Studiul unui Motor BLDC

Licență
8/10 (1 vot)
Domeniu: Electrotehnică
Conține 48 fișiere: doc, docx, pptx, jpg, txt
Pagini : 140 în total
Cuvinte : 20660
Mărime: 13.45MB (arhivat)
Cost: 15 puncte
Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Livadaru Leonard
Universitatea Tehnică “Gheorghe Asachi” din Iași

Cuprins

Cuprins

Cuprins 1

Memoriu justificativ 4

Capitolul 1 6

Generalități 6

Clasificarea motoarelor electrice cu magneți permanenți 10

Capitolul 2 11

Fabricarea elemetelor constructive a motoarelor BLDC 11

2.1 Fabricarea statorului 11

2.2 Fabricarea rotorului 13

2.3 Fabricarea electronicii de comandă. 15

2.4 Efectul Hall 15

2.5 Expresia tensiunii Hall 16

2.6 Materiale semiconductoare utilizate la Sondele Hall 17

2.7 Măsurarea inducților magnetice 17

2.8 Descriere senzor Hall 18

Capitolul 3 19

Fundamentele unui motor BLDC 19

3.1 Modelul circuitului magnetic 19

3.2 Soluțiile circuitului magnetic 21

3.3 Fluxul de dispersie 24

3.4 „Back EMF” și cuplul 27

3.5 Bobine multiple 28

3.6 Faze multiple 29

Capitolul 4 32

Tipuri constructive rotor-stator 32

4.1 Variante constructive 32

4.2 Stator cu crestături contra stator fără crestături 34

Capitolul 5 36

Analiza magneților permanenți 36

5.1 Permeabilitatea 36

5.2 Materiale Feromagnetice 36

5.3 Materiale magnetice moi 40

5.4.1 Oțeluri cu carbon 40

5.4.2 Oțeluri aliate 41

5.4.3 Aliaje alni si alnico 41

5.4.4 Aliaje din metale prețioase 41

5.4.5 Ferite magnetice dure 41

5.4.6 Compuși cu pământuri rare 42

5.5 Energia câmpului magnetic 42

5.6 Pierderi in miez 45

5.7 Magneți permanenți versus excitație electromagnetică 47

5.8 Controlul motoarelor cu magneți permanenți 47

5.9 Magneți permanenți 48

Capitolul 6 51

Prezentarea înfășurărilor 51

6.1 Ipoteze 51

6.2 Pasul bobinei 51

6.3 Combinații de poli și crestături valide 52

6.4 Așezarea înfășurărilor 53

6.5 Exemplu 54

6.6 Conectarea bobinelor 56

Capitolul 7 57

Controlul și funcționarea motoarelor fără perii 57

7.1 Detectarea directă a tensiunii electromotoare pentru sisteme de control sensorless 67

7.1.1 Metode convenţionale de detectare a tensiunii ectromotoare 67

7.1.2 Schema propusă de detectare directă a tensiunii electromotoare 70

7.2 Comutația cu Senzorii Hall 74

7.2.1 Realizarea comutației 75

7.3 Controlul buclei închise 80

Capitolul 8 82

Comparație între motoarele BLDC și alte tipuri 82

Capitolul 9 84

Proiectarea unui motor BLDC 84

9.1 Abstract 84

9.2 Proiectarea BLDC-ului cu rotor interior 84

Concluzii 94

BLDC-PMSM 94

Bibliografie 96

Extras din document

Memoriu justificativ

Toate motoarele electrice au un principiu comun de funcționare, conversia energiei electrice în magnetică și din magnetică în mișcare de rotație mecanică. Diferența între toate tipurile de motoare stă în detaliile și maniera în care câmpul magnetic este generat pentru a crea forța de rotație sau cuplul.

Motoarele fără perii de curent continuu sunt printre motoarele care se bucura de o popularitate și un avânt deosebit de crescute în ultima perioadă. Motoarele BLDC, cum mai sunt numite, sunt folosite în majoritatea industriilor, automobilistică, aviatică, medicală, de consum. Aplicațiile acestora se pot clasifica astfel:

• Aplicații cu încărcare constantă. Acestea sunt aplicațiile unde viteza variabilă este mult mai importantă decât menținerea vitezei la o valoare specificată. În plus accelerarea și frânarea nu suferă schimbări dnamice. În aceste tipuri de aplicații, încărcarea este suportată de axul motorului. Aceste aplicații necesită cele mai simple controlere, majoritatea funcționând în bucla deschisă.

De exemplu ventilatoarele sau pompele vin sub această construcție.

• Aplicații cu incărcare variabilă. Acestea ar putea avea nevoie de controlul vitezei cu precizie și de un răspuns dinamic bun, lucrând în bucle semiînchise sau închise. Se impune folosirea unor algoritmi de control avansați, complicând controlerul și mărind prețul întregului sistem. Sunt folosite:

1. În casă, spălătoare de vase, uscătoare

2. În automobilistică, pompe de benzină, controlul motoarelor

3. În construcții spațiale, centrifugi, pompe, brațe robotice.

• Aplicații de poziționare. În această categorie putem întâlni metode diferite de transmitere a puterii, cum ar fi cutia de viteze sau curelele de transmisie. Este foarte important răspunsul dinamic al vitezei și cuplului. Ar putea fi folosite deasemenea pentru o schimbare deasă a direcției de rotație. Un ciclu complet cuprinde o fază de accelerare, o fază pentru păstrarea vitezei constante și o fază pentru frânare si poziționare. Încărcarea în mașină poate varia, necesitând o construcție complexă a controlerului. Encodere optice sau resolvere sincrone sunt folosite pentru măsurarea vitezei. În unele cazuri, aceeași senzori sunt folosiți pentru a obține informații despre poziția relativă. Aceste sisteme funcționeaza de obicei într-o bucla închisă. Ar putea exista trei bucle de control funționând simultan care să realizeze:

1. Controlul cuplului

2. Controlul vitezei

3. Controlul poziției

Este posibil ca datorită evoluției acestui motor în ultima perioadă, acesta să fie întâlnit zilnic sub diferite forme de care nu ne dăm seama. Astfel vă voi arăta sugestiv, mai jos, prin imagini unde este el folosit în zilele noastre. Toate aceste aspecte au influențat decizia mea de a aborda acest teritoriu în care încă se fac studii intense pentru realizarea celor mai bune mașini electrice.

Capitolul 1

Generalități

Un motor normal de curent continuu este format dintr-un rotor interior cu bobine și un stator exterior cu magneți. Când curentul parcurge bobina în rotor apare un câmp magnetic care interactionează cu cel din stator. Acest fenomen provoacă mișcarea de rotație a rotorului. Rotația provoacă o modificare a direcției curentului prin bobină, care duce la o rotație continuă. Transferul curentului către și de la rotor este realizat de perii care sunt fixate pe stator și care apasă pe rotor, acesta fiind punctul slab al motoarelor de curent continuu. Acest contact provoacă uzură și eficiență scăzută.

Preview document

Studiul unui Motor BLDC - Pagina 1
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 2
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 3
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 4
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 5
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 6
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 7
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 8
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 9
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 10
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 11
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 12
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 13
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 14
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 15
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 16
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 17
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 18
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 19
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 20
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 21
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 22
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 23
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 24
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 25
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 26
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 27
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 28
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 29
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 30
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 31
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 32
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 33
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 34
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 35
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 36
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 37
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 38
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 39
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 40
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 41
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 42
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 43
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 44
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 45
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 46
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 47
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 48
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 49
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 50
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 51
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 52
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 53
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 54
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 55
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 56
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 57
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 58
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 59
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 60
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 61
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 62
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 63
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 64
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 65
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 66
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 67
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 68
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 69
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 70
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 71
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 72
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 73
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 74
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 75
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 76
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 77
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 78
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 79
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 80
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 81
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 82
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 83
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 84
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 85
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 86
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 87
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 88
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 89
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 90
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 91
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 92
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 93
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 94
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 95
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 96
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 97
Studiul unui Motor BLDC - Pagina 98

Conținut arhivă zip

  • Studiul unui Motor BLDC
    • Studiul unui Motor BLDC
      • Analiza bldc
        • 4 magneti
          • combinat
            • inductie.armonici.jpg
            • linii camp.jpg
            • vectori.jpg
          • numai infasurari
            • induct intrefier.armonici.jpg
            • linii camp.jpg
            • vectori.jpg
          • numai magneti
            • ind intrefier.armonici.jpg
            • linii camp.jpg
            • vectori.jpg
          • descompunere faza.jpg
          • descompunere inductie in intrefier.jpg
          • desen autocad.jpg
          • desen infasurari.jpg
          • desen linii camp.jpg
          • desen mesh.jpg
          • desen reprezentare spectrala.jpg
          • faze suprapuse.jpg
          • inductia in intrefier.jpg
          • New Text Document.txt
        • 8 magneti
          • combinat
            • induct intrefier.armonici magnet schimbat.jpg
            • induct intrefier.armonici.jpg
            • linii camp magnet schimbat.jpg
            • linii camp.jpg
            • vectori.jpg
          • numai infasurare
            • inductia intrefier.armonici.jpg
            • linii camp.jpg
            • region vector.jpg
          • numai magnet
            • color map.jpg
            • inductia intrefier.armonici.jpg
            • linii camp.jpg
          • tranzitoriu
            • armonici.jpg
            • back emf.jpg
          • descompunere faza 2.jpg
          • descompunere inductia in intrefier.jpg
          • desen autocad.jpg
          • desen infasurari.jpg
          • desen linii camp 10 grade.jpg
          • desen linii camp 20 grade.jpg
          • desen linii camp.jpg
          • desen mesh.jpg
          • desen reprez spectrala a inductei.jpg
          • faze suprapuse.jpg
          • inductia in intrefier 1.jpg
          • inductia in intrefier.jpg
          • vectori.jpg
      • coperta,titlu.doc
      • Studiul unui Motor BLDC.docx
    • Studiul unui Motor BLDC.pptx

Alții au mai descărcat și

Mașina Asincronă Trifazată în Regim de Generator Conectat la Rețea și Autonom

MEMORIU JUSTIFICATIV Am ales această lucrare deoarece în contextul energetic actual mondial producerea energiei de la surse neconvenţionale...

Studiul, Proiectarea și Simularea unui Generator Asincron cu Rotor în Scurtcircuit

Memoriu justificativ În ultimii ani se tot încearcă o trecere de la sectorul energetic al lumii deja existent, în general dominat de monopoluri cu...

Realizarea unui programator pentru o centrală termică

I. Partea teoretica 1. Programatoare pentru centrala termica 1.1 Programator Un programator se utilizeaza in instalatii de incalzire pentru...

Reducerea Poluării Atmosferice prin Îmbunătățirea Performantelor de Filtrare ale Precipitatoarelor Electrostatice

Introducere Una dintre cele mai importante probleme ale epocii moderne o reprezintă poluarea atmosferică. Acest fenomen, extrem de complex, a...

Proiectarea unui generator sincron cu câmp modulat utilizat în sistemele eoliene

Date nominale pentru proiectare: SN = 12,8 [kVA] – puterea nominală UN = 120 [V] – tensiunea nominală n1 = 3800 [rot/min] – turaţia sincronă f1...

Comandă sensorless a motoarelor BLDC

CAPITOLUL I INTRODUCERE I.1 GENERALITĂŢI Motoarele electrice sunt o componentă esenţială a societăţii actuale (puternic industrializată), cu nu...

Proiectarea unui sistem - distribuit de măsurare bazat pe o rețea de tip lan plan conexiune stea pentru măsurarea temperaturii în 5 pucte diferite

TEMA DE PROIECT PROIECTAREA UNUI SISTEM DISTRIBUIT DE MASURARE BAZAT PE O RETEA DE TIP LAN PLAN CONEXIUNE STEA PENTRU MÍSURAREA TEMPERATURII ÎN 5...

Instalații de încălzire prin pardoseală cu pompe de căldură

I.1. Sistemul de incalzire prin pardoseala A. Scurt istoric Sistemul de incalzire prin pardoseala nu este o idee deloc noua. Astfel de sistem de...

Ai nevoie de altceva?