Araştırma Makalesi
PDF EndNote BibTex Kaynak Göster

BRUSHLESS DC MOTOR (BLDC) SPEED CONTROL WITH HARMONIC INJECTION METHOD

Yıl 2019, Cilt 14, Sayı 1, 27 - 36, 31.01.2019

Öz

Nowadays, brushless direct current motors (BLDC) are often preferred (used) in home appliances, computer systems, medical electronics, space technology, military applications, robotics systems, etc. BLDC motors are frequently used in applications since they have features such as high momentum, efficiency, long lifetime, and precise speed control. BLDC motors working principle is similar with brushed DC motors working characteristic. Since the permanent magnets in the rotor of the BLDC motors provide excitation, there is no need for brush and collector assemblies. Besides to these positive features, an additional power electronic circuit is necessary to control motor; and in order to get the position information to maintain commutation an additional position sensor is required. It is known that the fluctuation in the torque is excessive due to the current ripple when the speed control of the BLDC motor is performed. In this study, it is aimed to perform speed control of BLDC motor with harmonic injection method in order to reduce torque ripple. The mathematical model of the BLDC engine has been created in MATLAB/Simulink in order to make the simulation of control.

Kaynakça

  • [1] Nasar, S.A., Boldea, I., and Unnewhr, L.E., (1993). Permanent Magnet, Reluctance and Self-Synchronous Motors. CRC Press, USA, 107-215.
  • [2] Song, X., Han, B., Zheng, S., and Fang, J., (2018). High Precision Sensorless Drive for High-Speed BLDC Motors Based on the Virtual Third Harmonic Back-EMF, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol:33, pp:1528-1540.
  • [3] Gipper, P.D., (1988). Accurate torque-speed performance predic-tion for brushless DC motors. in Proc. NAECON, pp:1092-1097.
  • [4] Aydoğdu, Ö., (2006). Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Genetik Tabanlı Bulanık Denetleyici İle Sensörsüz Kontrolü. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendsiliği.
  • [5] Kameswara Rao, R., Srinivas, P., and Suresh Kumar, M.V.,(2014). Design and Analysis of Various Inverters Using Different Pwm Technıques. The International Journal of Engineering and Science (IJES), pp:41-51.
  • [6] ThinhQuach, N., Sang Heon, C., Seungmin, L., and Ho-Chan, K., (2016). Analyzing Modulation Techniques for the Modular Multilevel Converter. International Journal of Computer and Electrical Engineering, Vol:4, No:4.
  • [7] Abbas, K.K. and Obed, A., (2018). Speed and Current Limiting Control Strategies for BLDC Motor Drive System: A Comparative Study. International Journal of Advanced Engineering Research and Science (IJAERS), Vol:5, Issue:2.

HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ

Yıl 2019, Cilt 14, Sayı 1, 27 - 36, 31.01.2019

Öz

Günümüzde, ev aletlerinde, bilgisayar sistemlerinde, tıp elektroniğinde, uzay teknolojilerinde, askeri alanlarda, robotik sistemlerde v.b. çoğunlukla fırçasız doğru akım motorları(BLDC)   tercih edilmektedir. BLDC motorlar; yüksek maksimum momente ve verime, uzun ömre ve hassas bir şekilde hız kontrol edilebilirliğine sahip olduklarından uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadır. BLDC motorların çalışması; fırçalı DC motorların çalışma karakteristiğine benzemektedir. BLDC motorların rotorunda bulunan sabit mıknatıslar uyartımı sağladığından fırça ve kollektör düzeneklerine gerek yoktur. Bu olumlu özelliklerinin yanında, motoru kontrol etmek için harici bir güç elektroniği devresine ve komütasyonu sağlamak için ise gerekli konum bilgisini elde etmek harici bir pozisyon sensörüne ihtiyaç duyulmaktadır. BLDC motorun hız denetimi yapılırken akımda oluşan dalgalanmadan dolayı üretilen torktaki dalgalanmanın fazla olduğu bilinmektedir. Bu çalışma ile moment dalgalanmasını azaltmak için harmonik ekleme yöntemi ile BLDC motorun hız denetimi yapılması amaçlanmıştır. BLDC motorun matematiksel modeli MATLAB/Simulink’de oluşturularak, kontrolün simülasyonu yapılacaktır.

Kaynakça

  • [1] Nasar, S.A., Boldea, I., and Unnewhr, L.E., (1993). Permanent Magnet, Reluctance and Self-Synchronous Motors. CRC Press, USA, 107-215.
  • [2] Song, X., Han, B., Zheng, S., and Fang, J., (2018). High Precision Sensorless Drive for High-Speed BLDC Motors Based on the Virtual Third Harmonic Back-EMF, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol:33, pp:1528-1540.
  • [3] Gipper, P.D., (1988). Accurate torque-speed performance predic-tion for brushless DC motors. in Proc. NAECON, pp:1092-1097.
  • [4] Aydoğdu, Ö., (2006). Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Genetik Tabanlı Bulanık Denetleyici İle Sensörsüz Kontrolü. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendsiliği.
  • [5] Kameswara Rao, R., Srinivas, P., and Suresh Kumar, M.V.,(2014). Design and Analysis of Various Inverters Using Different Pwm Technıques. The International Journal of Engineering and Science (IJES), pp:41-51.
  • [6] ThinhQuach, N., Sang Heon, C., Seungmin, L., and Ho-Chan, K., (2016). Analyzing Modulation Techniques for the Modular Multilevel Converter. International Journal of Computer and Electrical Engineering, Vol:4, No:4.
  • [7] Abbas, K.K. and Obed, A., (2018). Speed and Current Limiting Control Strategies for BLDC Motor Drive System: A Comparative Study. International Journal of Advanced Engineering Research and Science (IJAERS), Vol:5, Issue:2.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Meltem TETİK>
Akım Metal A.Ş.
0000-0002-2614-9618
Türkiye

Yayımlanma Tarihi 31 Ocak 2019
Yayınlandığı Sayı Yıl 2019, Cilt 14, Sayı 1

Kaynak Göster

Bibtex @araştırma makalesi { nwsatecapsci475081, journal = {Technological Applied Sciences}, eissn = {1308-7223}, address = {}, publisher = {E-Journal of New World Sciences Academy}, year = {2019}, volume = {14}, number = {1}, pages = {27 - 36}, title = {HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ}, key = {cite}, author = {Tetik, Meltem} }
APA Tetik, M. (2019). HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ . Technological Applied Sciences , 14 (1) , 27-36 . Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/nwsatecapsci/issue/42907/475081
MLA Tetik, M. "HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ" . Technological Applied Sciences 14 (2019 ): 27-36 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/nwsatecapsci/issue/42907/475081>
Chicago Tetik, M. "HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ". Technological Applied Sciences 14 (2019 ): 27-36
RIS TY - JOUR T1 - HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ AU - Meltem Tetik Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - DO - T2 - Technological Applied Sciences JF - Journal JO - JOR SP - 27 EP - 36 VL - 14 IS - 1 SN - -1308-7223 M3 - UR - Y2 - 2018 ER -
EndNote %0 Technological Applied Sciences HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ %A Meltem Tetik %T HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ %D 2019 %J Technological Applied Sciences %P -1308-7223 %V 14 %N 1 %R %U
ISNAD Tetik, Meltem . "HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ". Technological Applied Sciences 14 / 1 (Ocak 2019): 27-36 .
AMA Tetik M. HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ. NWSA. 2019; 14(1): 27-36.
Vancouver Tetik M. HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ. Technological Applied Sciences. 2019; 14(1): 27-36.
IEEE M. Tetik , "HARMONİK EKLEME YÖNTEMİ İLE FIRÇASIZ DC MOTORUN (BLDC) HIZ DENETİMİ", Technological Applied Sciences, c. 14, sayı. 1, ss. 27-36, Oca. 2019