BLDC motor elektriksel olarak nasıl frenlenir?

[learner]

Bildiğim kadarıyla tüm faz kablolarını gnd de birleştirdiğimizde motor fren yapıyor.



resimdeki Q2-4-6 mosfetler açık diğerleri kapalı olarak denedim ve gerçekten oluyor. Fakat motor yüksek devirde dönerken durdurduğumda dc güç kablolarına en yakın mosfetler yanıyor. Q1 ve Q2 mosları.  Ama ne mosfetler ısınıyor nede motor.
Güç kaynağı 48volt. Kullandığım moslar IRFZ44N. Yanan mosların yerine STP11N40Z ( N kanal, 400V, 9A) kullandım. yine ısınmadan delindi.

Bu sorunu nasıl giderebilirim.?
Doğru frenleme tekniği nedir?

[Analyzer]

Selam,

Moslarınız zıt EMK dan dolayı yanıyor. Motoru durdurmak için DC injection breaking yapmalı, jeneratif yükü de uygun güçte bir fren direnci ile sönümlemelisiniz.

DC injection motor braking demonstration

Edit : imla ve Youtube linki.

Analyzer

[learner]

"DC injection breaking" AC motorlarda uygulanıyor diye biliyordum. Elinizde bir şema felan var mı? Direnci nasıl yerleştireceğimi bilmiyorum.

[diot]

Aşağıdakı linkte çeşitli çözümler var. Zaten trifaze motorlarda DC frenleme için basit sistemler satıyorlar. Yaklaşık bir kontaktör büyüklüğünde.

http://www.electricneutron.com/electric-motor/method-for-braking-electric-motor/

[z]

Donmekte olan motorun surucusunun pwm sinyallerini kesip alt moslari tamamen devreden cikartip ust moslari iletime soktugunuzda mekanik ataletten dolayi motor dinamo daha dogrusu alternator olarak olarak calisir ve uretilen voltaj ust moslar uzerinden kisa devre edilecegi icin buyuk akimlar akar.

Motorun devir sayisini azalatmak amaciyla tum moslari devreden cikartin. Bu motoru yavaslatmaz fakat motor tarafindan uretilen voltaj moslarin ters diyodlari uzerinden dogrultularak besleme kaynagina gider. Bu olay besleme voltajini artirmaya calisir. Iste bunu da  beslemeye bagli bir direnci, 7. bir mos ile devreye alarak engelleyin. Bunu yaptiginizda motor direnc ile yuklenmis olur ve motoru firenler.

Motor hala durmadiysa voltaj uretiyorsa bu direnc uzerinde harcansin. Motor durunca direnci 7.mosu kesime sokarak devreden cikartirsin.

Bahsettiginiz dogrudan kisa devre yontemini sadece cok kucuk guclu motorlarda deneyebilirsiniz.

[learner]

Donmekte olan motorun surucusunun pwm sinyallerini kesip alt moslari tamamen devreden cikartip ust moslari iletime soktugunuzda mekanik ataletten dolayi motor dinamo daha dogrusu alternator olarak olarak calisir ve uretilen voltaj ust moslar uzerinden kisa devre edilecegi icin buyuk akimlar akar.

Motorun devir sayisini azalatmak amaciyla tum moslari devreden cikartin. Bu motoru yavaslatmaz fakat motor tarafindan uretilen voltaj moslarin ters diyodlari uzerinden dogrultularak besleme kaynagina gider. Bu olay besleme voltajini artirmaya calisir. Iste bunu da  beslemeye bagli bir direnci, 7. bir mos ile devreye alarak engelleyin. Bunu yaptiginizda motor direnc ile yuklenmis olur ve motoru firenler.

Motor hala durmadiysa voltaj uretiyorsa bu direnc uzerinde harcansin. Motor durunca direnci 7.mosu kesime sokarak devreden cikartirsin.

Bahsettiginiz dogrudan kisa devre yontemini sadece cok kucuk guclu motorlarda deneyebilirsiniz.

Bahsettiğiniz yapıyı konuyu araştırırken gördüm.

Fakat direnç hem kaynaktan hemde motordan gelen ters akımla yüklenecek. Hem çok enerji harcanarak direnç çok ısınacak hemde kaynaktan boşuna enerji çekmiş oluruz.

7.Mos u açtığımızda kaynağıda ayırmak gerekmez mi?

[pisayisi]

Frenleme için yükdirencini devreye aldığında kaynağın toprağını da da başka bir mos anahtar üzerinden yükten ayırman lazım. Böylece hem frenleme direncine seri olan mosfeti on konumuna alırken kaynağın toprağındaki feti  off konumuna alabilirsin. Bu şekilde daha düşük değerli direnç kullanarak hızlı bir frenleme elde etme imkanı doğar. Yok bunlarla uğraşmıyım 2 tane daha kontrol işareti ortaya çıktı dersen, aşağıdaki gibi dinamik frenleme etkisi ile motorun sargılarında da kinetik enerjiyi  harcayabilirsin. Bu yöntem frenleme açısından kısadevre etkisi ile en etkili olandır. Uzun süreli ve çok sık frenleme ihtiyacı yok ise bu yöntemi kullanabilirsin.

Aşağıdaki şemada tüm anahtarlar uygun bir dead time için  off iken alt koldaki fetleri on konumuna aldığında  frenleme etkisi oluşur. İlave 3 adet diyot faz akımlarının altkoldaki fetlerden dönüşüne  izin vermez fetleri yakmazsın.

[IMG]http://imageshack.us/a/img593/2889/k4py.jpg[/img]

[learner]

Cevaplar için teşekkür ederim. Meseleyi daha iyi anladım.

sn. pisayisi verdiğiniz devreyi en kısa zamanda uygulayacam. 

Yanlız şu Rs1 ve RS2 yi tam anlamadım. Sanırım Rs1 normal akımı ölçmek için kullanılan shunt, Rs2 de back emf akımını ölçmek için kullanılacak shunt direnç. Buna neden ihtiyaç var?

[learner]

Diyotlar işe yaramadı. yine delindi mosfetler.   Fren direnci şart galiba.

[learner]

Frenleme için yükdirencini devreye aldığında kaynağın toprağını da da başka bir mos anahtar üzerinden yükten ayırman lazım. Böylece hem frenleme direncine seri olan mosfeti on konumuna alırken kaynağın toprağındaki feti  off konumuna alabilirsin. Bu şekilde daha düşük değerli direnç kullanarak hızlı bir frenleme elde etme imkanı doğar.

Kaynağın toprağını mosfetlerden ayırdığımda geriye kalan 7 mosfetin gnd si kalmaz. Mosfetleri nasıl kontrol edecem? Bir yöntemi var mı?

[diot]

Niye illa elektronik olarak yapmak için uğraşıyorsunuzki ?. motor 3 kontaklı bir kontaktör üzerinden yol verilir. frenleme yapmak için kontaktör açık devre yapılıp . motorun 2 fazına başkabir kontaktörle DC gerilim verilerek frenleme yaptırılır. Yukarıda transistorlardan sonrasının şemasını vermiştim. zaten elektrik malzemeleri satan yerlerde motor fren roleleri hazır olarak satılmakta.

[z]

Verdiğin frenleme yöntemi sincap kafesli motorlar için.

Burada ise BLDC motor için frenleme isteniyor.

[pisayisi]

Kaynağın toprağını mosfetlerden ayırdığımda geriye kalan 7 mosfetin gnd si kalmaz. Mosfetleri nasıl kontrol edecem? Bir yöntemi var mı?

Sürücü devre için bağımsız bir güç kaynağı kullanırsan yukarda bahsettiğin toprak sorunu oluşmaz. Ancak böyle bir imkan yok ise pmos feti güç kaynağının pozitif kutbu  ile sürücü devren arasına bağlayarak ve frenleme esnasında bu feti açık devre tutarak fren direncini diğer nmos ile devreye alabilirsin. Ya da genelde yapılan uygumala gibi güç kaynağını devreden ayırmaz ve frenleme direnci üzerinde onun da akım kaybetmesine izin verebilirsin. Endüstriyel uygulamalarda yapılan bir yöntem ise gerilim kaynağı kısmında aktif pfc kullanarak bus voltajını istenen değerlere düşürmektir. Bu ise sistemin gerilim kontrollü bus hattında güç uyumu sağlarken sistemin karmaşıklığını artırır.

ti nin aşağıdaki bldc geliştirme kitindeki şemaları incele kaynağı ayırmak için ilave mos kullanılmadığını görceksin...

http://www.ti.com/lit/ug/spmu033c/spmu033c.pdf

[learner]

Hepinize ilginiz için teşekkür ederim.

Bir arkadaşımız mosfet dayanım voltajının, kaynak voltajına çok yakın olduğundan delinmesinin normal ulduğunu söyledi. (48V güç kaynağı 55V mosfet kullandım)
Gerçi birkerede 400v-9A mos ilede denedim yine delinmişti. Ama 100V-33A mosfetlerle deniyecem.

Pisayisi hocam,  Doğrudan Direnç eklemeyi 1-2 güne deniyeceğim. Birde, kaynağın pozitif tarafına p kanal mos yerine röle kullanılsa randıman alınır mı acaba?

[restore]

 anahtarlama sırasında oluşan pikler  calışma geriliminden yüksek ise zarar verir. mesela 600 v luk  kaynak geriliminde 1200 voltluk mos kullanmak gerekir.
bu indüktif yüklerde akım içinde geçerlidir. normal cıkışı 10 amper olan smps de  ilk anda 4 katı kadar akım çekebilir. pulse çalışması 40 amperlik mos  cok daha güvenlidir.