Fırçasız Doğru Akım Makinalarında Optimal Hall Sensör Yerinin Bulunması Çalışmaları

Abstract

Bu çalışmada bipolar sürücülü hall sensörlü fırçasız doğru akım motoru (FSDAM)’nun  sensörlerinin, optimal çalışma aralığı deneysel olarak araştırılmıştır. Günümüzde küçük güçlerde çok yaygın olarak kullanılan FSDAM gelişen teknoloji sayesinde, orta ve büyük güçlerde de verimli bir şekilde kullanılmaktadır. Son on yıl içinde FSDAM ile ilgili literatürde birçok teorik ve deneysel çalışmalara rastlamak mümkündür[1-4]. FSDAM’da rotor  pozisyonunun tam ve doğru bir şekilde belirlenmesi, başka bir deyişle; hall sensörlerin motorun çalışma parametrelerine etkisinin en verimli olacak şekilde yerleştirilmesi oldukça zor bir iştir. Teorik çalışmaların yanında titizlikle yapılması gereken deneysel çalışmalar da gereklidir.  Bu çalışmada 00(referans) ila 200 (açı kaydırılmış) elektriki açı arası ayarlama imkanı bulunan hall sensörlerin yerleri değiştirilerek, optimal çalışma parametreleri elde edilmeye çalışılmıştır. Bu çalışma; klasik doğru akım makinalarında endüvi reaksiyonunu ve dolayısıyla komutasyonu iyileştirmeye yardımcı olan fırça kaydırma olayına denktir. FSDAM’ın referans (normal) ve açı kaydırılmış durumdaki moment, akım ve harmonik değerleri (THD) ölçülmüş ve karşılaştırmalı bir sonuç şeklinde verilmiştir. Bu  araştırmada, çalışma sonuçları teorik bilgilerle de desteklenmiştir.

Keywords

• FSDAM
• Komütasyon
• Moment
• Hallsensör

Brushless Direct Current Machines Finding The Optimal Hall Sensor Place For Work

Abstract

In this study hall sensor’s location for optimal operating range of bipolar brushless direct current motor (FSDAM) has been investigated experimentally. Since the 900 angle between magnetic axis of rotor and stator that motor operates in the most efficient way for classical direct current machines corresponds to 60° and 120° in FSDAM. The reflected advantages and disadvantages on motor parameters with the different rotor and stator magnetic axis's angle is searched. It is a quite difficult task to determine the exact and accurate rotor position to locate the hall sensor in a way that will have the most efficient impact on the operation parameters of a motor. In addition to the oretical work needs to be done carefully in experimental studies are required. To measure efficiency location of the hall sensors, moment, current and current harmonics are also considered, and a comparative analysis is performed. Results of this study are supported by the oretical information as well.

Keywords

• FSDAM
• Commutation
• Moment
• Hallsensor

References

1. P. Pragasen, K. Ramu IEEE Transactions on Industry Applications 21(5) (1991) 986-997.
2. L.N. Elevich, 3-Phase BLDC Motor Control with Hall Sensors Using 56800/E Digital Signal Controllers ,Freescale Semiconductor Application Note, AN1916, Rev. 2.0, 11/2005, (2005).
3. E. Viramontes, BLDC Motor Control with Hall Effect Sensors Using the 9S08MP Freescale Semiconductor, DocumentNumber: AN4058, Application Note Rev. 0, 4/2010, (2010).
4. Y.Bektaş, N.Füsun Oyman Serteller Energy Education Science and Technology Part A:Energy Scienceand Research 27(2) (2011) 455-466.
5. Y. Bektaş, N.F. Serteller SDU International Journal of Technology Sciences 2(3) (2010) 31-45.
6. A. Simpkins, E. Todorov Position Estimationand Control of Compact BLDC Motors Based on Along Linear Hall Effect, Sensors, WeC11.3, American Control Conference,(2010) 1948-1956.
7. D.E. Graham, J.W. Savage Int. J.of Vehicle Design 6(6) (1985).
8. P. Yedamale, Brushless DC (BLDC) Motor Fundamentals, Microchip,Technology Inc., Application Notes, AN885, USA, (2003).

9. Ç. Gencer, I. Coskun Pajes 12(1) (2006) 37-41.
10. B. Akin, M. Bhardwaj Trapezodial Control of BLDC Motors Using Hall Effect Sensors, Application Report, July, (2013).