1

PULS JET

MOTOR BRUSHLESS FARA SENZOR DE

POZITIE CU CONTROLLER ELECTRONIC

INCORPORAT COMANDAT PE POWER LINE

- BLCPL -

Studiu de fezabilitate tehnica – II. Elaborare model

experimental; Elaborare documentatie model

experimental; Proiectare model experimental partea I.

Contract

nr.

58/2014

Etapa II

UPB

Denumirea programului din PN II: Parteneriate în Domenii Prioritare

Tip proiect: PCCA Tip 2

Domeniul 2: Energie

Directia de cercetare 2.1.: Sisteme şi tehnologii energetice durabile; securitatea energetică,

Tematica 2.1.3.: Creşterea eficienţei energetice pe întregul lanţ energetic, cu accent deosebit pe

reducerea pierderilor de energie în clădirile publice şi rezidenţiale şi la consumatorii industriali.

Nr. Contract: 58/2014

Coordonator: SC MIBATRON SRL

RAPORT STIINTIFIC si TEHNIC

STUDIU DE FEZABILITATE TEHNICA Partea II;

ELABORARE MODEL EXPERIMENTAL;

ELABORARE DOCUMENTATIE MODEL EXPERIMENTAL;

PROIECTARE MODEL EXPERIMENTAL Partea I.

Denumirea proiectului:

MOTOR BRUSHLESS FARA SENZOR DE POZITIE CU CONTROLLER ELECTRONIC

INCORPORAT COMANDAT PE POWER LINE (BLCPL)

Denumirea etapei:

Studiu de fezabilitate tehnica partea II; elaborare model experimental; elaborare documentatie

model experimental; proiectare model experimental partea I.

Simbol intern: BLCPL58/2014-2

2

CUPRINS

1 Obiectul si baza lucrarii ....................................................................................................... 3

1.1 Obiectul lucrarii

1.2 Baza lucrarii

2 Studiu de fezabilitate tehnica partea a II-a......................................................................... 5

2.1 Motorul BLCPL

2.2 Motorul sincron cu magneti permanenti PMSM

2.3 Controller-ul electronic

3 Elaborare model experimental ............................................................................................ 9

3.1 Motorul PMSM

3.2 Controller-ul electronic

4 Elaborare documentatie model experimental ...................................................................10

4.1 Documentatie model experimental motor PMSM

4.2 Documentatie model experimental controller electronic

5 Proiectare model experimental partea I ........................................................................... 15

5.1 Proiect model experimental motor PMSM partea I

5.2 Proiect model experimental controller electronic partea I

6 Diseminare .......................................................................................................................... 22

6.1 Articole acceptate in reviste indexate in baze de date international

6.2 Participari la conferinte

3

1. Obiectul si baza lucrarii

1.1 Obiectul lucrarii

Obiectul lucrarii este realizarea unui nou tip de motor fara perii fara senzori de pozitie – motor

brushless sensorless, comandat pe linia de alimentare – power line: motorul BLCPL - BrushLess

Commanded over Power Line.

Proiectul se incadreaza in Directia de cercetare 2.1. Sisteme şi tehnologii energetice durabile;

securitatea energetică, Tematica 2.1.3. Creşterea eficienţei energetice pe întregul lanţ energetic, cu

accent deosebit pe reducerea pierderilor de energie în clădirile publice şi rezidenţiale şi la consumatorii

industriali.

Pentru acest nou tip de motor alimentarea, controlul si comanda sunt tratate unitar si sunt rezolvate de

controller-ul incorporat in carcasa motorului. Acest motor comunica – este comandat şi îi se pot citi

parametri, pe linia de alimentare, fara sa mai fie necesare conexiuni suplimentare. Din carcasa

motorului ies doar cele 2 firele de alimentare sau in cazul in care este prevazut cu cutie de borne

aceasta va avea doar 2 borne – bornele de alimentare pe unde si comunica serial. Comunicatia are loc

in ambele sensuri, dar nu simultan - half-duplex, la o viteza de maximum 9,6Kbiti/s. Protocolul de

comunicatie pe linia de alimentare implementat este in acord cu standardele internationale.

Motorul BrushLess Commanded over Power Line – BLCPL, in momentul in care este alimentat este

capabil – „pregatit” sa si comunice, sa fie comandat, monitorizat. Intr-o cladire automatizata – building

automation sau intr-un automobil automatizat, BLCPL este elementul plug-and-play al retelei care

transforma energia electrica in energie mecanica.

Motorul BLCPL - BrushLess Commanded over Power Line adauga performantelor motorului fara

perii fara senzor de pozitie capacitatea de a comunica pe linia de alimentare, punand in valoare noile

realizari din cele doua domenii: controlul motoarelor – control motors si comunicatia pe linia de

alimentare – powerline communication. Comunicatia pe linia de alimentare are ca rezultat disparitia

infrastructurii de comanda ceea ce conduce la scaderea cheltuielilor de instalare - economie de cupru,

economie de manopera.

1.2 Baza lucrarii

Dintre diversele tipuri de motoare, motorul de curent alternativ trifazat este cel mai eficient, ieftin,

implica cele mai reduse cheltuieli de intretinere si are cea mai mare durata de viata. Inspirat de acesta,

a fost conceput, in secolul trecut, la inceputul anilor `60, motorul de curent continuu fara perii, BLDC

– BrushLess DC motor, foarte asemanator din punct de vedere principial si constructiv cu cel de curent

alternativ trifazat. Locul periilor colectoare a fost luat de un modul electronic de comanda si control

care prin comutare genera cele 3 faze. Motorul de curent continuu fara perii cu modulul lui de

comanda, multa vreme, datorita costului, gabaritului si caldurii degajate de modulul electronic, in

4

pofida cheltuielilor reduse de intretinere, a functionarii nezgomotoase si a duratei mare de viata, era

preferat in special in aplicatii industriale, in hard disk-uri. Progresele din domeniul electronicii de

putere marcate prin cresterea eficientei componentelor au adaugat performantelor modulelor de

comanda si control, implicit motorului BLDC, reducerea consumului, a gabaritului si a costurilor. In

ultimii ani motoarele fara perii incep sa penetreze piata aplicatiilor casnice in general si industria

automobilelor.

In mod traditional motorul BLDC este comutat intr-o secventa de 6 pasi controlata de un senzor de

pozitie (uzual senzor Hall). Cresterea puterii de calcul a componentelor digitale si integrarea in acestea

a convertoarelor A/D au permis elaborarea unei noi tehnici de control a comutarii fara senzor de

pozitie – sensorless, care reduc si mai mult costul si complexitatea modulului de comanda si control.

Pozitia este estimata, in general, in doua moduri: determinand trecerile prin zero a tensiunii

contraelectromotoare induse sau masurand tensiunea si curentul la capetele infasurarilor.

Numarul mare de motoare electrice produse anual la nivel mondial (se produc peste 5 miliarde de

motoare), si ponderea mare a energiei electrice consumate de acestea (de peste 70% din energia

electrica produsa la nivel mondial) impulsioneaza efortul de crestere a performantelor motoarelor

electrice si reducere a costurilor. Astfel in mod continuu se cauta solutii pentru realizarea de motoare

eficiente in ceea ce priveste consumul de putere, gabaritul, costul de productie si intretinere, durata de

viata, nivelul de zgomot electromagnetic si acustic, siguranta in functionare si reducerea consumului

de materiale active. Firmele producatoare de componente electronice elaboreaza solutii integrate si pun

la dispozitie biblioteci software de control a motorului brushless sensorless ca in cazul Texas

Instruments, Atmel, Infineon, Fairchild sau STMicroelectronics.

Ultima generatie de circuite integrate de semnal mixt – digital si analogic si a componentelor discrete

HVICs (High Voltage Integrated Circuits) au permis elaborarea unor module de comanda si control cu

un numar mic de componente, considerabil mai eficiente si mai ieftine. Reducerea gabaritului

modulului de comanda si control si cresterea eficientei lui deschid perspectiva plasarii in interiorul

carcasei motorului brushless – incorporarea in motor, a modulului electronic de comanda si control.

Comunicatia pe linia de alimentare – Power Line Communication, foloseste linia de alimentare pentru

transmisia datelor. Inca de la inceputul anilor 1920 este utilizata acest tip de comunicatie in retelele de

distributia energiei electrice din Londra pentru comutarea de la distanta a diverselor echipamente ale

retelei ca intreruptoare de inalta tensiune de exemplu. Tot in domeniul utilitatilor o serie de alte

echipamente sunt conectate pe linia de alimentare la viteze de pana la 9,6Kbiti/s, comunicand pe

distante de ordinul kilometrilor. In mediul industrial, inspirata de comunicatia pe linia de alimentare -

la mijlocul anilor 1980, se dezvolta tehnica de transmitere a datelor pe linia (bucla) de masura –

protocolul HART (Highway Addressable Remote Transducer Protocol). Solutia, initial standard de

firma - Rosemount Inc, se impune ca protocol deschis – open protocol si consta in transmiterea

informatiei digitale modulate in frecventa – modulatie FSK (Frequency-Shift Keying) peste semnalul

de masura de 4…20mA.

Tendinta de utilizare a infrastructurii existente sustinuta de noile generatii de microcontrollere cu

viteza tot mai mare de prelucrare, a sistemelor embedded, a condus la aparitia de echipamente care

concentreaza tot mai multa inteligentala si care comunica intre ele pe linia de alimentare sau pe bucla

de masura. In prezent Ethernet pe powerline reprezinta o solutie raspandita de acces la internet in

cladirile de birouri aglomerate sau in case de locuit, sigura si bine protejata. La fel de raspandita este si

o alta aplicatie a comunicatiei pe linia de alimentare: citirea contoarelor electrice – smart metering.

5

Motorul BLCPL - BrushLess Commanded over Power Line adauga performantelor motorului fara

perii fara senzor de pozitie capacitatea de a comunica pe linia de alimentare.

Capacitatea motorului BLCPL de a comunica pe linia de alimentare conduce la disparitia liniilor de

comanda care are ca rezultat economie de cupru – material scump si energofag. In aplicatiile in care

motorul BLCPL inlocuieste motorul de curent continuu, el raspunde tendintelor actuale de utilizare a

infrastructurii existente, de concentrare a tot mai multa inteligenta si de marire a conectivitatii.

2. Studiu de fezabilitate tehnica partea a II-a

2.1 Motorul BLCPL

Din punct de vedere constructiv motorul BLCPL este un motor sincron cu magneți permanenți, PMSM

- Permanent Magnet Synchronous Motor cu controller-ul electronic incorporat. Motorul PMSM este în

construcție normala – rotor la interior, avand bobinaj trifazat standard, conexiune stea cu 6 sau 12

bobine, fără perii, fără senzor de poziţie.

Controller-ul electronic asigura:

tensiunile de alimentare necesare;

pornirea motorului;

controlul poziției rotorului;

comanda dispozitivelor de putere;

comunicarea pe linia de alimentare de la reţea.

Motorul BLCPL va fi introdus in productia de serie la S.C. ANA IMEP SA si va fi realizat in 3

versiuni constructive, functie de aplicatie:

10W-100W (sisteme HVAC din cladiri publice şi rezidenţiale automatizate);

100W-300W (sisteme HVAC auto);

200W-450W (motoare utilizate la actionare de usi, porti, pompe, etc.).

2.2 Motorul sincron cu magneti permanenti PMSM

Motorul sincron cu magneti permanenti PMSM va fi introdus in productia de serie de asemenea la S.C.

ANA IMEP SA.

Puterea diferita necesara fiecarei aplicatii se realizeaza prin dimensionarea diferita a lungimii

pachetelor de tole, prin dimensionarea corespunzatoare a bobinajului stator si prin dimensionarea

corespunzatoare a magnetilor permanenti.

6

Tola rotor / stator + pachete rotor / stator

Stantare impachetare cu stanta cu elemente active din carburi metalice cu comanda elementelor

mobile ale stantei de catre automat programabil PACO 8000;

Aceasta tehnologie se utilizeaza in prezent in ANA IMEP pentru realizarea pachetelor aferente

motoarelor universale dar implica achizitia unei stante si a unui automat programabil;

Arbore:

Se vor utiliza tehnologiile si utilajele pe care se realizeaza in prezent arborii pentru

motoare din productia de serie;

Scuturi:

Reperele mecanice ale scuturilor motorului se vor realiza pe utilajele existente cu tehnologiile

utilizate in prezent in atelierele de turnatorie si prelucrari mecanice;

Reperele din material plastic se vor realiza in colaborare cu furnizori din Romania prin injectie

de material plastic;

Sbs. rotor:

Se va executa pe o linie noua, figura 1, ce urmeaza a fi achizitionata si care va fi proiectata si

construita astfel incat sa realizeze in ciclu automat urmatoarele operatii:

Introducere segmenti ferita in cresatturile rotorului:

Injectare material plastic pentru fixare magneti;

Presare arbore;

Presare rulmenti;

Presare fulie (numai pentru motoare masini de spalat rufe);

Echilibrare dinamica (numai pentru motoare masini de spalat rufe);

Magnetizare segmenti de ferita;

Figura 1

Layout linie procesare

rotoare

7

Sbs stator:

Se va executa pe o linie noua, figura 2, ce urmeaza a fi achizitionata si care va fi proiectata si

construita astfel incat sa realizeze in ciclu automat urmatoarele operatii:

- Izolare pachet stator;

- Bobinare stator;

- Realizare conexiuni electrice;

- Testare electrica statoare;

- Inscriptionare statoare pentru asigurare trasabiliatte;

Figura 2

Montaj:

Se va executa pe o linie noua, figura 3, ce urmeaza a fi achizitionata si care va fi proiectata si

construita astfel incat sa realizeze urmatoarele operatii:

- Preasamblare manuala;

- Asamblare finala ;

- Verificare automata zgomot si vibratii;

Figura 3

Layout linie bobinare

statoare

Layout linieasamblare

motoare

8

2.3 Controller-ul electronic

Constructiv, motorul BLCPL este un motor sincron cu magneți permanenți, PMSM -

Permanent Magnet Synchronous Motor, cu controller electronic incorporat.

Controller-ul electronic asigura:

tensiunile de alimentare necesare;

pornirea motorului;

controlul poziției rotorului;

comanda dispozitivelor de putere;

comunicarea pe linia de alimentare de la reţea.

Functiile controller-ului electronic:

controlul rotatiei motorului – viteza de rotatie, sens, secvenţe pornire/oprire, rampe de

accelerare/franare;

controlul poziţiei - fără senzor prin metoda celor 3 şunturi;

protectia motorului la supracurenti datorita blocării accidentale a axului motorului;

controlul temperaturii motorului;

protectia motorul la valori excesive ale temperaturii motorului datorate eventualelor

defecţiuni sau utilizării necorespunzatoare in aplicaţie;

comunicatia pe linia de alimentare in acord cu standardele internationale.

Controller-ul electronic va fi introdus in productia de serie la S.C. MIBATRON SRL.

9

3. Elaborare model experimental

Pentru elaborarea modelului experimental al motorului BLCPL s-au evaluat diverse configuratii

formate dintr-un motor PMSM si kit-uri de evaluare.

3.1 Motorul PMSM

Motorul PMSM avut in vedere, figura 4, este realizat din o tola stator cu 12 crestaturi si o tola rotor

care sa permita montarea radiala in interiorul acesteia a 8 magneti de ferita.

Dimensionarea circuitului electromagnetic a fost realizata astfel incat sa fie asigurata puterea utila a

motorului pentru fiecare aplicatie.

Dimensiunile exterioare ale tolei stator au fost realizate astfel incat sa permita utilizarea arborelui si

scuturilor aflate in fabricatia de serie pentru alte tipuri de motoare.

Figura 4

3.2 Controller-ul electronic

Pentru elaborarea controller-ului electronic s-au folosit pentru comanda motorului PMSM urmatoarele

kit-uri de evaluare:

Fairchild FEBFCM8531_B01H300A Evaluation Board PMSM/BLDC Motor Control Board

FCM8531

ST Microelectronics STEVAL-IHM023V2 1 kW 3-phase motor control demonstration board

featuring L6390 drivers and STGP10NC60KD IGBT

Renesas YROTATE-IT-RX111

Scuturi si arbore utilizate in

fabricatia de serie a

motoarelor universale

10

In urma testelor efectuate cu ajutorul kit-urilor de evaluare s-a ajuns la concluzia ca se impune sa se

elaboreze un hardware dedicat chiar si pentru modelul experimental al controller-ul electronic al

motorului BLCPL. Datorita faptului ca tensiunea de comanda a motorului este in jurul a 300Vrms,

curentii de ordinul amperilor, frecventa semnalelor intr-o plaja larga incepand de la zeci de kHz -

semnalele de comanda ale motorului si pana la zeci de MHz - frecventa microntroller-ului, un model

experimental cu strapuri sau realizat din interconectarea a diverse kit-uri de evaluare poate fi utilizat

numai in demonstratii.

4. Elaborare documentatie model experimental

4.1 Documentatie model experimental motor PMSM

In baza calcului de dimensionare a circuitului electromagnetic si a testelor prezentate la punctul 3 s-au

definit desenele tolelor stator / rotor, figura 5, respectiv figura 6.

Figura 5

Desen tola

stator

11

Figura 6

4.2 Documentatie model experimental controller electronic

A fost elaborata schema electrica a controller-ului electronic al motorului BLCPL precum si lista de

componente - BOM. Controller-ul BLCPL contine urmatoarele blocuri functionale:

Power Supply;

MCU;

Power;

Communication.

Blocul Power Supply

Blocul Power Supply, figura 7, se alimenteaza de la reteau de 220Vca, 50Hz si furnizeaza tensiunile

continue: VM, +15V si 3.3V.

La intrarea blocului Power Supply este prevazut cu o siguranta fuzibila de 5A, condensator de

deparazitare si un termistor NTC de limitare a curentului la punerea sub tensiune a controller-ului.

Deoarece in timpul functionarii motorului termistorul poate limita performantele acestuia, dupa

stingerea fenomenelor tranzitorii determinate de punerea sub tensiune a controller-ului si inainte de

pornirea motorului, termistorul este suntat de un releu cu un contact intrerupator normal deschis

comandat de microcontroller.

Desen tola

rotor

12

Din tensiunea VM de iesire a redresorului dubla alternanta, prin intermediul unui convertor off-line se

obtine tensiunea de +15Vcc/600mA. Schema electrica a sursei de +15Vcc a fost elaborata prin cu

ajutorul simulatorului eDesignSuite de pe site-ul companiei STMicroelectronics.

Prin intermediul unui Step-Down Voltage Regulator din tensiunea de +15Vcc se obtine tensiunea de

+3.3V necesara microcontroller-ului si circuitelor aferente lui din blocul MCU si modemului S-FSK

din blocul Communication.

Figura 7

Blocul MCU

Blocul MCU, figura 8, este format din microntroller-ul pe 32 de biti RX62T din familia RX600

Renesas, circuitul corespunzator de supraveghere si reset si un circuit de memorie EEPROM serial.

Microcontroller-ul RX62T este conceput pentru aplicatii privind controlul motoarelor, dispunand de

doua unitati ADC pe 12 biti cu 4 intrari fiecare si cu timpul de conversie de 1us.

13

Figura 8

Fiecare unitate ADC dispune de 3 circuite independente sample-hold, 3 amplificatoare operationale cu

castigul programabil, 3 comparatoare analogice cu fereastra si 3 surse de declansare (PWM, extern si

software). De asemenea microcontroller-ul dispune de o unitate de numaratoare multifunctionale pe 16

biti si de o unitate de numaratoare de uz general, tot pe 16 biti.

Memoria EEPROM serial a fost prevazuta pentru a memora parametri specifici motorului cat si

aplicatiei.

Blocul Power

Blocul Power, figura 9, este format din driver-ul motorului de tipul Smart Power Modules seria 55 si

componentele anexe: diodele, condensatorii si rezistentele de bootstrap, condensatorii de filtrare si cele

3 resistente shunt.

14

Figura 9

Blocul Communication

Blocul Communication, figura 10, este format din modemul S-FSK pe linia de alimentare, un

regulatorul de tensiune de +12Vcc, transformatorul de semnal si o serie de filtre pasive. Modemul pe

linia de alimentare este de tipul system−on−chip (SoC) proiectat pentru comunicatia in medii ostile,

avand incorporat un proces ARM Cortex M0 si un driver de linie robust, de mare precizie.

Lista de componente a controller-ului, cunoscuta si sub numele de lista BOM – Bill Of Materials, este

in Excel si contine pentru fiecare componenta link-ul catre site-ul furnizorului la pagina de comanda

Online. In aceste conditii comanda materialelor necesare se poate face comod si rapid.

15

Figura 10

5. Proiectare model experimental partea I

5.1 Proiect model experimental motor PMSM partea I

Tola rotor /stator

Proiectul tolei rotor / stator este unic pentru ambele aplicatii cu scopul de a optimiza sculele necesare

executiei motoarelor in conditiile productiei de serie.

Tola rotor, figura 11, este proiectata astfel incat magnetii sa fie dispusi in opt crestaturi radiale la

interiorul acesteia.

Tola stator, figura 12, este proiectata pentru a permite realizarea bobinajului stator atat cu conductor de

cupru cat si cu conductor de aluminiu.

Pe tola stator au fost prevazute patru zone utilizate pentru centrarea scuturilor in veredea asigurarii

unui intrefier constant intre rotor si stator.

16

Figura 11

Figura 12

Optimizarea primara a tolei rotor / stator a fost realizata cu consultant extern la care noi am transmis

cerintele specifice pentru motor prezentate la paragraful 4.1. si configuratia tolelor stator/ rotor.

In urma analizei cu element finit consultantul ne-a transmis rezultatele primare ale simularii dupa care

noi am modificat configuratia tolei rotor, am retransmis datele consultantului care a refacut analiza si

mai jos sunt prezentate rezultatele finale ale simularii:

Perforare care permite realizarea

ajustajului cu strangere pentru

fixarea pe arbore a pachetului de

tole rotor

Tola rotor Crestaturi deschise pentru

montarea magnetilor

Zone utilizate pentru

centrarea scuturilor pe

pachetul stator

Patru perforari care permit

trecerea suruburilor utilizate

la asamblarea motoarelor

Patru perforari

utilizate pentru

impachetarea cu

nituri a tolelor

stator in faza de

prototip

17

Figura 13 Densitatea de flux magnetic la 350 rpm si

varf de 3,9 A la un Figura 14 Locatia punctelor in care s-a facut

analiza de densiatte de flux magnetic

Figura 15 Densitatea de flux magnetic fara sarcina

in punctele P1 – P5

Figura 16 Densitatea de flux magnetic fara sarcina

in punctele P6 – P11

Figura 17 Densitatea de flux magnetic in punctele P1

– P5 la 750 rpm si sarcina de 0.785 Nm

Figura 18 Densitatea de flux magnetic in punctele

P6 – P11 la 750 rpm si sarcina de 0.785 Nm

18

Randamentul motorului la cuplul nominal:

Current

peak (A)

Current

rms

(A)

Current

Density

(A/mm2)

Current

Angle

(degree)

Speed

(rpm)

Iron

Loss

(W)

Coil

Loss

(W)

Total

Loss

(W)

Torque

(Nm)

Pm

(W)

Eff.

(%)

Eff.

Target

(%)

Eff.

Diff.

(%)

1.4 0.99 6.22 30 350 0.57 41.16 41.73 1.01 37.02 47.01 70 -22.99

1.76 1.24 7.82 30 350 0.68 65.05 65.73 1.29 47.17 41.78 70 -28.22

1.76 1.24 7.82 30 500 1.02 65.05 66.07 1.29 67.33 50.47 70 -19.53

1.9 1.34 8.45 30 550 1.22 75.81 77.03 1.39 80.23 51.02 70 -18.98

1.1 0.78 4.89 30 750 1.08 25.41 26.49 0.78 61.42 69.87 70 -0.13

1.12 0.79 4.98 30 1000 1.75 26.34 28.09 0.80 83.25 74.77 70 4.77

0.62 0.44 2.76 40 12000 56.3

1 8.07 64.38 0.30 371.96 85.25 85 0.25

0.77 0.54 3.42 50 17200 106.

10 12.45 118.55 0.37 668.24 84.93 85 -0.07

Figura 21 Graficul cuplului de agatare motor in

functie de unghiul de rotire

Figura 22 Forma de unda a tensiunii electromotoare

generata cand motorul este antrenat la 3000 rpm

Figura 19 Densitatea de flux magnetic in punctele

P1 – P5 la 17200 rpm si sarcina de 0.37 Nm

Figura 20 Densitatea de flux magnetic in punctele

P1 – P5 la 17200 rpm si sarcina de 0.37 Nm

19

Randamentul motorului la cuplul de pornire:

Current

peak

(A)

Current

rms

(A)

Current

Density

(A/mm2)

Current

Angle

(degree)

Speed

(rpm)

Iron

Loss

(W)

Coil

Loss

(W)

Total

Loss

(W)

Torque

(Nm) Pm (W)

Eff.

(%)

Eff.

Target

(%)

Eff.

Diff.

(%)

3.94 2.79 17.52 30 350 1.24 326.00 327.24 2.94 107.72 24.77 70 -45.23

3.94 2.79 17.52 30 500 1.94 326.00 327.94 2.94 153.72 31.92 70 -38.08

3.94 2.79 17.52 30 550 2.20 326.00 328.20 2.93 169.04 34.00 70 -36.00

2.1 1.48 9.34 30 1000 2.50 92.61 95.11 1.55 161.92 63.00 70 -7.00

In urma analizei de demagnetizare a magnetilor rezulta ca in timpul functionarii valoarea fluxului este

mult mai mare decat cotul limita chiar si pentru 100 °C, figura 23.

Figura 23

Figura 24 Demagnetizarea magnetilor pentru varful

maxim de current la temperatura de C ( la

cuplu de pornire)

Figura 25 Demagnetizarea magnetilor pentru varful

maxim de current la temperatura de - C ( la

cuplu de pornire)

Curba de

demagnetizare a

magnetilor de ferita

FB6B

20

5.2 Proiect model experimental controller electronic partea I

Constructiv controller-ul electronic al motorului BLCPL este format din doua module electronice,

BLCPL CMD si BLCPL COM, de dimensiune 110mmx110mm realizate pe circuit imprimat de tip

FR4 de grosime 1,5mm, in doua straturi.

Modulul BLCPL CMD contine blocurile functionale: Power Supply, MCU si Power, in timp ce

modulul BLCPL COM blocul Communication.

Pentru modulul BLCPL CMD a fost elaborata documentatia de executie formata din:

masti (exemplu masca Top Electric – figura 26, masca Bottom Electric – figura 27);

program de gaurire;

lista de burghie;

lista de componente;

desen de asamblare, figura 28.

Modulul BLCPL CMD a fost prevazut si cu 4 conectori cu 2 pini debrosabili, accesibili, pentru

comanda locala a motorului folosind 3 intrerupatoare si o rezistenta variabila. Acesti conectori au fost

inscriptionati cu: REG, DIR, CMD si VAR.

Din schema electrica, figura 8, se vede ca REG, DIR si CMD sunt intrari digitale iar VAR este intrare

analogica.

REG stabileste regimul de lucru al controller-ului electronic: automat sau manual.

DIR stabileste, in regimul de lucru manual, sensul de roratie al motorului: inaine sau inapoi.

CMD stabileste, in regimul de lucru manual, pornirea sau oprirea motorului.

VAR stabileste, in regim de lucru manual, viteza de rotatie a motorului.

21

Figura 26 Masca Top Electric a modulului BLCPL CMD

Figura 27 Masca Bottom Electric a modulului BLCPL CMD

22

Figura 28 Desenul de asamblare al modulului BLCPL CMD

6. DISEMINARE

6.1 Articole acceptate in reviste indexate in baze de date international:

Titlul lucrare Autori Anul Revista

Typical Defects Caused by Untypical

Situations from Assembling Lines Analysis PLOTOG Ioan 2005

IEEE Explore si ISI

Web of Science

Research and development of a system for

measuring electrical parameters of EDLC

VASILE

Alexandru 2005

IEEE Explore si ISI

Web of Science

A Research of the Characteristics of Materials

Used in the Construction of EDLCs

VASILE

Alexandru 2005

IEEE Explore si ISI

Web of Science

Comparative Assessment of Maxwell and

Helmholtz Coils Magnetic Field for

Biotechnological Applications

MIHAILESCU

Bogdan

PLOTOG Ioan

2005 IEEE Explore si ISI

Web of Science

23

6.2 Participari la conferinte:

Titlul lucrare AN Tip Conferinta / Locatie Participant

EU Directives &

Regulations and

consequences over

research activities in

electronics

2005 Prezentare

Orala

Memristors - Devices, Models,

Circuits, Systems and

Applications - MemoCIS - COST

Action IC1401 MemoCIS/

Lisabona, Portugalia

PLOTOG Ioan

WG4-Biomedical &

Agriculture Applications 2005

Prezentare

Orala

Wireless Power Transmission for

Sustainable Electronics - WG4 –

Biomedical & Agriculture

Applications - COST Action

IC1301 WIPE/ Graz, Austria

PLOTOG Ioan

Typical Defects Caused

by Untypical Situations

from Assembling Lines

Analysis

2005 Prezentare

Orala

21st International Symposium for

Design and Technology in

Electronic Packaging - Brasov

PLOTOG Ioan

Research and development

of a system for measuring

electrical parameters of

EDLC

2005 Prezentare

Orala

21st International Symposium for

Design and Technology in

Electronic Packaging - Brasov

VASILE

Alexandru

A Research of the

Characteristics of

Materials Used in the

Construction of EDLCs

2005 Prezentare

Orala

21st International Symposium for

Design and Technology in

Electronic Packaging - Brasov

VASILE

Alexandru

Comparative Assessment

of Maxwell and

Helmholtz Coils Magnetic

Field for Biotechnological

Applications

2005 Prezentare

Orala

21st International Symposium for

Design and Technology in

Electronic Packaging - Brasov

MIHAILESCU

Bogdan

PLOTOG Ioan