Üç Faz Sürücü

3 fazlı bir sürücü oluşturmanın temeli 3 kollu bir H köprüsü tasarımından geçmektedir. Ancak birbirine eşlenik P ve N kanal anahtarlama elemanı bulmak çok zordur. Bu yüzden tüm kollarda 6 adet N-kanal anahtarlama elemanı kullanılmıştır. Anahtarlama elemanı olarak “mosfet” seçilmiştir. IGBT’lerin ON konumuna geldiklerinde üzerlerine düşen gerilim, mosfetlere göre fazla olduğu için gerçekleştirilen devrede mosfetler tercih edilmiştir. Dolayısı ile mosfet kullanmanın özellikle düşük gerilimli uygulamalarda avantajları vardır. Anahtarlama elemanlarının sürücü kolun hem altında hem de üstünde aynı türden (N-kanal) olması sebebiyle bu uygulamadaki mosfetleri sürmek zordur. Ancak bu problemi aşmak için özel olarak tasarlanmış mosfet sürücü entegresi kullanılmıştır. 3 kollu bir H köprüsü yapısı Şekil 7.11’de görülmektedir. L1 L2 L3 H1 H2 H3 Akım Gerilim _IR2132 Mosfet Sürücü Sıcaklık T1 T2 T3 T6 T5 T4 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm 47 ohm U W V (+) Akü girişi (-) Akü girişi IRF P 2 50N IRF P 2 50N IRF P 2 50N

IRFP250N IRFP250N _IRFP250N

Kolların yukarısına bağlanmış olan mosfetleri sürmek daha zordur ancak yeni nesil sürücü entegreleri kullanılarak bu problem aşılmıştır. Gerçekleştirilen devrede IR2132 sürücü entegresi kullanılmıştır. IR2132 entegresi tümleşik 6 kanal mosfet sürücüyü bir arada barındırmaktadır. Entegre “floating gate” denilen bir yöntemle gerilim seviyesi kaydırma esasına göre çalışmaktadır. Sürücü entegre plaket üzerindeki bir yoldan akım geri beslemesi yapabilmekte ve akımın aşırı yükselmesi durumunda otomatik olarak mikrokontrolörden bağımsız olarak sistemi kapatmaktadır. Ölçülen akıma ilişkin olarak kazanç ayarı yapabilme imkânı da mevcut oluğundan ölçülü bir yol kalınlığı da gerektirmemektedir.

7.9 Mikrokontrolör

Mikrokontrolör birçok girişe bakarak sistemi kontrol etmektedir. Ancak kurtarma sürecinin başlayabilmesi için enerji kesintisi olmalıdır. Kesintinin algılanmasından sonra mikrokontrolör transfer rölelerini çektirerek emniyet devrelerini üstüne alır ve asansörün katında olup olmadığına karar verir. Mikrokontrolün genel davranışını gösteren akış diyagramı Şekil 7.12’deki gibidir.

Asansör kat hizasında değilse ilk olarak emniyet devrelerini test eder. Emniyet devreleri kısa devre ise kurtarma süreci başlatılır ve acil kurtarma sistemi motora enerji verir. Eğer motor akım çekiyorsa yaklaşık 200ms. sonra freni bıraktırır. Asansör motoru döner alan yönünde dönmek isteyecektir. Ancak aşırı yük nedeniyle motor kalkınamaz ise akım değeri set değerini aşacağından mikrokontrolör asansörü durdurur ve diğer yöne doğru hareket ettirmeye çalışır. Asansör kurtarma süreci boyunca JF bilgisinden kat seviyesine gelip gelmediğine bakar. Her iki yönde de hareket sağlanamaz ise acil kurtarma sistemi ilgili hata kodunu ekranda göstererek kurtarma sürecini bitirir. Kurtarma süreci boyunca emniyet devreleri sürekli gözlenir. Emniyet zincirinin herhangi bir noktasındaki kırılma kurtarma sürecini eşzamanlı olarak iptal eder.

Mikrokontrolör, sürücü ünitesi ile ilgili sıcaklık bilgisini de takip ederek aşırı sıcaklık artması gibi durumlarda da devrenin çalışmasına izin vermez. Böylece kendisini de korur. Ayrıca motor ve frene ait sigortalar atık ise uyarı mesajı ile bunu ekrana yazarak hareketi sonlandırmakta veya hiç başlatmamaktadır.

Günümüzde kullanılan asansör motorları 380V 50Hz sincap kafesli asenkron motorlardır. Gerçekleştirilen bu projede 5 adet 12V/7Ah’lik akü kullanılmaktadır. Dolayısıyla acil kurtarma sistemi 60VDC ile beslenmektedir. Bu sebepten motora uygulanacak temel frekans daha düşüktür. Motora uygulanan sinyallerin temel frekansı V/f oranına göre yaklaşık 8Hz’dir.

Mikrokontrolörler genel olarak üç temel kısımdan (CPU-Merkezi İşlem ünitesi, I/O ünitesi ve Bellek) ve bunlara ek olarak bazı destek devrelerden oluşur. CPU (Merkezi İşlem Birimi) sistemin kalbidir. Bu birim, hesapları yapmak ve verileri idare etmek için 4, 8 veya 16 bitlik veri formatlarında çalışır. I/O (giriş/çıkış) sayısal, analog ve özel fonksiyonlardan oluşur ve dış dünyayla iletişimi sağlayan kısımdır. Bellek; RAM, ROM, EPROM, EEPROM veya bunların herhangi bir kombinasyonu olabilir. Bu kısım, program ve veri depolamak için kullanılır.

Bu projenin dsPIC ürün ailesine ait bir mikrokontrolör ile tasarlanması planlanmaktaydı ve proje önerisinde de bu durum belirtilmişti. Ancak projenin geliştirme safhasında özellikle derleyicinin yetersizliklerinden kaynaklanan bazı sıkıntılar sebebiyle bu proje gerçek anlamda stabil bir

çalışma düzeni sağlanamadı. dsPIC ile yapılan çalışmalarda motor kontrol programının yazılıp çalıştırılmasına rağmen kalan çevre birimleri ile gerekli programların yazılması esnasında bazı problemlerle karşılaşıldı. Bu problemler bu projenin gerçek manada dsPIC ile yapılmasını engellemiştir. Ancak projenin temel taşını oluşturan motor kontrol algoritması dsPIC’e başarıyla oturtulmuştur. Projenin bu boyutta kalması sebebiyle çalışmalara PIC ile devam edilmiştir. PIC ile yapılan çalışmalar neticesinde tüm algoritma başarıyla gerçekleştirilmiştir. Motor kontrol algoritması ve acil kurtarma sisteminin çevre birimleri ile olan iletişimi başarıyla gerçekleştirilmiştir. PIC için yazılan program assembly dilinde yazılmıştır.

Gerçekte dsPIC, PIC’den çok üstün DSP yeteneklere sahip mikrokontrolör olup melez bir üründür. Ancak bu üstünlük ancak kaliteli bir derleyici ile anlam kazanmaktadır. dsPIC’in 84 adet komutu vardır. 24 bit veri genişliği, 16 bit data genişliği vardır. 30 MIPS hızına kadar çalışabilmektedir. 41 adet interrupt kaynağı mevcuttur. Tek cycleda çarpma yapabilmektedir. Bunun yanında PIC, yaygın bir kullanım alanı elde etmiş, gürültülere karşı oldukça sağır, nitelikli bir mikrokontrolördür. 35 adet komutu vardır. Komut sayısının az olması dolayısıyla assembly ile kolayca program yazılabilmektedir. Assembly ile program yazmak ve hatalarını ayıklamak zor olsa bile, assembly ile yazılan programlar hafızada çok az yer tutar ve çok hızlı çalışır.