طراحي و ساخت درايو موتور جريان مستقيم بدون جاروبك با استفاده از اينورتر منبع جريان بر مبناي مدولاسيون بردار فضايي

Design and Implementation of Brushless DC Motor Drive Using Current Source Inverter Based on Space Vector Modulation Strategy

استفاده از موتورهاي جريان مستقيم بدون جاروبك (BLDC) به دلايل متعددي امروزه مورد توجه صنعت قرار گرفته است. اين موتورها عموماً از طريق اينورترهاي منبع ولتاژ (VSI) تغذيه مي‌شوند كه اين اينورترها داراي ساختاري بسيار ساده هستند اما مشكلاتي چون احتمال آسيب‌ديدن سوئيچ‌ها بر اثر اتصال كوتاه ناخواسته در آنها محتمل است. همچنين لزوم به كارگيري خنك‌ساز قوي و نياز به استفاده از خازن بزرگ در لينك DC از ديگر مسايل اين اينورترهاست. استفاده از اينورترهاي منبع جريان (CSI) از راه‌هاي كاهش اين مشكلات در درايو موتورهاي BLDC بر مبناي VSI است. در اين مقاله به منظور كاهش تلفات كليدزني (سوئيچينگ)، حداقل‌نمودن ضربان‌هاي جريان و گشتاور و افزايش قابليت اطمينان درايو از روش مدولاسيون پهناي پالس بردار فضايي (SVM) در درايو موتور BLDC بر مبناي CSI استفاده مي‌گردد. درايو موتور طراحي‌شده در هر محيط نرم‌افزاري Proteus، مدل‌سازي شده و رفتار موتور در سرعت‌هاي مختلف شبيه‌سازي مي‌گردد. جهت صحه‌گذاري نتايج تئوري و شبيه‌سازي، يك نمونه آزمايشگاهي از درايو پيشنهادي، طراحي، ساخته و تست مي‌شود

Today, the brushless DC motors (BLDCs) have been widely used in industry due to their unique advantages. These motors are generally fed from voltage source inverters (VSIs). These inverters have a very simple structure, but have problems such as unwanted short circuit across dc-bus and using bulky capacitor in the dc-bus. Using the current source inverters (CSI) is one of the ways to reduce the mentioned problems in VSI-BLDC motor drives. In this paper, the space vector modulation (SVM) strategy is employed for switching in CSI-BLDC motor drive in order to reduce the switching losses, minimize current and torque ripple and increase the reliability of the drive. The BLDC motor drive model is implemented in the Proteus simulator software and the motor behavior is simulated at different speeds. In order to confirm the simulation results, an experimental setup system is designed, implemented and tested.