Ushbu tadqiqot energiya faqat elektr tarmog‘idan motorga yo‘naladigan, masalan, nasoslash kabi qo‘llanmalar uchun ultra-siyrak matritsali to‘g‘rilagichga (Ultra-Sparse Matrix Rectifier, USMR) asoslangan bir kvadrantli DC motor yuritmasini taklif qiladi. An’anaviy arzon Buck o‘zgartirgichli DC yuritmalarida uch fazali tarmoqdan olinadigan tokning yuqori garmonik buzilishga ega bo‘lishi va kirish quvvat koeffitsiyentining pasayishi asosiy muammo sifatida ko‘rib chiqiladi. Taklif etilgan USMR tuzilmasida atigi uchta boshqariladigan quvvat tranzistori ishlatiladi va tarmoq toklarini faol boshqarish orqali sinusga yaqin tok shakli hamda taxminan birlik quvvat koeffitsiyentiga erishish maqsad qilinadi.

Tadqiqotda ikki xil kommutatsiya usuli taqqoslanadi. Birinchisi tolerantlik diapazonli ON–OFF gisterezis tok boshqaruvi; ikkinchisi esa 10 kHz doimiy kommutatsiya chastotasida ishlaydigan uchburchak tashuvchi asosidagi PWM boshqaruvidir. PSIM 9.1 simulyatsiyalarida gisterezis usulida kirish toki umumiy garmonik buzilishi (THD) %1,07, uchburchak tashuvchili PWM usulida esa %2,74 deb hisoblangan. Har ikkala USMR usulida kirish quvvat koeffitsiyenti 0,999 deb qayd etilgan. Xuddi shu ish sharoitidagi an’anaviy Buck asosidagi tuzilma uchun kirish toki THD %79,62 va quvvat koeffitsiyenti 0,742 bo‘lgan.

DC motor tezligini boshqarishda 0 dan 1000 rpm gacha bo‘lgan tayanch o‘zgarishida gisterezis boshqaruvli USMR taxminan %2,28 oshib ketish va 0,589 s o‘rnashish vaqtini; uchburchak tashuvchili PWM esa taxminan %1,86 oshib ketish va 0,59 s o‘rnashish vaqtini bergan. Buck tuzilmasida oshib ketish %2,22 bo‘lsa-da, o‘rnashish vaqti 0,687 s gacha uzaygan. Shunday qilib, tadqiqotda USMRning eng yaqqol ustunligi faqat motor tezligi javobida emas, ayniqsa tarmoqdan olinadigan tokning garmonik tarkibi va quvvat koeffitsiyentida namoyon bo‘lgan.

Turkiya nuqtai nazaridan ahamiyati: Tadqiqot Turkiyadagi biror nasos stansiyasi yoki elektr tarmog‘ida o‘tkazilmagan. Shunga qaramay, sanoat yoki qishloq nasos tizimlarida energiyani qayta tarmoqqa uzatish talab qilinmaydigan DC yuritmalar uchun past garmonik buzilishli, yuqori quvvat koeffitsiyentli to‘g‘rilagich-yuritma arxitekturasi texnik jihatdan ko‘rib chiqilishi mumkin. Turkiyadagi haqiqiy qo‘llanmalarda tarmoq xususiyatlari, motor va nasos o‘lchamlari, elektromagnit moslik, garmonik chegaralar, himoya tuzilmasi, issiqlik dizayni va real nasos yuk egri chiziqlari alohida tasdiqlanishi kerak. Ushbu tadqiqotning o‘zi ma’lum bir obyekt uchun energiya tejalishi, nasos samaradorligi yoki ekspluatatsiya xarajatlaridagi yutuqni isbotlamaydi.

Tadqiqot ko‘rib chiqayotgan asosiy muammo nima?

DC motor yuritmalari aniq tezlik boshqaruvi va kuchli dinamik xususiyatlari sababli nasos, konveyer, robot, servo va CNC kabi qo‘llanmalarda hanuz qo‘llanadi. Biroq DC motor yuritmasining faqat motor tomonidagi tezlik va tok boshqaruvi muvaffaqiyatli bo‘lishi yetarli emas. Yuritmaning AC elektr tarmog‘idan tokni qanday olishi ham tizimning quvvat sifatini belgilaydi.

Klassik DC yuritmada uch fazali diod ko‘prigi, DC-link kondensatori va Buck o‘zgartirgich ishlatilganda tarmoqdan olinadigan tok impulsli va kuchli buzilgan bo‘lishi mumkin. Bu holat kirish tokining umumiy garmonik buzilishini oshirishi va quvvat koeffitsiyentini pasaytirishi mumkin.

Uch fazali faol PWM to‘g‘rilagichlar bu muammoni kamaytirishi mumkin; biroq tadqiqot muhokama qilayotgan arxitekturada yuqori DC-link kuchlanishidan keyin DC motorning butun tezlik diapazonini boshqarish uchun qo‘shimcha Buck bosqichi kerak bo‘lishi mumkin. Tadqiqotchi taklif qilgan USMR yondashuvi esa AC–DC o‘zgartirish va chiqishni boshqarishni kamroq boshqariladigan kalitlar bilan bajarishni maqsad qiladi.

Bir kvadrantli ishlash nimani anglatadi?

USMR ushbu tadqiqotda bir yo‘nalishli AC–DC o‘zgartirgichdir. Elektr energiyasi uch fazali AC tarmoqdan DC motorga oqadi; motor tomonidan energiyani tarmoqqa qaytarish ko‘zda tutilmaydi.

Shu sababli bu arxitektura regenerativ tormozlashni talab qiladigan to‘rt kvadrantli yuritmalarga to‘g‘ridan-to‘g‘ri teng emas. Tadqiqotchi bu cheklov nasos tizimlari kabi odatiy ishda energiyani qayta uzatish talab qilinmaydigan qo‘llanmalarda maqbul bo‘lishi mumkinligini bildiradi.

Ultra-siyrak matritsali to‘g‘rilagich qanday tuzilgan?

Manba tadqiqotining 1-rasmida ko‘rsatilgan USMR uchta bir xil quvvat yelkasidan tashkil topgan. Har bir yelkada to‘rtta quvvat diodi va bitta boshqariladigan quvvat tranzistori mavjud. Shunday qilib, butun o‘zgartirgich jami uchta boshqariladigan tranzistor va 12 ta diodni o‘z ichiga oladi.

Uch fazali elektr tarmog‘i bilan USMR orasiga LC kirish filtri qo‘shilgan. Filtrning vazifasi yuqori kommutatsiya chastotasidan kelib chiqadigan tok komponentlarining tarmoqqa tarqalishini kamaytirish va o‘zgartirgich kirishidagi ortiqcha kuchlanishlarni cheklashdir.

USMRdagi tok yo‘llari diodlar bilan yo‘naltirilgani sababli bir xil quvvat yelkasida klassik kuchlanish manbali invertorlardagidek yuqori va pastki kalitlarning bir vaqtda o‘tkazuvchan holatga kirib bevosita qisqa tutashuv hosil qilishi yuz bermaydi. Tadqiqotchi buni topologiyaning tabiiy “shoot-through” immuniteti deb ta’riflaydi va shu sababli klassik ko‘prik tuzilmalaridagi dead-time yoki blanking-time rejimiga ehtiyoj yo‘qligini bildiradi.

USMR qaysi kommutatsiya holatlaridan foydalanadi?

Uchta boshqariladigan tranzistor mavjudligi sababli nazariy jihatdan sakkizta ikkilik kommutatsiya kombinatsiyasi bor. Tadqiqotda uchta faol va uchta nol holat qo‘llanadi.

Faol holatda bir vaqtning o‘zida ikkita tranzistor o‘tkazuvchan bo‘ladi va chiqish kuchlanishi tegishli liniyalararo AC kuchlanishining mutlaq qiymatining bir qismiga teng bo‘ladi. Nol holatda faqat bitta tranzistor o‘tkazuvchan bo‘ladi va motor toki erkin aylanish yo‘lidan oqayotgan paytda chiqish kuchlanishi nolga teng bo‘ladi.

Manbada 111 va 000 holatlari foydalanilmaydigan holatlar sifatida izohlangan. Barcha kalitlar yoqilgan 111 holatida tuzilma boshqarilmaydigan uch fazali to‘g‘rilagich kabi ishlaydi, 000 holatida esa tarmoqdan yuklamaga tok oqmaydi.

USMRning elektr modeli

Uch fazali kirish filtrining har bir faza uchun elektr modeli manbada Kirchhoff kuchlanish qonuni yordamida quyidagicha berilgan:

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

Bu yerda \(v_{sk}\) tarmoqning faza-neytral kuchlanishi, \(i_{sk}\) filtr induktoridan va tarmoqdan olinadigan tok, \(R_s\) filtr yo‘lining ekvivalent qarshiligi, \(L_s\) kirish induktivligi va \(v_{ck}\) filtr kondensatori kuchlanishidir.

Tok munosabati:

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

va unga bog‘liq holat tenglamalari:

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

deb ifodalangan.

USMR kirish faza tokining DC chiqish toki bilan munosabati esa:

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

ko‘rinishidadir. Bu yerda \(S_k\) shu fazadagi kommutatsiya funksiyasini ifodalaydi.

Oniy DC chiqish kuchlanishi foydalanilayotgan faol vektorga qarab:

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

deb ta’riflangan.

DC motor qanday modellashtirilgan?

USMR chiqishiga alohida qo‘zg‘atiladigan DC motor ulanganda motorning yakor zanjiri manbada:

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

ko‘rinishida modellashtiriladi. Bu yerda \(R_a\) yakor qarshiligi, \(L_a\) yakor induktivligi, \(i_o\) yakor toki va \(e_o\) motorning teskari elektromotor kuchidir.

USMR chiqish kuchlanishi bilan tarmoq toki o‘rtasidagi munosabat

Ideal o‘zgartirgich farazida kirishdagi faol quvvat bilan chiqishdagi DC quvvat teng deb qabul qilingan:

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

Bundan o‘rtacha DC chiqish kuchlanishi:

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

deb chiqarilgan. Bu yerdagi \(m\) tok modulyatsiya indeksidir.

Birlik quvvat koeffitsiyenti uchun \(\varphi=0\) deb qabul qilinganda:

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

hosil bo‘ladi.

Tadqiqotdagi fazoviy vektor hosilasida 60° li sektor bo‘ylab o‘rtacha DC kuchlanish:

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

va keyingi 31-tenglamada taxminan

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

deb berilgan. Manba matnida bundan darhol keyin taxminan 1,5·V_s,max ifodasi ishlatilgani sababli ikki yaqinlashtirilgan qiymat o‘rtasida kichik tahririy nomuvofiqlik mavjud.

Motor tezligi qanday boshqariladi?

Manba tadqiqotining 4-rasm va 5-rasmida USMR boshqaruvli DC yuritmaning yopiq kontur tuzilmasi ko‘rsatilgan. Boshqaruv uchta asosiy qatlamga ajratiladi.

1. Haqiqiy motor tezligi talab qilingan tezlik bilan taqqoslanadi.
2. Tashqi PI tezlik boshqaruvchisi tarmoqdan olinishi kerak bo‘lgan tokning cho‘qqi tayanch qiymatini hosil qiladi.
3. PLL uch fazali AC tarmoq kuchlanishlari bilan sinxron, birlik amplitudali sinusoidal tok tayanchlarini hosil qiladi.
4. Tok tayanchlari cho‘qqi tok buyrug‘i bilan ko‘paytiriladi.
5. Tok boshqaruvchisi haqiqiy faza toklarini tayanch qiymatlarga muvofiq tartiblaydi.
6. Hosil qilingan S_a, S_b va S_c signallari galvanik ajratish va drayver zanjirlaridan keyin quvvat tranzistorlarini kommutatsiya qiladi.

Shu tuzilma orqali motor tezligi konturi bilan tarmoq toki boshqaruvi o‘zaro bog‘lanadi va motor talab qilgan quvvat olinayotgan paytda kirish toklarining tarmoq kuchlanishlari bilan bir fazada bo‘lishi maqsad qilinadi.

PI tezlik boshqaruvchisi qanday o‘lchamlangan?

PI tezlik boshqaruvchisining uzatish funksiyasi:

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

ko‘rinishidadir. Tadqiqotchi ikkinchi tartibli maqsadli tizimdan foydalanib koeffitsiyentlarni:

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

munosabatlari bilan hisoblagan.

So‘nish koeffitsiyenti \(\zeta=0,7\), maqsadli o‘rnashish vaqti 0,5 s deb tanlanganda tabiiy chastota taxminan 11,42 rad/s deb topilgan va boshlang‘ich PI koeffitsiyentlari \(K_p=1,13\) hamda \(K_i=10,25\) qilib belgilangan.

Ikki PWM usulining asosiy farqi nima?

Gisterezis tok boshqaruvida haqiqiy tarmoq tokini tayanch tok atrofidagi tolerantlik diapazonida ushlab turish uchun kalitlar bevosita yoqib-o‘chiriladi. Usulning muhim afzalligi past garmonik buzilishdir; biroq kommutatsiya chastotasi doimiy emas va oldindan aniq bashorat qilib bo‘lmaydi.

Uchburchak tashuvchi asosidagi PWMda esa har bir fazadagi tok xatosi PI boshqaruvchidan o‘tkaziladi va chiqish yuqori chastotali uchburchak tashuvchi bilan taqqoslanadi. Tadqiqotda tashuvchi chastotasi 10 kHz qilib tanlangan. Bu usul doimiy kommutatsiya chastotasini ta’minlagani sababli EMI filtrini loyihalashni osonlashtiradi.

Nasoslash qo‘llanmasi nuqtai nazaridan muhim cheklov

Tadqiqot sarlavhasida nasoslash qo‘llanmasi ta’kidlangan bo‘lsa-da, simulyatsiyalarda batafsil markazdan qochma nasos, sarf-bosim egri chizig‘i, quvur liniyasi yoki gidravlik tizim modeli mavjud emas. Motor tezligi sinovida DC motor 2 N·m doimiy mexanik moment bilan yuklangan. Shuning uchun tadqiqot muayyan nasosning gidravlik ko‘rsatkichlarini emas, balki bir yo‘nalishli quvvat oqimi yetarli bo‘lgan nasoslash sinfidagi qo‘llanmalar uchun DC motor yuritmasining quvvat elektronikasi va boshqaruv ko‘rsatkichlarini baholaydi.

Usul va natijalar

PSIM simulyatsiya parametrlari

Gisterezis tok boshqaruvida turg‘un holat

Tarmoq toki cho‘qqi tayanchi 20 A qilib o‘rnatilganda uch fazali kirish toklarining tayanch qiymatlar atrofida sinusga yaqin shaklda kuzatishi ta’minlangan.

Manbada hisoblangan asosiy qiymatlar:

• Kirish toki THD: %1,07
• Kirish quvvat koeffitsiyenti: 0,999
• Asosiy komponent: 50 Hz da 20 A
• 5., 7., 11., 13., 17., 19., 23. va 25. garmoniklar: asosiy komponentning %0,25 idan kichik deb qayd etilgan.

Tadqiqotchi %1,07 THD qiymati tegishli standart talablariga javob berishini bildiradi.

Gisterezis boshqaruvida DC chiqish kuchlanishi

Manbada yuk “20 W resistance” deb yozilgan sinovda o‘rtacha DC-link kuchlanishi 380,31 V bo‘lgan. Cho‘qqidan cho‘qqigacha kuchlanish tebranishi 14 V, ya’ni o‘rtacha kuchlanishning %3,68 i sifatida qayd etilgan.

DC-link kuchlanishining oltinchi garmonik komponenti 5,8 V bo‘lib, o‘rtacha DC kuchlanishning %1,54 iga teng.

Manba matnida bu yuk parametri “qarshilik” deb ta’riflangan bo‘lsa-da, birlik W ko‘rinishida yozilgan. Verianla matnida bu qiymat yashirin tarzda Ω ga o‘zgartirilmagan.

10 A dan 20 A ga tok o‘tishi

AC tok tayanchi 10 A cho‘qqi qiymatidan 20 A ga pog‘onali ravishda o‘zgartirilganda gisterezis boshqaruvchisi uch fazali toklarni yangi tayanchga tez olib borgani 12-rasm va 13-rasmda ko‘rsatilgan.

200 V dan 400 V ga DC kuchlanish o‘tishi

Yopiq konturli DC kuchlanish sinovida chiqish tayanchi 200 V dan 400 V ga oshirilgan. Manbada DC kuchlanishning o‘rnashish vaqti 0,0082 s deb qayd etilgan. Bu o‘tish vaqtida AC tok amplitudasi taxminan 10,55 A dan 21,18 A ga oshgan.

Keskin yuk o‘zgarishida gisterezis boshqaruvi

Manbada yuk qiymati t = 1 s da “20 W” dan “16,67 W” ga o‘zgartirilgan va qo‘shimcha yuk t = 1,5 s da olib tashlangan.

Yuk oshishi vaqtida DC kuchlanish boshqaruvchisi chiqishni taxminan 0,078 s ichida tayanch qiymatiga qaytargan. Eng katta o‘tkinchi kuchlanish pasayishi o‘rtacha qiymatning %16 idan oshmagan. Yuk olib tashlanganda o‘tkinchi kuchlanish ko‘tarilishi %14 dan oshmagan va kuchlanish taxminan 0,08 s ichida yana tayanchga qaytgan.

Gisterezis boshqaruvli motor tezligi javobi

Alohida qo‘zg‘atiladigan DC motor 2 N·m doimiy mexanik yuk momenti ostida sinovdan o‘tkazilgan. Tezlik tayanchi 0 rpm dan 1000 rpm ga oshirilgan.

• Cho‘qqi oshib ketish: 22,8 rpm
• Foizli oshib ketish: %2,28
• O‘rnashish vaqti: 0,589 s

Uchburchak tashuvchi asosidagi PWM natijalari

Ikkinchi boshqaruv usulida PWM tashuvchi chastotasi 10 kHz. Tarmoq toklarining cho‘qqi qiymati yana 20 A qilib boshqarilgan.

• Kirish toki THD: %2,74
• Kirish quvvat koeffitsiyenti: 0,999
• O‘rtacha DC kuchlanish: 383,14 V
• Cho‘qqidan cho‘qqigacha DC kuchlanish tebranishi: 17,81 V
• Kuchlanish tebranish nisbati: %4,65
• Oltinchi DC kuchlanish garmonik amplitudasi: 5,28 V
• Oltinchi garmonik/o‘rtacha DC kuchlanish nisbati: %1,37

Garmonik spektrda 10 kHz kommutatsiya chastotasi atrofida yon tasma komponentlari ko‘rinadi.

Uchburchak PWM bilan DC kuchlanish boshqaruvi

DC kuchlanish tayanchi 200 V dan 400 V ga o‘zgartirilganda o‘rnashish vaqti yana taxminan 0,0082 s deb qayd etilgan.

Keskin yuk oshganda boshqaruvchi DC kuchlanishni taxminan 0,078 s ichida yana tayanchga qaytargan. Eng yomon kuchlanish pasayishi %15,75 bo‘lgan. Qo‘shimcha yuk olib tashlanganda o‘tkinchi kuchlanish ko‘tarilishi %18,5 va tayanchga qaytish vaqti taxminan 0,08 s deb berilgan.

Uchburchak PWM bilan motor tezligini boshqarish

Motor yana 2 N·m yukda va 0→1000 rpm tezlik pog‘onasida sinovdan o‘tkazilgan.

• Cho‘qqi oshib ketish: 18,6 rpm
• Foizli oshib ketish: %1,86
• O‘rnashish vaqti: taxminan 0,59 s

Bu usulda gisterezis boshqaruviga nisbatan tezlik oshib ketishi biroz pastroq bo‘lsa-da, ikki USMR usulining umumiy tezlik ko‘rsatkichlari bir-biriga juda yaqin.

An’anaviy Buck yuritmasi bilan taqqoslash

Adolatli taqqoslash maqsadida bir kvadrantli an’anaviy Buck asosidagi DC yuritma xuddi shu asosiy ish sharoitlarida baholangan.

Buck tizimida uch fazali AC kirish toklarining keskin impulsli ekani va garmonik buzilish juda oshgani manba tadqiqotining 30-rasm va 31-rasmida ko‘rsatilgan.

Elementlar soni bo‘yicha taqqoslash

Bu jadval muhim talqin cheklovini keltiradi. USMR klassik Buck yuritmaning o‘ziga qaraganda kamroq yarimo‘tkazgich ishlatmaydi. Tadqiqotda USMR uchun ta’kidlangan kam boshqariladigan kalitlar soni afzalligi yanada murakkab faol to‘g‘rilagich va qo‘shimcha DC o‘zgartirgich yechimlariga nisbatan baholanishi kerak. Manbada komponent narxlari, umumiy ishlab chiqarish xarajati yoki hayotiy sikl xarajatlarini o‘z ichiga olgan pul qiymatidagi tahlil mavjud emas.

Ikki USMR boshqaruv usulidan qaysi biri muvaffaqiyatliroq?

Bitta mutlaq ustun usul yo‘q. Gisterezis tok boshqaruvi kirish toki THD bo‘yicha %1,07 bilan yaxshiroq natija bergan va DC kuchlanish tebranishini pastroq ushlab turgan. Biroq kommutatsiya chastotasi o‘zgaruvchan va oldindan bashorat qilish qiyin.

Uchburchak tashuvchili PWMning kirish toki THD %2,74 bilan yuqoriroq bo‘lsa-da, kommutatsiya chastotasi doimiy 10 kHz. Muallif doimiy kommutatsiya chastotasi EMI filtri dizaynini osonlashtirishini ta’kidlaydi.

Motor tezligi bo‘yicha ikki usul natijalari bir-biriga yaqin: o‘rnashish vaqtlari taxminan 0,59 s, oshib ketish nisbati esa %2 dan biroz past yoki yuqori.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natijalar

• PSIM modelida USMR uch fazali AC manbadan alohida qo‘zg‘atiladigan DC motorga bir yo‘nalishli quvvat uzatishni amalga oshira oladi.
• Har ikkala USMR boshqaruv usuli ham 0,999 kirish quvvat koeffitsiyentini ta’minlagan.
• USMR usullari Buck taqqoslashiga nisbatan kirish toki garmonik buzilishini keskin kamaytirgan.
• 0–1000 rpm tezlik pog‘onasida USMR usullarining o‘rnashish vaqti taxminan 0,59 s bo‘lgan.
• Gisterezis boshqaruvi pastroq THD ta’minlasa, uchburchak tashuvchili PWM doimiy kommutatsiya chastotasi afzalligini beradi.
• Bir yo‘nalishli quvvat oqimi yetarli bo‘lgan yuritmalar uchun USMR texnik jihatdan qo‘llanishi mumkin bo‘lgan nomzod arxitektura sifatida taqdim etilgan.

Tadqiqot isbotlamagan jihatlar

• Haqiqiy USMR apparat prototipida xuddi shu THD, quvvat koeffitsiyenti yoki motor tezligi ko‘rsatkichlari tajribada tasdiqlanmagan.
• Haqiqiy nasos, quvur liniyasi yoki gidravlik tizimda sinov o‘tkazilmagan.
• Nasos samaradorligi, sarf, bosim, energiya sarfi yoki yillik ekspluatatsion tejam hisoblanmagan.
• Haqiqiy apparatdagi USMR yarimo‘tkazgichlarining kommutatsiya va o‘tkazuvchanlik yo‘qotishlari ushbu ideal kalit farazli model bilan bevosita o‘lchanmagan.
• Haqiqiy issiqlik ko‘rsatkichlari, EMI xatti-harakati va uzoq muddatli ishonchlilik tajribada ko‘rsatilmagan.
• Tadqiqotda mahsulotning pul qiymatidagi xarajat tahlili mavjud emas.
• Topologiya regenerativ quvvat oqimiga ruxsat bermagani sababli to‘rt kvadrantli yuritma o‘rniga to‘g‘ridan-to‘g‘ri qo‘llanmaydi.

Rejalashtirilgan tajribaviy prototip

Muallif kelajakdagi ish sifatida haqiqiy USMR tajriba qurilmasini ishlab chiqishni rejalashtiradi. Manbada taklif qilingan prototip arxitekturasi quyidagi qismlarni o‘z ichiga oladi:

• IGBT quvvat tranzistorlari va tez tiklanuvchi quvvat diodlari bilan USMR quvvat bosqichi,
• real vaqt boshqaruvi va hardware-in-the-loop ishlari uchun dSPACE DS1104,
• tijoriy yakuniy boshqaruv bloki nomzodi sifatida ESP32 mikrokontrolleri,
• AC toklar, AC faza kuchlanishlari va DC chiqish kuchlanishi uchun Hall effektli sensorlar,
• ortiqcha tok, ortiqcha kuchlanish va boshqa nosozlik holatlari uchun avtomatik himoya va o‘chirish tizimi.

Bu komponentlar mavjud tadqiqotning tajribaviy natijalari emas, balki muallifning kelajakdagi ish rejasidir.

Manba va usul izohi

To‘liq asl tadqiqot nomi: High-Performance One-Quadrant DC Drive for Pumping Applications Using Ultra-Sparse Matrix Rectifier

Muallif: Mohamed Azab.

Mualliflar soni: Bitta.

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

Aloqa: mohamed.ahmed.azab@ieee.org

Jurnal: Vehicles.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild / son / maqola raqami: 7 / 4 / 144.

DOI: 10.3390/vehicles7040144

Yuborilgan sana: 23 Sentabr 2025.

Qayta ko‘rib chiqilgan sana: 16 Noyabr 2025.

Qabul qilingan sana: 24 Noyabr 2025.

Nashr sanasi: 28 Noyabr 2025.

Manba turi va taqriz holati: Taqrizdan o‘tgan tadqiqot maqolasi. Asosiy ilmiy tekshiruv PSIM 9.1 asosidagi quvvat elektronikasi va DC motor yuritmasi simulyatsiyasidir.

Rasmiy nashr havolasi:https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/144

DOI havolasi:https://doi.org/10.3390/vehicles7040144

Litsenziya: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Tadqiqot ochiq kirish shaklida nashr etilgan.

Moliyalashtirish: Tadqiqot tashqi moliyalashtirish olmagan.

Ma’lumotlarning mavjudligi: Tadqiqotda taqdim etilgan original hissalar maqola ichida mavjudligi, qo‘shimcha savollar muallifga yo‘naltirilishi mumkinligi bildirilgan.

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

Ilmiy qamrov: Tadqiqot USMR asosidagi bir kvadrantli DC motor yuritmasining elektr va boshqaruv ko‘rsatkichlarini o‘rganadi. Nasoslash tizimi potensial qo‘llanish sohasi sifatida taqdim etiladi; haqiqiy gidravlik nasos xarakteristikasi yoki nasosning dala sinovi tadqiqot tekshiruvi doirasiga kirmaydi.

Model farazlari: Uch fazali tarmoq muvozanatlangan yulduz ulangan deb qabul qilingan; kirish filtri har bir faza uchun ketma-ket induktivlik va ekvivalent qarshilik bilan modellashtirilgan; quvvat diodlari va tranzistorlari ideal deb qabul qilingan. Bu farazlar haqiqiy apparatdagi kommutatsiya yo‘qotishlari, issiqlik ta’sirlari va barcha parazitik komponentlarni to‘liq ifodalamaydi.

Ilmiy mazmun manbai: Ushbu Verianla maqolasidagi usul, tenglamalar, sonli qiymatlar, rasm talqinlari, ishlash taqqoslashlari va cheklovlar ko‘rib chiqilgan tadqiqotga asoslanadi. Tashqi manba faqat bibliografik identifikatsiya va jurnalning taqrizli nashr maqomini tasdiqlash uchun ishlatilgan.

Manbadagi muhim texnik va tahririy jihatlar

• Turg‘un holat va keskin yuk sinovlarida manba yukni qarshilik deb ta’riflagan bo‘lsa-da, qiymatlarni “20 W” va “16,67 W” birligida yozgan. Birlik manbada yashirin tarzda o‘zgartirilmagan.
• Sektor bo‘yicha o‘rtacha DC kuchlanish 31-tenglamada taxminan 1,57·V_s,max deb berilgan bo‘lsa, undan keyingi matn buni taxminan 1,5·V_s,max deb ifodalaydi.
• USMR uchun boshqariladigan kalitlar sonining kamligi afzalligi ta’kidlanadi; biroq Buck bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri taqqoslashda 3-jadval Buck tizimi kamroq diod, tranzistor va drayver ishlatishini ko‘rsatadi. Shu sababli tadqiqot xarajat ustunligini pul qiymatidagi narxlash tahlili bilan tasdiqlamaydi.
• Maqola USMR IEEE garmonik talablariga mos kelishini bildiradi. Verianla matni bu bayonotni manba da’vosi sifatida yetkazadi; ma’lum bir haqiqiy obyektning ulanish nuqtasi va qisqa tutashuv koeffitsiyenti bo‘yicha mustaqil dala muvofiqligi tahlili o‘tkazilmagan.