Elektrikli araçlar için fırçasız doğru akım motorlarının sensörsüz doğrudan moment kontrolünün güç geri kazanımlı olarak gerçekleştirilmesi

Abstract

In this study, the brushless direct current motors used in electric vehicles is provided by applying direct torque control method and a power recovery system operating in breaking or deceleration mode is implemented. This mentioned operation mode is known as regenerative power recovery or regenerative breaking system. In regenerative mode, generated voltage in the motor is boosted to battery voltage level over the inverter without using any separated direct current converter setup. For this purpose, firstly, simulation results is obtained by employing direct torque control algorithm for controlling the brushless direct current motor in MATLAB/Simulink environment. Afterwards, a three-phase voltage source inverter is designed for both controlling the motor and getting regenerative system. All hardware applications are realized by using this designed inverter. Thus, obtained regenerative energy in breaking or acceleration mode is stored in the battery group to extend the range of the vehicle for the needed cases. At the same time, a torque control method with high efficiency is introduced successfully, as well.

Bu tez çalışmasında elektrikli araçlarda kullanılan fırçasız doğru akım motorlarının, doğrudan moment kontrolü yöntemiyle sürülmesi sağlanmış ve frenleme ya da seyir halinde iken yavaşlama durumunda güç kazanımını esas alan çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma biçimi faydalı frenleme ya da rejeneratif (regenerative) çalışma modu olarak anılmaktadır. Rejeneratif çalışma modunda ayrı bir çevirici grup kullanılmadan, sürücü evirici (invertör) üzerinden, motorda üretilen gerilim batarya seviyesine çıkarılmıştır. Bu amaçla, öncelikle, doğrudan moment kontrol algoritması MATLAB/Simulink ortamında motora uygulanıp benzetim sonuçları elde edilmiştir. Daha sonra, hem motor kontrol hem de rejeneratif sistem için 3 fazlı bir inverter tasarlanmıştır. Bu tasarlanan invertör kullanılarak donanımsal olarak uygulama gerçekleştirilmiştir. Böylece, faydalı fren modunda elde edilen enerji batarya grubunda depolanarak lüzumu halinde motora yeni bir menzil kazandırılmıştır. Aynı zamanda, enerji verimliliği yüksek bir moment kontrol yöntemi başarılı biçimde gerçekleştirilmiştir.