Forschung zur Simulation und Modellierung von einfachen und kostengünstigen BLDC-Motorantrieben

Bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) werden aufgrund ihrer signifikanten Eigenschaften wie hoher Effizienz, Leistungsdichte und Drehmomentdichte zunehmend in variablen Drehzahl-Antrieben in einer Vielzahl von Anwendungen berücksichtigt. Die Kostenminimierung von variablen Drehzahl-Antrieben wird durch topologische und steuerungstechnische Ansätze erreicht. Eine minimale Anzahl von Schaltern und Stromsensoren sowie das Eliminieren von Positionssensoren sind im topologischen Ansatz wünschenswert. Darüber hinaus müssen die Regelalgorithmen einfach, effektiv und an die Antriebstopologie anpassbar sein, um die gewünschten Drehzahl-Drehmoment-Eigenschaften zu erzeugen. In diesem Papier wird eine Überprüfung von vier verschiedenen Antrieben elektrischer BLDC-Motoren präsentiert, wobei der Schwerpunkt auf Steuerungsstrategien, Antriebstopologien und der Analyse von Simulations Ergebnissen liegt. Darüber hinaus wird die Geschwindigkeitsregelung dieser Antriebe mithilfe von Particle Swarm Optimization, basierend auf einem abgestimmten PID-Regler, reguliert, da die klassische Regelungstheorie komplex ist und ein präzises Erkennen des Systems erfordert, um einen gewünschten Regler zu entwickeln. Schließlich wird unter Berücksichtigung der Drehmomentwelligkeit ein allgemeiner Vergleich zwischen verschiedenen Methoden mit verschiedenen Strategien angestellt.