A torque ripple minimization method for brushless DC motor in high speed applications using buck boost topology

Other Title(s)

طريقة لتقليل تموج عزم الدوران لمحرك التيار المستمر بدون فرش في التطبيقات عالية السرعة باستخدام المحول العكسي لفرق الجهد

Joint Authors

Çelikel, Reşat
Aydoğmuş, Ömür

Source

Journal of Engineering Research

Issue

Vol. 7, Issue 3 (30 Sep. 2019), pp.200-214, 15 p.

Publisher

Kuwait University Academic Publication Council

Publication Date

2019-09-30

Country of Publication

Kuwait

No. of Pages

15

Main Subjects

Electronic engineering

Abstract AR

يحدث تموج عزم الدوران بسبب وقت تبدیل تيارات الطور في محركات التيار المستمر بدون فرش (BLDC).

في هذا البحث، تم تطوير طريقة فعالة لتقليل تموج عزم الدوران مع نطاق تحكم واسع في السرعة لتطبيقات محرك BLDC عالي السرعة.

تم استخدام المحول العكسي لفرق الجهد (مغير الإضعاف والتعزيز) في هذا العمل حيث تم وضعه بين مصدر طاقة ووصلة التيار المستمر للعاكس.

تم ضبط وصلة نظام التيار المستمر عالي الجهد اعتمادا على سرعة المحرك، كما تم استخدام تضمين عرض النبضة (PWM) للتحكم في تيارات الطور لمحرك BLDC عالي السرعة.

تم ضبط دورة تشغيل PWM لتقليل تموج تيارات الطور في وقت تبديل التيار.

تم تحليل التحكم في تيار محرك BLDC عالي السرعة بثلاث طرق مختلفة.

أولا، تم تنفيذ الطريقة التقليدية مع جهد التيار المستمر للوصلة.

ثانيا، تم تنفيذ جهد متغير لوصلة التيار المستمر عن طريق استخدام المحول العكسي لفرق الجهد dc-dc.

ثالثا، تم تنفيذ كل من جهد متغير لوصلة التيار المستمر عبر المحول العكسي لفرق الجهد وطريقة التحكم في التيار باستخدام PWM.

تم تقديم الطول الموجي للتيار و عزم الدوران في ظل ظروف سرعات مختلفة في الحالة المستقرة و أثناء تبديل التيار.

وتم عرض ضوابط التيار التقليدي و الاستراتيجيات المقترحة للتحكم في التيار عن طريقة المقارنة مع الأداء.

Abstract EN

The torque ripple occurs due to commutation time of phase currents in the brushless direct current (BLDC) motors.

In this paper, an effective method is developed to reduce torque ripple with wide speed control range for the high speed BLDC motor applications.

A boost-buck converter topology has been used in this work.

The boost-buck converter is placed between DC power supply and DC-link of the inverter.

The DC-link voltage is adjusted depending on motor speed.

Pulse Width Modulation (PWM) is used in order to control the phase currents of high speed BLDC motor.

The PWM duty cycle is adjusted to reduce the ripple of the phase currents at the commutation time.

The current control of the high speed BLDC motor is analyzed for three different methods.

Firstly, the conventional method with constant DC-link voltage has been performed.

Secondly, a variable DC-link voltage by using a boost-buck DC-DC converter has been performed.

Thirdly, both variable DC-link voltage via boost-buck converter and current control method by using PWM have been performed.

The waveforms of current and torque are given for different speed conditions in the steady state and during commutation.

The conventional current controls and proposed current control strategies are presented by comparing performance.

American Psychological Association (APA)

Çelikel, Reşat& Aydoğmuş, Ömür. 2019. A torque ripple minimization method for brushless DC motor in high speed applications using buck boost topology. Journal of Engineering Research،Vol. 7, no. 3, pp.200-214.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494775

Modern Language Association (MLA)

Çelikel, Reşat& Aydoğmuş, Ömür. A torque ripple minimization method for brushless DC motor in high speed applications using buck boost topology. Journal of Engineering Research Vol. 7, no. 3 (Sep. 2019), pp.200-214.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494775

American Medical Association (AMA)

Çelikel, Reşat& Aydoğmuş, Ömür. A torque ripple minimization method for brushless DC motor in high speed applications using buck boost topology. Journal of Engineering Research. 2019. Vol. 7, no. 3, pp.200-214.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494775

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 211-213

Record ID

BIM-1494775