Laboratuvar deneylerinden elde edilen bulguların

Laboratuvar deneyleri üç tekrarlı olarak dört farklı konveyör hızı ve altı farklı PMTLSM ivmesi kullanılarak sensör ayrı konumlu çalışma, sensör üst konumlu PID kontrol ve Bulanık PID kontrol püskürtücü yükseklik kontrolü için gerçekleştirilmiştir.

Laboratuvar deneylerinden sensör ayrı konumlu çalışma, sensör üst konumlu PID kontrol ve Bulanık PID kontrol çalışmalarından elde edilen bulgulara göre her üç kontrol yönteminde de PMTLSM ivmesi ve konveyör hızı değişiminin ve bunların interaksiyonunun CV ve RMS akım üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. İnteraksiyonun etkisinin önemli çıkması, artan ivmenin etkisinin farklı konveyör hız değerlerine göre değiştiğini göstermektedir. Deneylerde, PMTLSM ivmesi ile CV değeri arasında eğrisel bir ilişki bulunmuştur. Bu ilişki belirli bir değere kadar ivme artışının CV değerinin çok miktarda azalmasını sağlarken, bu değerden sonra ivmenin CV değerini azaltma etkisinin düştüğünü göstermektedir. Bu durumun yüksek ivme değerlerinde motorda artan titreşimlerin tüm sistemi etkilemesinden kaynaklandığı değerlendirilmektedir. Konveyör bant hızı artışının ise her üç yöntemde küçük ivme değerlerinde daha fazla olmak üzere CV değerinin artmasına neden olduğu diğer bir ifade ile referans değer etrafında sapma miktarını arttırdığı bu artışın yüksek hızlarda daha belirgin olduğu görülmüştür. Hız artışı ile

109

birlikte PMTLSM ivmesinin CV değeri üzerindeki azaltma etkisinde düşme meydana gelmiştir. Bunun nedeninin ultrasonik mesafe sensörünün artan konveyör bant hızlarından olumsuz etkilenerek hatalı ölçme yapmasından kaynaklandığı söylenebilir (Iida ve Bursk 2002; Zaman ve ark., 2007; Koç ve Keskin 2011).

Püskürtücü yükseklik kontrol sisteminin, sensör ayrı konumlu çalışmada bir, sensör üst konum çalışmada iki, toplamda üç farklı kontrol yöntemi için gerçekleştirilen laboratuvar deneylerinden elde edilen CV değerleri karşılaştırılması Şekil 5.16.’da verilmiştir.

Şekil 5.16. Laboratuvar deneylerinde uygulanan üç farklı kontrol yöntemi için, PMTLSM ivmesi ve CV arasındaki ilişki

Her bir yöntem için 24 farklı koşulda üç tekrarlı deneylerden elde edilen CV değerleri ortalamaları karşılaştırılmıştır. Tüm hızlarda, her bir ivme değeri için en küçük CV değeri sensör ayrı konumlu çalışma yönteminde elde edildiği belirgin bir şekilde görülmektedir. Bunu bulanık PID kontrol yönteminden elde edilen CV

PID Deney Bulanık PID Deney Sensör ayrı deney

PID Deney Bulanık PID Deney Sensör ayrı deney

PID Deney Bulanık PID Deney Sensör ayrı deney

PID Deney Bulanık PID Deney Sensör ayrı deney

değerleri izlemiştir. En büyük CV değerleri ise PID kontrol yönteminden elde edilmiştir. Laboratuvar deneylerinde yapay bitkilerle oluşturulan bitki profili üzerine yükseklik kontrolü uygulanmadığında, CV değeri %10,79 olarak bulunmuştur. Sisteme yükseklik kontrolü uygulandığında en küçük CV değeri sensör ayrı konumlu çalışmada 2 km/h konveyör hızı ve 20 m/s2 PMTLSM ivmesi için %2,35 olarak elde edilmiştir. Bu, 2 km/h hız için yükseklik kontrolü uygulandığında CV değerinde %78,22 oranında azalma olduğu anlamına gelmektedir. Konveyör hızı 4 km/h olduğunda ise 20 m/s2 ivme için CV değerinde %64,41 azalma olmuştur. Sensör üst konumlu çalışmada ise PID kontrol uygulandığında 4 km/h hız ve 20 m/s2 ivme için CV değerinde %26,32 azalma olurken, Bulanık PID kontrol uygulandığında ise %39,76 azalma elde edilmiştir. Üç kontrol yöntemi karşılaştırıldığında tüm koşullarda en küçük CV değeri sensör ayrı konumlu çalışma da elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre sensör ayrı konumlu çalışmada tüm hız değerlerinde en uygun ivme değeri 20 m/s2 bulunmuştur.

Laboratuvar deneylerinde 4 km/h en yüksek ilerleme hızında, PMTLSM ivmesi 20 m/s² iken referans değerin ±%5 (47,5-42,5 cm) aralığında püskürtücünün kalıcılığı, sensör ayrı konumlu çalışmada %81,07 olarak hesaplanırken, sensör üst konumlu PID kontrol çalışmasında %45,44, sensör üst konumlu bulanık PID kontrol çalışmasında ise %55,27 bulunmuştur.

RMS akım motor sargılarının ısınması ve enerji tüketimi açsısından önemli bir kriter olduğundan üç kontrol yöntemi için PMTLSM ivmesi ve konveyör hızı değişiminin PMTLSM RMS akımına etkisi araştırılmıştır. Üç yöntem için gerçekleştirilen deneylerden elde edilen bulgulara göre PMTLSM ivmesi ve konveyör hızı artışının PMTLSM RMS akımını attırmıştır. Üç yöntem içinde, her bir hız değeri için elde edilen RMS akım değerlerinin karşılaştırması grafikleri Şekil 5.17.’de verilmiştir. Grafiklerden görüldüğü gibi tüm hız değerleri için ivme artışı (Kremer ve ark. 2007) belirtildiği şekilde motor RMS akımının artmasına neden olmuştur. İvme artışı ile yamuk şeklindeki hareket profilinde motor maksimum hız değerine daha kısa sürede ulaşmakta, tepki süresi azalmakta ve motor hedef pozisyona daha kısa sürede gitmektedir. Hedef bitkilerin yüksekliği çok hızlı değiştiğinden, bu değişimi takip

111

etmek isteyen motor fazla akım çekmektedir. Hız artışı ile birlikte de RMS akımda artış meydana gelmiş, özellikle 4 km/h hız değerine geçiş, akımın önemli miktarda artmasına neden olmuştur.

Şekil 5.17. Laboratuvar deneylerinde uygulanan üç farklı kontrol yöntemi için, PMTLSM ivmesi ve PMTLSM RMS akımı arasındaki ilişki

Akım değerlerine göre sensor ayrı konumlu çalışmada RMS akımı, artan hız ile birlikte diğer iki yönteme göre daha fazla artmıştır. Üç kontrol yönteminde de sistemin, 2, 3 ve 4 km/h hız değerinde, 60 m/s² ivme değeri için izin verilen 2,48 A maksimum sürekli akım değerini aştığı görülmektedir. Bu çalışmada kullanılan PMTLSM’un maksimum izin verilen anlık akımı değeri 11 A'dır ancak maksimum sürekli akım değeri 2,48 A’dir. Motor sargılarında bakır kayıplarının neden olduğu ısınma motor akımının karesi ile orantılı olduğundan (Wang et al 2012, Gieras ve ark., 2012), limit değerden sonra RMS akım artışı motor sargılarının aşırı ısınmasına, aşırı ısınma ise, sargıların izolasyonunun bozulmasına, kullanım ömrünün azalmasına (Badran ve ark., 2012) ve rotordaki sabit mıknatıslarda

RMS maks. PID Deney Bulanık PID Deney Sensör ayrı deney

RMS maks. PID Deney Bulanık PID Deney Sensör ayrı deney RMS maks.

PID Deney Bulanık PID Deney Sensör ayrı deney RMS maks.

PID Deney Bulanık PID Deney Sensör ayrı deney

demanyetizasyona (Xing ve ark., 2010) neden olabileceğinden ivme değerinin arttırılmasında RMS akım sınırlayıcı bir faktör olmuştur. Çalışmada kullanılan PMTLSM'nin aşırı ısınmasını önlemek için ivme değerinin 60 m/s2'den küçük seçilmesi gerektiği belirlenmiştir.

Laboratuvar denemelerinde üç kontrol yöntemi için elde edilen istatistiksel analiz sonuçlarına göre, geliştirilen püskürtücü yükseklik kontrol sisteminde PMTLSM ivmesi ve konveyör bant hızı, CV ve RMS akım değerlerini etkileyen önemli değişkenler olarak bulunmuştur.