Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

FIRÇASIZ DC MOTORLAR

No description
by

sinem sarıçoban

on 4 January 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of FIRÇASIZ DC MOTORLAR

BLDC Motor Çalışma Prensibi *Üç fazlı BLDC motor iki fazın öncülüğünde çalışır.
*Üç faz çalışırken en yüksek moment üreten iki faz güç verir.
*Bu iki fazın verdiği güç rotor pozisyonuna bağlıdır. Fırçasız DC Motorun Yapısı Fırçasız Motor Çeşitleri Process FIRÇASIZ DC MOTORLAR Sinem SARIÇOBAN 08247047
Tayfun UNUK 09248057
Ebutalip BİLGİLİ 08247012
Emre YILDIZ 08247058
Ahmet Serhat YILDIZ 10247601 *Fırçasız Doğru akım motorları, iletken akımları ile rotora yerleştirilen sürekli mıknatısların manyetik alanın etkileşlimi sonucu endüklenen moment ile enerji dönüşümünü gerçekleştiren elektrik makinalarıdır.

*Fırçasız DC motor, sabit mıknatıslı bir rotora sahip ve elektronik komütasyon için rotor pozisyonu bilinmesi gereken senkron bir motordur. Fırçasız DC Motor Nedir? Fırçalı doğru akım makinalarında tek yönlü düzgün moment, rotor akımının kollektör tarafından değişimi ile sağlanır. Fırçasız doğru akım motorlarında ise rotordaki mıknatısın her kutup değişiminde statorlardaki iletkenlerin akım yönleri güç elektroniği anahtarları tarafından değiştirilir. Böylece kollektör ve fırça düzeneği olmayan elektronik komutasyonlu bir doğru akım makinası elde edilmiş olur. Geniş magnetik kutuplardan oluşan yüzey mıknatısları kullanılan ve konsantre stator sargıları olan makinelerdir.
Fırçasız Doğru Akım Motorunun Yapısı 4 kutuplu 8 kutuplu *Rotor sabit mıknatıstan oluşur.
*Bu sayede uzun ömürlü bir magnetik alan sağlanmış olur. Rotor Magnetik Malzemeyi Seçerken Dikkat Edilecekler

* Birim hacmine düşen moment miktarı
* İşletme sıcaklığı aralığı
* İşlevselliği açısından mıknatıs sertliği Stator oluk sayısı rotor kutuplarına, faz sayısına ve sarım biçimine bağlı olarak belirlenir. Genel olarak, kısmi oluk/kutup sayısı tasarımı doldurma momentini en aza indirmek üzere tercih edilen bir uygulamadır.
Stator Sargıları En yüksek moment oluşturacak 2 faza enerji verildiğinden eşdeğer devre yukarıdaki gösterildiği gibi verilir. BLDC Motor Eşdeğer Devresi Fırçasız doğru akım motorları rotorunun yapısına göre üç çeşide ayrılırlar. Bunlar;

• Dış Rotorlu Fırçasız Doğru Akım Motorları
• Disk Tipi Fırçasız Doğru Akım Motorları
• İç Rotorlu Fırçasız Doğru Akım Motorları
Fırçasız Doğru Akım Motoru Çeşitleri Mıknatıslar stator sargısının dışında bulunan rotor yuvarlağının içine yerleştirilir.
Dış Rotorlu Fırçasız Doğru Akım Motorları *Rotorun büyüklüğü ek yük getirir.
*Dış kısım dönmesinden dolayı denge problemleri mevcuttur. Dezavantajları Avantajları

*Döner kısmın kütlesinin artmasından dolayı atalet momentinin yüksektir hız değişiminin istenmediği uygulamalarda tercih sebebidir.

*Mıknatıs alanı fazla olduğundan dolayı ucuz mıknatıslarla yüksek güç elde edilebilir.
*Üretim maliyeti düşüktür.

*Yüksek hız uygulamalarında verimlidirler. *Fanlar
*Basınçlı hava makinaları
*Otomatik kontrollü klima motorları
Kullanım Alanları
Dış Rotorlu FDAM ile Fan Uygulaması Dış Rotorlu Fırçasız Motor ile Model Uçak Uygulaması Dış Rotorlu Doğru Akım Motorları Disk Tipi Fırçasız Doğru Akım Motorları Bir yüzeyi sargılardan diğer yüzeyi ise mıknatıslar yerleştirilmiş çelik diskten oluşan motor tipidir.
Disk Tipi Fırçasız Doğru Akım Motoru Avantajları

*Düşük hızlarda yumuşak performans sağlar.
*Düşük güç uygulamalarında tercih edilir. Dezavantajları

*1000 rpm üzeri hızlarda ısıl problemleri olur.
*Güç isteyen uygulamalarda yetersiz kalacaktır. *Dış kısımda sargılı stator, iç kısımda ise sabit mıknatıslı rotor bulunur.
*En yaygın fırçasız motor çeşididir. İç Rotorlu Fırçasız Doğru Akım Motoru İç Rotorlu Fırçasız Doğru Akım Motoru Avantajları

*Eylemsizliği düşüktür.
*Yüksek moment/atalet oranına sahiptir.
*Yüksek güç gerektiren uygulamalarda tercih edilir.
*Yüksek hızlarda mıknatıslar yerlerinden çıkabilir.
*Sarımı zordur.
*Maliyeti yüksektir. Dezavantajları
*Servo motor uygulamaları.
*Kompresör uygulamaları.
*CNC tezgahları. Kullanım Alanları Çeşitli iç rotorlu BLDC motorların mıknatıs yerleştirme biçimleri 1. Kontrol devresi karmaşıktır.
2. Pozisyon sensörlerine ihtiyaç duyarlar.
3. Maliyetleri yüksektir. 1. Hız kontrol olanağına sahiptir.
2. Verimleri çok yüksektir.
3. Fırçasız yapıları sebebi ile ark oluşturmamakta
ve fırçadan çıkan karbon tozlarını içermemektedir.
4. Küçük boyutta yüksek moment üretebilirler.
5. Uyarma akımına ihtiyaç duymazlar.
6. Güvenilir çalışma ortamı sağlarlar.
7. Soğutulması kolaydır.
8. Yüksek hızlarda çalışma imkanı verirler.
9. Sessiz çalışma sağlarlar. Genel Olarak BLDC Motorlar Fıçasız DC Motorların Avantajları Fırçasız DC Motorların Dezavantajları Rotor Konumunun Belirlenmesi
A-) Optik Sensörler
B-) Manyetik Sensörler Optik Sensörler

Led-fototransistörden oluşan bir optokuplör kullanılır. Manyetik Sensörler

Hall elemanları kullanılır. A-)Tek Kutuplu Sürücüler
B-)Çift Kutuplu Sürücüler BLDC Motor Sürücüleri Çift kutuplu sürücüde motor sargıları yıldız veya üçgen olarak bağlanmış olup motor dışına üç uç çıkarılmıştır. ( Çoğunlukla yıldız bağlantı yapılır. ) Bu sürücüde 6 adet anahtarlama elemanı olup sıralı olarak ikişer bobin grubu üzerinden akım geçirerek döner alan oluşturur. ( Bobinlerden birinden + yönlü akım geçerken diğerinden – yönlü akım geçiyor.) Çift Kutuplu Anahtarlama döner disk FT1 i kapatır ve FT2 nin ışık almasını sağlar bu sayede Tr2 transistoru iletime geçer ve V sargısından akım geçirir. Bu sefer P2-S kutbu rotorun N kutbu ok yönünde çekerek P2-S ile aynı hizaya getirir. Bu konumda disk FT2 yi kapatır ve FT3 ün ışık almasını sağlar. FT3 ise Tr3 i iletime ceçirerek P3-S kutbunu oluşturur. İlk başlangıçta Rotorun S kutbunun statorun P2 kutbu altında olduğunu düşünelim. Bu konumda FT1 Foto transistörü ışık alır ve Tr1 transistörü iletime geçer. Tr1 transistörü U sargısından akım geçirir ve P1-S kutbu rotorun N kutbunu ok yönünde çeker. Rotor N kutbu P1-S ile ayni hizaya geldiğinde mile bağlı Tek Kutuplu Sürücüler Fırçasız DC motorun Sensörsüz Kontrol Elemanları 1-Zıt Emk Temelli Metotlar
2-Akı Kestirim Metotu Zıt Emk Temelli Metotlar Uç Geriliminin Algılanması Fırçasız Dc motorların normal çalışmasında zıt emk'ı akımla aynı fazdadır. dönüştürücünün anahtarlama anları komütasyon noktaları zıt emk'nın sıfır geçiş noktaları (SGN) ve hızdan bağımsız olarak zıt emk'nın periyodu bilinerek elde edilebilir. (Lizuka ve ark. 1985) Fırçasız DC motor, statorda eş merkezli bir sargıya sahiptir. bu nedenle stator sargılarında sargılrında gelen zıt emki trapezoidaldir. Enerjisiz fazın zıt emk'sı izlenerek sıfır geçiş noktaları algılanabilir. Anahtarlama noktaları ve zıt emk'ların sıfır geçiş noktaları Lizuka ve arkadaşlarının 1985'te yaptığı çalışmada,rotorun konumuna uygun anahtarlama modeli üretmek için uç gerilimleri, alçak geçiren filtrelerle filtrelenir. Uç gerilimlerindeki yüksek harmonikleri yok etmek için üç alçak geçiren filtre kullanılır. Yaklaşık 90 derece gecikmesine neden olan alçak filtreler tasarlanır. Motorun faz gerilimleri ile nötr gerilimleri arasındaki üç filtrenin her bir çıkışı, yıldız bağlı dengeli bir omik yüke ve komparatörün girişlerinden birine bağlanır. Filtrelenmiş uç geriliminin, nötr noktası, gerilimi ile kesiştiği noktada, o fazın zıt emksı sıfır olur ve o noktada bir komparetörün çıkışında değişim meydana gelir. komparatör çıkışları, invertör anahtarlarının kapı sinyallerini üretmek için kullanılır. Diğer yandan Yeo ve arkadaşlarının (1997) de yaptığı çalışmada analog alçak geçiren filtreler kullanılmadan tek kutuplu PWM ile gerçekleştirilmiştir. Akı Kestirim Metodu Bu metotta, ölçülen gerilimlerden ve akımlardan akı hesaplanır, sonra bir polinom eğri parçası tarafından pozisyon tahmin edilir. Temel fikir makinanın gerilim denklemini anlamaktır. Burada V gerilim vektörü i akım vektörü, R rezistans matrisidir. Akıyı elde etmek için bu eşitlik şöyle kullanılabilir. Rotor pozisyonu ile rotorun başlangıç pozisyonu, makina parametreleri ve akı arasındaki ilişkinin bilinmesiyle o anki rotor pozisyonu tahmin edilebilirç integraston sonuçlarından, akının değişim değerine dayanılarak hızda belirlenebilir. İntegrasyonun başlangıcında akıyı tahmin edebilmek için, ilk akı kesinlikle bilinmelidir. Bu motorun yol alması için rotorun bilinen pozisyonda olaması gerektiği anlamına gelmektedir. Sabit bir hızlanma ve sabir hızla çalışma koşulları altında pozisyon tahmini, ikinci derece polinom eğrisi tarafından yapılır. Bu metotta, önce polinomun ilk pozisyon verisi kullanılır, sonra bir sonraki adım tahmin edilir. Bu şekilde pozisyon hesaplama algoritmasının blok diyagramı görülmektedir. Burada iki akım çevrimi vardır. Pozisyonun tahmin edilmesi, hesaplanması ve düzeltilmesi için 1. akım çevrimi kullanılır. Hesaplanan akı değerlerinin düzeltilmesinde, akım hesaplanması için 2. akım çevrimi kullanılır. Akı kestirim algoritmasının şeması Akı hesaplama metodunun bir avantajı hesaplamalarda hat-hat geriliminin kulllanılabilmesidir. Böylece motor nötr gerilimin bilinmesine gereksinim kalmaz. Bu metotun düşük hızlardaki integrasyonlarda bir hata toplama sorunu vardır. Metot çok fazla hesaplama içerir ve parametre değişimlerine karşı hassastır. Kompleks algoritmaların çözülebilmesi için pahalı bir işlemci gerekir. Fırçasız DC Motor
Full transcript