Research Article
PDF Mendeley EndNote BibTex Cite

DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması

Year 2021, Volume 21, Issue 4, 820 - 828, 31.08.2021
https://doi.org/10.35414/akufemubid.889532

Abstract

Bu çalışmada Hall sensörlü fırçasız doğru akım motorlarda kullanılabilecek, dsPic33fj32mc204 tabanlı bir motor sürücü sistemi tasarlanmış ve simülasyon ortamında gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen sürücü devresinde, IR2112 tip sürücü entegreleri kullanılarak üç fazlı sürücü devresinde bulunan MOSFET’lerin anahtarlamaları gerçekleştirilmiştir. Proteus programı kullanılarak, tasarlanan fırçasız doğru akım motor sürücü devresinin simülasyonu başarılı bir şekilde yapılmıştır. Motor kontrol sürücü sistemi, piyasada rahat bir şekilde bulunabilecek tipte devre elemanları ile oluşturulmuştur. Bu sayede sürücü devresi kolaylıkla ve ekonomik olarak uygulanabilme özelliklerine sahiptir. Gerçekleştirilen simülasyon uygulaması sayesinde farklı sürücü sistemlerinin geliştirilmesine imkân sağlayacak olan DsPic mikrodenetleyici tabanlı bir sürücü sistemi oluşturulmuştur. Üç fazlı fırçasız doğru akım motorunun kontrol sinyalleri başarılı bir şekilde elde edilmiştir. Sürücü sisteminden elde edilen çıkış sinyalleri ayrıntılı bir şekilde yorumlanmıştır.

References

  • Aslam, S., Hannan, S., Sajjad, U., Zafar, W., 2016. Implementation of PID on Pic24f Series Microcontroller for Speed Control of a Dc Motor Using Mplab and Proteus, Advances in Science and Technology Research Journal, 10, 40–50.
  • Aspalli, M. S., Munshi, F., M., Medegar, S., L., 2015. Speed control of BLDC motor with four switch three phase inverter using digital signal controller. International Conference on Power and Advanced Control Engineering, Bangalore, India.
  • Güneri, S., 2015. Kompresör Uygulaması İçin Sürekli Mıknatıslı Senkron Motor Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 105.
  • Hasanusta, K., 2016. Fırçasız Doğru Akım Motorlarında Optimal Hall Sensör Konumunun Motor Parametrelerine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2016.
  • Karakulak, O., Yaz, O., Köybaşı, E., Bıçakcı, S., Candan, C., Akdaş, D., 2012. PIC Tabanlı Fırçasız DC Motor Sürücü Tasarımı, 3. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir, Türkiye.
  • Maher F., Ishak, D., 2009. Improved BLDC motor performance with digitally filtering back-EMF using dsPIC30F microcontroller. IEEE Student Conference on Research and Development, Serdang, Malaysia.
  • Mukherjee, A., Ray, S., Das, A., 2014. Development of Microcontroller Based Speed Control Scheme of BLDC Motor Using Proteus VSM Software, International Journal of Electronics and Electrical Engineering, 2, 14-21.
  • Mukherjee, A., Ray, S., Das, A., 2018. Microcontroller Based Speed Control and Speed Regulation Scheme for Bldc Motor Under Variable Loading Conditions, Acta Technica Corviniensis Bulletin of Engineering, 11, 47-55.
  • Nasrul, M., Satar, A., Ishak, D., 2011. Application of Proteus VSM in Modelling Brushless DC Motor Drives, 4th International Conference on Mechatronics, Kuala Lumpur,Malaysia.
  • Sharma, P., K., Sindekar, A. S., 2016. Performance analysis and comparison of BLDC motor drive using PI and FOC. International Conference on Global Trends in Signal Processing, Information Computing and Communication, Jalgaon, India.
  • Sheeba, J., C., Paranjothi, S. R., Kumar, J., S., 2011. Practical implementation of four quadrant operation of three phase Brushless DC motor using DsPIC. International Conference on Recent Advancements In Electrical, Electronics and Control Engineering, Sivakasi, India.
  • Su, B., Wang, L., 2010. Application of Proteus virtual system modelling (VSM) in teaching of microcontroller. International Conference on E-Health Networking Digital Ecosystems and Technologies, Shenzhen, China.
  • Sudip, M., 2017. Some Important Simulation Software Tools for a Student of Electronics Engineering. Global Journal on Advancement in Engineering and Science, 3, 25-33.
  • Tatar, G., 2017. Hafif Elektrikli Araçlar İçin Akıllı, FSDAM Sürücü ve Kontrolör Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 120.
  • Tetik, M., 2019. Harmonik Ekleme Yöntemi ile Fırçasız Dc Motorun (Bldc) Hız Denetimi, Technological Applied Sciences, 14, 27-36.
  • Yedamale, P., 2003. Brushless DC (BLDC) Motor Fundamentals, Microchip Technology Inc., Application Notes, AN885, USA.
  • Zambada, J., 2010. Sensorless Field Oriented Control of a PMSM. AN1078 Application Note, Microchip Technology Inc.
  • Zhou, H., Xu, Z., Lin, Z., Wang, R., Dong, J., Huang, Y., 2009. Simulation Design of Inverter in Solar Photovoltaic System Based on MCU, Symposium on Photonics and Optoelectronics, Wuhan, China.
  • Zhao, J., Yu, Y., 2014. Brushless DC Motor Fundamentals Application Note.

DsPic33fj32mc204 Microprocessor Based Hall Sensor Brushless Direct Current Motor Driver Design and Proteus Simulation Application

Year 2021, Volume 21, Issue 4, 820 - 828, 31.08.2021
https://doi.org/10.35414/akufemubid.889532

Abstract

In this study, a dsPic33fj32mc204 based motor drive system, which can be used in brushless DC motors with Hall sensors, was designed and implemented in a simulation environment. In the driver circuit realized, switching of the MOSFETs in the three-phase driver circuit was performed using IR2112 type driver circuits. Simulation of the designed brushless direct current motor driver circuit has been successfully performed using the Proteus program. The motor control driver system is created with circuit elements of a type that can be conveniently found on the market. In this way, the driver circuit has the features to be applied easily and economically. A DsPic microcontroller based driver system has been created which will allow the development of different drive systems thanks to the simulation application. The control signals of the three-phase brushless direct current motor have been successfully obtained. Output signals from the drive system are interpreted in detail.

References

  • Aslam, S., Hannan, S., Sajjad, U., Zafar, W., 2016. Implementation of PID on Pic24f Series Microcontroller for Speed Control of a Dc Motor Using Mplab and Proteus, Advances in Science and Technology Research Journal, 10, 40–50.
  • Aspalli, M. S., Munshi, F., M., Medegar, S., L., 2015. Speed control of BLDC motor with four switch three phase inverter using digital signal controller. International Conference on Power and Advanced Control Engineering, Bangalore, India.
  • Güneri, S., 2015. Kompresör Uygulaması İçin Sürekli Mıknatıslı Senkron Motor Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 105.
  • Hasanusta, K., 2016. Fırçasız Doğru Akım Motorlarında Optimal Hall Sensör Konumunun Motor Parametrelerine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2016.
  • Karakulak, O., Yaz, O., Köybaşı, E., Bıçakcı, S., Candan, C., Akdaş, D., 2012. PIC Tabanlı Fırçasız DC Motor Sürücü Tasarımı, 3. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir, Türkiye.
  • Maher F., Ishak, D., 2009. Improved BLDC motor performance with digitally filtering back-EMF using dsPIC30F microcontroller. IEEE Student Conference on Research and Development, Serdang, Malaysia.
  • Mukherjee, A., Ray, S., Das, A., 2014. Development of Microcontroller Based Speed Control Scheme of BLDC Motor Using Proteus VSM Software, International Journal of Electronics and Electrical Engineering, 2, 14-21.
  • Mukherjee, A., Ray, S., Das, A., 2018. Microcontroller Based Speed Control and Speed Regulation Scheme for Bldc Motor Under Variable Loading Conditions, Acta Technica Corviniensis Bulletin of Engineering, 11, 47-55.
  • Nasrul, M., Satar, A., Ishak, D., 2011. Application of Proteus VSM in Modelling Brushless DC Motor Drives, 4th International Conference on Mechatronics, Kuala Lumpur,Malaysia.
  • Sharma, P., K., Sindekar, A. S., 2016. Performance analysis and comparison of BLDC motor drive using PI and FOC. International Conference on Global Trends in Signal Processing, Information Computing and Communication, Jalgaon, India.
  • Sheeba, J., C., Paranjothi, S. R., Kumar, J., S., 2011. Practical implementation of four quadrant operation of three phase Brushless DC motor using DsPIC. International Conference on Recent Advancements In Electrical, Electronics and Control Engineering, Sivakasi, India.
  • Su, B., Wang, L., 2010. Application of Proteus virtual system modelling (VSM) in teaching of microcontroller. International Conference on E-Health Networking Digital Ecosystems and Technologies, Shenzhen, China.
  • Sudip, M., 2017. Some Important Simulation Software Tools for a Student of Electronics Engineering. Global Journal on Advancement in Engineering and Science, 3, 25-33.
  • Tatar, G., 2017. Hafif Elektrikli Araçlar İçin Akıllı, FSDAM Sürücü ve Kontrolör Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 120.
  • Tetik, M., 2019. Harmonik Ekleme Yöntemi ile Fırçasız Dc Motorun (Bldc) Hız Denetimi, Technological Applied Sciences, 14, 27-36.
  • Yedamale, P., 2003. Brushless DC (BLDC) Motor Fundamentals, Microchip Technology Inc., Application Notes, AN885, USA.
  • Zambada, J., 2010. Sensorless Field Oriented Control of a PMSM. AN1078 Application Note, Microchip Technology Inc.
  • Zhou, H., Xu, Z., Lin, Z., Wang, R., Dong, J., Huang, Y., 2009. Simulation Design of Inverter in Solar Photovoltaic System Based on MCU, Symposium on Photonics and Optoelectronics, Wuhan, China.
  • Zhao, J., Yu, Y., 2014. Brushless DC Motor Fundamentals Application Note.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Tolga ÖZER (Primary Author)
AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
0000-0001-7607-6894
Türkiye


Sinan KIVRAK
ANKARA YILDIRIM BEYAZIT ÜNİVERSİTESİ
0000-0001-5195-0311
Türkiye


Yüksel OĞUZ
AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
0000-0002-5233-151X
Türkiye


Muhammed Mustafa KELEK
AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
0000-0002-9915-4776
Türkiye


Abdussamet KARACA
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
0000-0001-9607-5573
Türkiye

Publication Date August 31, 2021
Application Date March 2, 2021
Acceptance Date August 8, 2021
Published in Issue Year 2021, Volume 21, Issue 4

Cite

Bibtex @research article { akufemubid889532, journal = {Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi}, eissn = {2149-3367}, address = {}, publisher = {Afyon Kocatepe University}, year = {2021}, volume = {21}, number = {4}, pages = {820 - 828}, doi = {10.35414/akufemubid.889532}, title = {DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması}, key = {cite}, author = {Özer, Tolga and Kıvrak, Sinan and Oğuz, Yüksel and Kelek, Muhammed Mustafa and Karaca, Abdussamet} }
APA Özer, T. , Kıvrak, S. , Oğuz, Y. , Kelek, M. M. & Karaca, A. (2021). DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması . Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi , 21 (4) , 820-828 . DOI: 10.35414/akufemubid.889532
MLA Özer, T. , Kıvrak, S. , Oğuz, Y. , Kelek, M. M. , Karaca, A. "DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması" . Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 21 (2021 ): 820-828 <https://dergipark.org.tr/en/pub/akufemubid/issue/64814/889532>
Chicago Özer, T. , Kıvrak, S. , Oğuz, Y. , Kelek, M. M. , Karaca, A. "DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 21 (2021 ): 820-828
RIS TY - JOUR T1 - DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması AU - Tolga Özer , Sinan Kıvrak , Yüksel Oğuz , Muhammed Mustafa Kelek , Abdussamet Karaca Y1 - 2021 PY - 2021 N1 - doi: 10.35414/akufemubid.889532 DO - 10.35414/akufemubid.889532 T2 - Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 820 EP - 828 VL - 21 IS - 4 SN - -2149-3367 M3 - doi: 10.35414/akufemubid.889532 UR - https://doi.org/10.35414/akufemubid.889532 Y2 - 2021 ER -
EndNote %0 Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması %A Tolga Özer , Sinan Kıvrak , Yüksel Oğuz , Muhammed Mustafa Kelek , Abdussamet Karaca %T DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması %D 2021 %J Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi %P -2149-3367 %V 21 %N 4 %R doi: 10.35414/akufemubid.889532 %U 10.35414/akufemubid.889532
ISNAD Özer, Tolga , Kıvrak, Sinan , Oğuz, Yüksel , Kelek, Muhammed Mustafa , Karaca, Abdussamet . "DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 21 / 4 (August 2021): 820-828 . https://doi.org/10.35414/akufemubid.889532
AMA Özer T. , Kıvrak S. , Oğuz Y. , Kelek M. M. , Karaca A. DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021; 21(4): 820-828.
Vancouver Özer T. , Kıvrak S. , Oğuz Y. , Kelek M. M. , Karaca A. DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021; 21(4): 820-828.
IEEE T. Özer , S. Kıvrak , Y. Oğuz , M. M. Kelek and A. Karaca , "DsPic33fj32mc204 Mikroişlemci Tabanlı Hall Sensörlü Fırçasız Doğru Akım Motor Sürücüsü Tasarımı ve Proteus Simülasyon Uygulaması", Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 21, no. 4, pp. 820-828, Aug. 2021, doi:10.35414/akufemubid.889532