ELEKTRİKLİ ARAÇLAR İÇİN DOĞRUDAN MOMENT KONTROLLÜ ASENKRON MOTOR SÜRÜCÜ TASARIMI VE GERÇEKLEŞTİRİLMESİ

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, ElektriK-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tez Danışmanı: Mustafa Aktaş

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Öğretim Üyesi Yetiştirme Programı (ÖYP)

Özet:

Fosil yakıtların sınırlı olması, enerji güvenliği endişelerini de beraberinde getirmiştir, bu da alternatif enerji kaynaklarına yönelimi hızlandırmıştır. Elektrikli araçlar, karbon salınımını azaltarak çevresel etkileri en aza indirme potansiyeli taşıdığı için bu dönüşümde önemli bir rol oynamaktadır. Toplumda, sürdürülebilirliği destekleme ve çevre üzerindeki etkileri azaltma bilinci arttıkça, elektrikli araçlara olan ilgi ve talep de artmıştır. Bu durum, gelecekte daha temiz ve çevre dostu bir ulaşım sistemine geçiş konusundaki çabaları desteklemektedir.

Bu tez çalışmasında elektrikli araçlar için, hem hareket kaynağı asenkron motorun kontrolü hem de motorun ihtiyacı olan hibrit enerji kaynaklarının yönetimi yapılmıştır. Elektrikli araç için gerekli ve önemli durumlardan birisi aracın yüksek hızlara çıkartılmasıdır. Bu nedenle elektrikli aracın yüksek hızlarda kullanılabilmesi için hareket kaynağı olan asenkron motorda akı zayıflatma işlemi kontrollü bir şekilde gerçekleştirilmelidir. Bu amaçla model öngörülü kontrol tabanlı akı zayıflatma yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntem ile geleneksel akı zayıflatma kontrolüne göre daha başarılı sonuç elde edilmiştir, ancak akı ve moment değişimlerindeki dalgalanma artmıştır. Bunun üstesinden gelebilmek için yeni bir adaptif terminal kayan kipli hız kontrol yöntemi önerilmiştir. Önerilen hız kontrol yöntemi ile hem önerilen akı zayıflatma kontrol yönteminin eksikliği giderilmiş hem de oransal integral ve geleneksel kayan kipli hız kontrole göre daha iyi başarım elde edilmiştir. Tezin son aşamasında, kullanılan asenkron motorun ihtiyaç duyduğu enerjinin temin edilmesi için Li-ion batarya ve süper kapasitörden oluşan hibrit enerji depolama sistemi oluşturulmuş ve kaynaklar arası güç akışını yönetebilmek için model öngörülü kontrol tabanlı enerji yönetim sistemi önerilmiştir. Önerilen enerji yönetim sistemi ile bataryadaki enerjinin daha tasarruflu kullanılması sağlanmıştır. Ayrıca, batarya nominal akım değeri üstünde zorlanmadığı için batarya ömrü de uzatılmıştır. Ek olarak, bataryadaki enerji değişimindeki dalgalanma oldukça azaltılmıştır.