Relüktans motorunun 80C31 mikroişlemcisi ile kontrol devresinin tasarımı

Abstract

Anahtar Kelimeler: Relüktans Motor, Mikroişlemci, Kontrolör Tasarımı Özet:Endüstride, konvansiyonel tahrik sistemleri uzun yıllardan beri güvenle kullanılmaktadır. Gelişen teknolojiye paralel olarak kayıpların azaltılması, motor boyutlarının küçültülmesi ve daha etkin kontrol yöntemleri ile motor ve kontrolü konularında ilginç çalışmalar yapılmaktadır. Endüstri uygulayıcıları için, yeni sistemlere geçiş hızlı olamasada gelecek on yıl içinde yeni tahrik sistemleri konusunda büyük değişmeler gözlenebilir, örneğin klasik DA ve AA tahriği yerine fırçasız DA, SM lı senkron, senkron relüktans makina sistemleri bunlardan birkaç tanesidir. Bilhassa, endüstri ve araştırma kurumlarımızda teknik konularda bilgi ve teknoloji üreten konuma geçiş süreci maalesef çok yavaş işlemektedir. Bu düşünceden hareketle motor tahriği konusunda yeni gelişmelerin Kocaeli Üniversitesi laboratuvarlarında küçük maliyet ve yatırımlar ile gerçekleştirilebileceği açıktır. Dahada önemlisi verimli ve yüksek güçlü konvansiyonel olmayan motor ve kontrol sistemlerinin tasarlanması için bu çalışma temel oluşturmaktadır. Bu çalışmada gerçekleştirilen relüktans motorunun 80C31 tipi mikroişlemci yardımıyla kontrolü bölüm laboratuvarında deneysel olarak yapılmıştır. Ayrıntıları verilen kontrol devresi ile relüktans motorunun düzgün kalkışı ve nominal hızın yarısında, yüksek ve düşük hızlarda motorun sessiz ve kararlı çalışması mümkün olmaktadır. Tahrik motoru olarak test edilen relüktans motorunun rotorunda dört adet çıkık kutup bulunmakta ve üzerinde herhangi bir sargı bulunmamaktadır. Statorunda bulunan sargılar ise özel olarak sarılmış olup üç fazı oluşturacak şekilde tasarlanmıştır. Relüktans motorunun çalışma modları esas alınarak 80C31 mirokontrolörü ile motor sargılarına uygulanan gerilim kontrol edilmektedir. Motor sargılarındaki akım sınırlandırılmakta olup akım artışı üst sınırı aşamamaktadır. Güç kontrol devresinde ise üç faz sargılar altı adet MOSFET ile kontrol edilmektedir ve altı adet diyot ile enerji kaynağa geri kazandırılmaktadır. Güç devresi gerilim beslemeli olarak çalışmaktadır.

Key Words: Reluctance Motors, Microcontroller, Controller Design Abstract: Conventional drive systems has been in use over many years, with safety. Parallel with the developing technology the losses of the drive system are decreasing and the dimensions of the rotor too, and with more efficient control systems interesting work has been done for controlling the motor. However, for industrial applications the establishment of new drive systems will not be very quickly, in the next ten years there will be great development in the area of new drive systems. For example, Brushless DC motors, PM synchronous motors, synchronous reluctance machine systems are some of the drive systems which will in the near future substitute classical DC and induction motor drive systems. Unfortunately, in our country it takes a lot of time especially in the industry and research foundations for transition into the level of technology and know - how producing countries in the area of technology. With the idea of producing new motor drives it' s essentially that new developments can be achieved at the laboratories of the University of Kocaeli, with low costs and investment. If s more important that this work done at the University of Kocaeli is a base for new high power unconventional motors and control systems. With this work a reluctance motor was designed and the control of this drive has been done experimentally, with the use of the 80C31 microcontroler at the laboratories of the department of electrical engineering. With the control circuit which is explained in detail, soft start and silent working conditions at the half of nominal speed, high speed and low speeds has been achieved. In the rotor of the reluctance motor which was tested as a drive systems, there are four salient poles and no windings and excitation on these poles. The specially wound windings on the stator poles are so constructed that they form a three phase system. Thus, with the 80C31 microcontroller, the voltage applied to the windings of the motor is controlled dependant on the operational mode. The current in the windings of the motor is limited, so that a boundary level is not exceeded. In the power control circuit six MOSFETs has been used to control the voltages on the three phase windings of the reluctance motor and the energy is fed back to the supply with the use of six diodes. The power circuit is working as a voltage - fed drive.