Naslov
Pokretanje elektronički komutiranog motora bez mjerenja položaja rotora
(Start-up of Sensorless Brushless DC Motor)

Autori
Maletić, Marin

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, magistarski rad

Fakultet
Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Split

Datum
09.06

Godina
2004

Stranica
90

Mentor
Terzić, Božo

Ključne riječi
Elektronički komutirani motor; zalet; matematički model; DSP
(Brushless DC Motor; sensorless drive; start-up; mathematical model; DSP)

Sažetak
U radu je prikazana metoda zaleta EKM-a bez senzora položaja rotora. Metoda je prilagođena za integriranje u već postojeće metode senzorles rada EKM-a koje se odlikuju jednostavnošću i efikasnošću, ali nemaju kvalitetno riješen zalet. Razvijena metoda izvodi se u nekoliko koraka. Uzbuđivanjem dviju faza statora rotor se dovodi u poznati položaj. Zatim slijedi određivanje trenutka prve komutacije posebnim pokusom koji se izvodi prije samog zaleta. Zalet započinje iz poznatog položaja, a prva se komutacija izvodi u trenutku koji je određen prethodnim pokusom. Nakon prve komutacije, EKM se upravlja senzorles algoritmom koji se temelji ne detekciji prolaska EMS neaktivne faze kroz nulu. U okviru teorijskih istraživanja postavljen je matematički model motora koji je ispravan bez obzira na izbor trenutaka komutacije, te kao takav predstavlja unapređenje s obzirom na postojeće modele EKM-a. Tijekom početnih istraživanja utvrđeno je da su do sada upotrebljavani modeli ispravni samo u slučaju kada se komutacija odvija u idealnim trenucima. Kako je u predloženom zaletu prva komutacija netipična, bilo je potrebno postaviti model koji je ispravan za svako sklopno stanje bez obzira na međusobni položaj MMS statora i rotora. Na temelju tog modela izrađen je simulacijski model u programskom paketu MATLAB - SIMULINK pomoću kojeg je predložena metoda senzorles zaleta istražena simulacijom u različitim elektromehaničkim uvjetima. Posebno je istražen utjecaj momenta tereta na zalet. Na osnovi simulacijskih rezultata zaključeno je da je predloženi senzorles zalet upotrebljiv za pogone s različitim momentnim karakteristikama. U cilju teorijskog istraživanja dinamike EKM-a za vrijeme prvog sklopnog stanja korišten je linearizirani matematički model sustava kojeg čine rotor i dvije faze statorskog namota. Na osnovi tog modela izveden je analitički izraz za trenutak prve komutacije koji je, kako se pokazalo, u skladu s eksperimentalnim i simulacijskim rezultatima. Metoda je eksperimentalno ispitana na maketi izgrađenoj na platformi digitalnog signalnog procesora (DSP) i inteligentnog energetskog modula (IPM). Da bi se izbjegla strujna naprezanja IPM-a zalet je rađen pri sniženom naponu istosmjernog međukruga. Eksperimentalni rezultati zaleta prikazani su u režimu neopterećenog motora i pri 25 % nazivnog momenta tereta. Dobiveni rezultati približno odgovaraju simulacijskim rezultatima, te potvrđuju primjenljivost metode za različite aplikacije. Određena ograničenja i nedostaci metode tijekom eksperimentalnih istraživanja javljaju se zbog toga što je u laboratorijskom pogonu zalet integriran sa senzorles metodom koja u sebi nema ugrađen mehanizam korekcije. Sva mjerenja bitna za zalet i za senzorles upravljanje rade se na neaktivnim fazama, što upućuje na to da bi se svi zaključci izvedeni iz provedenog istraživanja mogli primijeniti i na pogone koji bi bili upravljani pulsno-širinskom modulacijom. Uz proširenje istraživanja u predloženom smjeru, integracija predloženog zaleta i neke od kvalitetnih metoda senzorles vođenja koja nema intrinsično riješen problem zaleta, predstavlja dobru osnovu za razvoj jednostavnih i efikasnih senzorles pogona s EKM-om.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA