Fırçasız motor sürücülerin enerji verimliliği
Energy efficiency of brushless motor drives
Yazar: ÖMER ALACA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN VELİ DÖNDÜREN
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Elektrik motorları = Electric motors ; Enerji verimliliği = Energy efficiency ; Fırçasız motor sürücüleri = Brushless motor drives ; Motor sürücüsü = Motor driver ; Verimlilik = Productivity

Özet:
Yıllar geçtikçe hızla ilerleyen motor teknolojisi sektörü, içten yanmalı motor teknolojisinin yanı sıra, artık alternatif enerjiler ile çalışan motor yapım ve üretimi için Ar-Ge çalışmaları yapmaktadır. Bu alternatif enerjili motorların ilk sırasında elektrik motorları gelmektedir. Elektrik motorlarının içerisinde son yıllarda en çok tercih edilenler Fırçasız DA motorlardır. Bu motorların tercih sebebi verimli, yüksek performanslı ve bakım gerektirmemesidir. Fırçasız Motorlar, yüksek verimli ve güç yoğunluklu sabit mıknatıslı doğru akım motorlarıdır. 

Tez çalışmasında fırçasız DA motor üçgen bağlantılı, "outrunner" çalışan ve üzerinde 120˚ lik açılar ile yerleştirilmiş manyetik sensor olan bir motorda test aşamları yapılmıştır. Motor üzerindeki sensör yardımı ile gövdenin hareketi ve konum açısı hakkında bilgi alındı. Sensor yardımı ile konum bilgisi alınarak motor sürücüye hangi kanalı açması konusunda geri bildirim yapıldı. Yapılan geri bildirim ile komütasyon ayarı yapıldı ve kontrol sırasında yaşanabilecek olan enerji kayıpları en düşük seviyelere indirildi. Motor sürücü motor fazlarına enerji verirken mosfetleri açıp kapatmak için PWM tekniği kullanıldı. Hata denetimi için PID hata denetim algoritması yazıldı.

Motor sürücü devresinde verimliliği artırmak için motorun fazlarının çektiği akım, üzerinden geçen gerilim, motorun devri, motorun ve sürücünün sıcaklık bilgileri hesaplandı. Elde edilen anlık bu bilgiler neticesinde kullanıcıya güç hesaplanarak kullanıcı bilgi sistemin bilgiler sunuldu. Motorun nominal değerlerine göre motor sürücünün vermesi gereken ideal güç referans alınarak kullanıcıya bildirildi. Kullanıcı bu bilgiler doğrultusunda bataryanın enerjisini verimli şekilde kullanması sağlandı.  Bu bilgilerin hepsi aynı zamanda dışarıdan kablosuz haberleşme modülü ile alınarak kullanıcı bilgi sistemine aktarıldı.

Abstract:
Over the years the rapidly advancing engine technology sector, as well as internal combustion engine technology, which is now working with alternative energies for the production and production of engine R & D studies. Electric motors are the first of these alternative powered motors. Brushless DA motors are the most preferred electric motors in recent years. The reason for these motors is efficient, high performance and maintenance-free. Brushless Motors is a high efficiency and power density permanent magnet direct current motors. 

In the thesis study, brushed DC motor with triangular connection, ile outrunner running and a hall effect sensor with 120 ° angles placed on a motor test phase has been made. Information about the movement of the stator and position angle with the help of sensor on the engine. With the help of the sensor, the location information is given to the motor driver to give feedback on which channel to open. The commutation was adjusted with the feedback and the energy losses during the control were reduced to the lowest levels. PWM technique was used to switch on and off the mosfets while energizing the motor drive motor phases. PID error control algorithm is written for error checking.

In order to increase efficiency in the motor drive circuit, the current drawn by the phases of the motor, the voltage passing over it, the speed of the motor, the temperature information of the motor and the drive be calculated. As a result of this instant information, the user was informed of the user information system by calculating power. According to the nominal values of the motor, the motor driver is informed about the ideal power. The user is provided to use the energy of the battery efficiently. All of this information was also taken from outside with wireless communication module and transferred to the user information system.