Ushbu tadqiqot elektr transport vositalarida induksion dvigatelni quvvatlantiruvchi uch fazali olti kalitli invertorda quvvat kaliti yoki invertor yelkasi nosozlanganda yurishni butunlay to‘xtatish o‘rniga tizimni to‘rt kalitli ishlash rejimiga qayta konfiguratsiya qilishni o‘rganadi. Taklif etilgan nosozlik sharoitida ishlashni davom ettirish (Fault-Ride-Through, FRT) yondashuvida nosoz invertor yelkasi o‘chirib qo‘yiladi, tegishli dvigatel fazasi bo‘lingan DC shina o‘rta nuqtasiga MOSFET qisish yelkasi orqali ulanadi va vektor boshqaruvi (Vector Control, VC) hamda impuls kengligi modulyatsiyasi (Pulse-Width Modulation, PWM) yangi to‘rt kalitli tuzilishga moslashtiriladi. MATLAB/POWERSIM asosidagi dinamik simulyatsiyalarda usul yuk momenti o‘zgarishlari, tezlik o‘zgarishlari, nosozlikka o‘tish, past tezlikdagi ishlash va to‘liq tezlikni teskari aylantirish sharoitlarida dvigatelning ishlashini davom ettirishini ta’minlaydi. Sog‘lom 6-SI holatida umumiy garmonik buzilish (THD) %1,3 va moment pulsatsiyasi %0,5 bo‘lsa, nosozlikdan keyingi 4-SI holatida bu qiymatlar mos ravishda %4,2 va %2,4 gacha oshadi; shunga qaramay, tezlikning barqaror holat xatosi taxminan %0,4 darajada saqlanadi. Tadqiqotning eng muhim cheklovi shundaki, bu natijalar fizik transport vositasi yoki apparat prototipida emas, simulyatsiya muhitida olingan.

Tadqiqotning asosiy muhandislik yondashuvi nosozlikka chidamlilikni ikkinchi invertor, zaxira faza yoki butunlay alohida quvvat elektronikasi zanjirini qo‘shish orqali emas, mavjud boshqaruv tuzilmasi va cheklangan miqdordagi qisish elementlarini qayta ishlatish orqali ta’minlashdir. Shunday qilib, nosozlik yuz berganda to‘liq unumdor olti kalitli ishlash o‘rniga imkoniyatlari cheklangan, ammo funksional to‘rt kalitli zaxira ish rejimi ko‘zda tutiladi.

Turkiya nuqtayi nazaridan: Ushbu tadqiqot Turkiyada o‘tkazilgan transport vositasi sinovi emas va uning natijalarini Turkiyadagi elektr transport vositalariga bevosita dala unumdorligi sifatida ko‘chirish mumkin emas. Biroq past va o‘rta quvvatli elektr transport vositasi yuritmalarida xarajat, quvvat elektronikasi murakkabligi va nosozlikdan keyingi harakatlanish qobiliyati kabi muhandislik muammolari Turkiyadagi avtomobil, yengil tijorat transporti, mikromobilitet va elektr yuritma ishlab chiqish ishlari uchun ham dolzarbdir. Haqiqiy qo‘llash uchun foydalaniladigan dvigatel va invertorning elektr parametrlari, batareya kuchlanishi, issiqlik dizayni, yarimo‘tkazgich elementlari, EMC sharoitlari, xavfsizlik talablari va haqiqiy haydash sikllari ostida mahalliy apparat tasdig‘i zarur.

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Elektr transport vositasi yuritma tizimida batareyadan keladigan o‘zgarmas tok energiyasini dvigatel talab qiladigan boshqariladigan uch fazali kuchlanish va tokka aylantiruvchi invertor kritik komponent hisoblanadi. Tadqiqot ko‘rib chiqayotgan muammo — klassik uch fazali olti kalitli invertordagi kalit yoki invertor yelkasining ochiq zanjir ko‘rinishida nosozlanishi natijasida dvigatel faza toklarining buzilishi, elektromagnit momentda pulsatsiya paydo bo‘lishi va yuritma tizimining ishlashni butunlay yo‘qotish xavfidir.

An’anaviy nosozlikka chidamli yechimlarda qo‘shimcha invertor yelkalari, zaxira drayverlar, qo‘shimcha fazalar yoki boshqa apparat zaxiralash elementlaridan foydalanish mumkin. Tadqiqotchilar nishonga olgan bo‘shliq esa nosozlikdan keyin dvigatelni ishlash holatida ushlab turish bilan birga ushbu apparat zaxiraliligini va u bilan bog‘liq xarajat, hajm hamda murakkablikni kamaytirishdir.

Olti kalitli invertor qanday qilib to‘rt kalitli tizimga aylanadi?

Normal holatda uch fazali sincap qafasli induksion dvigatel klassik ikki darajali olti kalitli kuchlanish manbali invertor (6-SI) bilan quvvatlantiriladi. DC ulanish ikki ketma-ket kondensatorga bo‘linib, virtual o‘rta nuqta hosil qilinadi. Bundan tashqari, uch invertor yelkasining o‘rta nuqtalari bilan DC-link o‘rta nuqtasi orasida T1, T2 va T3 deb belgilangan MOSFET qisish yelkalari mavjud.

Istalgan fazada ochiq kalit nosozligi aniqlanganda, shu fazaning yuqori va pastki kalitlari gate signallari uziladi. Keyin tegishli T1, T2 yoki T3 MOSFET faollashtirilib, nosoz faza terminali DC-link virtual neytral nuqtasiga ulanadi. Shu tariqa nosoz invertor yelkasi mustaqil ravishda kommutatsiya qilina olmasa ham, dvigatel faza toki uchun tok yo‘li saqlanadi va tizim to‘rt kalitli invertor (4-SI) ish rejimiga o‘tadi.

Ushbu tuzilma manba tadqiqotining Shakl 1 va Jadval 2 da ko‘rsatilgan arxitekturasini umumlashtiradi. Nosoz fazaning boshqaruv moslashuvchanligi yo‘qolganligi sababli, to‘rt kalitli tuzilma olti kalitli tuzilmaga to‘liq teng emas; foydalanish mumkin bo‘lgan kuchlanish vektorlari fazosi torayadi va boshqaruv algoritmini shunga mos ravishda o‘zgartirish talab etiladi.

Qaysi nosozliklar modellashtirilgan?

Tadqiqotda uchta asosiy nosozlik sinfi ko‘rib chiqiladi. Birinchisi, IGBT yoki MOSFET quvvat kalitlaridan biri tok o‘tkaza olmaydigan ochiq zanjir kalit nosozligi. Ikkinchisi, yarimo‘tkazgich sog‘lom bo‘lsa ham uni boshqaruvchi drayver sxemasi buyruqni bajara olmaydigan gate-drive nosozligi. Tadqiqotchilar elektr xatti-harakati o‘xshashligi sababli bu holatni ochiq kalit nosozligi sifatida modellashtirgan. Uchinchi guruh — invertor yelkasidagi ikki kalitdan faqat bittasi to‘g‘ri ishlaydigan qisman invertor yelkasi nosozliklari; tadqiqotda ular konservativ tarzda to‘liq ochiq zanjir nosozligi sifatida ifodalangan.

Bu modellashtirish tanlovi muhim: natijalar quvvat elektronikasidagi barcha mumkin bo‘lgan nosozlik shakllari alohida-alohida fizik jihatdan tasdiqlanganini anglatmaydi. Ayniqsa, qisqa tutashuv nosozliklarining xatti-harakatini ushbu tadqiqotda ko‘rsatilgan ochiq zanjir ssenariysi bilan bir xil deb bo‘lmaydi.

Nosozlik qanday aniqlanadi?

Taklif etilgan Fault Detection Unit (FDU) alohida mustaqil sensor tarmog‘ini qurish o‘rniga boshqaruv tizimida allaqachon mavjud signallardan foydalanadi. Aniqlash mantiqi uchta ko‘rsatkichni birgalikda baholashga asoslanadi:

1. Gate signali faolligi: PWM buyrug‘i berilganiga qaramay kalit doimiy yopiq ko‘rinsa, bu ehtimoliy kalit yoki gate-driver nosozligini bildiradi.
2. Faza tokini kuzatish: Bir fazada bir necha kommutatsiya sikli davomida nolga yaqin tok kuzatilishi ochiq zanjir ehtimolini oshiradi.
3. PWM buyrug‘i bilan tok javobini solishtirish: Sürish buyrug‘i mavjud bo‘lsa-yu, tegishli tok yo‘li hosil bo‘lmasa, nosozlik mantig‘i ishga tushadi.

Shovqin yoki yakka o‘lchov sakrashlarining noto‘g‘ri nosozlik signali keltirib chiqarishini kamaytirish uchun nosozlik sharti odatda 3–5 ketma-ket kommutatsiya sikli davomida saqlanishi talab qilinadi. Aniqlashdan keyin nosoz yelkaning har ikki kaliti o‘chirib qo‘yiladi, tegishli qisish MOSFET faollashtiriladi va boshqaruv tizimi 6-SI rejimidan moslashtirilgan 4-SI vektor boshqaruvi hamda PWM tartibiga o‘tkaziladi.

Nega vektor boshqaruvi qayta tuziladi?

Vektor boshqaruvi uch fazali stator toklarini avval sobit αβ koordinatalariga, so‘ng rotor oqimi bilan birga aylanuvchi dq referens tizimiga o‘zgartiradi. Shu tariqa oqim hosil qilishga mas’ul to‘g‘ri o‘q toki bilan moment hosil qilishga mas’ul kvadratura o‘q toki katta darajada bir-biridan ajratilib boshqarilishi mumkin.

Sog‘lom olti kalitli holatda Clarke o‘zgartirishining manbada berilgan shakli quyidagicha:

\[ \begin{bmatrix} i_{\alpha}\\ i_{\beta} \end{bmatrix} = \frac{2}{3} \begin{bmatrix} 1 & -\frac{1}{2} & -\frac{1}{2}\\ 0 & \frac{\sqrt{3}}{2} & -\frac{\sqrt{3}}{2} \end{bmatrix} \begin{bmatrix} i_a\\ i_b\\ i_c \end{bmatrix} \]

Bu yerda \(i_a\), \(i_b\) va \(i_c\) uch dvigatel fazasining stator toklaridir. Park o‘zgartirishi esa sobit αβ komponentlarini elektr burchak \(\theta\) yordamida aylanuvchi dq koordinatalariga o‘tkazadi:

\[ \begin{bmatrix} i_{ds}\\ i_{qs} \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \cos\theta & \sin\theta\\ -\sin\theta & \cos\theta \end{bmatrix} \begin{bmatrix} i_{\alpha}\\ i_{\beta} \end{bmatrix} \]

Tok PI regulyatorlari dq o‘qlaridagi referens va haqiqiy tok orasidagi xatodan kuchlanish buyruqlarini hosil qiladi:

\[ v^{*}_{ds} = K_{pi}(i^{*}_{ds}-i_{ds}) + K_{ii}\int(i^{*}_{ds}-i_{ds})dt \] \[ v^{*}_{qs} = K_{pi}(i^{*}_{qs}-i_{qs}) + K_{ii}\int(i^{*}_{qs}-i_{qs})dt \]

Tashqi tezlik konturida rotorning istalgan burchak tezligi bilan o‘lchangan tezligi orasidagi xato

\[ e_{\omega}=\omega^{*}_{r}-\omega_r \]

sifatida aniqlanadi va moment referensi PI regulyator orqali hosil qilinadi:

\[ T^{*}_{e} = K_{ps}e_{\omega} + K_{is}\int e_{\omega}dt \]

Sirpanish burchak chastotasi manbada

\[ \omega_{sl}=\frac{\eta i_{qs}}{i_{ds}} \]

ko‘rinishida beriladi va rotor oqimi burchagini aniqlashda rotor tezligi bilan birga ishlatiladi. To‘g‘ri o‘q toki referensi esa maqsadli rotor oqimi bilan magnitlanish induktivligi orasidagi bog‘lanishga asoslanadi:

\[ i^{*}_{ds}=\frac{\psi_{dr}}{L_m} \]

Bu yerda \(L_m\) magnitlanish induktivligi, \(\psi_{dr}\) rotor d-o‘qi oqim bog‘lanishidir. Tadqiqot boshqaruv mantig‘ida d o‘qi asosan oqimni, q o‘qi esa moment hosil bo‘lishini boshqaruvchi tuzilmani tashkil qiladi.

To‘rt kalitli holatda matematik o‘zgarish nima?

Nosoz fazani mustaqil kommutatsiya qilib bo‘lmaydigan 4-SI holatida uchinchi faza toki toklar yig‘indisidan chiqarib olinadi:

\[ i_c=-(i_a+i_b) \]

Bu yondashuv ikki o‘lchangan faza tokidan uchinchi tokni hosil qilish imkonini beradi. Boshqaruvning asosiy dq modeli saqlanadi, PWM strategiyasi esa qolgan ikki faol invertor yelkasiga moslab qayta tuziladi. Nosoz faza DC-link o‘rta nuqtasiga qisilib, passiv qaytish yo‘li vazifasini bajaradi.

Tadqiqot taklif qilgan qayta tuzilgan PWMning uch asosiy maqsadi moment pulsatsiyasini cheklash, o‘rtacha kuchlanish kattaligini saqlash va bo‘lingan DC-link kondensatorlaridagi kuchlanish nomutanosibligini kamaytirishdir. Biroq to‘rt kalitli tuzilmaning mavjud kuchlanish vektorlari soni olti kalitli tuzilmaga qaraganda kamroq; shuning uchun nosozlikdan keyingi ishlash to‘liq unumdorlikni aynan saqlash emas, balki qabul qilinadigan unumdorlik bilan harakatni davom ettirish sifatida baholanishi kerak.

Shakllar va simulyatsiya grafiklari nimani ko‘rsatadi?

Manba tadqiqotining Shakl 1 ida batareya, bo‘lingan DC-link, S1–S6 kalitlari, T1–T3 qisish elementlari, uch fazali induksion dvigatel va nosozlikka chidamlilik algoritmi o‘rtasidagi elektr ulanishi ko‘rsatilgan. Shakl 2 sog‘lom ishlashdan nosozlikni aniqlash va FRT qayta konfiguratsiyasiga o‘tadigan qaror oqimini umumlashtiradi. Shakl 3 va 4 mos ravishda dq tok PI konturlarini va tashqi tezlik boshqaruv konturini; Shakl 5 esa tok, tezlik, sirpanish, koordinata o‘zgartirishlari va kuchlanish ajratgich bloklarining integratsiyalashgan boshqaruv arxitekturasini ko‘rsatadi.

Shakl 6 va 7 sog‘lom 6-SI ishlashida yuk momenti va tezlik referensi o‘zgarishlarini; Shakl 8 esa taxminan 1,5 soniyada hosil qilingan A fazaning ochiq kalit nosozligi vaqtida 6-SI dan 4-SI ga o‘tishda uch faza toklarini, dvigatel momentini va dvigatel tezligini ko‘rsatadi. Nosozlik paytida toklar va momentda qisqa muddatli o‘tkinchi rejim kuzatilsa ham, tezlik grafigida katta qulash sodir bo‘lmaydi.

Nosozlikdan keyingi Shakl 9–12 to‘rt kalitli ishlash sharoitida yuk momenti bosqichlari, dvigatel tezligidagi katta o‘zgarishlar, 300 rad/s dan −200 rad/s gacha to‘liq tezlikni teskari aylantirish va past tezlikda ishlashni o‘z ichiga oladi. Ushbu grafiklar usul faqat bitta sobit ish nuqtasida emas, turli dinamik buyruqlar ostida ham simulyatsiya qilinganini ko‘rsatadi. Shunga qaramay, ularning barchasi sonli model chiqishlaridir; fizik dvigatel-invertor tajribasining o‘rnini bosa olmaydi.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natijalar

• Simulyatsiya modelida invertor yelkasi nosozlanganda olti kalitli tuzilmani to‘rt kalitli tuzilmaga qayta konfiguratsiya qilish mumkin.
• Moslashtirilgan VC va PWM qo‘llanganda dvigatel nosozlikdan keyin butunlay to‘xtamasdan ishlashda davom eta oladi.
• Simulyatsiyalarda tezlik boshqaruvi nosozlikdan keyin taxminan %0,4 barqaror holat xatosi bilan davom ettirilgan.
• Nosozlikdan keyingi ishlash THD va moment pulsatsiyasining oshishi evaziga davom etadi.
• Boshqaruv usuli yuk momenti o‘zgarishi, tezlik o‘zgarishi, tezlikni teskari aylantirish va past tezlikdagi ishlash ssenariylarida simulyatsiya qilingan.
• ±%10 stator qarshiligi va induktivligi o‘zgarishlarida model tezligining o‘zgarishi %2 dan past qolganligi qayd etilgan.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlamaydigan yoki hali isbotlamagan natijalar

• Haqiqiy elektr transport vositasida ayni unumdorlikka erishilishi tajriba bilan ko‘rsatilmagan.
• Avtomobil sinfidagi invertorda uzoq muddatli chidamlilik yoki xizmat muddati sinovi o‘tkazilmagan.
• Haqiqiy yo‘l, harorat, tebranish, elektromagnit xalaqit va shovqinli sensor muhitlarida nosozlikni aniqlash ishonchliligi tasdiqlanmagan.
• Tadqiqot quvvat elektronikasidagi barcha nosozlik turlarini alohida-alohida fizik tarzda tasdiqlamaydi.
• Qayd etilgan taxminan %5–7 samaradorlik yo‘qotishini haqiqiy transport vositasining energiya sarfi yoki yurish masofasi yo‘qotishi sifatida bevosita talqin qilib bo‘lmaydi.
• Simulyatsiya natijalari avtomobil xavfsizligi sertifikatsiyasi yoki seriyali ishlab chiqarishga tayyor tizim dalili emas.

Tadqiqot usuli va natijalari

Simulyatsiya tizimi va asosiy parametrlar

Tadqiqotda o‘rta quvvatli elektr transport vositasi ilovalarini ifodalash uchun 30 kW uch fazali sincap qafasli induksion dvigatel modellashtirilgan. Dvigatel ikki darajali kuchlanish manbali invertor bilan boshqariladi va nosozlik holatida to‘rt kalitli topologiyaga o‘ta oladi. Manbada ishlatilgan asosiy elektr va boshqaruv parametrlari quyida keltirilgan.

Sog‘lom 6-SI ishlashi uchun tezlik PI koeffitsiyentlari \(K_{ps}=1,7\) va \(K_{is}=20,34\); tok PI koeffitsiyentlari \(K_{pi}=4,78\) va \(K_{ii}=221,7\) deb berilgan. To‘rt kalitli ishlash uchun tezlik koeffitsiyentlari \(K_{ps}=12,67\), \(K_{is}=103,92\); tok koeffitsiyentlari esa \(K_{pi}=23,89\), \(K_{ii}=874,64\) deb qayd etilgan. Ushbu turli koeffitsiyentlar nosozlikdan keyin o‘zgargan elektr topologiyasi ayni boshqaruv sozlamalari bilan qoldirilmaganini ko‘rsatadi.

Sog‘lom 6-SI ishlashi

Birinchi ssenariyda tizim sog‘lom olti kalitli invertor bilan ishlatilgan. Referens dvigatel tezligi 300 rad/s qilib belgilangan va yuk momenti avval 0 N·m dan 80 N·m gacha, keyin 20 N·m gacha o‘zgartirilgan. Alohida tezlik sinovida referens 300 rad/s dan 100 rad/s gacha tushirilgan, so‘ng 200 rad/s gacha oshirilgan.

Manbada sog‘lom holat uchun taxminan %0 oshib ketish, 0,05 s ko‘tarilish vaqti, 0,08 s o‘rnashish vaqti va %0 barqaror holat xatosi qayd etilgan. Jadval 6 da ayni sog‘lom holatning THD qiymati %1,3, moment pulsatsiyasi %0,5 va yakuniy tezligi 300 rad/s deb berilgan.

Nosozlik payti va 6-SI → 4-SI o‘tishi

Nosozlikka o‘tish sinovida t = 1,5 s paytida A fazaning pastki kalitiga doimiy ochiq kalit nosozligi qo‘llangan. Nosozlikni aniqlash tizimi tegishli yelkani o‘chirib, DC-link o‘rta nuqtasiga qisish yo‘lini faollashtirish orqali boshqaruvni to‘rt kalitli rejimga o‘tkazadi.

Matnda bitta nosozlik bo‘yicha aniqlash va qayta konfiguratsiya jarayoni 5 ms dan qisqa vaqtda yakunlangani aytiladi. Alohida ravishda, ikki kalitli nosozlik ssenariylarida birlashtirilgan aniqlash va qayta konfiguratsiya vaqti taxminan 6 ms, tok konturi taxminan 30–50 ms, tezlik konturi esa 150–220 ms ichida o‘rnashgani qayd etilgan. Bu vaqtlarning turli sinov doiralariga tegishli ekanini hisobga olish kerak.

Nosozlikka o‘tish uchun taxminan %0,8 oshib ketish, 0,06 s ko‘tarilish vaqti, 0,18 s o‘rnashish vaqti va %0,4 barqaror holat tezlik xatosi berilgan. Jadval 6 ga ko‘ra, o‘tish paytida THD %3,1, moment pulsatsiyasi %1,9 va yakuniy tezlik 298,8 rad/s darajasidadir.

Nosozlikdan keyingi to‘rt kalitli ishlash

Qayta konfiguratsiyadan so‘ng dvigatel faqat ikki faol invertor yelkasi va DC-link o‘rta nuqtasiga qisilgan uchinchi faza bilan ishlatilgan. Tadqiqotda uchta asosiy dinamik tajriba mavjud: yuk momenti o‘zgarishlari, tezlik o‘zgarishlari va to‘liq tezlikni teskari aylantirish.

Yuk sinovi vaqtida moment 1,2 s da 40 N·m dan 100 N·m gacha oshirilgan va 1,6 s da 60 N·m gacha tushirilgan. Tezlik sinovida referens 1 s da 100 rad/s dan 300 rad/s gacha ko‘tarilgan, 2,5 s da 50 rad/s gacha tushirilgan. Teskari aylantirish sinovida esa 2,5 s paytida referens 300 rad/s dan −200 rad/s gacha o‘zgartirilgan. Bundan tashqari, alohida past tezlikdagi ishlash sinovi ham bajarilgan.

Nosozlikdan keyingi to‘rt kalitli ishlash uchun taxminan %1 oshib ketish, 0,08 s ko‘tarilish vaqti, 0,22 s o‘rnashish vaqti va %0,4 barqaror holat xatosi qayd etilgan.

Jadvaldagi tezlik javobi metrikalari manba tadqiqotining Jadval 4 ida taxminiy qiymatlar sifatida berilgan. Eng sezilarli o‘zgarish — sog‘lom holatda 0,08 s bo‘lgan o‘rnashish vaqtining nosozlikka o‘tishda 0,18 s gacha va nosozlikdan keyingi to‘rt kalitli holatda 0,22 s gacha oshishidir.

Garmonik buzilish, moment pulsatsiyasi va tezlik

Nosozlikka chidamlilikning badali elektr va mexanik tebranishlarning oshishidir. Manba tadqiqotining Jadval 6 i uchta ish holatini quyidagicha taqqoslaydi:

THD sog‘lom holatdagi %1,3 dan nosozlikdan keyin %4,2 gacha oshadi; farq 2,9 foiz punktini tashkil etadi. Moment pulsatsiyasi ham %0,5 dan %2,4 gacha ko‘tariladi. Shunga qaramay, to‘rt kalitli rejimda qayd etilgan yakuniy tezlik 301,2 rad/s bo‘lib, tezlik boshqaruv xatosi taxminan %0,4 darajasidadir.

Manba matnining boshqa bir qismida ushbu 301,2 qiymati “rpm” birligida yozilgan. Biroq referens tezlik 300 rad/s ekani, simulyatsiya grafiklari rad/s ishlatishi va Jadval 6 da aniq 301,2 rad/s berilgani sababli manbaning o‘zida birlik nomuvofiqligi mavjud. Bu yerdagi jadval tadqiqotning Jadval 6 idagi birlikni aynan asos qilib oladi.

Avvalgi 4-SI boshqaruv usuli bilan taqqoslash

Tadqiqotchilar taklif etilgan to‘rt kalitli boshqaruvni manba [25] dagi usul bilan ham taqqoslagan. Taklif etilgan tizim uchun %1,0 oshib ketish, 0,08 s ko‘tarilish vaqti, 0,22 s o‘rnashish vaqti va %0,4 barqaror holat xatosi; taqqoslangan usul uchun mos ravishda %3,0, 0,11 s, 0,21 s va %0,58 qayd etilgan.

Taklif etilgan usul oshib ketish, ko‘tarilish vaqti va barqaror holat xatosida pastroq qiymatlar bersa-da, o‘rnashish vaqti 0,22 s bo‘lib, taqqoslangan usulning 0,21 s qiymatidan juda oz uzunroq. Shu sababli butun jadvalni “har bir metrikada tezroq” deb talqin qilish mumkin emas.

Parametr o‘zgarishiga chidamlilik va samaradorlik badali

PI asosidagi boshqaruvning parametr sezgirligini baholash uchun stator qarshiligi \(R_s\) va stator induktivligi \(L_s\) ±%10 ga o‘zgartirilgan. Manbada ushbu o‘zgarish ostida dvigatel tezligidagi og‘ish %2 dan past qolganligi va tizim barqaror ishlashini davom ettirgani bildiriladi.

Boshqa tomondan, to‘rt kalitli topologiyaning assimetrik kuchlanish vektorlari va tok yo‘llari yuqoriroq mis yo‘qotishlari hamda mahalliy issiqlik yukini keltirib chiqarishi mumkin. Tadqiqotchilar sog‘lom 6-SI holatiga nisbatan umumiy samaradorlikning taxminan %5–7 yomonlashishini qayd etadi. Bundan tashqari, o‘tkinchi tepa tok taxminan 1,15 p.u. darajada qolgani aytiladi. Ushbu qiymatlar simulyatsiya va tadqiqot modelining farazlari doirasida baholanishi kerak; ular fizik yarimo‘tkazgich harorati yoki haqiqiy transport vositasi energiya sarfining bevosita o‘lchovi emas.

Ilmiy cheklovlar

• Tasdiqlash MATLAB/POWERSIM asosidagi simulyatsiya bilan cheklangan.
• Haqiqiy invertor, dvigatel yoki transport vositasida tajribaviy tasdiq taqdim etilmagan.
• Hardware-in-the-loop sinovi ushbu tadqiqotning mavjud natijalari tarkibiga kirmaydi.
• Haqiqiy transport vositasi muhitidagi o‘lchov shovqinining nosozlikni aniqlashga ta’siri to‘liq baholanmagan.
• To‘rt kalitli ishlash kuchlanish vektorlari variantlarini kamaytiradi va samaradorlik/issiqlik unumdorligi nuqtayi nazaridan badal keltiradi.
• Qisman invertor yelkasi va gate-driver nosozliklari soddalashtirilib, ochiq zanjir nosozligi sifatida modellashtirilgan.
• Uzoq muddatli ishonchlilik va yarimo‘tkazgichning issiqlik xizmat muddati tajriba bilan o‘lchanmagan.

Manba va usul haqida izoh

To‘liq asl tadqiqot nomi: A Low-Cost Fault-Ride-Through Strategy for Electric Vehicle Inverters Using Four-Switch Topology

Mualliflar: Fawzan Salem; Immanuel Kelekwang; Muzi Siphilangani Ndlangamandla; Ehab H. E. Bayoumi.

Mualliflar tartibi: Manba tadqiqotidagi tartib aynan saqlangan.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada teng birinchi mualliflik yoki teng hissa belgisi ko‘rsatilmagan.

Mas’ul muallif: Ehab H. E. Bayoumi.

Muassasalar:

1. Department of Power Electronics and Energy Conversion, Electronics Research Institute, Cairo, Egypt.
2. Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering and Technology, University of Botswana, Gaborone, Botswana.
3. Institute of Energy and Environmental Technology (IEET), Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology, Nairobi, Kenya.
4. Department of Mechanical Engineering, Mechatronics and Robotics Section, Faculty of Engineering, The British University in Egypt, El Sherouk City, Cairo, Egypt.

Jurnal: Vehicles.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild / son / maqola raqami: 7 / 4 / 137.

DOI: 10.3390/vehicles7040137

Topshirilgan sana: 9 Noyabr 2025.

Qayta ko‘rib chiqilgan sana: 20 Noyabr 2025.

Qabul qilingan sana: 24 Noyabr 2025.

Nashr sanasi: 26 Noyabr 2025.

Manba turi: Hakamlikdan o‘tgan tadqiqot maqolasi; metodik jihatdan asosan modellashtirish va dinamik simulyatsiya tadqiqotidir.

Rasmiy nashr havolasi:https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/137

DOI havolasi:https://doi.org/10.3390/vehicles7040137

Litsenziya: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Tadqiqot ochiq kirishdir.

Moliyalashtirish: Tadqiqotchilar ish tashqi moliyalashtirish olmaganini bildirgan.

Ma’lumotlarning mavjudligi: Tadqiqotning asl hissalari maqola ichida berilgani va qo‘shimcha savollar mas’ul mualliflarga yo‘naltirilishi mumkinligi qayd etilgan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar manfaatlar to‘qnashuvi yo‘qligini bildirgan.

Muallif hissalari: Konseptuallashtirish E.H.E.B.; metodologiya F.S. va E.H.E.B.; dasturiy ta’minot I.K. va M.S.N.; tekshirish F.S., M.S.N. va E.H.E.B.; formal tahlil I.K. va E.H.E.B.; tadqiqot F.S. va E.H.E.B.; resurslar F.S., I.K. va M.S.N.; ma’lumotlarni tartibga solish F.S.; dastlabki qoralama F.S., I.K. va M.S.N.; ko‘rib chiqish va tahrirlash F.S. va E.H.E.B.; nazorat va loyiha boshqaruvi E.H.E.B. tomonidan bajarilgani bildirilgan.

Ilmiy qamrov eslatmasi: Ushbu maqoladagi ilmiy tushuntirishlar va sonli topilmalar faqat ko‘rib chiqilgan tadqiqotga asoslangan. Tashqi manbalar ilmiy topilma qo‘shish uchun ishlatilmagan; faqat nashr identifikatori, hakamlik tuzilmasi va rasmiy nashr yozuvini bibliografik tekshirish uchun ishlatilgan.

Tasdiqlash cheklovi: Tadqiqotning asosiy natijalari simulyatsiyaga asoslangan. Fizik transport vositasi, haqiqiy quvvat o‘zgartirgichi yoki dvigatel prototipida tajribaviy tasdiq taqdim etilmagan. Mualliflar kelajak ish sifatida hardware-in-the-loop tasdig‘i va ishlab chiqilayotgan 3 kW prototipda tajribaviy ishni ko‘rsatgan. Shu sababli natijalarni bevosita seriyali ishlab chiqarishdagi elektr transport vositasi unumdorligi, avtomobil xavfsizligi sertifikatsiyasi yoki haqiqiy yo‘l ishonchliligining dalili sifatida talqin qilib bo‘lmaydi.

Manbadagi muhim tahririy va texnik nomuvofiqliklar

• FRT qisish elementlari tizim tavsifi va topologiya bo‘ylab MOSFET sifatida ta’riflangan bo‘lsa-da, nosozlikka o‘tishni bayon qiluvchi bir bo‘limda tegishli element uchun “thyristor” atamasi ishlatilgan. Maqolada sxema arxitekturasida izchil qo‘llangan T1–T3 MOSFET ta’rifi asos qilib olingan; manbadagi terminologik farq jim holda yo‘q qilinmagan.
• Nosozlikdan keyingi tezlik matnning bir bo‘limida taxminan 301,2 rpm deb yozilgan bo‘lsa, Jadval 6, grafiklar va 300 rad/s referens tezlik konteksti ayni qiymatni 301,2 rad/s deb ko‘rsatadi. Verianla jadvalida manba Jadval 6 ning aniq birligi bo‘lgan rad/s ishlatilgan.
• To‘rt kalitli ishlashning yuk momenti sinovi matn tavsifida Shakl 8 ga havola qilinsa-da, tegishli yuk momenti grafigi manbada Shakl 9 sifatida raqamlangan.
• Manbaning ayrim tenglama va nomenklatura bo‘limlarida katta P va kichik p belgilarining dvigatel quvvati bilan qutb juftlari soni uchun ishlatilishida nomuvofiqlik mavjud. Bu yerda manba Jadval 3 dagi dvigatel quvvati P = 30 kW va qutb juftlari soni p = 2 ko‘rsatilishi saqlangan.

Vizual/ma’lumot eslatmasi: Maqoladagi Verianla Live komponentlari manba tadqiqotining usul ketma-ketligi va sonli jadvallaridan yaratilgan. Manbada bo‘lmagan oraliq ma’lumot nuqtasi, vaqt, tajriba bosqichi yoki mexanizm qo‘shilmagan. Live jadvallari ilmiy source-of-truth hisoblanadi; grafik va jarayon ko‘rinishi sayt darajasidagi Verianla Live v0.2 dvigateli tomonidan brauzerda yaratiladi.