Because of its high efficiency, high power density, and low cost, the synchronous brushless DC (BLDC) motor is increasingly used in industrial settings, particularly in solar DC air conditioning systems and household applications. In this article, we provide a method for measuring the characteristics of BLDC motors used in solar-powered DC air conditioning systems. The main source is solar energy, which is widely available, environmentally friendly, and excellent for the next generation. This essay discusses how changing the brushless DC motor's speed can adjust the air conditioner's output in accordance with the size of the room. Under the guidance of the Matlab program, the identification techniques are being evaluated through simulation.
PL
Ze względu na wysoką wydajność, dużą gęstość mocy i niski koszt, synchroniczny bezszczotkowy silnik prądu stałego (BLDC) jest coraz częściej stosowany w warunkach przemysłowych, szczególnie w systemach klimatyzacji na prąd stały i zastosowaniach domowych. W artykule przedstawiamy metodę pomiaru charakterystyk silników BLDC stosowanych w systemach klimatyzacji prądu stałego zasilanych energią słoneczną. Głównym źródłem jest energia słoneczna, która jest powszechnie dostępna, przyjazna dla środowiska i doskonała dla następnych pokoleń. W tym eseju omówiono, w jaki sposób zmiana prędkości bezszczotkowego silnika prądu stałego może dostosować moc wyjściową klimatyzatora do wielkości pomieszczenia. Pod kierunkiem programu Matlab techniki identyfikacji są oceniane poprzez symulację.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper proposed a speed control technique for Brushless Direct Current Motor (BLDC) using a Programmable Logic Control (PLC) unit. The BLDC has been widely used in many industrial applications because of its excellent structure and high performance because it needs minor maintenance requirements. A PLC is an industrially hardened computer-based unit that performs discrete or continuous control functions in various processing plants and factory environments. A closed-loop control method has been developed to maintain the motor's speed within acceptable limits and equal to the reference speed. The speed signal has been taken from a tachometer that is coupled with the rotor of the motor. The simulation result of the PLC software (logo soft comfort) gives good results for the motor's speed control. The most crucial idea of this project is that the PLC will do almost all the control actions. That is, it will compare the reference with the measured speed, then this error will be fed to the PWM block inside the PLC program, and finally, the controller will generate the required sequence for the gating signal.
PL
W tym artykule zaproponowano technikę kontroli prędkości dla bezszczotkowego silnika prądu stałego (BLDC) przy użyciu jednostki programowalnego sterowania logicznego (PLC). BLDC jest szeroko stosowany w wielu zastosowaniach przemysłowych ze względu na doskonałą strukturę i wysoką wydajność, ponieważ wymaga niewielkich wymagań konserwacyjnych. PLC to przemysłowo utwardzona jednostka komputerowa, która wykonuje dyskretne lub ciągłe funkcje kontrolne w różnych zakładach przetwórczych i środowiskach fabrycznych. Opracowano metodę sterowania w pętli zamkniętej, aby utrzymać prędkość silnika w dopuszczalnych granicach i równą prędkości odniesienia. Sygnał prędkości został pobrany z obrotomierza, który jest sprzężony z wirnikiem silnika. Wynik symulacji oprogramowania PLC (logo soft comfort) daje dobre wyniki dla sterowania prędkością silnika. Najważniejszą ideą tego projektu jest to, że PLC wykona prawie wszystkie czynności kontrolne. Oznacza to, że porówna odniesienie ze zmierzoną prędkością, następnie ten błąd zostanie podany do bloku PWM w programie PLC, a na końcu sterownik wygeneruje wymaganą sekwencję dla sygnału bramkującego.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki analizy falownikowego napędu pompy hydraulicznej w układzie sterowania objętościowego z zastosowaniem typowych silników, tj. indukcyjnego klatkowego (IM), bezszczotkowego prądu stałego (BLDC) oraz synchronicznego ze wzbudzeniem od magnesów trwałych (PMSM). W analizie uwzględniono metody sterowania prędkością kątową silników: skalarną (v/f=const, silnik IM) polowo-zorientowaną (FOC, silniki IM i PMSM) oraz układ z regulatorem PI (silnik BLDC). Celem analizy było porównanie wymienionych silników i metod sterowania pod kątem ich zastosowania do napędu hydraulicznej stacji zasilającej z pompą o stałej wydajności. Badania laboratoryjne przeprowadzono dla napędów z silnikami o mocy ok. 2,5 kW.
EN
The problems of inverter-fed drive control of hydraulic pump in volumetric control system with use typical motors, i.e.: cage induction (IM), brushless dc (BLDC) and synchronous permanent magnet (PMSM) have been analysed. Angular velocity in closed-loop systems for each one were analysed, including the following methods: the scalar one (v/f=const, IM motor), the field-oriented control (IM and PMSM) and control system with PI controller (BLDC). The aim of the analysis was to compare the motors and control methods in terms of their effective application to the hydraulic drive of the power station with a fixed-capacity pump. The tests were carried out for the drives with motors of rated power 2,5 kW.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia system sterowania napędami elektrycznymi wbudowanymi w robota kołowo-kroczącego o 14 stopniach swobody. Przedstawiona została problematyka sterowania oraz dobór napędów do realizacji określonych funkcji, które wynikają z charakterystyki sterowania robotem. Ponadto opisano nowatorskie podejście do syntezy geometrycznej układu mechanicznego zawieszenia (celem jest odtwarzanie zadanej trajektorii przy użyciu tylko jednego napędu). Przytoczona została również problematyka projektowania regulatora prędkości układu. Optymalizacja wymienionych elementów została wykonana za pomocą algorytmu Grey Wolf Optimizer (GWO).
EN
The paper presents the control system of the electrical drives implemented in the wheel-legged robot with 14 degrees of freedom. The issues related to the control and the selection of hardware is considered. Moreover, the geometric synthesis of the mechanical system was presented (for reference trajectory tracking using one drive only). The second task was focused on the speed controller optimization. For mentioned purposes, the Grey Wolf Optimizer (GWO) was applied.
The traditional brushless DC motor uses three position sensors to realise six-step reversing control of the motor. The application of three position sensors increases the cost, whereas the sensorless control method represented by the back electromotive force method has the problem of low control accuracy. Therefore, the present research proposes the method of six-step motor reversing control by using single sensor, corrects the motor running state by using the peak-peak difference of phase current in the control process, and resultantly achieves a good control effect. The experimental results prove the control and correction method.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
There are many research on electric vehicles to reduce environmental pollution due to vehicles that use fossil fuels. The advantages of using a BLDC motor are high efficiency, high torque, reduced noise, long lifetime, and easy maintenance. Using of BLDC motors in electric vehicles is sometimes not optimal due to varying set points and presence of loads. Then a speed motor is needed to be controlled so the motor can work properly. In this research using the Artificial Neural Network (ANN) method. The ANN on this speed controller is practical as a 3-phase inverter input voltage control so the speed of BLDC motor can match the set point. In the simulation in this research, controlled based ANN is applied to electric buses with large torque, from the simulation it can be seen that Controlled based ANN can work well.
PL
Istnieje wiele badań dotyczących pojazdów elektrycznych mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska przez pojazdy wykorzystujące paliwa kopalne. Zalety stosowania silnika BLDC to wysoka sprawność, wysoki moment obrotowy, obniżony poziom hałasu, długa żywotność i łatwa konserwacja. Stosowanie silników BLDC w pojazdach elektrycznych czasami nie jest optymalne ze względu na różne nastawy i obecność obciążeń. Następnie konieczne jest sterowanie prędkością silnika, aby silnik mógł działać prawidłowo. W badaniach wykorzystano metodę Sztucznej Sieci Neuronowej (ANN). SSN na tym regulatorze prędkości jest praktycznym sterowaniem napięcia wejściowego falownika 3-fazowego, dzięki czemu prędkość silnika BLDC może być zgodna z wartością zadaną. W symulacji w niniejszych badaniach, kontrolowany SSN jest stosowany do autobusów elektrycznych o dużym momencie obrotowym, z symulacji widać, że SSN w oparciu o sterowanie może dobrze działać.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The existence of technologies such as electric motors such as the Brushless DC Motor become one of the solutions to replace the fossilfueled engine. In order for the BLDC motor to rotate at controlled speed, a closed system is needed which can correct the actual speed or error when the BLDC motor is spinning. In this final project the speed control method used is Pulse Width Modulation (PWM) and the actual speed feedback will be controlled using fuzzy logic controller so that the actual speed can be set according to the desired speed. In this paper, compared two control method FLC and artificial neural network (ANN). Therefore the simulation and implementation are made and the data obtained that the results of the implementation that have been made are approaching from the simulation results. The difference between the results of the implementation and the simulation is because when implementing the speed sensor used has an average error of 2.11% so that the resulting actual speed also varies. From the results of the implementation data, errors that occur up to 1.28%. Simulation result have an average error of 58.9% with ANN.
PL
Istnienie technologii, takich jak bezszczotkowy silnik prądu stałego, stało się jednym z powodów zastępujących silnik zasilany paliwem kopalnym. Aby silnik BLDC obracał się z kontrolowaną prędkością, potrzebny jest zamknięty system, który może skorygować rzeczywistą prędkość lub błąd, gdy silnik BLDC się obraca. W tym projekcie zastosowaną metodą sterowania prędkością jest modulacja szerokości impulsu (PWM), a rzeczywiste sprzężenie zwrotne prędkości będzie sterowane za pomocą sterownika logiki rozmytej, tak aby można było ustawić rzeczywistą prędkość zgodnie z żądaną prędkością. W artykule porównano dwie metody sterowania FLC i sztuczną sieć neuronową (ANN). Dlatego przeprowadzana jest symulacja i implementacja, a uzyskane dane wskazują, że wyniki wdrożeń, które zostały wykonane, zbliżają się do wyników symulacji. Różnica między wynikami implementacji a symulacją polega na tym, że podczas implementacji zastosowany czujnik prędkości ma średni błąd wynoszący 2,1%, więc wynikająca z tego rzeczywista prędkość również się zmienia. Z wyników danych wdrożeniowych błędy, które występują, sięgają 1,28%. Wynik symulacji ma średni błąd 58,9% z SSN.
Conventional boost converters are widely used for connecting low-voltage power sources and inverters in motor control. However, a large filter capacitor bank is often used to reduce DC-link ripples that occur when an inverter is connected to a boost converter. Otherwise, significant voltage and current perturbations can impact on battery performance degradation and cause torque ripple, speed ripple and vibration in brushless DC (BLDC) motors. To suppress the converter’s DC-link ripple, this paper proposes a new control strategy for boost converter controller to generate low-ripple DC-link voltage or current at different motor speeds. In the proposed method, observers are designed to adaptively estimate the DC-link voltage and current harmonics. The harmonic terms are used as feedback signals to calculate the DC converter’s duty cycle. The entire control model is implemented on an embedded system, and its robustness is verified by simulation and experimental results that show the DC-link voltage and current ripples can be reduced by about 50% and 30%, respectively.
W pracy przedstawiono wyniki badań identyfikacyjnych siły elektromotorycznej silnika BLDC (ang. brushless dc motor) przeznaczonego do autonomicznych aparatów latających (ang. UAV – unmanned aerial vehicle). Siła elektromotoryczna jest powszechnie uwzględniana w równaniach matematycznych opisujących modele silników BLDC. Ponadto jest źródłem informacji dla realizacji zadań identyfikacji orientacji wirnika względem stojana, procedury startowej i procedur sterowania. Z dotychczasowej analizy literatury wynika, że podczas projektowania algorytmów sterowania często zakłada się idealny kształt back-EMF. Niniejsza praca przedstawia wyniki badań identyfikacyjnych siły elektromotorycznej podczas pracy generatorowej jak i indukowanej w trakcie normalnego działania dla różnych prędkości obrotowych.
EN
This paper shows results of identification experiments of electromotive force in BLDC motor, which is typically used in unmanned aerial vehicles - UAV. Electromotive force is commonly included in equations of mathematical model of BLDC drives. Moreover, it is source of information for identification of orientation of the rotor relative to the stator, start-up procedure and control algorithms. The literature analysis shows, that during development of control algorithms, the back electromotive is often assumed to be ideally shaped. This paper shows results of identification of electromotive force during normal and generator work for different angular speeds.
The purpose of this paper was to present a method for the estimation of the rotor speed and position of brushless DC (BLDC) motor. The BLDC motor state equations were developed, and the model was discretised. Extended Kalman filter has been designed to observe specific states from the state vector, needed for the sensorless control (rotor position) and to determine the speed, which may be useful to use as a feedback for the controller. A test was carried out to determine the noise covariance matrices in a simulation manner.
W artykule omówiono sterowanie silnika bezszczotkowego prądu stałego małej mocy oraz zjawiska występujące w rzeczywistym silniku. Zaprezentowano także sposób sterowania bezszczotkowego silnika prądu stałego. Zrealizowano także własny sterownik małej mocy, umożliwiający płynny rozruch i kontrolę prędkości obrotowej silnika do 3 tys. obrotów i napięciu zasilającym do 32V DC. W niniejszym artykule zostały także zaprezentowane wyniki z przeprowadzonych pomiarów sterowania silnikiem BLDC używanym w pojazdach samochodowych, głównie w ciężarowych i autobusach.
EN
The article discusses low-power brushless motors and control modules that are used, among others, in trucks and buses. Also presented are methods of controlling brushless DC motors. The own low power controller was also implemented, enabling smooth start-up and control of the engine speed up to 3,000 revolutions and supply voltage up to 32V DC. This article also presents the results of the measurements of BLDC motor control used in automotive vehicles, mainly in trucks and buses.
W artykule zaprezentowano sterownik silnika BLDC małej mocy. Autorzy zaproponowali rozwiązanie, w którym komutacja jest wykonywana przez układ kombinacyjny na podstawie sygnałów z czujników Halla. Sygnały te wykorzystano również do określenia prędkości kątowej wirnika. Funkcję pomiaru oraz regulacji prędkości pełni układ mikroprocesorowy. Sprzętowy komutator powinien odciążyć procesor, co pozwoli na wykorzystanie układów o niższej mocy obliczeniowej. W dalszej części artykułu opisano przeprowadzone badania eksperymentalne, prezentujące działanie omawianego sterownika. Otrzymane wyniki potwierdzają przewidywane zachowanie układu.
EN
The article presents a low power BLDC motor driver. The authors proposed a solution in which commutation is performed by a combination system based on signals from Hall sensors. These signals were also used to determine the angular velocity of the rotor. The function of measurement and speed control is the microprocessor circuit. Hardware commutation should relieve the processor, which will allow to use systems with lower computing power. The following section describes the experimental studies that presented the operation of the controller. The results confirm the predicted effect of the system.
The paper describes an efficient method of magnetization of permanent magnets, mounted on synchronous and BLDC motor rotors, which employs an air coil. A developed mathematical model of an electromagnetic circuit is presented, which was simulated in an ANSYS-MAXWELL environment. The performed simulations and experimental tests allowed optimization of the physical process of magnetization of permanent magnets mounted on an electrical machine rotor. The adopted method allowed achieving more favourable conditions of magnetization – less financial expenditure allowed to achieve the same results.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano zmodyfikowaną modulację unipolarną, która pozwala na łatwe przejście z pracy silnikowej od generatorowej. Metoda to bazuje na dodatkowych impulsach sterujących tranzystorami (jest to rozszerzenie typowej dla silnika BLDC unipolarnej modulacji z impulsującym jednym tranzystorem). Przedstawiony został również układ regulacji silnika BLDC, w którym wprowadzono ideę prostownika logicznego.
EN
The article describes modified method of unipolar modulation. The method allows for an easy transition from motoring to generating. It is based on additional transistor-controlling impulses (this is an extension of unipolar modulation with one impulsing transistor typical of a BLDC motor). It also demonstrates a regulation system for a BLDC motor, which implements the concept of a logic rectifier.
This paper presents detailed models of small aerial unmanned vehicle’s subsystems like propeller, BLDC motor or Li–poly batery. Furthermore, more accurate dynamic model of Tricopter is described. This, multi–system model can be used to synthesize pecise controller which may have the advantage in hazardous situations.
PL
W niniejszym artykule zaprezentowano modele poszczególnych podsystemów wchodzących w skład bezzałogowych statków latających. Opisano między innymi zespół napędowy składający się z silnika bezszczotkowego (BLDC) i śmigła oraz akumulator litowo-polimerowy. Dodatkowo zaproponowano dokładniejszy model dynamiki lotu tricoptera. Przytoczone modele można wykorzystać do syntezy bardziej optymalnego regulatora, który może mieć przewagę w krytycznych sytuacjach.
In paper introduced a review of modern traction vehicle drive system with induction motors drive system (PMSM with a single or dual rotor) or BLDC motor with different configuration of magnetic circuit. For particular part of drive system proposed a quasi intelligent control system version smart control, enables multicriterial, predictive control of vehicle work system. In the paper presented also a selected diagnostic procedures enables monitoring of exploitations parameters, and prediction of probable failure state. For different vehicle work state realized a simulation models and crash test a computer models of exploitations failure
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę wyznaczania czasu komutacji silników PM BLDC z uwzględnieniem przede wszystkim zmiennej wartości fazowej siły elektromotorycznej oraz dodatkowo niezerowej rezystancji uzwojeń, niezerowej wartości spadku napięcia na diodach komutatora elektronicznego oraz przy założeniu wykładniczego przebiegu prądu fazowego podczas komutacji.
EN
In the paper a method for determining the commutation time of PM BLDC motors was presented. The proposed method takes into account first and foremost variable phase electromotive force and, additionally, a non-zero winding resistance, a non-zero diode voltage drop and an exponential waveform of phase current during commutation.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę wyznaczania czasu komutacji silników PM BLDC. Dotychczas znane metody wyznaczania czasu komutacji zakładały szereg uproszczeń, jak na przykład liniową zmianę prądu fazowego, zerową rezystancję uzwojeń czy też pomijały spadki napięć na diodach. W zaproponowanej metodzie uwzględniono te wartości, a obliczenia wykonano w oparciu o fazowy schemat zastępczy. Wyniki uzyskane za pomocą zaproponowanej metody zostały zweryfikowane laboratoryjnie.
EN
The article presents a method for determining the commutation time of PM BLDC motors. Previously known methods for determining the commutation time assumed a number of simplifications, such as the linear variation of the phase current, zero winding resistance and neglected the voltage drops on the diodes. The proposed method takes into account these values. Calculations in proposed method was carried out using the equivalent phase circuit. The results obtained by the proposed method has been verified in laboratory.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę bezczujnikowego sterowania wysokoobrotowego silnika PM BLDC bazującą na napięciach międzyprzewodowych silnika. Ponadto w artykule porównano niniejszą metodę z innymi bezczujnikowym metodami sterowania pod kątem możliwości implementacji w silniku wysokoobrotowym. W szczególności zwrócono również uwagę na możliwość implementacji w zależności od kąta komutacji.
EN
The paper presents a sensorless control method based on phase-to-phase voltages of a high-speed PM BLDC motor. In addition, the paper compares this method with other sensorless control methods considering the possibilities of implementation in a high-speed motor. In particular, also highlighted the possibility of implementation depending on the commutation angle.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono podstawowe typy silników z magnesami trwałymi stosowane w napędach elektrycznych. Omówiono budowę wirników, różnice konstrukcyjne oraz wskazano podstawowe wady i zalety silników synchronicznych z magnesami trwałymi (PMSM) i silników bezszczotkowych prądu stałego (BLDC). Omówiono wady i zalety pojazdów z napędami elektrycznymi oraz podstawowe kryteria, jakimi należy się kierować chcąc zastosować silniki z magnesami trwałymi w pojazdach sportowo-rekreacyjnych.
EN
In the paper basic types of permanent magnet motors used in electric drives was described. Rotors construction differences and points the basic advantages and disadvantages of permanent magnets synchronous motors (PMSM) and brushless DC motors (BLDC) were described. In the paper discusses the advantages and disadvantages of electric vehicles and the basic criteria that should be guided wanting to use permanent magnet motors in sports and recreation vehicles.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.