Μελέτη και κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless χρησιμοποιώντας στοιχεία FPGA ή βιομηχανικό μικροελεγκτή
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την μελέτη, το σχεδιασμό και την κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2010
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/3889 |
| id |
nemertes-10889-3889 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη Τριφασικοί αντιστροφείς BLDC motor Brushless DC motors Inverters Microcontrollers 629.89 |
| spellingShingle |
Σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη Τριφασικοί αντιστροφείς BLDC motor Brushless DC motors Inverters Microcontrollers 629.89 Αντωνάκου, Αλεξάνδρα Μελέτη και κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless χρησιμοποιώντας στοιχεία FPGA ή βιομηχανικό μικροελεγκτή |
| description |
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την μελέτη, το σχεδιασμό και την κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Η οδήγηση του κινητήρα τύπου DC Brushless γίνεται ηλεκτρονικά με τη χρήση τριφασικού αντιστροφέα ισχύος. Σκοπός λοιπόν της παρούσας εργασίας είναι η κατασκευή του παραπάνω κυκλώματος.
Ο κινητήρας τύπου DC Brushless είναι Σύγχρονος Κινητήρας Μόνιμου Μαγνήτη, επομένως το πρώτο που πραγματεύεται η διπλωματική εργασία είναι ο ορισμός κάποιων θεμελιωδών ιδιοτήτων του μαγνητικού πεδίου, και η μελέτη των χαρακτηριστικών των μαγνητικών υλικών που χρησιμοποιούνται σε αυτού του τύπου τις μηχανές.
Στη συνέχεια μελετώνται οι Σύγχρονοι Κινητήρες Μόνιμου Μαγνήτη τραπεζοειδούς και ημιτονοειδούς παλμού ως προς τα κατασκευαστικά τους χαρακτηριστικά και την αρχή λειτουργίας τους. Παρατίθενται επίσης τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματά τους σε σχέση με άλλους τύπους μηχανών και αναφέρονται κάποια πεδία στα οποία οι κινητήρες αυτοί βρίσκουν εφαρμογές. Ακόμα καταγράφονται λεπτομερώς οι μαθηματικές εξισώσεις λειτουργίας τους καθώς και η χαρακτηριστική ροπής ταχύτητας.
Στο επόμενο βήμα γίνεται μια θεωρητική ανάλυση του κυκλώματος του μετατροπέα που κατασκευάστηκε καθώς και όλων των υπόλοιπων κυκλωμάτων και στοιχείων που είναι αναγκαία για την λειτουργία του. Επιπροσθέτως, αναλύεται η μέθοδος παλμοδότησης των διακοπτικών στοιχείων του μετατροπέα, που είναι η Διαμόρφωση Εύρους Παλμών (PWM) και κατόπιν περιγράφεται αναλυτικά η κατασκευή και η υλοποίηση των παραπάνω κυκλωμάτων.
Η παρούσα διπλωματική εργασία προχωράει με την περιγραφή των ιδιοτήτων του μικροελεγκτή που χρησιμοποιήθηκε και την ανάλυση της παλμοδότησης του αντιστροφέα.
Τέλος, ολοκληρώνεται με την παράθεση και το σχολιασμό των παλμογραφημάτων που προέκυψαν μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής . |
| author2 |
Μητρονίκας, Επαμεινώνδας |
| author_facet |
Μητρονίκας, Επαμεινώνδας Αντωνάκου, Αλεξάνδρα |
| format |
Thesis |
| author |
Αντωνάκου, Αλεξάνδρα |
| author_sort |
Αντωνάκου, Αλεξάνδρα |
| title |
Μελέτη και κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless χρησιμοποιώντας στοιχεία FPGA ή βιομηχανικό μικροελεγκτή |
| title_short |
Μελέτη και κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless χρησιμοποιώντας στοιχεία FPGA ή βιομηχανικό μικροελεγκτή |
| title_full |
Μελέτη και κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless χρησιμοποιώντας στοιχεία FPGA ή βιομηχανικό μικροελεγκτή |
| title_fullStr |
Μελέτη και κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless χρησιμοποιώντας στοιχεία FPGA ή βιομηχανικό μικροελεγκτή |
| title_full_unstemmed |
Μελέτη και κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless χρησιμοποιώντας στοιχεία FPGA ή βιομηχανικό μικροελεγκτή |
| title_sort |
μελέτη και κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου dc brushless χρησιμοποιώντας στοιχεία fpga ή βιομηχανικό μικροελεγκτή |
| publishDate |
2010 |
| url |
http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/3889 |
| work_keys_str_mv |
AT antōnakoualexandra meletēkaikataskeuēkyklōmatosodēgēsēskinētēratypoudcbrushlesschrēsimopoiōntasstoicheiafpgaēbiomēchanikomikroelenktē |
| _version_ |
1771297278369202177 |
| spelling |
nemertes-10889-38892022-09-05T20:52:26Z Μελέτη και κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless χρησιμοποιώντας στοιχεία FPGA ή βιομηχανικό μικροελεγκτή Αντωνάκου, Αλεξάνδρα Μητρονίκας, Επαμεινώνδας Μητρονίκας, Επαμεινώνδας Τατάκης, Εμμανουήλ Antonakou, Alexandra Σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη Τριφασικοί αντιστροφείς BLDC motor Brushless DC motors Inverters Microcontrollers 629.89 Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την μελέτη, το σχεδιασμό και την κατασκευή κυκλώματος οδήγησης κινητήρα τύπου DC Brushless. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Η οδήγηση του κινητήρα τύπου DC Brushless γίνεται ηλεκτρονικά με τη χρήση τριφασικού αντιστροφέα ισχύος. Σκοπός λοιπόν της παρούσας εργασίας είναι η κατασκευή του παραπάνω κυκλώματος. Ο κινητήρας τύπου DC Brushless είναι Σύγχρονος Κινητήρας Μόνιμου Μαγνήτη, επομένως το πρώτο που πραγματεύεται η διπλωματική εργασία είναι ο ορισμός κάποιων θεμελιωδών ιδιοτήτων του μαγνητικού πεδίου, και η μελέτη των χαρακτηριστικών των μαγνητικών υλικών που χρησιμοποιούνται σε αυτού του τύπου τις μηχανές. Στη συνέχεια μελετώνται οι Σύγχρονοι Κινητήρες Μόνιμου Μαγνήτη τραπεζοειδούς και ημιτονοειδούς παλμού ως προς τα κατασκευαστικά τους χαρακτηριστικά και την αρχή λειτουργίας τους. Παρατίθενται επίσης τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματά τους σε σχέση με άλλους τύπους μηχανών και αναφέρονται κάποια πεδία στα οποία οι κινητήρες αυτοί βρίσκουν εφαρμογές. Ακόμα καταγράφονται λεπτομερώς οι μαθηματικές εξισώσεις λειτουργίας τους καθώς και η χαρακτηριστική ροπής ταχύτητας. Στο επόμενο βήμα γίνεται μια θεωρητική ανάλυση του κυκλώματος του μετατροπέα που κατασκευάστηκε καθώς και όλων των υπόλοιπων κυκλωμάτων και στοιχείων που είναι αναγκαία για την λειτουργία του. Επιπροσθέτως, αναλύεται η μέθοδος παλμοδότησης των διακοπτικών στοιχείων του μετατροπέα, που είναι η Διαμόρφωση Εύρους Παλμών (PWM) και κατόπιν περιγράφεται αναλυτικά η κατασκευή και η υλοποίηση των παραπάνω κυκλωμάτων. Η παρούσα διπλωματική εργασία προχωράει με την περιγραφή των ιδιοτήτων του μικροελεγκτή που χρησιμοποιήθηκε και την ανάλυση της παλμοδότησης του αντιστροφέα. Τέλος, ολοκληρώνεται με την παράθεση και το σχολιασμό των παλμογραφημάτων που προέκυψαν μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής . This diploma thesis deals with the study, design and construction of a converter topology for a DC Brushless motor drives. The project was conducted at the Laboratory of Electromechanical Energy Conversion of the Department of Electrical and Computer Engineering of School of Engineerings, of University of Patras. Three-Phase DC Brushless motors are known to be controlled electronically using three-phase voltage inverter. Therefore, the aim of this paper is to construct this circuit. DC Brushless motors are Synchronous Permanent Magnet Motors so that the first thing we deal with in this diploma thesis is the definition of some fundamental properties of the magnetic field and the study of the characteristics of magnetic materials used in this type of motors. Then we examine the synchronous permanent magnet motors with trapezoidal and sinusoidal supply on the construction characteristics and the principle of operation. We also list some of their the advantages and disadvantages compared with other types of motors and mention some areas where these motors are finding application. We also record in detail the mathematical equations of operation and the torque-speed characteristics. The next step is a theoretical analysis of the circuit of the converter that was constructed and of all the other circuits and components necessary for its operation. Furthermore, we describe the method of pulse generation which is Pulse Width Modulation (PWM) and then we describe in detail the construction and implementation of these circuits. This essay goes on to analyze the properties of the microcontroller used and finally, it concludes with oscillograph figures and measurements, occurred from the experiments transacted after the finalization of the construction. 2010-10-21T10:34:39Z 2010-10-21T10:34:39Z 2010-07-09 2010-10-21T10:34:39Z Thesis http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/3889 gr 0 application/pdf |
