Fpga Tabanlı Bir Fırçasız Da Motor Denetleyicisinin Tasarımı Ve Gerçeklemesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Yusuf Kösesoy

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Fırçasız Doğru Akım (FDA) motorları, bakım ihtiyacının daha az olduğu yüksek tork gerektiren savunma sanayi uygulamaları ile robotik ve endüstriyel uygulamalarda tercih edilirler. Verimlilikleri daha yüksek olmasına karşın sürüş teknikleri daha karmaşıktır. FPGA tabanlı denetleyiciler, kullanıcıya çeşitli esneklikler sunduğundan karmaşık sürücülerin tasarımında kullanılabilir. Bu çalışmada FDA motorları için FPGA tabanlı bir denetleyici tasarlanmıştır. Gerçekleştirilen uygulamada, motor hızının tespiti için artımlı enkoder, konum tespiti için ise Hall etkili algılayıcı, moment ölçümleri için de Hall etkili doğrusal akım algılayıcıları kullanılmıştır. Ayrıca, yüksek gerilim, düşük gerilim ve aşırı akım koruması da uygulanmıştır. Güç devresi, standart üç fazlı köprüden ve bastırıcı devreden oluşmaktadır. Elektromanyetik girişim ve uyumluluk sorunlarını en aza indirgeyebilmek için dört katmanlı bir baskı devre tasarlanmıştır. Tasarlanan kartın boyutları birçok farklı uygulama için uygundur. Darbe Genişlik Modülasyon (DGM) sinyalinin üretilmesi için haberleşme protokolü üzerinden gelen veriler ile algılayıcılardan toplanan veriler FPGA kullanılarak karşılaştırılmaktadır. İstenen hızdaki hatayı kontrol etmek için PI denetim tekniği kullanılmıştır. FPGA programlama için donanım programlama dili (VHDL) kullanılmış ve benzetim çalışmaları ISIM platformunda gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile FDA motor sürücü tasarımında kullanılan farklı donanım bileşenlerinin bir arada kullanılabilmesi sağlanmıştır. Benzetim sonuçları ve gerçekleme çalışmaları ile tasarım doğrulanmıştır.