Fırçasız DC motorlar için yeni bir hız kontrol yönteminin geliştirilmesi

Abstract

BLDC motorlar, uzay sistemlerinde, otomotiv alanlarında, askeri sahada, robotik sistemlerde, tıp elektroniğinde, bilgisayar sistemlerinde, ev aletlerinde vb. günümüzdeki pek çok endüstriyel alanlarda sıklıkla kullanılmaktadır. BLDC motorların sahip olduğu avantajları belirtirsek; verimleri çok yüksektir, yapıları sağlamdır, güvenilirlikleri yüksektir, yapılarında fırça bulunmaması sebebiyle ark oluşmaz ve karbon tozları bulunmaz, yüksek hızlar elde edilebilir, kolay soğutulabilir, hız kontrolü mümkündür, fırçalı motorların aksine uyarma akımları gerektirmezler ve sessiz olarak çalışırlar. Günümüzde, kontrol tekniklerinin ve teknolojini düzeyinin ilerlemesi ile BLDC motorlarının kullanımı artmış, hem de süregelen dezavantajları elimine edilmeye doğru yol almıştır. Literatür çalışmaları incelendiğinde BLDC motorlar üzerine yapılan çalışmalarda hız kontrolüne yoğunlaşıldığı gözlenmiştir. BLDC motorların hız kontrollerinin hassas bir şekilde yapılmasında bugüne kadar yapay sinir ağları, bulanık mantık, dalgacık tekniği, genetik algoritma, Anfis gibi çeşitli yöntemler kullanılmıştır. Ayrıca BLDC motor hız kontrolünde bu yöntemlerle birlikte ya da bağımsız olarak PI ve PID kontrolü de kullanılmıştır. Bu tez çalışmasında mevcut yöntemlerin dışında hibrit bir kontrol yöntemi önerilmiş, parametrelerin optimizasyonu PSO ile gerçekleştirilmiştir. Simülasyonlarda elde edilen sonuçlar önerilen hibrit kontrol yöntemini BLDC motorlara uygulanabileceğini göstermiştir.

BLDC motors are used in space systems, automotive fields, military field, robotic systems, medical electronics, computer systems, home appliances, etc. It is frequently used in many industrial areas today. If we indicate the advantages of BLDC motors, their efficiency is very high, structure is strong, and reliability is high. They do not have any arc and carbon dust due to their lack of brushes, high speeds can be achieved, BLDC motor can be easily cooled, speed control is possible, unlike brushed motors, they do not require excitation currents and operate silently. At the present time, with the advancement of control techniques and technology, the use of BLDC motors has increased, and the ongoing disadvantages have been eliminated. When the literature studies were examined, it was observed that the studies on BLDC motors focused on speed control. Various methods such as artificial neural networks, fuzzy logic, wavelet technique, genetic algorithm, Anfis have been used to control the speed of BLDC motors precisely. In addition, PI and PID control are used together with these methods or independently in BLDC motor speed control. In this thesis, a hybrid control method has been proposed. Apart from the existing methods, and the optimization of the parameters is performed with PSO. The results obtained from the simulations showed that the proposed hybrid control method can be applied to BLDC motors.