Design of a sensorless BLDC motor driver using field oriented control for a washing machine
Çamaşır makinesi için alan yönlendirmeli kontrol kullanılarak sensörsüz fırçasız doğru akım motoru (FDAM) sürücüsü tasarımı
- Tez No: 602903
- Danışmanlar: DOÇ. MUSTAFA ONAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Fırçasız motorlar (FM), hızla gelişen elektrik motoru teknolojisinin sunduğu imkanlardan biridir. Fırçalı motorlara kıyasla, daha küçük boyut, daha yüksek hız, daha yüksek verim gibi bir çok avantajı olduğu için son yıllarda yaygın biçimde kullanılmaya başlanmışlardır. Bununla birlikte, endüstride fırçasız motorların kullanımının artması bu tip motorlar için verimli sürücü tasarımının gerekliliğini doğurmuştur. Bu tez çalışmasında, çamaşır makinelerinde kullanılan fırçasız motorlar için bir sürücü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, Alan Yönlendirmeli Kontrol (AYK) adı verilen bir algoritma kullanılarak yapılan sürücü tasarımı iki aşamadan oluşmaktadır. Birincisi, bahsedilen sürücünün modellenmesi ve simülasyonu, ikincisi ise deneysel çalışmadır. Fırçasız motorlardan yüksek verim almanın en bilinen yolu Alan Yönlendirmeli Kontrol algoritması uygulamaktır. Alan Yönlendirmeli kontrolde gerilim kaynaklı çeviricinin ürettiği sinüsoidal sinyaller bazı karmaşık matematiksel dönüşümler kullanılarak doğru akıma çevrilmektedir. Çünkü referansı ve geribesleme girişi frekansa bağlı olmayan bir sisteme herhangi bir kontrolör uygulanması (PI vb...) daha kolay olmaktadır. Bu tez çalışmasında, hız ve tork kontrolü için sıkça kullanılan PI kontrolörün yanı sıra yeni bir kontrol tekniği olan Üssel Fonksiyon Kontrolü (ÜFK) de uygulanarak, PI kontrol sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Alan Yönlendirmeli Kontrol, karmaşık matematiksel dönüşümlerle çalışan bir algoritma olduğu için bu algoritmanın gerçek zamanlı olarak yürütülmesi ancak yüksek performansa sahip sayısal sinyal işlemci (DSP) tabanlı denetleyiciler ile mümkün olmaktadır. Tezin deneysel çalışma kısmında, böylesi güçlü bir DSP kabul edilen ve Texas Instrument firmasının C2000 tabanlı mikrodenetleyici ailesinin bir üyesi olan TMS320F28035 kullanılmıştır. Deney düzeneği, yine Texas Instrument firmasının HVDMC adlı kiti ile desteklenmiştir. Modelleme ve simülasyon çalışmaları ise MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Brushless Motors (BLM) are one of the opportunities offered by the rapidly developing electric motor technology. They have been widely used in recent years since they have many advantages such as smaller size, higher speed and higher efficiency compared to brushed motors. However, the increasing usage of brushless motors in the industry has led to the necessity of designing efficient drivers for such motors. In this thesis, a driver design for a brushless motor used in washing machines is realized. In this study, the driver design is conducted in two main stages: system modeling and obtaining simulation results; experimental study for driver design. The best known method to obtain high efficiency from brushless motors is to use the Field Oriented Control algorithm. In the Field Oriented Control, the sinusoidal signals generated by the Voltage Source Inverter (VSI) are converted to direct current quantities using some complex mathematical transformations. As it is more appropriate to apply any controller (e.g. PI controller) to the systems whose reference input and feedback input are not frequency dependent. In this thesis, a new control technique, the Power Function Based Control (PBC), is also applied to the system to obtain the results in compared to PI controllers, which is the common technique used for speed and torque control in the Field Oriented Control algorithm. Since the Field Oriented Control (FOC) is an algorithm that operates with intensive mathematical transformations, it could be only possible to execute this kind of algorithm in real-time, by a high performance digital signal processor (DSP) based microcontrollers. In the experimental study part of the thesis, a powerful DSP named TMS320F28035 which is a member of Texas Instrument C2000 microcontroller family is used. The experimental setup is also based on the HVDMC kit of Texas Instruments. The modeling and simulation studies are performed in MATLAB / Simulink environment.
Benzer Tezler
- Devridaim sistemleri için küçük güçlü fırçasız doğru akım motoru tasarımı, üretimi ve kontrolü
Designing manufacturing and controlling brushless dc motor for circulation systems which has low power
CELAL ZEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Yabancı uyartımlı ile fırçasız DC motorların hız ve tork karakteristiklerinin karşılaştırılması
Comparison of speed and torque characteristics of separately excited DC motors and brushless DC motors
HÜSEYİN CEM BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN HÜSEYİN BALIK
- Daimi mıknatıslı senkron makinalarının kontrolü ve bir uygulama devresinin gerçekleştirilmesi
Control of permanent magnetic synchronous machines and performing an application circuit
NAZİF HAKAN YENİAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA HADİ SARUL
- A practical implementation of navigation and obstacle avoidance for quadcopters
Dört pervaneli helikopterler için bir engelden kaçınma ve seyrüsefer uygulaması
ONUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA
- Fotovoltaik panelden beslenen bir buzdolabı için elektronik kontrol sistemi tasarımı
Electronic control system design for a refrigerator that is supplied from photovoltaic panel
TAYYAR ÇAĞDAŞ ÇIRPAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN