---

tez sahibi:kaan kuzer

içindekiler
simge lisetesi……………………………………………………………………………..v
kısaltma listesi……………………………………………………………………….viii
şekil listesi……………………………………………………………………………….ix
önsöz………………………………………………………………………………………..xi
özet…………………………………………………………………………………………xii
abstract…………………………………………………………………………………xiii
1. giriş..........................................................................................................................1
2. servomekanizma temelleri .....................................................................16
2.1 giriş ..........................................................................................................................16
2.2 geri beslemeli kontrol sistemleri ...........................................................................16
2.2.1 açık çevrim kontrol sistemleri...............................................................................17
2.2.2 kapalı çevrim kontrol sistemleri............................................................................17
2.3 sistemler ve sınıflandırılması ..................................................................................17
2.3.1 pozisyon kontrol sistemleri ve diferansiyel bir cihazdan faydalanma.................17
2.3.2 kesintili (açık - kapalı) kontrol sistemleri ..............................................................19
2.3.3 sürekli kontrol sistemleri........................................................................................19
2.3.4 döner hareket yapan kontrol sistemleri ................................................................19
2.4 bir servo kontrol sisteminin başlıca elemanları....................................................20
2.5 servo motorlar..........................................................................................................22
2.5.1 da servo motorlar...................................................................................................23
2.5.2 aa servo motorlar...................................................................................................24
2.5.2.1 iki – faz servo motorlar ..........................................................................................24
2.5.2.2 üç – faz aa servo motorlar ...................................................................................26
3. sanayide servo motor olarak kullanılan elektrik
makineleri .........................................................................................................................28
3.1 anahtarlamalı relüktans motor ...............................................................................28
3.1.1 giriş ..........................................................................................................................28
3.1.2 anahtarlamalı relüktans motor tanımı...................................................................29
3.1.3 anahtarlamalı relüktans motorun basit çalışma prensibi......................................30
3.1.4 anahtarlamalı relüktans motorunun çalışmasının ilkesi........................................31
3.1.5 endüktans ve rotor konumunun arasındaki ilişki..................................................35
3.1.6 anahtarlamalı relüktans motorun basit devre eşitlikleri.......................................37
3.2 fırçasız doğru akım motoru ...................................................................................40
3.2.1 giriş ..........................................................................................................................40
3.2.2 yapısı ve sürücü devreleri.......................................................................................40
3.2.2.1 temel yapısı ............................................................................................................40
3.2.2.2 sürücü devreleri.......................................................................................................42
3.2.2.2.1 tek kutuplu sürücü .................................................................................................42
ii
3
3.2.2.2.2 çift kutuplu sürücü .................................................................................................44
3.2.3 eşdeğer devre ve motor genel denklemleri ...........................................................48
3.2.4 fırçasız doğru akım motorunun performansı.........................................................50
3.2.4.1 hız-moment (t-ω) grafiği........................................................................................50
3.2.4.2 verim........................................................................................................................50
3.3 fırçasız ac motorlar ( daim mıknatıslı senkron motorlar ) ...................................51
3.3.1 giriş ..........................................................................................................................51
3.3.2 fırçasız ac motorların yapısı .................................................................................52
3.3.3 daim mıknatıslı senkron motorlar ( sinüzoidal tip motorlar )..............................52
3.3.4 dmsm’ un iç yapısı ................................................................................................53
3.3.5 dmsm temel ifadeleri ............................................................................................54
3.3.5.1 hava aralığı akısı....................................................................................................54
3.3.5.2 kaçak akı ve endüktans ..........................................................................................56
3.3.5.3 emk...........................................................................................................................56
3.3.5.4 moment.....................................................................................................................57
4. servo motorların sürücü devreleri ................................................58
4.1 anahtarlamalı relüktans motorun kontrolü...........................................................58
4.1.1 giriş .........................................................................................................................58
4.1.2 kontrol prensibi.......................................................................................................59
4.1.3 moment kontrolü ....................................................................................................60
4.1.3.1 moment kontrol yöntemleri ...................................................................................61
4.1.4 kapalı çevrim hız kontrolörü................................................................................66
4.1.4.1 tasarım örneği........................................................................................................66
4.1.4.2 çözüm......................................................................................................................67
4.1.4.3 akım çevrimi ..........................................................................................................68
4.1.4.4 akım karşılaştırıcısı................................................................................................69
4.1.4.5 taşıyıcı sinyali........................................................................................................69
4.1.4.6 rotor pozisyonunun tasarıma dâhil edilmesi .......................................................70
4.1.4.7 hız çevrimi .............................................................................................................71
4.2 fırçasız doğru akım motor kontrolü.....................................................................72
4.2.1 giriş .........................................................................................................................72
4.2.2 fırçasız doğru akım motor kataloglarında belirtilen bazı terimler ....................73
4.2.2.1 durma anındaki sürekli rms akımı, ıs ( arms) ..................................................73
4.2.2.2 moment sabiti, kt ( kgf-cm/arms) .........................................................................73
4.2.2.3 ters e.m.f sabiti, kv ( volt-sn/rad)..........................................................................73
4.2.2.4 mekanik zaman sabiti, tm ( sn ) .............................................................................73
4.2.3 fırçasız doğru akım motorunun kontrolü.............................................................74
4.2.3.1 fırçasız doğru akım motorlarının kontrol esasları...............................................74
4.2.3.2 fırçasız doğru akım motorların sürücü sisteminin matematiksel modeli ...........75
4.3 daim mıknatıslı senkron motor vektör kontrol sistemi.......................................79
4.3.1 daim mıknatıslı senkron motorun sürücü devresi tasarımı.................................79
4.3.1.1 sürücü devre modülleri ..........................................................................................80
4.3.1.1.1 üç fazlı gerilim beslemeli inverter .......................................................................80
4.3.1.1.2 daim mıknatıslı senkron motor .............................................................................84
4.3.1.1.3 filtre modelleri........................................................................................................86
4.3.1.1.4 kaskat bağlantılı kontrolör modülü.......................................................................87
4.3.1.1.5 pwm modülatör modülü ........................................................................................88
4.3.1.1.6 arayüz modülleri ....................................................................................................89
4.3.1.2 sistemin genel olarak tanımlanması.....................................................................90
iii
4
4.3.1.2.1 kontrol tasarımı .....................................................................................................91
4.3.1.2.1.1 küçük sinyal kontrol tasarımı.............................................................................93
4.3.1.2.1.2 büyük sinyal kontrol tasarımı.............................................................................93
4.3.2 mıknatısları rotorun içinde bulunan dmsm vektör kontrolü .............................93
4.3.3 daim mıknatıslı senkron motorun kartezyen koordinatlarda stator alan
yönlendirmeli kontrolü ...........................................................................................................96
4.3.4 dmsm’ nin rotor alan yönlendirmeli kontrolü.................................................100
5. servo motor uygulamaları..................................................................101
5.1 giriş ........................................................................................................................101
5.2 servo sistem uygulamaları....................................................................................101
5.3 yük .........................................................................................................................103
5.4 motor ......................................................................................................................103
5.5 geri besleme elemanı ............................................................................................106
5.6 resolver..................................................................................................................107
5.7 servo kontrolör ......................................................................................................110
5.8 güç kaynağı...........................................................................................................113
5.9 eksen birimi...........................................................................................................114
5.10 lastik sırtı kesme otomasyonu; uçar testere uygulaması.................................115
5.11 servo motor uygulaması.......................................................................................119
6. sonuç ve öneriler .......................................................................................121
kaynaklar......................................................................................................................127
özgeçmiş...........................................................................................................................133
ekler………………………………………………………………………………………119

---