Presented at the International Conference on Advances in Electrical-Electronics Engineering and Computer Science (ICEEECS2024), Ankara, Türkiye, Nov 09, 2024

SETSCI Conference Proceedings, 2024, 19, Page (s): 32-36 , https://doi.org/10.36287/setsci.19.7.032

Published Date: 21 November 2024    | 266     0

This study focuses on the Printed Circuit (PCB) design of our asynchronous motor drive design using MOSFET H-bridge in MATLAB/SIMULINK platform, a block diagram environment for multi-domain simulation and model-based design using Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) technique. The main objective of the study is to achieve maximum efficiency and low cost. To achieve this goal, in addition to the motor driver design required to drive the induction motor, the reasons for the selection of the materials used in the PCB design and the technical and cost advantages of these materials over other alternatives are discussed in detail. In addition, a detailed material item-based approximate price analysis has been carried out in order to achieve maximum efficiency at low cost in the production process of this designed system. The selection of the most suitable components in terms of both performance and durability is considered as an important stage of the design process. The analyses performed throughout the design process aim to create a cost-effective, high-performance and long-lasting motor drive system. Environmental impacts and sustainability of this system have also been taken into consideration.

Keywords - H bridge, Induction motor, PCB design, Motor driver, Low cost

Bu çalışma, Sinüzoidal Darbe Genişlik Modülasyonu (SPWM) tekniği kullanılarak çok alanlı simülasyon ve model tabanlı tasarım için bir blok diyagram ortamı olan MATLAB/SIMULINK platformunda MOSFET H köprüsü kullanılarak gerçekleştirdiğimiz asenkron motor sürücü tasarımımızın Baskı Devre (PCB) tasarımına odaklanmaktadır. Çalışmanın ana amacı maksimum verim elde etmek ve düşük maliyet sağlamaktır. Bu hedefe ulaşmak, asenkron motoru sürmek için gerekli olan motor sürücü tasarımına ek olarak, PCB tasarımında kullanılan malzemelerin seçim nedenleri ve bu malzemelerin diğer alternatiflere göre sağladığı teknik ve maliyet avantajları ayrıntılı şekilde ele alınmaktadır. Ayrıca, tasarlanan bu sistemin üretim sürecinde düşük maliyetle maksimum verimi elde etmek amacıyla detaylı bir malzeme kalem bazlı yaklaşık fiyat analizi gerçekleştirilmiştir. Kullanılan komponentlerin hem performans hem de dayanıklılık açısından en uygun olanlarının seçilmesi, tasarım sürecinin önemli bir aşaması olarak ele alınmıştır. Tasarım süreci boyunca yapılan analizler, maliyet-etkin, yüksek performanslı ve uzun ömürlü bir motor sürücü sistemi oluşturmayı amaçlamaktadır. Ayrıca bu sistemin çevresel etkileri ve sürdürülebilirliği de göz önünde bulundurulmuştur.

Keywords^Turkish - H köprüsü, Asenkron motor,PCB tasarımı, Motor sürücü, Düşük maliyet

[1] N. Pirmatov, A. Panoev, G. Samatova, & O. Berdiyorov, "Determination of methods of achieving the energy savings through mathematical modeling of static and dynamic modes of electromagnetic energy conversion in asynchronous motors used in feed crushers", E3s Web of Conferences, vol. 383, p. 04046, 2023. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202338304046

[2] Z. Zhang, S. Jin, G. Liu, Z. Hou, & J. Zheng, "Model-free adaptive direct torque control for the speed regulation of asynchronous motors", Processes, vol. 8, no. 3, p. 333, 2020. https://doi.org/10.3390/pr8030333

[3] D. Tong, "Efficiency optimization of asynchronous motor with particle swarm algorithm incorporating parameter identification", Journal of Physics Conference Series, vol. 2522, no. 1, p. 012003, 2023. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2522/1/012003

[4] L. Wang, "Study on direct torque control of three phase asynchronous motor",, 2018. https://doi.org/10.2991/mcei-18.2018.44

[5] C. Yang, D. Lu, Y. Hu, X. Chen, R. Yu, & L. Kong, "Magnetic-field modulation principle and transmission ratio calculation of field-modulated asynchronous magnetic coupling", Applied Mechanics and Materials, vol. 535, p. 48-52, 2014. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.535.48

[6] Y. Gong and X. Li, "The simulation research and modeling of asynchronous motor's vector control", Applied Mechanics and Materials, vol. 336-338, p. 484-488, 2013. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.336-338.484

[7] B. Kirankumar, Y. Reddy, & M. Vijayakumar, "Multilevel inverter with space vector modulation: intelligence direct torque control of induction motor", Iet Power Electronics, vol. 10, no. 10, p. 1129-1137, 2017. https://doi.org/10.1049/iet-pel.2016.0287

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License 4.0, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.