YÜRÜYEN DALGA ULTRASONİK MOTORUN HIZ DENETİMİ İÇİN FREKANS VE FAZ FARKI ESASLI YENİ BİR YAKLAŞIM

Öz

Günümüzde teknolojik gelişmelere ve endüstriyel uygulamalara paralel olarak, elektrik motorlarının kalite ve çeşitliliğinin geliştirilmesi konusu önem kazanmıştır. Ultrasonik motorların hız kontrolünde; iki faz gerilimleri arasındaki faz farkı, gerilimin genliği ve sürücü frekansını değiştirme teknikleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, istenilen benzetim frekans ve faz farkı teknikleri kullanılarak MATLAB SIMULINK ile başarılmıştır. Kullanılan eşdeğer devre, stator ve rotor birleştirmesi ile oluşturulmuştur ve üretici firmanın bilgileriyle karşılaştırılarak doğruluğu kontrol edilmiştir. Benzetim modeli stator ve rotor parametreleri ile stator ve rotor arasındaki sürtünme kayıpları eklenerek elde edilmiş tam bir modeldir. Sürücü devresinin bilgisayar ortamında yapılan benzetim sonuçları kontrol sisteminin yürüyen dalga tip ultrasonik motorun hız denetiminde etkin sonuçlar verdiğini ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler

• Yürüyen dalga ultrasonik motor, frekans hız kontrol, faz farkı hız kontrol

A Novel Approach for Speed Control of Travelling Ultrasonic Motor Based on Frequency and Phase Difference

Abstract

Nowadays, the topic of improving quality and variety of electric motors comes into prominence in parallel industrial applications and technologic developments. Control techniques for driving frequency, voltage amplitude and phase difference between two phases voltages are used in speed control of ultrasonic motors. In this study, simulation study has been achieved with MATLAB SIMULINK by controlling driving frequency and phase difference. Equivalent circuit is formed by combining stator and rotor, and convenience is controlled by comparing with the information of producing company. Simulation model is a complete model which is achieved by adding both stator and rotor parameters, and stator and rotor friction loses. Simulation results showed that the control system provided effective results in speed control of travelling wave ultrasonic motor.

Keywords

• Travelling wave ultrasonic motor, frequency speed control, phase difference speed control

Kaynakça

1. Bekiroğlu, E., Bal, G., 2000, “Ultrasonik motorlar II:Sürme ve kontrol devrelerinin incelenmesi”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, . Cilt 14, No: 1, ss. 99-115.
2. Bal, G., Bekiroğlu, E., Bayındır,R., Görgün, A., 2006, “Yürüyen dalga tip ultrasonik motor denetimi ve bilgisayarla izlenmesi”, Politeknik Dergisi, Cilt 9, No: 4, ss. 225-231,.
3. Sun, D., Liu, J., Ai, X., 2002, “Modeling and performance evaluation of travelling-wave piezoelectric ultrasonic motors with analytical method”, Sens. Actuators A, Cilt 100, ss. 84-93,.
4. Storck, H., Wallaschek, J., 2000 “Experimental investigations on modelling assumptions in the stator rotor contact of travelling-wave ultrasonic motors", Journal of Vibroengineering, Cilt 4.
5. Petit, L.,Rizet, N., Briot, R., Gonnard, P., 2000, “Frequency behavior and speed control of piezomotors”, Sensors and Actuators A, Cilt 80, ss.. 45-52,.
6. Aoyagi, M., Tomikawa, Y., Takano, T., 1996, “Simplified equivalent circuit of an ultrasonic motor and its application”, Ultrasonics, Cilt 34, ss. 275-278,.
7. Senjyu, T., Yokoda, S., Miyazato, H, Uezato, K., 1998, “Speed control of ultrasonic motors by adaptive control with simplied mathematical model”, IEE Proc. Elect. Power Appl., Cilt 145, ss. 180-184,.
8. Hagedorn, P., Wallaschek, J., 1992, “Travelling wave ultrasonic motors, Part I: Working principle and mathematical modelling of the stator”, Journal of Sound and Vibration, Cilt 155, ss. 31-46,.

9. Hirata, H., Ueha, S., 1993, “Characteristic estimation of a traveling wave type ultrasonic motor”, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, Cilt 40, ss. 402-406,.
10. Elghouti, N., Helbo, J., 2000, “Equivalent circuit modelling of a rotary piezoelectric motor, Modelling and Simulation”, Pittsburgh, USA,.
11. Gencer A., 2011, Yürüyen Dalga Ultrasonik motorun üç-mod çalışma özelliklerinin incelenmesi , Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.