Ключові слова
безконтактний магнітоелектричний двигун
широтно-імпульсне регулювання напруги
інвертор напруги
випрямляч на основі польових транзисторів
Як цитувати
Анотація
У статті розглянуто підходи до побудови мехатронних модулів на основі безконтактних двигунів із постійними магнітами з двопровідним керуванням від зовнішнього силового джерела живлення шляхом зміни шпаруватості послідовності прямокутних імпульсів напруги та зміни полярності цих імпульсів для здійснення реверсу механізму. Розглянуто та запропоновано варіанти реалізації елементів структури мехатронного модуля – інвертора напруги, вхідного випрямляча, схем драйверів ключів, джерела живлення. Запропоновано схеми драйверів для перемикання р- та n-канальних польових транзисторів випрямляча та інвертора напруги в умовах живлення мехатронного модуля від послідовності прямокутних імпульсів напруги. Бібл. 27, рис. 14.
Посилання
1. Chang-liang Xia Permanent Magnet Brushless DC Motor Drives and Controls. John Wiley & Sons Singapore Pte. Ltd. 2012. 304 р.
2. Kumar H., Khanna R. and Sonar S.. Design and Development of BLDC Motor Controller for Low Power Consumer Applications. 16th International Conference on Power, Energy, and Electrical Engineering (CPEEE), Osaka, Japan, 2026. Pp. 144–150. DOI: https://doi.org/10.1109/CPEEE69412.2026.11521246
3. Zhi Q., Shen L., Zhu C.and Yan S. Rotor Design and Simulation analysis of low-power permanent magnet brushless DC Motor. 4th International Conference on Intelligent Control, Measurement and Signal Processing (ICMSP), Hangzhou, China, 2022. Pp. 587–590. DOI: https://doi.org/10.1109/ICMSP55950.2022.9859009
4. Antonov A.E. Electric machines of magnetoelectric type. Kyiv: Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011. 216 p.
5. Bashinsky V.G., Shapovalov O.L., Denisov A.I., Bursala E.A., Bursala A.L. Influence of pulsations of a brushless DC motor on the process of control of the start of a helicopter gas-turbine engine. Tekhnichna elektrodinamika. 2020. Pp. 56–66. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2020.02.056
6. Raju C.S., Samanta S. Modelling and design of average current filtered BLDC motor drive. IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), Jai-pur, India, 2020. Pp. 1–6. DOI: https://doi.org/10.1109/PEDES49360.2020.9379592
7. Shinkarenko V.F. Fundamentals of the theory of evolution of electromechanical systems. Kyiv: Naukova Dumka. 2002. 288 p.
8. Peresada S.M., Pushkar M.V. Fundamentals of Mechatronics: Study Guide. Kyiv: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2020. 136 p.
9. Grabchenko A.I., Klepikov V.B., Dobroskok V.I. et al Introduction to mechatronics: textbook. Allowance. Kh.: NTU KhPI, 2014. 264 p.
10. Pavlenko T.P., Shavkun V.M., Kozlova O.S., Lukashova N.P., Beketov O.M. Modern Electromechatronic Complexes and Systems: Study Guide. National University of Urban Economy in Kharkiv. Kharkiv, 2019. 116 p.
11. Artyukh O.M., Dudarenko O.V., Kuzmin V.V., Sosik A.Yu., Shcherbina A.V. Fundamentals of mechatronics: basic textbook of Zaporizhzhya: NU Zaporizhzhya Polytechnics, 2021. 372 p.
12. David G. Alciatore, Michael B. Histand Introduction to Mechatronics and Measurement Systems. Fourth Edi-tion. Published by McGraw-Hill, a business unit of The McGraw-Hill Companies, Inc., New York, NY 10020. 2012 552 р.
13. Sabri Cetinkunt. Mechatronics with Experiments. Second edition. University of Illinois at Chicago, USA. This edition first published 2015. 887 р.
14. Oguz A. Soysal. Elements of Mechatronic Systems: A Design Oriented Approach Using MATLAB. The Insti-tute of Electrical and Electronics Engineers. 2026. 476 p. DOI: https://doi.org/10.1002/9781394339747 https://ieeexplore.ieee.org/book/11627646
15. Vasilescu C., Popescu, Varzaru V.G., Mihailescu B. and Plotog I. Remote control of sensor-less permanent magnet synchronous motor. 9th International Conference on Electronics, Computers and Artificial Intelligence (ECAI), Targoviste, Romania, 2017. Pp. 1–4. DOI: https://doi.org/10.1109/ECAI.2017.8166467
16. Colak A.M., Garip I..and S. Demirbas S. Design and application of a control system for DC motors over power line, 16th International Power Electronics and Motion Control Conference and Ex-position, Antalya, Turkey, 2014. Pp. 1116–1121. DOI: https://doi.org/10.1109/EPEPEMC.2014.6980659
17. Tao Yu, Sung-Geun Song, Se-Min Kim, Kim Kwang Heon, Sung-Jun Park. BLDC Motor Control System us-ing ASK DC-link PLC Technology. Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers (KIIEE). 2009. Vol. 23. No 3. Pp. 45–52.
18. Lazarev G.V., Lanovoy G.V., Sanchenko A.V., et al. DC Electrical Machines for Special-Purpose Electric Drives. Electrical Engineering & Electromechanics. 2002. No 1. Pp. 40–42.
19. Akinin K.P., Barannikov O.V. Method for Controlling a Brushless Motor: Patent for Invention No. 98265, Ukraine. IPC H02P 6/00. Filed Apr. 21, 2011.
20. Akinin K.P., Barannikov O.V. Control Device for a Brushless Motor: Patent for Invention No. 104079, Ukraine. IPC H02P 6/00. Filed Aug. 30, 2012; published Dec. 25, 2013, Bulletin No. 24. 6 p.
21. Akinin K.P. Structural minimization of low-power electric drives based on brushless permanent magnet motors. Kyiv: Pro Format, 2020. 392 p.
22. Bose B.K. Modern Power Electronics and AC Drives. New York: Prentice Hall, 2002, 710 p.
23. Akinin K.P., Kireev V.G., Petukhov I.S., Filomenko A.A. Electromechanical characteristics of a brushless motor with permanent magnets with pulse-width operation. Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2024. Issue 69. Pp. 95–104. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2024.69.095
24. Akinin K.P., Kireyev V.G., Petukhov I.S., Filomenko A.A. Operating Modes of a Brushless Magnetoelectric Mechatronic Module with Two-Wire Control. Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2025. Issue 71. Pp. 70–79. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2025.71.070
25. Akinin K.P., Antonov O.Ye., Kireyev V.G. Method for Connecting Discrete Hall Sensors to the Control System of a Brushless Permanent Magnet Motor: Patent for Invention No. 117512, Ukraine. IPC H02P 6/16, H02K 29/08, H02K 11/215. Filed Aug. 15, 2016; published Aug. 10, 2018, Bulletin No. 15. 5 p. DOI: https://doi.org/10.1016/S1464-2859(18)30138-X
26. Takamori Yasuyuki Motor Drive Device: Patent WO 2016/084294 A1; 02.06.2016.
27. Tomofumi Hirose Rectifier Circuit Using FET Bridge Circuit, and method of Controlling the Same: Patent JP 2012085369 A; 26.04.2012.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2026 К.П. Акинін, В.Г. Кіреєв, І.С. Пєтухов, А.А. Філоменко , В.А. Лавриненко