Elektromosan kommutált villanymotorok EMC-optimalizált vezérlése

OData támogatás
Konzulens:
Naszály Gábor
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A jelen diplomamunkában egy elektromosan kommutált szénkefe nélküli villanymotor (BLDC) vezérlését fejtem ki részletesen. Ez a motor egy automata váltómű elektromos olajpumpáját hajtja meg, tehát a meghajtó áramkörnek teljesítenie kell az autóipari előírásokat. Tervezés során ezeket figyelembe kellett venni, főleg a feszültség- és hőmérséklet tartományokat, valamint az EMC tulajdonságokat. Mivel a motor teljesítménye több száz watt is lehet, az áramcsúcsok és az ezáltali feszültségbeesések jelentős problémát okozhatnak a gépjármű többi moduljában, ezért kiemelt hangsúlyt kap a vezetett zavarok csillapítása, kiküszöbölése. Továbbá az elektromos kapcsolóelemek hőmérséklet-menedzsmentje is fontos feladat, hiszen egyrészt a nagy teljesítmény magas disszipációt okozhat, másrészt a váltóban lévő olaj akár száz fok feletti hőmérséklete jelentősen korlátozza a megengedhető disszipációt. Mindezek mellett a költség sem utolsó szempont, hiszen a fejlesztés sikeressége esetén a termék szériagyártásba kerülhet, ahol szó szerint minden cent számít.

A fejlesztés alapja egy új zavarszűrési módszer kifejlesztése DC motorok számára, ahol az elektrolit kondenzátorok helyett kerámiát használunk, valamint a motor elektromos kommutálási mintáinak változatásával próbáljuk az EMC-s tulajdonságokat javítani. Azonban a kommutálási minta változtatásával növekedhet a kapcsoló elemek disszipációja, nem beszélve arról, hogy az új szűrési módszer az árat is befolyásolja. Diplomamunkám során az EMC-s és disszipációs tulajdonságok egymásra, valamint az összköltségre való hatását részletezem és próbálok felállítani egy optimumot.

Munkám során először elméleti, majd szimulációs alapon közelítem meg az új módszer megvalósíthatóságát, ezután megtervezem és megépítem a hardver prototípusát. A disszipáció kézben tartásához azonban szükséges ismerni a kapcsoló elemek működését, így ezzel részletesen foglalkozom, és végül egy modellt állítok fel, mellyel meg lehet vizsgálni a kommutálási minták és a különböző beállítási lehetőségek hatását a hőmérsékletváltozásra. Végezetül tesztekkel igazolom modellem helyességét, levonom a következtetéseket és megadom a továbbfejlesztési lehetőségeket.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.