Elektrikli araçlarda anlık moment ihtiyacı için geliştirilmiş uzay vektör modülasyonlu doğrudan moment kontrolü

Abstract

Elektrikli araçlarda kullanılan asenkron motorların moment ve akı kontrolü için en çok tercih edilen yöntem doğrudan moment kontrolüdür (DMK). Doğrudan moment kontrol; basit yapısı, hızlı tepki vermesi, moment ve akının birbirinden bağımsız kontrol edilebilmesi, güçlü gürbüz yapısı için tercih edilirken, moment ve akımdaki dalgalanmalardan dolayı bazen yetersiz kalmaktadır. Doğrudan moment kontrol yapısına uzay vektör modülasyonun (UVM) eklenmesiyle dalgalanmalar minimuma indirilebilmektedir. Elektrikli araçlarda yol boyunca yolun düz veya eğimli olmasından kaynaklanan değişken yük momenti değerleri motor kontrolünde kararsızlıklara yol açmaktadır. Bunun sebebi anlık moment geçişlerinin anahtarlama süresi boyunca sağlanamamasıdır. Deadbeat kontrol ile en kısa adım aralıkları kullanılarak istenen değere hızlı bir geçiş sağlanabilmektedir. Daha önce yapılan çalışmalarda asenkron motor kontrolü için DMK, DMK-UVM ya da deadbeat kontrol yapısı ayrı ayrı kullanılmıştır. Bu çalışmada DMK-UVM ile geliştirilmiş deadbeat kontrol yapısı beraber kullanılmış ve bu yapı elektrik araçlar için yol durumuna göre uyarlanmıştır. Bunun için elektrikli araç dinamik analizleri, araç ve motor matematiksel modellemesi, moment-akı hesaplamaları, DMK-UVM kontrolü ve deadbeat kontrolü yapılmıştır. Yokuşlu yollarda deadbeat kontrol yapısının getirdiği sonuçlar, momente etkisi, motorun ve aracın hızı gözlemlenmiştir. MATLAB/Simulink üzerinden yapılan simülasyonlar ile elektrik aracın düz ve eğimli yollarda istenen performansları gözlemlenmiştir.