Karşıt Kuplajlı ARM İçin Asimetrik H Tipi Yarım Köprü Dönüştürücünün VHDL-AMS Tabanlı Modellenmesi

Yıl 2018, Cilt: 8 Sayı: 1, 211 - 217, 01.01.2018

Cihan Şahin Ayşe Ergün Amaç Mevlüt Karaçor

Öz

Günümüzde, klasik Anahtarlamalı Relüktans makinasına ARM kıyasla daha fazla moment üreten Karşıt Kuplajlı Anahtarlamalı Relüktans Makinası KKARM gelişen teknoloji ve kontrol algoritması sayesinde hak ettiği değeri ve önemi kazanmıştır. Moment, klasik ARM’de öz-endüktansının değiştirilmesi yoluyla üretilirken, KKARM’deki fazlar arasında meydana gelen karşılıklı endüktansa bağlıdır. Makine momentinin doğrudan endüktans değeri ile değişmesinden dolayı, endüktansın saptanması ve sürücü modeline doğru şekilde aktarılması önemlidir. Literatürde, Look-up table gibi ARM sürücü modellemesinde kullanılan çeşitli yöntemler vardır. Makinanın statik analizinden elde edilen endüktans değerlerinin modele doğru bir şekilde aktarılmasıyla net bir modelleme mümkün olabilir. Bunu başarmak için, bu çalışmada KKARM sürücüsü olarak bir asimetrik H-tipi yarı-köprü dönüştürücü için “Çok hızlı entegre devre Donanım Açıklama Dili-Analog Karma Sinyal” VHDL-AMS tabanlı modelleme yöntemi önerilmiştir. Karşılıklı endüktans değerleri, makine rotorunun faz akımı ve açısına göre VHDL-AMS tarafından hesaplanır. Sonuç olarak, makine rotorunun konumuna bağlı olarak değişen endüktans önerilen yöntemle dinamik olarak belirlenir

Anahtar Kelimeler

Anahtarlamalı relüktans makinası, ARM, KKARM, VHDL-AMS

VHDL-AMS-based modeling of an asymmetric H-type half-bridge converter for mutually coupled SRM

Öz

Nowadays, mutually coupled reluctance machine MCSRM , which produces further torque compare to classical switched reluctance machine SRM , has acquired a deserving value and importance thanks to developing technology and control algorithm. While torque is produced through the changing of self-inductance at classical SRM, it depends on mutual inductance that occurs between phases at MCSRM. Determination of the inductance and transferring of it to the converter model correctly are quiet important, since the machine torque has directly varied by inductance value. There are various methods on SRM drives modeling such as look-up table, manipulated by the variation of inductance value in the literature. However, exact modeling can be possible with transferring of the inductance values acquired from the machine static analysis to the model smoothly. In order to achieve that, it is proposed a “Very high-speed integrated circuit Hardware Description Language-Analog Mixed Signal” VHDL-AMS based modeling method for an asymmetric H-type half-bridge converter as a MCSRM drive in this study. Mutual inductance values are calculated by VHDL-AMS, according to phase current and angle of the machine rotor. Consequently, inductance that varies depending upon the machine rotor position is determined by the proposed method dynamically.

Anahtar Kelimeler

Switched reluctance machine, SRM, MCSRM, VHDL-AMS.

Kaynakça

• Cheng, H., Chen, H., Yang, Z. 2015. Design indicators and structure optimization of switched reluctance machine for electric vehicles. IET Electr. Power Appl., 9(4): 319–331.
• Desai, PC., Krishnamurthy, M., Schofield, N., Emadi A. 2009a Design and performance evaluation of a novel 6/10 switched reluctance machine. IEMDC ‘09, Miami, FL, 75-762, USA.
• Desai, PC., Krishnamurthy, M., Schofield, N., Emadi, A. 2009b Switched reluctance machines with rotor poles higher than stator poles for improved output torque characteristics. IECON ‘09, Porto, 1338-134, Portugal.
• Ding, W., Yin, Z., Liu, L., Lou, J., Hu, Y., Liu, Y. 2014. Mag- netic circuit model and finite element analysis of a modular switched reluctance machine with E-core stators and multi- layer common rotors. IET Electr. Power Appl., 8(8):296-309.
• Fahimi, B., Emadi, A., Sepe, BR. 2007 A switched reluc-tance machine based starter/alternator for more electric cars. IEEE T Energy Conver. 19 (1), 116–124.
• Kuyumcu, FE., Karacor, M. 2007. Matlab GUI Based SRM Design Program. ACEMP ‘07, Bodrum, 846-848, Turkey.
• Ma, C., Qu, L., Tang, Z. 2013. Torque ripple reduction for mutually coupled switched reluctance motor by bipolar excitations. IEMDC, Chicago, IL, 1211-1217, USA.