59.7 I Y.85 P YM Q YM S YM Kltl Roto Test Kltl oto test le gş gücü taafından tüketlen), gş gelm Pt -77. Qt St 34. Pft -0.8 dpft -0.8 P kısa (Üç faz ve gş akımı I ölçülebl. Ölçülen değele Tablo 4. ve 5. de kısa velmşt. kısa smges kısa deve anlamında kullanılmış olup yapılan test, tansfomatö kısa deve testnn benzed [7]. Tablo 4. Ölçülen gelm, akım ve hamonk değele Tablo 5. Ölçülen faz-faz gelm, güç, faz-nöt akım, toplam güç ve güç faktöü değele KM 60.9 I K 3.56 P KM -.8 Q KM -4.7 S KM 7. YM 60.8 I Y.96 P YM Q YM -6. S YM 80.0 Pt Qt St Pft -0.8 dpft -0.8 DHM a at eşdeğe deve model aşağıda velmşt [8,9]. Şekl 3. DHM deve şeması Yapılan ölçümlen kullanılması sonucu elde edlen deve elemanlaı değele aşağıda velmşt. R = 7. Ω, X = 9, 6 Ω, X = 0 Ω, R =.68Ω s s X = 6.55 Ω, = 60, m= 8 kg, = 0.099m f m g( faz faz) = 50Hz B DHM un matematksel model b asenkon makne modelne benzemekted. Benze noktaladan haeketle aşağıdak matematksel model elde edl. KM () YM () I K () I M () I Y () Temel th st nd d th th ( ω ) L s M e M ML qs qs d M ( ωe ) LLsω e Ls LM M = dt q LLs M Ms MLs Ls M e LsL( e ) ω ω q d d LM s Ms M ωe LL s ( ωe ) L s L 0 M 0 qs 0 L 0 M + LL M 0 Ls 0 s M q 0 M 0 Ls d

4 4. SONUÇLR Elde edlen sstem paamete değele beltlen matematksel model çesnde kullanılaak elde edlen sonuçla aşağıdak şekllede göstelmşt. Şekl 7. DHM un senkon hızla dönen d-q eksen sstemnde I d akımının zamanla değşm Şekl 4. DHM un senkon hızla dönen d-q eksen sstemnde I qs akımının zamanla değşm Şekl 8. DHM un senkon hızla dönen d-q eksen sstemnde hızın zamanla değşm Şekl 5. DHM un senkon hızla dönen d-q eksen sstemnde I akımının zamanla değşm Şekl 9. DHM un senkon hızla dönen d-q eksen sstemnde tmenn zamanla değşm Şekl 6. DHM un senkon hızla dönen d-q eksen sstemnde I q akımının zamanla değşm Şekl 0. DHM un senkon hızla dönen d-q eksen sstemnde tmenn hıza bağlı değşm.

5 5. DEĞERLENDİRME Bu çalışmada, b DHM model oluştuulmuş, bu model üzende yapılan deneyle yadımıyla DHM paametele hesaplanmış, hesaplanan bu değele, öngöülen DHM denklem takımlaında yelen koyulup, benzetmle yapılmıştı. Hamonkle bu çalışmada hesaba katılmamıştı. KYNKLR [] Geas, J.F., Lnea Inducton Dves, Claendon Pes, Oxfod, 994. [] Nasa, S.. ve Boldea, I., Lnea Motos: Theoy, Desgn and Pactcal pplcatons, Pentce-Hall, Inc., New Jesey, 987. [3] Nasa, S.. ve Boldea, Lnea Moton Electc Machnes, John ley&sons, ISBN , 976. [4] Lathwate, E.R., Lnea Electc Motos, Mlls&Boon Lmted, London, 97. [5] Lathwate, E.R., Tanspot thout heels, ISBN , 977. [6] Dos Santos, E.B., Neto, L.M., Camacho, J.R. ve Pontes, R.S.T, Lnea Inducton Moto Paamete Detemnaton Method, Powe Engneeng Socety nte Meetng, 000. IEEE, ol., 000, pp [7] Neto, L.M., Dos Santos, E.B. ve Camacho, J.R., Lnea Inducton Moto Paamete Detemnaton On Foce Development pplcatons, /00/$0.00(c)000. [8] Lathwate, E.R., Populson thout heels, The Englsh Unvestes Pes LTD, 970. [9] Poloujadoff, M., The Theoy of Lnea Inducton Machney, Oxfod Scence Publcatons, 980.

Benzer belgeler

FIRÇASIZ DOĞRU AKIM MOTORUN SAYISAL İŞARET İŞLEMCİ TABANLI KONUM DENETİMİ

FIRÇASIZ DOĞRU AKIM MOTORUN SAYISAL İŞARET İŞLEMCİ TABANLI KONUM DENETİMİ PAMUKKALE ÜNİ VERSİ TESİ MÜHENDİ SLİ K FAKÜLTESİ PAMUKKALE UNIVERSITY ENGINEERING COLLEGE MÜHENDİ SLİ K B İ L İ MLERİ DERGİ S İ JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCES YIL CİLT SAYI SAYFA : 2006 : 12 : 1 : 37-41