BLDC motorlu sistemlerin alan yönlendirmeli kontrolünde yük tanıma algoritmalarının geliştirilmesi yolu ile verimlilik iyileştirmesi

Abstract

Tez kapsamında, motor eğrileri tam olarak bilinmeyen değişken hızlı bir fırçasız doğru akım motorlu santrifüj tipi pompanın kontrolü, alan yönlendirmeli vektör kontrolü tekniğiyle sağlanmıştır. Rotor pozisyonun kestirimi için bir tahmin edici kullanılmış ve harici bir pozisyon algılayıcısına gerek duyulmadan, sensörsüz bir kontrol sağlanmıştır.Santrifüj pompanın bağlı olduğu sistemin eğrilerini tanımlamak için bir kalibrasyon metodu önerilmiştir. Kalibrasyon modunda sistemin anlık basma yüksekliği, hız, debi ve güç parametreleri, harici bir sensör kullanmadan, motor kontrol parametreleri kullanılarak tespit edilmiştir. Pompa çalışma noktasının belirlenmesi için `sistem eğrisi tabanlı tahmin yöntemi` kullanılmıştır. Ardından, kullanıcıya `en iyi sistem verimliliği modu`, `en iyi motor verimliliği modu`, `maksimum basınç modu`, `minimum basınç modu` ya da `manual mod` gibi çalışma modları sunularak kullanıcının sistemi istediği şekilde kontrol etmesi sağlanmıştır.Normal çalışma sırasında, motor sürekli olarak hata tanımlama rutinleriyle kontrol edilmekte ve herhangi bir işlemci hatası, motor hatası, büyük ölçekli sistem değişimi, rotorun kitlenmesi ve benzeri hatalar durumunda sistemin güvenli şekilde durarak kullanıcıyı bilgilendirmesi sağlanmaktadır.

In this thesis, the control of a variable speed brushless DC motor centrifugal pump whose motor curves are not known is provided by field oriented vector control technique. An estimator was used for estimating the rotor position and a sensorless control was provided without the need for an external position sensor.A calibration method has been proposed to define the curves of the system to which the centrifugal pump is connected. In calibration mode, instantaneous head, speed, flow and power parameters of the system are determined by using motor control parameters without using an external sensor. `System curve-based estimation method` was used to determine the pump operating point. Subsequently, the user can control the system as desired by presenting operating modes such as `best system efficiency mode`, `best engine efficiency mode`, `maximum pressure mode`, `minimum pressure mode` or `manual mode`.During normal operation, the motor is continuously controlled by self diagnostic routines and the system is safely stopped to inform the user in the event of any processor error, motor error, large-scale system replacement, locking of the rotor and the like.