بهبود مدل موتور جریان مستقیم آهنربای دائم جاروبک‌دار برای تخمین سرعت بدون سنسور در خودرو

موتورهای جریان مستقیم جاروبک‌دار آهنربای دائم به علت قیمت کم و همچنین کنترل ساده در بخش‌های مختلف خودرو مانند پنجره‌های برقی، سیستم تهویه، کنترل آینه‌ها و ... استفاده می‌شوند. تخمین دقیق سرعت و موقعیت بدون سنسور موتورهای مورد استفاده در این کاربردها یکی از موضوعاتی است که مورد توجه سازندگان خودرو و پژوهشگران قرار گرفته است. این کار معمولا با استفاده از تشخیص نوسان‌های جریان آرمیچر انجام می‌گیرد. ازاین‌رو در این مقاله سعی شده است مدلی ارائه شود تا امکان پیش‌بینی دقیق رفتار این موتورها در محاسبه نوسان‌های جریان را داشته باشد. برای اینکار ضمن بررسی مدل‌های توسعه داده شده، با اصلاح آزمایش‌های مورد نیاز جهت تعیین پارامترهای مدل و همچنین در نظر گرفتن اثر گشتاور دندانه در آن، دقت مدل بهبود داده شده است. در بخش‌های مختلف برای انجام بررسی و همچنین تایید عملکرد مدل بهبود داده شده، از نتایج شبیه‌سازی اجزای محدود یک موتور نمونه استفاده شده است. مقایسه نتایج مدل پیشنهادی با مدل‌های قبلی و همچنین شبیه‌سازی اجزای محدود تایید کننده عملکرد مدل پیشنهادی است.

improving the model of permanent magnet brushed dc motor used in automotive industry for sensorless speed estimation

permanent magnet brushed dc motors are widely used in the automotive industry due to their low cost and simple speed control. sensorless speed and position estimation are interesting topics for car manufacturers and researchers. usually, the armature current ripples are used for senseless speed estimation. therefore, this paper aims to present a model to precisely predict the behavior of this motor, especially in the prediction of armature current ripples. first off, the previous models of dc motor are studied, and then a new test is proposed for measuring armature resistance to increase the accuracy of the model. besides, the effect of cogging torque was investigated and the model was modified to consider the cogging torque. finite element analysis used for different studies and verifying the performance of the proposed improved model. comparison between the results obtained from the proposed model, previous model, and finite element method shows the superiority of the proposed model.