HEAL DSpace

Σχεδίαση και κατασκευή κυκλώματος για την οδήγηση brushless DC κινητήρα με χρήση τεχνικών sensorless ελέγχου.

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Κατωπόδης, Παναγιώτης el
dc.contributor.author Katopodis, Panagiotis en
dc.date.accessioned 2021-06-15T08:59:54Z
dc.date.available 2021-06-15T08:59:54Z
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53557
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21255
dc.rights Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα *
dc.rights Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα *
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ *
dc.subject BLDC κινητήρας el
dc.subject Ηλεκτρονικός ελεγκτής ταχύτητας el
dc.subject Τεχνικές ελέγχου κινητήρα el
dc.subject Διαμόρφωση Εύρους Παλμών el
dc.subject Σχεδίαση και ανάλυση κυκλώματος ελέγχου BLDC κινητήρα el
dc.subject BLDC motor en
dc.subject Pulse Width Modulation (PWM) en
dc.subject Software and Hardware for controlling BLDC motor en
dc.subject Electronic Speed Controller (ESC) en
dc.subject Drive techniques of BLDC motor en
dc.title Σχεδίαση και κατασκευή κυκλώματος για την οδήγηση brushless DC κινητήρα με χρήση τεχνικών sensorless ελέγχου. el
heal.type bachelorThesis
heal.classification Εφαρμογές Μικροηλεκτρονικής el
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2021-05-24
heal.abstract Η χρήση των κινητήρων brushless DC (BLDC) έχει επεκταθεί τα τελευταία χρόνια, τόσο στις βιομηχανικές εφαρμογές, όσο και στην αγορά των οικιακών συσκευών, των κλιματιστικών και της αυτοκινητοβιομηχανίας, λόγω της υψηλής απόδοσης, της αθόρυβης λειτουργείας και της χαμηλής απαίτησης για συντήρηση. Η παρούσα διπλωματική εργασία αναλύει αρχικά, τα σημαντικότερα στοιχεία ενός κυκλώματος οδήγησης BLDC κινητήρα, το οποίο ονομάζεται ESC (Electronic Speed Controller) και του τριφασικού αντιστροφέα (3-phase inverter). Στην συνέχεια παρουσιάζονται τεχνικές οδήγησης του κινητήρα, οι οποίες διαχωρίζονται σε sensorless (χωρίς χρήση αισθητήρα) και sensored (με χρήση αισθητήρα) τεχνικές. Για την μείωση του κόστους και της πολυπλοκότητας του κυκλώματος οδήγησης, προτιμήθηκε η οδήγηση χωρίς χρήση αισθητήρα. Η μέθοδος που χρησιμοποιήσαμε στο κατασκευαστικό κομμάτι, στηρίζεται στην χρήση της τάσης BEMF, η οποία παράγεται κατά την περιστροφή του κινητήρα, για τον εντοπισμό των σημείων διέλευσης από το μηδέν, αυτής της τάσης ( zero crossing points). Με αυτό τον τρόπο είναι δυνατή η μεταγωγή έξι βημάτων, με ηλεκτρονικό μεταγωγέα (τριφασικός αντιστροφέας), για την περιστροφή του κινητήρα. Ιδιαίτερη ανάλυση γίνεται και στις υπόλοιπες μεθόδους εντοπισμού θέσης του ρότορα του BLDC μοτέρ, πέρα από την μέθοδο με τα σημεία διέλευσης από το μηδέν (ZCPs). Ακόμα, στην συγκεκριμένη πτυχιακή εργασία, αναλύεται το σήμα διαμόρφωσης εύρους παλμού ή κοινώς PWM ( Pulse Width Modulation), καθώς και οι διάφορες μορφές ενός σήματος PWM. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται, σε τεχνικές στηριζόμενες στο σήμα PWM, για τον έλεγχο του τριφασικού αντιστροφέα και κατ’ επέκταση του BLDC κινητήρα. Επιπλέον, αναλύονται στρατηγικές ελέγχου μόνιμου μαγνήτη, ο οποίος βρίσκεται στο εσωτερικό του BLDC κινητήρα. Στο κατασκευαστικό μέρος της εργασίας, παρουσιάζεται το σχηματικό διάγραμμα και το τυπωμένο κύκλωμα αυτού, κοινώς PCB (Printed Circuit Board), τα οποία σχεδιάστηκαν με χρήση του προγράμματος Altium Designer. Επιπρόσθετα, αναλύονται τα σημαντικότερα στοιχεία του κυκλώματος, και ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στον μικροεπεξεργαστή ATmega328, ο οποίος αποτελεί το «μυαλό» του κυκλώματος οδήγησης. Επίσης, παρουσιάζεται και αναλύεται το λογισμικό (software) που χρησιμοποιήθηκε για τον προγραμματισμό του μικροεπεξεργαστή, με στόχο τον έλεγχο του μοτέρ. Τέλος, η εργασία αυτή ολοκληρώνεται μαζί με τα συμπεράσματα και ορισμένα αποτελέσματα από το κατασκευαστικό κομμάτι της εργασίας. el
heal.abstract The last years the use of brushless motors has expanded to the industrial applications as well as the market of domestic appliances, air conditionings and car industry due to their high performance, silent function and low demand for maintenance. This diploma thesis analyzes at the beginning the main elements of a drive circuit BLDC motor, called ESC (Electronic Speed Controller) and the 3-phase inverter. After that, drive techniques of the motor are presented, which are separated in sensorless (without use of sensor) and sensored (with use of sensor) techniques. In order to reduce the cost and complexity of the drive circuit, drive without sensor has been preferred. The method that has been used in the construction part is based on the BEMF voltage, which is produced at the rotation of the motor for the tracking of the zero crossing points of this voltage. This way it is possible the transport of six steps with electronic transporter (3- phase inverter) for the rotation of the motor. Other methods of tracking place of BLDC motor are analyzed, besides the method of Zero Crossing Points (ZCPs). Further on it is analyzed the Pulse Width Modulation signal (PWM) and various forms of the PWM signal. Special emphasis is given on techniques based on the PWM signal for checking the 3-phase inverter and the BLDC motor. In addition control strategies of a permanent magnet, which is found inside BLDC motor, are analyzed. In the construction part of the thesis the diagram and the Printed Circuit Board (PCB) are presented, which have been designed using the Altium Designer program. Further on, the main elements of the circuit are analyzed, and special emphasis is given on the microprocessor ATmega328, which is the “brain” of the drive circuit. Also it is presented and analyzed the software used for programming the microprocessor in order to check the motor. Finally the thesis is completed with some conclusions and results from the construction part. en
heal.advisorName Σωτηριάδης, Παύλος-Πέτρος el
heal.committeeMemberName Χριστοφόρου, Ευάγγελος el
heal.committeeMemberName Ρουσσάκη, Ιωάννα el
heal.academicPublisher Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Επικοινωνιών, Ηλεκτρονικής και Συστημάτων Πληροφορικής el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 137 σ. el
heal.fullTextAvailability false
heal.fullTextAvailability false


Files in this item

The following license files are associated with this item:

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Except where otherwise noted, this item's license is described as Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα