Bu tədqiqat, nasoslama gibi enerjinin yalnızca elektrik şəbəkəsinden mühərrika doğru aktığı tətbiqlər üçün ultra-seyrək matris doğrultucuya (Ultra-Sparse Matrix Rectifier, USMR) dayalı tək kvadrantlı bir DC mühərrik sürücüsü öneriyor. Geleneksel aşşəbəkəı xərcli Buck çeviricilü DC sürücülerde üç fazaalı şəbəkəden çekilən cərəyanın yüksək harmonik təhrifya sahip olabilmesi və giriş güc faktorunün düşmesi əsas problem kimi ele alınıyor. Önerilən USMR struktursında yalnız üç idarə olunan güc tranzistoru kullanılıyor və şəbəkə cərəyanları aktiv kimi idarəetmə edilərek sinusa yaxın cərəyan biçimi ilə təxminən vahid güc faktoru hedefleniyor.

Tədqiqatda iki fərqli açarlama metodu karşılaştırılıyor. Birincisi tolerans zolaqlı ON–OFF histerezis cərəyan idarəetməsi; ikincisi isə 10 kHz sabit açarlama tezliyinda çalışan üçbucaq daşıyıcı tabanlı PWM idarəetməüdür. PSIM 9.1 simulyasiyalarında histerezis metodunde giriş cərəyanı ümumi harmonik təhrif (THD) %1,07, üçbucaq daşıyıcılı PWM metodunde %2,74 kimi hesaplandı. Her iki USMR metodunde giriş güc faktoru 0,999 kimi raporlandı. Aynı tədqiqat koşullarındaki geleneksel Buck tabanlı düzen üçün giriş cərəyanı THD'si %79,62 və güc faktoru 0,742 oldu.

DC mühərrik sürət idarəetməsinde 0'dan 1000 rpm'e referans değişiminde histerezis idarəetməlü USMR təxminən %2,28 aşma və 0,589 s oturma müddəti; üçbucaq daşıyıcılı PWM isə təxminən %1,86 aşma və 0,59 s oturma müddəti vərdi. Buck düzeninde aşma %2,22 olmasına rşəbəkəmen oturma müddəti 0,687 s'ye çıktı. Böylece USMR'nin tədqiqatdaxın en belirgin avantajı yalnız mühərrik sürət cevabı değil, xüsusilə şəbəkəden çekilən cərəyanın harmonik içeriği və güc faktoru açistilikndan ortaya çıktı.

Türkiyə baxımından mənası: Tədqiqat Türkiyə'deki bir nasos tesisi və ya elektrik şəbəkəsi üzerinde realleştirilmemiştir. Buna karşın sənaye və ya kırsal nasoslama sistemlerinde geri enerji axınına ihtiyaç duyulmayan DC sürücüler üçün aşşəbəkəı harmonikli, yüksək güc faktörlü bir doğrultucu-sürücü arxitekturası texniki açıdan dəyərlendiriləbilir. Türkiyə'deki real tətbiqlərda şəbəkə xüsusiləri, mühərrik və nasos boyutlandırması, elektromaqnit uyğunluğu, harmonik həddlar, koruma düzeni, termal dizayn və real nasos yük eğrirəli ayrıca doğrulanmalıdır. Bu tədqiqat tek başına müəyyən bir tesiste enerji tasarrufu, nasos səmərəliliki və ya müəssisə xərci kazancı sübut etmir.

Tədqiqatın ele aldığı əsas sorun nədir?

DC mühərrik sürücüleri hassas sürət idarəetməsi və güclü dinamik performans niyəiyle nasos, konvəyer, robot, servo və CNC gibi tətbiqlərda kullanılmaya devam etmektedir. Bununla belə bir DC mühərrik sürücüsünün yalnız mühərrik tarafındaki sürət və cərəyan idarəetməsinün başarılı olması yeterli deyil. Sürücünün AC elektrik şəbəkəsinden necə cərəyan çektiği de sistemin güc kalitesini belirler.

Klasik bir DC sürücüde üç fazaalı diod köprüsü, DC-link kondansatörü və Buck çevirici kullanıldığında şəbəkəden çekilən cərəyan darbeli və yüksək derecede bozulmuş ola bilər. Bu durum giriş cərəyanının ümumi harmonik təhrifnı artırabilir və güc faktorunü düşürebilir.

Üç fazalı aktiv PWM doğrultucular bu sorunu azaltabilir; lakin tədqiqatnın tartımtığı arxitekturade yüksək DC-link gərginlikinden sonra DC mühərrikin tüm sürət aralığını idarəetmə esərflmek üçün ayrıca bir Buck bərk gerekebilmektedir. Tədqiqatcının önerdiği USMR yanaşması isə AC–DC fırlanmaüm və çıxış idarəetməünü daha az idarəetməlü açarla realleştirmeyi məqsəd qoyur.

Tek kadranlı tədqiqat ne anlama geliyor?

USMR bu tədqiqatda tek yönlü bir AC–DC çeviricidür. Elektrik enerjisi üç fazaalı AC şəbəkəden DC mühərrika doğru akar; mühərrik tarafından şəbəkəye enerji geri gönderilmesi məqsədlanmaz.

Buna görə arxitektura regenerativ əyləcləmə gerektiren dört kadranlı sürücüler üçün birbaşa eşdəyər deyil. Tədqiqatcı, bu həddlamanın nasoslama sistemleri gibi normal tədqiqatda enerji geri əlaqəsine ihtiyaç duyulmayan tətbiqlərda kabul ediləbilir olduğunu bildirir.

Ultra-seyrək matris doğrultucu necə strukturlandırılmıştır?

Mənbə tədqiqatın Şekil 1'inde gösterilən USMR üç özdeş güc kolundan oluşmaktadır. Her kolda dört güc diodu ilə bir idarəetməlü güc tranzistoru mövcuddur. Böylece bütün çevirici toplam üç idarəetməlü tranzistor və 12 diod içerir.

Üç fazalı elektrik şəbəkəsi ilə USMR arasına bir LC giriş filtri eklenmiştir. Bu filtrenin tapşırıqi yüksək açarlama tezliyindan mənbəlanan cərəyan biləşenlerinin şəbəkəye yayılmasını azaltmaq və çevirici girişindeki aşırı gərginlikleri həddlamaktır.

USMR'deki cərəyan yolları diodlarla yönlendirildiği üçün eyni güc kolunda klasik gərginlik mənbəli invərterlerdeki gibi üst və alt açarın eyni vaxtlı ötürməe girerek birbaşa kısa dövrə oluşturması söz konusu deyil. Tədqiqatcı bunu topolojinin doğal “shoot-through” bşəbəkəışıklığı kimi diaqnozmlamakta və bu niyəle klasik köprü strukturlardaki dead-time və ya blanking-time düzeninə ihtiyaç olmadığını bildirir.

USMR hansı açarlama durumlarını kullanıyor?

Üç idarəetməlü tranzistor bulunduğu üçün nəzəri kimi sekiz ikili açarlama kombinasyonu vardır. Tədqiqatda üç aktiv və üç sıfır vəziyyət istifadə olunur.

Aktif durumda eyni anda iki tranzistor ötürməe girer və çıxış gərginliki ilgili xətlərarası AC gərginlikin mutlak dəyərinin bir parçası olur. Sıfır durumunda yalnız bir tranzistor ötürmədedir və mühərrik cərəyanı serbest dövran yolundan akarken çıxış gərginliki sıfır olur.

Mənbədə 111 və 000 durumları kullanılmayan durumlar kimi açıqlanmıştır. Tüm açarlarn açıq olduğu 111 durumunda struktur idarəetməsüz üç fazaalı doğrultucu gibi davranırken, 000 durumunda şəbəkəden yüke cərəyan akmamaktadır.

USMR'nin elektriksel modeli

Üç fazalı giriş filtrinin faza başına elektriksel modeli Kirchhoff gərginlik yasası kullanılarak mənbəta şu şəkilde vərilmişdir:

\[ v_{sk}=i_{sk}R_s+L_s\frac{di_{sk}}{dt}+v_{ck} \]

Burada \(v_{sk}\) şəbəkə faza-nötr gərginliki, \(i_{sk}\) filtre indüktöründen və şəbəkəden çekilən cərəyan, \(R_s\) filtre yolunun eşdəyər direnci, \(L_s\) giriş induktivlikı və \(v_{ck}\) filtre kondansatör gərginlikidir.

Akım ilişkisi:

\[ i_{sk}=i_{ck}+i_k \]

və buna bşəbəkəlı durum tənlikleri:

\[ L_s\frac{di_{sk}}{dt}=v_{sk}-v_{ck}-i_{sk}R_s \] \[ C_s\frac{dv_{ck}}{dt}=i_{sk}-i_k \]

kimi ifade edilmiştir.

USMR giriş fazaa cərəyanının DC çıxış cərəyanıyla ilişkisi isə:

\[ i_k=i_{dc}S_k\,\mathrm{sign}(v_{sk}) \]

şəklindədir. Burada \(S_k\), o fazadaki açarlama fonksionunu temsil eder.

Anlık DC çıxış gərginliyi kullanılan aktiv vəktöre bşəbəkəlı kimi:

\[ u_{dc}=S_{ab}|v_{ab}|+S_{bc}|v_{bc}|+S_{ca}|v_{ca}| \]

şəklində müəyyən edilmişdir.

DC mühərrik necə modellenmiştir?

USMR çıxışına ayrı uyartımlı bir DC mühərrik bşəbəkəlandığında mühərrikun armatur dövrəsi mənbəta:

\[ v_o=R_ai_o+L_a\frac{di_o}{dt}+e_o \]

şəklində modellenmektedir. Burada \(R_a\) armatur müqaviməti, \(L_a\) armatur induktivlikı, \(i_o\) armatur cərəyanı və \(e_o\) mühərrikun əks elektromühərrik qüvvədir.

USMR çıxış gərginliki ilə şəbəkə cərəyanı arasındaki ilişki

İdeal çevirici fərziyyəında giriş aktiv gücü ilə çıxış DC gücü eşit kabul edilmiştir:

\[ P_{in}=P_{out} \] \[ 3V_{s,rms}I_{s,rms}\cos\varphi=V_{dc}I_{dc} \]

Buradan orta DC çıxış gərginliyi:

\[ V_{dc}= \frac{3}{\sqrt{2}} mV_{s,rms}\cos\varphi \]

kimi türetilmiştir. Buradaki \(m\) cərəyan modulasyon indeksidir.

Birim güc faktoru üçün \(\varphi=0\) kabul edildiğinde:

\[ V_{dc} = \frac{3}{\sqrt{2}}mV_{s,rms} = \frac{3}{2}mV_{s,max} \]

elde edilmektedir.

Tədqiqatdaki uzay vəktörü tistehsalinde 60°'lik bir sektör boyunca orta DC gərginliki:

\[ U_{dc,sect} = \left(\frac{9}{2\pi}\ln3\right)V_{s,max} \]

və devamındaki Denklem 31'de təxminən

\[ U_{dc,sect}\approx1.57V_{s,max} \]

kimi vərilmişdir. Mənbə metninde bunun hemen ardından təxminən 1,5·V_s,max ifadesi kullanıldığından iki təxminən dəyər arasında küçük bir editoryal uyuşmazlık mövcuddur.

Motor sürət idarəetməsi necə realleştiriliyor?

Mənbə tədqiqatın Şekil 4 və Şekil 5'inde USMR idarəetməlü DC sürücünün qapalı dövrə struktursı gösterilmektedir. Kontrol üç əsas qata ayrılır.

1. Gerçek mühərrik sürətı, istenen sürətla karşılaştırılır.
2. Dış PI sürət nəzarətçisi şəbəkəden çekilmesi gereken cərəyanın tepe referansını üretir.
3. PLL, üç fazaalı AC şəbəkə gərginlikleriyle eyni vaxtlı vahid amplitudali sinusoidal cərəyan referanslarını oluşturur.
4. Akım referansları tepe cərəyan komandauyla çarpılır.
5. Akım idarəetməörü real faza cərəyanlarını referanslara göre düzenler.
6. Üretilən S_a, S_b və S_c sinyalleri qalvanik izolyasiya və sürücü dövrəlerinden sonra güc tranzistorlerini açarlar.

Bu struktur sayesinde mühərrik sürət döngüsü ilə şəbəkə cərəyanı idarəetməü birbirine bşəbəkəlanmakta və mühərrikun ihtiyaç dpeykğu güc çekilirken giriş cərəyanlarının şəbəkə gərginlikleriyle eşfazalı olması hedeflenmektedir.

PI sürət nəzarətçisi necə boyutlandırılmıştır?

PI sürət nəzarətçisinün aktarım fonksionu:

\[ G_{PI}(s)=K_p+\frac{K_i}{s} \]

şəklindədir. Tədqiqatcı ikinci dereceden hedef sistem kullanarak qazancları:

\[ K_p=\frac{2J\zeta\omega_n-B}{K_t} \] \[ K_i=\frac{J\omega_n^2}{K_t} \]

ilişkirəliyle hesaplamıştır.

Sönüm nisbəti \(\zeta=0,7\), hedef oturma müddəti 0,5 s seçildiğinde təbii tezlik təxminən 11,42 rad/s kimi bulunmuş və başlanğıc PI qazancları \(K_p=1,13\) ilə \(K_i=10,25\) kimi müəyyən edilmişdir.

İki PWM metodunin əsas fərqı nədir?

Histerezis cərəyan idarəetməsinde real şəbəkə cərəyanı referans cərəyanın etrafındaki tolerans bandında tutulmak üzere açarlar birbaşa açılıp kapatılmaktadır. Metodin əhəmiyyətli avantajı aşşəbəkəı harmonik təhrifdır; lakin açarlama tezliyi sabit deyil və önceden dəqiq kimi öngörülemez.

Üçgen daşıyıcı tabanlı PWM'de isə her fazadaki cərəyan xətası bir PI nəzarətörden geçirilmekte və çıxış yüksək tezlikli üçbucaq daşıyıcıyla karşılaştırılmaktadır. Tədqiqatda daşıyıcı tezliyi 10 kHz kimi seçilmiştir. Bu metod sabit açarlama tezliyi sşəbəkəladığından EMI filtresinin dizeyninı kolaylaştırmaktadır.

Nasoslama tətbiqsı açistilikndan əhəmiyyətli həddlama

Tədqiqatnın başlığında nasoslama tətbiqsı vurgulanmasına rşəbəkəmen simulyasiyalarda ayrıntılı bir santrifüj nasos, sərf-təzyiq eğrisi, boru xətti və ya hidravlik sistem modeli yoxdur. Motor sürət testinde DC mühərrik 2 N·m sabit mexaniki torkla yüklenmiştir. Buna görə tədqiqat birbaşa müəyyən bir nasosnın hidravlik performansını değil, tek yönlü güc axınının yeterli olduğu nasoslama sinifı tətbiqlər üçün DC mühərrik sürücüsünün güc elektroniği və idarəetmə performansını qiymətləndirməktedir.

Metod və nəticələr

PSIM simulyasiya pulmetrleri

Histerezis cərəyan idarəetməsinde sabit vəziyyət

Şebeke cərəyanı tepe referansı 20 A kimi ayarlandığında üç fazaalı giriş cərəyanları referans dəyərləri çmərhələsinde sinusa yaxın biçimde takip edilmiştir.

Mənbədə hesablanan başlıca dəyərlər:

• Giriş cərəyanı THD: %1,07
• Giriş güc faktoru: 0,999
• Temel biləşen: 50 Hz'de 20 A
• 5., 7., 11., 13., 17., 19., 23. və 25. harmonikler: əsas biləşenin %0,25'inden küçük kimi rapor edilmişdir.

Tədqiqatcı %1,07 THD dəyərinin ilgili standart gereksinimlerini karşıladığını ifade etmektedir.

Histerezis idarəetməünde DC çıxış gərginliyi

Mənbədə yükün “20 W resistance” kimi yazıldığı testte orta DC-link gərginliki 380,31 V'dur. Tepe-tepe gərginlik dalğalanması 14 V, yani orta gərginlikin %3,68'i kimi rapor edilmişdir.

DC-link gərginlikinin altıncı harmonik biləşeni 5,8 V'tur və orta DC gərginlikin %1,54'üne karşılık gelir.

Mənbə metninde bu yük pulmetrsi bir “direnç” kimi diaqnozmlanmasına rşəbəkəmen vahid W biçiminde yazılmıştır. Verianla metninde bu dəyər sessizce Ω kimi değiştirilmemiştir.

10 A'dan 20 A'a cərəyan keçidi

AC cərəyan referansının 10 A tepe dəyərinden 20 A'a basamak biçiminde değiştirilmesi sırasında histerezis idarəetməörünün üç faza cərəyanları yeni referansa sürətla taşıdığı Şekil 12 və Şekil 13'te gösterilmektedir.

200 V'tan 400 V'a DC gərginlik keçidi

Kapalı dövr DC gərginlik testinde çıxış referansı 200 V'tan 400 V'a yükseltilmiştir. Mənbədə DC gərginlikin oturma müddəti 0,0082 s kimi rapor edilmişdir. Bu keçid sırasında AC cərəyan genliği təxminən 10,55 A'dan 21,18 A'a çıxmışdır.

Ani yük dəyişməsinde histerezis idarəetməü

Mənbədə yük dəyəri t = 1 s anında “20 W”dan “16,67 W”a değiştirilmiş və ek yük t = 1,5 s'de kaldırılmıştır.

Yük artımı sırasında DC gərginlik idarəetməörü çıxışı təxminən 0,078 s üçünde referansına döndürmüştür. En büyük keçici gərginlik düşümü orta dəyərin %16'sını aşmamıştır. Yük kaldırıldığında keçici gərginlik yüksəlişi %14'ü aşmamış və gərginlik təxminən 0,08 s üçünde tekrar referansa dönmüştür.

Histerezis idarəetməlü mühərrik sürət cevabı

Ayrı uyartımlı DC mühərrik 2 N·m sabit mexaniki yük momenti altında test edilmişdir. Sürət referansı 0 rpm'den 1000 rpm'e çıkarılmıştır.

• Tepe aşma: 22,8 rpm
• Yüzde aşma: %2,28
• Yerleşme süresi: 0,589 s

Üçgen daşıyıcı tabanlı PWM nəticələri

İkinci idarəetmə metodunde PWM daşıyıcı tezliyi 10 kHz'dir. Şebeke cərəyanlarının tepe dəyəri yine 20 A kimi idarəetmə edilmiştir.

• Giriş cərəyanı THD: %2,74
• Giriş güc faktoru: 0,999
• Ortalama DC gərginlik: 383,14 V
• Tepe-tepe DC gərginlik dalğalanması: 17,81 V
• Gerilim dalğalanma nisbəti: %4,65
• Altıncı DC gərginlik harmonik genliği: 5,28 V
• Altıncı harmonik/oralama DC gərginlik nisbəti: %1,37

Harmonik spektrunda 10 kHz açarlama tezliyi çmərhələsinde yan bant biləşenleri görülmektedir.

Üçgen PWM ilə DC gərginlik idarəetməü

DC gərginlik referansı 200 V'tan 400 V'a değiştirildiğinde oturma müddəti yine təxminən 0,0082 s kimi rapor edilmişdir.

Ani yük artımında idarəetməör DC gərginliki təxminən 0,078 s üçünde tekrar referansa getirmiştir. En kötü gərginlik düşümü %15,75'tir. Ek yük kaldırıldığında keçici gərginlik yüksəlişi %18,5 və referansa fırlanma süresi təxminən 0,08 s kimi vərilmişdir.

Üçgen PWM ilə mühərrik sürət idarəetməsi

Motor yine 2 N·m yükte və 0→1000 rpm sürət basamşəbəkəında test edilmişdir.

• Tepe aşma: 18,6 rpm
• Yüzde aşma: %1,86
• Yerleşme süresi: təxminən 0,59 s

Bu metodun histerezis idarəetməüne göre sürət aşmaı biraz daha aşşəbəkəı olmakla birlikdə iki USMR metodunin ümumi sürət performansı birbirine oldukça yaxındır.

Geleneksel Buck sürücüyle müqayisə

Adil müqayisə amacıyla tək kvadrantlı geleneksel Buck tabanlı DC sürücü eyni əsas tədqiqat koşullarında qiymətləndirilmişdir.

Buck sisteminde üç fazaalı AC giriş cərəyanlarının ciddi biçimde darbeli olduğu və harmonik təhrifnın çok yükseldiği mənbə tədqiqatın Şekil 30 və Şekil 31'inde görülmektedir.

Eleman sayistilik açistilikndan müqayisə

Bu cədvəl əhəmiyyətli bir yorumsal hədd gəlirlikr. USMR, klasik Buck sürücünün kendisinden daha az yarımkeçirici kullanmamaktadır. Tədqiqatnın USMR üçün yaptığı aşşəbəkəı açar sayistilik vurgusu daha mürəkkəb aktiv doğrultucu və ek DC çevirici çözümlerine göre dəyərlendirilmelidir. Mənbədə parça qiymətları, toplam istehsal xərci və ya həyat dövrü xərcini içeren pulsal bir analiz yoxdur.

İki USMR idarəetmə metodu arasında hansısi daha başarılı?

Tek bir mutlak üstün metod yoxdur. Histerezis cərəyan idarəetməsi giriş cərəyanı THD'sinde %1,07 ilə daha iyi nəticə vərmiş və DC gərginlik dalğalanmasını daha aşşəbəkəı tutmuştur. Buna karşılık açarlama tezliyi dəyişkən və öngörülmesi zordur.

Üçgen daşıyıcılı PWM'nin giriş cərəyanı THD'si %2,74 ilə daha yüksək olsa da açarlama tezliyi sabit 10 kHz'dir. Müəllif, sabit açarlama tezliyinın EMI filtresi dizeyninı kolaylaştırdığını vurğulayır.

Motor sürətı açistilikndan iki metodun nəticələri birbirine yaxındır: yerleşme süreleri təxminən 0,59 s, aşma nisbətları isə %2'nin biraz altında və ya üzerinde kalmaktadır.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• PSIM modelinde USMR, üç fazaalı AC mənbətan ayrı uyartımlı DC mühərrika tek yönlü güc aktarımını realleştirebilmektedir.
• Her iki USMR idarəetmə metodu de 0,999 giriş güc faktoru sşəbəkəlamıştır.
• USMR üsullari Buck müqayisəsına göre giriş cərəyanı harmonik təhrifsını ciddi ölçüde azaltmışdır.
• 0–1000 rpm sürət basamşəbəkəında USMR üsullarinin oturma müddəti təxminən 0,59 s olmuştur.
• Histerezis idarəetməü daha aşşəbəkəı THD sşəbəkəlarken üçbucaq daşıyıcılı PWM sabit açarlama tezliyi avantajı sunmaktadır.
• Tek yönlü güc axınının yeterli olduğu sürücüler üçün USMR texniki açıdan uygulanabilir bir aday arxitektura kimi sunulmaktadır.

Tədqiqatın sübut etmədiyi məqamlar

• Gerçek bir USMR avadanlıq prototipinde eyni THD, güc faktoru və ya mühərrik sürət performansı eksperimental kimi doğrulanmamışdır.
• Gerçek bir nasos, boru xətti və ya hidravlik sistem üzerinde test strukturlmamıştır.
• Nasos səmərəliliki, sərf, təzyiq, enerji istehlaxın və ya yıllık müəssisə tasarrufu hesaplanmamıştır.
• USMR'nin real avadanlıqdaki yarımkeçirici açarlama və keçirilmə təkanləri bu ideal açar fərziyyəlı modelle birbaşa ölçülməmişdir.
• Gerçek termal performans, EMI davranışı və uzun dörütubət etibarlılıq eksperimental kimi gösterilmemiştir.
• Tədqiqatda pulsal məhsul xərci analizi yoxdur.
• Topoloji rejeneratif güc axınına izin vərmediğinden dört kadranlı sürücünün yerine birbaşa kullanılamaz.

Planlanan eksperimental prototip

Müəllif, gelecek tədqiqat kimi real bir USMR sınaq qurğusu inkişafyi planlamaktadır. Mənbədə önerilən prototip arxitekturası şu biləşenleri içermektedir:

• IGBT güc tranzistorleri və sürətli toparlanmalı güc diodlarıyla USMR güc bərk,
• real vaxtlı idarəetmə və avadanlıq-üçünde-döngü tədqiqatları üçün dSPACE DS1104,
• ticari son idarəetmə ünitesi adayı kimi ESP32 mikroidarəetməler,
• AC cərəyanları, AC faza gərginlikleri və DC çıxış gərginliyi üçün Hall effektli sensorler,
• aşırı cərəyan, aşırı gərginlik və diğer arıza durumları üçün otomatik koruma və kapatma sistemi.

Bu biləşenler mevcut tədqiqatnın eksperimental nəticələri değil, müəllifın gelecek tədqiqat planıdır.

Mənbə və metod qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: High-Performance One-Quadrant DC Drivə for Pumping Applications Using Ultra-Sparse Matrix Rectifier

Müəllif: Mohamed Azab.

Müəllif sayistilik: Bir.

Qurum: Electrical Engineering Department, Yanbu Industrial College, Yanbu 46452, Saudi Arabia.

İletişim: mohamed.ahmed.azab@ieee.org

Jurnal: Vehicles.

Nəşriyyat: MDPI, Basel, Switzerland.

Cild / say / məqalə nömrəsi: 7 / 4 / 144.

DOI: 10.3390/vəhicles7040144

Göndərilmə tarixi: 23 Eylül 2025.

Reviziya tarixi: 16 Kasım 2025.

Qəbul tarixi: 24 Kasım 2025.

Nəşr tarixi: 28 Kasım 2025.

Mənbə növü və rəylik: Hakemli tədqiqat məqaləsi. Ana bilimsel doğrulama PSIM 9.1 tabanlı güc elektroniği və DC mühərrik sürücüsü simulyasiyaudur.

Rəsmi nəşr bşəbəkəlantistilik:https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/144

DOI bşəbəkəlantistilik:https://doi.org/10.3390/vəhicles7040144

Lisənziya: Creativə Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Tədqiqat açıq girişlidir.

Maliyyələşmə: Tədqiqat dış maliyyələşmə almamıştır.

Veri əlçatanlığı: Tədqiqatnın özgün katkılarının məqalə üçünde bulunduğu, ek soruların müəllifa yöneltiləbiləceği qeyd edilmişdir.

Maraqlar toqquşması: Müəllif maraqlar toqquşması olmadığını beyan etmektedir.

Bilimsel kapsam: Tədqiqat USMR tabanlı tək kvadrantlı DC mühərrik sürücüsünün elektriksel və idarəetmə performansını inceler. Nasoslama sistemi potansiyel tətbiq alanı kimi sunulmaktadır; real hidravlik nasos karakteristiği və ya nasos sahə testi tədqiqatnın doğrulama kapsamına dahil deyil.

Model fərziyyəları: Üç fazalı şəbəkə dmaneəi yıldız bşəbəkəlı kimi kabul edilmiş; giriş filtri faza başına seri induktivlik və eşdəyər dirençle modellenmiş; güc diodları və tranzistorler ideal kabul edilmiştir. Bu fərziyyəlar real avadanlıqdaki açarlama təkanləri, termal etkilər və pulzitik biləşenlerin tamamını temsil etmez.

Bilimsel içerik kaynşəbəkəı: Bu Verianla məqaləsindeki metod, tənlikler, ədədi dəyərlər, şəkil yorumları, performans müqayisəları və məhdudiyyətlər incelenen tədqiqatya dayanmaktadır. Dış mənbə yalnız bibliyoqraf kimlik və derginin rəyli nəşr statüsünün doğrulanması üçün istifadə edilmişdir.

Mənbədaxilindeki əhəmiyyətli texniki və editoryal noktalar

• Kararlı durum və ani yük testlerinde mənbə, yükü direnç kimi diaqnozmlamasına rşəbəkəmen dəyərləri “20 W” və “16,67 W” vahidiyle yazmaktadır. Birim mənbəta sessizce değiştirilmemiştir.
• Sektör orta DC gərginliki Denklem 31'de təxminən 1,57·V_s,max kimi vərilirken hemen sonraki metin bunu təxminən 1,5·V_s,max kimi ifade etmektedir.
• USMR üçün aşşəbəkəı idarəetməlü açar sayistilik avantajı vurgulanmaktadır; lakin birbaşa Buck müqayisəsında Tablo 3, Buck sisteminin daha az diod, tranzistor və sürücü kullandığını göstərir. Buna görə tədqiqat xərc üstünlüğünü pulsal bir qiymətlandırma analiziyle doğrulamamaktadır.
• Məqalə USMR'nin IEEE harmonik gereksinimlerine uygun olduğunu ifade etmektedir. Verianla metni bu ifadeyi mənbə iddiası kimi aktarır; müəyyən bir real tesisin bşəbəkəlantı noktası və kısa dövrə nisbəti üzerinden müstəqil sahə uygunluğu analizi strukturlmamıştır.