مقاله کنترل دور موتورهای DC بدون جاروبک با استفاده از تراشه MC33035

مقاله کنترل دور موتورهای DC بدون جاروبک با استفاده از تراشه MC33035

مقاله کنترل دور موتورهای DC بدون جاروبک با استفاده از تراشه MC33035

فصل اول 

مقدمه 2

مواد آهنربای دایم 3

اصول آهنربای دایم 3

مواد آهنربای مدرن 7

خواص مغناطیس 8

خواص حرارتی 10

تأثیر آهنرهای Nd- Fe- R روی طراحی موتور 11

طراحی BLDC موتورها 13

سمبلها 13

تعیین معادلات 15

عملکردها 16

شیوه اندازه‌گیری و ابعاد موتور 17

ملاحظات طراحی 19   

آنالیز بروش عنصر محدود 20

مقایسه BLDC موتور با موتورهای DC و AC 24

فصل دوم 

توصیف سیستمهای تحریک برای BLDC موتور 28

مبدل بوست AC/DC 28

کنترلر موتور DC بدون جاروبک 35

مقدمه 45

توصیف عملکردی 46

دکدر وضعیت رتور 46

آمپلی فایر خطا 48

نوسانگر 49

مدولاتور پهنای پالس 49

حد جریان 50

قفل ولتاژ پایین 52

خروجی خطا 52

خروجی تحریک کننده‌ها 54

خاموشی گرمایی 55

کاربرد سیستم 64

یک سو سازی موتور سه فازی 64

کنترلر مدار بسته سه فازی 69

مقایسه تغییر فاز حسگر 71

یکسوسازی موتور دو و چهار فازی 72

کنترل موتور جاروبکی 77

ملاحظات طرح 78

معکوس کننده (INVERTER) 79

پیوست

IC های اثر هال 82

ICMC33039 84

مشخصات فنی و نمودارهای مرتبط با MC33035 IC 87

منابع و مراجع 89

مقدمه

امروزه کاربرد وسیع موتورهای الکتریکی در بخشهای مختلف و در زندگی روزمره در مصارف خانگی و مصارف صنعتی آنچنان وسعت یافته که تصور دنیای موجود بدون موتورهای الکتریکی اگر نگوییم غیر ممکن باید گفت غیر قبل تصور می‌باشد. پس از طراحی و ساخت اولین نمونه ماشین الکتریکی توسط ارستد این ماشینها تغییر و تحولات بزرگی را در دهه‌های اخیر پذیرا بوده‌اند  جهت گیری عمومی این تغییرات افزایش راندمان و بهبود کیفیت کار ماشین همراه با کاهش وزن و حجم و قیمت تمام شده بوده است. گر چه تجمع تمامی این مولفه‌ها همیشه در یک طرح ممکن نیست اما طراحان ماشینهای الکتریکی بر اساس تجربه دانش و هنر خویش همیشه سعی در تلفیق آنها نموده‌اند.

تحقیق فوق در رابطه کنترل دور موتورهای DC بدون جاروبک بوده که شامل دو بخش طراحی و کنترل می‌باشد. که در بخش طراحی به نحوة طراحی بکمک نرم افزار و روابط و فرمولهای حاصله برای توان و گشتاور اشاره شده و در بخش کنترل نحوه کنترل  دور موتور بکمک تراشته‌های MC33035 و MC33039 بیان گردیده است. و مدارات و عناصر مرتبط با تراشه‌های کنترلی نیز آورده شده است.

مواد آهنربای دائم

آهنرباهای دائم ممکن است در ماشینهای الکتریکی برای ایجاد تحریک، تولید خواص مشابه الکترومغناطیسهای تحریک شده با جریان مستقیم، مورد استفاده قرار گیرند. یک آهنربای دائم مفید می‌باشد زیرا انرژی مغناطیسی را ذخیره می‌کند و این انرژی صرف عملکرد وسیله نمی‌گردد. نقشی را که این انرژی ایفا می‌کند قابل مقایسه با یک کاتالیزور در یک واکنش شیمیایی است. هنگام کار در محدوده طبیعی، آهنربا انرژی‌اش را برای یک دوره نامحدود از زمان حفظ می‌کند. باید توجه نمود که اگر میدان مغناطیسی با استفاده از آهنربای الکتریکی به جای آهنربای دائم ایجاد شود، انرژی میدان تحریک همچنان باقی می‌ماند. با این حال قدری انرژی، یعنی تلفات اهمی جریان تحریک، از بین خواهد رفت.

طراحی BLDC موتورها

یک شکل از طراحی کلاسیک را می توان با کمک مثالی از یک بالن شرح داد. چنانچه قسمتی از یک بالن را فشار بدهید باعث برآمده شدن قسمت دیگر آن می‌گردد. این از وظایف یک مهندس طراح است که بداند کجا را فشار داده و اثر برآمده شدن را باید در کجا مشاهده نماید. یکی از متداول‌ترین روشهای طراحی شامل تصمیماتی است که  که توسط طراح گرفته می‌شود. که مبتنی بر علم و تجربه است. امروزه تمایل به طراحی با استفاده از بسته‌های نرم افزاری که عناصر کم و مدرنی آنها را تشکیل داده است، بعنوان مثال ماگست، ماگسافت موتور- کد، ANSYS ، Magnet، Elux وخیلیهای دیگر رو به فزونی گذاشته شده است. طراحی ما در اینجا توسط آزمایشات ، تجربه‌‌ها آنالیزهایی که مبتنی بر آنالیز FE با استفاده از بسته نرم اقراری Maxwell 2 D می باشد، بشدت تأثیر پذیر خواهد بود.

موضوع مورد بحث ما در واقع طراحی یک موتور است، بطوریکه نه تنها به تجهیزات رقابتی انرژی 2003 دست یابیم بلکه در عمل تیر به نتایج  خوبی دست پیدا کنیم. در ادامه بحث فرآیند طراحی از نظر جزئیات شرح داده می شود و در نهایت تأثیر پارامترهای طراحی که مبتنی بر آنالیز FE و نتایج آزمایشگاهی و تجربی می‌باشد، ارائه خواهد شد.