Çift Kutuplu Hall-Etkili Sensörlü PMSM İçin Gelişmiş SFTF-Tabanlı Hız Ve Rotor Konum Tespit Yöntemi

Bipolar Hall-effect sensors are commonly employed in permanent magnet synchronous motors (PMSM) to provide accurate speed and rotor position information. In PMSM control, the rotor position obtained from Bipolar Hall-effect sensors must be a continuous signal to ensure precise commutation and minimize the torque ripples. Among various approaches, filter-based methods are widely used thanks to their robustness against motor parameter variations. In this paper, an enhanced synchronous frequency tracking filter (SFTF)-based method is proposed to improve the motor performance, in which a synchronous reference frame-phase locked loop (SRF-PLL) with adaptive complex bandpass filter is used instead of arctangent function for speed and position estimation. The proposed method is evaluated under both steady-state and transient operating conditions and compared with standard SFTF-based method. The results show that the proposed method significantly improves position estimation accuracy, reduces speed fluctuations, and enhances overall system stability and efficiency, establishing it as a reliable and effective solution for advanced PMSM control applications.

Çift kutuplu Hall-etkili sensörler, sürekli mıknatıslı senkron motorlarda (PMSM) doğru hız ve rotor konumu bilgisi sağlamak için yaygın olarak kullanılır. PMSM kontrolünde, çift kutuplu Hall-etkili sensörlerinden elde edilen rotor konumu, hassas komütasyon sağlamak ve tork dalgalanmalarını en aza indirmek için sürekli bir sinyal olmalıdır. Çeşitli yaklaşımlar arasında, motor parametre değişikliklerine karşı sağlamlıkları nedeniyle filtre tabanlı yöntemler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu makalede, motor performansını iyileştirmek için geliştirilmiş bir senkron frekans izleme filtresi (SFTF)-tabanlı yöntem önerilmektedir. Bu yöntemde, hız ve konum tahmini için arctanjant fonksiyonu yerine uyarlanabilir karmaşık bant geçiren filtreye sahip senkron referans çerçeve-faz kilitleme döngüsü (SRF-PLL) kullanılmaktadır. Önerilen yöntem, hem kararlı durum hem de geçici çalışma koşulları altında değerlendirilmiş ve standart SFTF tabanlı yöntemle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, önerilen yöntemin konum tahmin doğruluğunu önemli ölçüde artırdığını, hız dalgalanmalarını azalttığını ve genel sistem kararlılığını ve verimliliğini artırdığını göstermektedir. Bu da yöntemi gelişmiş PMSM kontrol uygulamaları için güvenilir ve etkili bir çözüm haline getirmektedir.