بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله کنترل سرعت موتور دی سی بدون جاروبک 1 با استفاده از کنترلکننده نوع M پیشنهاد میگردد. این کنترلکننده از سه زیر کنترلکننده فازی یک بعدی که ورودی هر یک به ترتیب خطا، تغییرات خطا و تغییرات تغییرات خطای سرعت موتور BLDC می باشد تشکیل شده است. خروجی این سه زیر کنترلکننده پس از وزن دار شدن جمع میشوند تا سیگنال خروجی کنترلکننده فازی نوع M تشکیل شود.
کنترلکننده فازی نوع M نسبت به یک کنترلکننده فازی 3 بعدی از قوانین فازی کمتری استفاده کرده و بدون نیاز به معادلات موتور، خطای حالت دایمی و پاسخ گذرای مناسبی را برای سرعت موتور BLDC ، فراهم میکند. در این مقاله برای تحلیل و بررسی عملکرد کنترلکننده پیشنهادی برای کنترل سرعت موتور BLDC، ازشبیهسازی در محیط سیمولینک MALAB استفاده شده است.
.1 مقدمه
هدف این مقاله طراحی کنترلکننده فازی نوع [11] M جهت کنترل سرعت موتورBLDC میباشد. کنترلکننده مذکور علاوه برکم کردن قوانین فازی، خطای حالت دائمی و پاسخ گذرای سرعت موتور BLDC را بهبود می بخشد. کنترلکننده پیشنهادی در محیط MATLAB/Simulink بر روی موتور BLDC شبیهسازی شده و نتایج آن مورد بررسی قرار گرفته است.
در بخش دوم این مقاله، معرفی و مدلسازی موتور BLDC انجام میشود. کنترلکننده فازی نوع M در بخش سوم تشریح میشود. در بخش چهارم نیز به منظور بررسی عملکرد کنترلکننده پیشنهادی ، نتایج حاصل شده از کنترلکننده فازی نوع M با نتایج بدست آمده از یک کنترلکننده PI برای کنترل سرعت موتور BLDC مقایسه میشود. نتیجهگیری نیز در بخش پنجم ارائه میگردد.
.2 معرفی موتور BLDC
موتور BLDC یک موتور سنکرون AC با آهنربای دائمی در روتور - بخش دوار - و سیمپیچی استاتور - شامل 6 قطب - میباشد.آهنرباهای دائمی باعث ایجاد شار روتور میشوند و سیمپیچهای استاتور، انرژی قطبهای آهنربای الکتریکی را ایجاد میکنند. روتور معادل یک نوار آهنربا توسط فاز استاتور تحریک شده، جذب میشود. با استفاده از توالی مناسب برای تامین فاز استاتور، یک میدان دوار در استاتور ایجاد شده و حفظ میشود. ناهماهنگی فاز بین روتور و میدان دوار برای تولید گشتاور، باید کنترل شود و این هماهنگسازی بستگی به اطلاعات از موقعیت روتور دارد.
موتورهای سنکرون آهنربای دائم را میتوان در بسیاری از زمینهها طبقهبندی کرد، یکی از آنها وابسته بودن به مشخصات نیروی محرکه الکتریکی - - EMF است. در موتور جریان مستقیم بدون جاروبک - BLDC - و موتور سنکرون آهنربای دائم - PMSM - ، با توجه به شکل موتور سنکرون، EMF بازگشتی تعریف میشود هر دو موتور BLDC و PMSM دارای آهنرباهای دائمی در روتور هستند اما در توزیع شار و مشخصات EMF بازگشتی متفاوت عمل میکنند.
برای دریافت بهترین نتیجه از عملکرد موتور سنکرون، شناسایی نوع موتور به منظور اعمال مناسبترین نوع کنترل مهم است. در اصل موتور BLDC در همه زمانها، به میزان تحریک جفت فاز که میتواند بالاترین گشتاور را تولید کند وابسته است. برای بهینهسازی این اثر، شکل EMF بازگشتی به صورت ذوزنقه است. ترکیبی از یک جریان DC با EMF بازگشتی ذوزنقهای نظریه تولید یک گشتاور ثابت را ممکن میسازد. شکل 1 موتور BLDC با یک روتور جفت قطب آهنربای دائم و شکل 2 شکل موج الکتریکی در دو فاز در عمل و ریپل گشتاور را نشان میدهد.
.2.1 مدل ریاضی موتور BLDC
معادلات مربوط به مدل موتور BLDC، در - 4 - - - 1 - ارائه شده است. پیشفرضهای زیر برای این مدل در نظر گرفته میشود - 1 سه سیم پیچ فاز متقارن هستند. - 2 اشباع مغناطیسی در نظر گرفته نمیشود. - 3 تلفات پسماند و گردابی در نظر گرفته نشده است..[12] موتور BLDC را میتوان با استفاده از معادله - 1 - مدلسازی کرد.
