Metody sterowania silników BLDC

• Autorzy: Goryca Z.

Warianty tytułu

EN

Controlling methods of BLDC motors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono przegląd metod sterowania silników BLDC oraz podstawowe struktury układów sterowania tych silników. Bezszczotkowe silniki prądu stałego znajdują coraz szersze zastosowania głównie z powodu wysokiej sprawności i dużej trwałości. Ponadto nie wymagają one częstych przeglądów i konserwacji i nie wywołują dużego hałasu. Największą ich wadą jest znaczna cena związana z ceną magnesów trwałych oraz konieczność współpracy z elektronicznym komutatorem. Malejące ceny elementów elektronicznych, duża skala integracji elektronicznych układów zasilania i sterowania oraz wysoki koszt energii elektrycznej sprawiają, że napęd z silnikiem BLDC jest konkurencyjny w stosunku do napędu z asynchronicznym silnikiem klatkowym o regulowanej prędkości obrotowej. W przeważającej liczbie zastosowań silnik BLDC może być wyposażony w niezawodny, prosty i tani komutator elektroniczny realizujący regulację prędkości obrotowej, zmianę kierunku wirowania i ochronę przeciążeniową. Wyeliminowanie czujników położenia i związanych z nimi połączeń w obecnie rozwijanych, bezczujnikowych układach sterowania podnosi niezawodność i zmniejsza cenę napędu z silnikiem BLDC.

EN

The paper presents the review of controlling methods for BLDC motors. The construction of BLDC motors, the manners of determination of the stator position with the use of sensors have been widely illustrated on the examples. The paper contains thorough description of sensor less controlling methods. In these methods the position of rotor is estimated on the basis of BFEM, mathematical models, currents and voltages measurements being aided with fuzzy logic and neural networks. The estimation of the position of stationary rotor is hard to realize, thus HPI method or sequence of switching and monitoring of current pulses are used. At linear magnetic circuit, the initial estimation of rotor position and motor start in open loop circuit is performed. At present, the simple circuits equipped with position sensors are the cheapest and reliable solution.

Słowa kluczowe

PL

silnik BLDC; sterowanie

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 66, nr 32, t. 1
• Strony: 32--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Goryca Z.

• Politechnika Radomska,Wydział Transportu i Elektrotechniki, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

Bibliografia

• [1] CHEN H., LIAW C., Current-mode control for sensor less BLDC drive with intelligent commutation tuning, IEEE Transactions on Power Electronics, 2002, Vol. 17, No. 5, 747–756.
• [2] ERTUGRUL N., ACARNLEY P., A New algorithm for sensor less operations of permanent magnet motors, IEEE Transactions on Industry Applications, 1994, Vol. 30, No. 3, 126–133.
• [3] GLINKA T., Maszyny elektryczne wzbudzane magnesami trwałymi, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002.
• [4] GORYCA Z., Ocena dokładności pozycjonowania reluktancyjnego silnika skokowego na podstawie pomiaru prądu, Międzynarodowe XII Sympozjum Mikromaszyny i Serwonapędy, Kamień Śląski, 10–14 września 2000, 520–525.
• [5] GORYCA Z., Napęd z bezczujnikowym, bezszczotkowym silnikiem prądu stałego, XLII International Symposium on Electrical Machines SME2006, Cracow, Poland, July 3–6, 2006, 359–362.
• [6] GORYCA Z., Niskonapięciowy układ napędowy z bezszczotkowym silnikiem prądu stałego, X Konferencja „Problemy Eksploatacji Maszyn i Napędów Elektrycznych”, Ustroń, 28–30 maja 2003, 59–61.
• [7] GORYCA Z., PAKOSZ A., Bezczujnikowe sterowanie bezszczotkowego silnika prądu stałego”, Przegląd Elektrotechniczny, 2008, nr 6, 172–174.
• [8] JANISZEWSKI D., Nowy obserwator oparty na filtrze Kalmana dla bezczujnikowego napędu z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, SENE, Łódź 2007, 181–186.
• [9] KUMAR R., PADMANABAN S.V., 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, 649–654.
• [10] KRYKOWSKI K., Silnik PM BLDC w napędzie elektrycznym analiza, właściwości, modelowanie, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011.
• [11] KRYKOWSKI K., BODORA A., Dwustrefowa praca silników bezszczotkowych PM BLDC, SENE, Łódź 2003, 273–278.
• [12] MROZEK B., Projektowanie regulatorów rozmytych w środowisku MATLAB/Simulink, Pomiary Automatyka i Robotyka, 2006, nr 11, 5–12.
• [13] PARK B.G., KIM T.S., RYU J.S., HUYN D.S., Fuzzy back EMF observer for improving performance of sensor less brushless DC motor drive, Power Electronics Conference and Exposition, 2006, APEC 06, 674–678.
• [14] SIOSTRZONEK T., Bezczujnikowy układ napędowy z bezszczotkowym silnikiem prądu stałego z magnesami trwałymi sterowany systemem proporcjonalnym do momentu, rozprawa doktorska, AGH, Kraków 2008.
• [15] WIŚNIEWSKI J., KOCZARA W., DOBROŃ P., Analiza momentu rozruchowego silnika z magnesami trwałymi przy zastosowaniu metody HPI, Przegląd Elektrotechniczny, 2010, No. 2, 77–81.
• [16] WIŚNIEWSKI J., JAKUBOWSKI P., KOCZARA W., Metoda PIPCRM do identyfikacji położenia biegunów silnika z magnesami trwałymi o polu osiowym w układzie napędowym bez czujnika mechanicznego, XLII Międzynarodowe Sympozjum Maszyn Elektrycznych, Poznań 2007, 276–279.
• [17] ZAWIRSKI K., Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2005.