Fırçasız doğru akım motorlarının algılayıcısız hız kontrolü
Fırçasız doğru akım motor sürücü devresinin kontrolü hız ve konum algılayıcısı gerektirmektedir. Ancak bu algılayıcıların sürücü sisteme ek maliyet ve ekstra bakım getirmesi algılayıcısız kontrol yöntemlerinin geliştirilmesini zorunlu kılmıştır. Bu çalışmada fırçasız doğru akım motorunun algılayıcısız hız kontrolü yapılmıştır. Algılayıcısız hız kontrolünün temeli, fırçasız doğru akım motorunun iki faz eşdeğerindeki gerçek ve tahmin edilen durum değişkenleri arasındaki farka dayanmakta olup, motor terminal büyüklükleri olan akım ve gerilim ölçmelerinden faydalanılmaktadır. Bu amaçla önce fırçasız doğru akım motorunun iki faz eşdeğeri matematiksel modeli elde edilmiş ve algılayıcısız kontrol için gerekli ifadeler türetilmiştir. Modelleme sonucunda değişik hız ve yük değerleri için fırçasız doğru akım motorunun hem açık çevrim, hem de kapalı çevrim kontrolünün simülasyonu yapılmıştır. Simülasyon sonuçlarından, kullanılan gözlemleyiciden elde edilen hız ve konum tahmininin motor modelinden elde edilen hız ve konum ile örtüştüğü görülmüştür.
Sensorless speed control of brushless dc motors
The control of the brushless dc motor drive requires speed and position sensors. However, the presence of these sensors require extra maintaining and increase the overall cost of the system. Hence various attempts have been made towards the sensorless control systems. The sensorless speed control of brushless dc motor presented in this paper relies on estimating rotor position from the difference between the actual and estimated state variables obtained from motor terminal voltage and current information. For this reason, two phase equivalent model of brushless dc motor is obtained and the equations for sensorless contrpl are then drived. The model has been simulated under different load and with different speeds and the simulation results are given. A good correlation between the estimated and actual speed and position is found.
___
- 1. Nasar, S.A., Boldea, I. and Unnewehr, L.E., "Permanent Magnet, Reluctance and Self- Synchronous Motors", CRC Press, USA, 1993.
- 2. Kenjo, T., "Electrical Motors and Their Control", Oxford Science Publications, 1991.
- 3. Pherson, G. M. and Laramore, R. D., "Electrical Machines and Transformers" John Wiley and Sons, 1990.
- 4. Krause, P.G., Wasynczuk, O. and Sudhoff, S.D., "Analysis of Electric Machinery", IEEE Press, 1995.
- 5. Pillay, P. and Krishman, R.," Modeling, Simulation and Analysis of Permanent Magnet Motor Drives", IEEE Transactions on Industrial Applications, Vol. IA-25, No. 2, pp. 265-279,1989.
- 6. Hemati, N. and Leu, C.M., " A Complete Model Characterisation of Brushless DC Motors", IEEE Transactions on Industrial Applications, Vol. IA-28, No. 1, pp. 172-180, 1992.
- 7. Kenjo, T.M., Permanent Magnet and Brushless DC Motor, Clerandon Press, Oxford, 1985.
- 8. Pherson, G.M., Laramore, R.D., Electrical Machines and Transformers, Jonson Wiley and Sons, 1990.
- 9. Aydınyüz, M. ve Taşçı, S.Z., Endüstriyel Kontrol, Kurtiş Matbaacılık, İstanbul, 1993.
- 10. Bal, G., Özel Elektrik Makinaları, Gazi Üniversitesi, Ankara, 1997.
- 11. Gökbulut, M., Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Yapay Sinir Ağları İle Uyarlamalı Denetimi, Doktora tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998.
- 12. Ogasavvara, S., Akagi, H., An Approach to Position Sensorless Drive for Brushless DC Motors, IEEE IAS, 1990 (4), 443-447.
- 13. Bose, Bimal K., Modern Power Elektronics and AC Drives, Prentice Hall, NJ, 2002.
- 14. Marimato, S., Tong, Y., Takeda, Y., Hirosa,T., Loss Minimization Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Drives, IEEE Transactions on Industrial Electronics,.41(5), 511-517, 1994.
- 15. Ko J.S., Lee J.H.and Youn M.J., Robust Digital Position Control of Brushless Dc Motor with Adaptive Load Torque Observer, IEE Proc. Electric Power Applications, 141(2), 63-70, 1994.
- 16. Demirbaş, Ş., Bal, G., Fırçasız DA Motorlarında Pozisyon Kontrolü, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(4), 455-469, 1997.
- 17. Abu Sharkh, S.M., Barinberg, V., A New Approach to Rotor Position Estimation for A PM Brushless motor Drive, IEEE Mediterranean Electrotecnical Conference (MELECON98), 1199-1203, 1998.
- 18. Hesmondhalgh, D.E., Tipping, D., Amrani, M., Performance and Design of an Electromagnetic Sensor for Brushless DC Motors, IEEE Proc, 137, 174-183, 1990.