BLDC Motorlarının Matematiksel Modellemesi, Matlab/Simulink Ortamında Simülasyonu ve Gerilim Düşümü Altında Dinamik Performans Analizi
Öz
Bu çalışmada, üç fazlı fırçasız doğru akım (BLDC) motorunun elektriksel ve mekanik dinamikleri matematiksel olarak modellenmiş ve MATLAB/Simulink ortamında başarıyla simüle edilmiştir. Model üzerinde altı adım komütasyon tekniği uygulanarak, hem nominal çalışma gerilimi (24V) hem de düşük gerilim senaryoları (22V, 20V, 18V) altında motor performansı analiz edilmiştir. Simülasyon sonuçları, giriş geriliminin azalmasına bağlı olarak motor hızında düşüş, tork karakteristiğinde zayıflama ve kararlı duruma ulaşma süresinde uzama olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle düşük gerilim koşullarında sistemin dinamik tepkisinin azaldığı ve kararlılığın geciktiği gözlemlenmiştir. Bu kapsamda çalışma, BLDC motorların farklı gerilim seviyeleri altındaki davranışlarını sistematik biçimde inceleyerek, sürücü tasarımlarında performans optimizasyonu ve güvenilirlik artırımı açısından önemli veriler sunmaktadır.
Anahtar Kelimeler
BLDC motor , gerilim düşümü , Motor modelleme , MATLAB/Simulink
References
- Maske V, Yadav MK, Halmare A. Mathematical modeling and simulation for performance analysis using Matlab/Simulink. International Journal of Emerging Research in Electrical and Electronics Engineering 2018;4(3):246–247.
- Dash BK, Roshni S. Modeling of sensorized BLDC motor speed control using Matlab/Simulink. IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering 2018;13(6):67–76.
- Yuan, T., & Zhang, Y. (2022). Current Harmonic Suppression of BLDC Motor Utilizing Frequency Adaptive Repetitive Controller. Machines, 10(11), 1071. https://doi.org/10.3390/machines10111071
- Hussain, T. (2015). Analysis of brushless DC motor with trapezoidal back EMF with MATLAB. Tikrit Journal of Engineering Sciences, 22(1), 45–51. https://doi.org/10.25130/tjes.22.1.05
- MathWorks. (2024). To simulate the Back EMF voltage of a BLDC motor in Simulink. In this simulation, how to find the Rp? MATLAB Answers. https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/2172626-to-simulate-the-back-emf-voltage-of-a-bldc-motor-in-simulink-in-this-simulation-how-to-find-the-rp (Erişim tarihi: 18 Ocak 2025).
- Gençer Ç, Önal A. Modeling and simulation of BLDCM using Matlab/Simulink. Journal of Applied Sciences 2006;6(3):688–691. https://doi.org/10.3923/jas.2006.688.691
- Manda P, Veeramalla SK. Brushless DC motor modeling and simulation in the Matlab/Simulink software environment. Advances in Modelling and Analysis B 2021;64(1–4):27–33.
- Suneeta R, Srinivasan R, Sagar R. Co-simulation of BLDC motor commutation by using MATLAB Simulink and Xilinx System Generator. International Journal of Engineering and Technology 2016;8(2):899–902.
- Hubík V, Toman J, Singule V. BLDC motor control design in MATLAB/SIMULINK. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne 2010;88:35–36.
- Nahar S, Ahmed MR, Rahman MA. Performance analysis of BLDC motor using an improved methodology. In: 2020 IEEE Region 10 Symposium (TENSYMP); 2020.