Bezszczotkowe silniki prądu stałego : konstrukcje i sterowanie

• Autorzy: Goryca Z.

Warianty tytułu

EN

BLDC motors : construction and control

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule pokazano podstawowe konstrukcje bezszczotkowych silników prądu stałego i określono ich główne zalety w porównaniu z innymi silnikami. W grupie silników o mocy do 5 kW silniki te mają sprawność wyższą o około 10% niż wszystkie inne silniki i jest to główny argument do ich stosowania. Ponadto silniki te mają dużą trwałość, pracują cicho i są niezawodne. Pokazano strukturę prostego i taniego układu sterowania zapewniającego regulację prędkości obrotowej, zmianę kierunku wirowania, hamowanie i ograniczanie wartości prądu na określonym poziomie. Układ sterowania realizujący te zadania wykorzystuje informację o położeniu wirnika pochodzącą z czujników hallotronowych lub optycznych. Sposoby umieszczania takich czujników i wpływ miejsca ich umieszczenia na pracę napędu omówiono w końcowej części pracy.

EN

The paper presents basic constructions of BLDC motors and their main advantages in comparison with other motors. Their efficiency is higher about 10% than the efficiency of others in the group of motors powered up to 5kW. These motors are highly durable and reliable and are characterized by noiseless work . The structure of simple and cheap controlling device allowing for the change of rotational speed, the direction of rotation, braking and limitation of the current has been presented. The controlling circuit exploits information coming from hall and optic sensors to determine the position of the rotor. The manner of the placement of sensors and the influence of their position on the work of the whole system has been described at the end of this paper.

Słowa kluczowe

PL

bezszczotkowy silnik prądu stałego; konstrukcja; sterowanie

EN

BLDC motor; construction; control

• Wydawca: INFOTECH
• Czasopismo: Automatyka, Elektryka, Zakłócenia
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 4, Nr 3(13)
• Strony: 56--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., rys.

Twórcy

autor

Goryca Z.

• Politechnika Radomska

Bibliografia

• [1] S. Wiak, H. Welfle: Silniki tarczowe w napędach lekkich pojazdów elektrycznych, Monografia, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź (2001).
• [2] Z. Goryca: Układ napędowy z silnikiem bezszczotkowym, XIII Sympozjum Mikromaszyny i Serwonapędy, Krasiczyn (2002), 347-352.
• [3] Z. Goryca, J. Szczypior: Układ napędowy skutera elektrycznego, X Konferencja Naukowa trakcji Elektrycznej SEMTRAK, Zakopane (2002), 183-192.
• [4] Z. Goryca, J. Szczypior: Napęd skutera elektrycznego bezszczotkowym silnikiem z wysokoenergetycznymi magnesami trwałymi, Conference MET, Pułtusk (2003), 156-160.
• [5] Z. Goryca: Niskonapięciowy układ napędowy z bezszczotkowym silnikiem prądu stałego, X Konferencja Problemy Eksploatacji Maszyn i Napędów Elektrycznych, Ustroń (2003), 59-61.
• [6] T. Glinka: Maszyny elektryczne wzbudzane magnesami trwałymi, Wydawnictwo Politechniki śląskiej, Gliwice 2002.
• [7] Z. Goryca, M. Ziółek: Moment zaczepowy w silniku z cylindrycznym uzwojeniem, Przegląd Elektrotechniczny, 84 (2008), n. 6, 169-171.
• [8] I. Dudzikowski, L. Pawlaczyk: Maszyny prądu stałego o magnesach trwałych i ich sterowanie - stan aktualny i perspektywy rozwoju. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Elektryka z. 176, Gliwice 2001.
• [9] H. Chen, C. Liaw: Current-mode control for sensorlessBLDC drive with intelligent commutation tuning, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 17, No 5, 2002, p. 747-756.
• [10] N. Ertugrul, P. Acarnley: A New algorithm for sensor less operations of permanent magnet motors, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 30, No 3, 1994, p. 126-133.
• [11] Z. Goryca: Ocena dokładności pozycjonowania reluktancyjnego silnika skokowego na podstawie pomiaru prądu, Międzynarodowe XII Sympozjum Mikromaszyny i Serwonapędy, Kamień śląski, 10- 14 września 2000, s. 520-525.
• [12] Z. Goryca: Napęd z bezczujnikowym, bezszczotkowym silnikiem prądu stałego, XLII International Symposium on Electrical Machines SME2006, Cracow, Poland, July 3-6, 2006, s. 359-362.
• [13] Z. Goryca, A. Pakosz: Bezczujnikowe sterowanie bezszczotkowego silnika prądu stałego, Przegląd Elektrotechniczny nr 6, 2008, s. 172-174.
• [14] D. Janiszewski: Nowy obserwator oparty na filtrze Kalmana dla bezczujnikowego napędu z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, SENE, Łódź 2007, s. 181-186.
• [15] R. Kumar, S.V. Padmanaban: An Artificial neural network based rotor position estmation for sensorless permanent magnet brushless motor drive, 32 Annual Conference on IEEE Industrial Electronics, IECON 06, 2006, p. 649-654.
• [16] K. Krykowski: Silnik PM BLDC w napędzie elektrycznym analiza, właściwości, modelowanie, Wydawnictwo Politechniki śląskiej, Gliwice 2011.
• [17] B. Mrozek: Projektowanie regulatorów rozmytych w środowisku MATLAB/Simulink, Pomiary, Automatyka i Robotyka, nr 11 2006, s. 5-12.
• [18] B.G. Park, T.S. Kim, J.S. Ryu, d.S. Huyn: Fuzzy back EMF observer for improving performance of sensor less brushless DC motor drive, Power Electronics Conference and Exposition 2006, APEC 06, p. 674-678.
• [19] T. Siostrzonek: Bezczujnikowy układ napędowy z bezszczotkowym silnikiem prądu stałego z magnesami trwałymi sterowany systemem proporcjonalnym do momentu, Rozprawa doktorska, AGH, Kraków, 2008.
• [20] K. Zawirski: Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2005.