DP BLAŠKO : Počítačové modelovanie mostového striedača typu B6-bridge pre elektronicky komutovaný EC motor

*********************************************************

14.12.2022 Záznam z 7. konzultácie

*********************************************************
ULOHY DO BUDUCEJ KONZULTACIE:
1. dopisanie a doplnenie 1.kapitoly, rekonstrukcia 2. kapitoly

AGENDA:
1. Presli sme vybavenie pocitacom pocas staze v BUEHL-i –> bude k dispozicii PC v Kysuci s dialkovym pristupom
2. JuPa je spokojny s priebehom prac a stavom pisania DP

ODBORNA AGENDA :
1. Presli sme verziu DP [1]. Poznamky: Treba text a obrazky 1. kapitoly doplnit odkazmi – JuPa odporuca ISO690 prvy prvok a datum
2. Riesime navrh nazvu kap.2 a jej podkapitol
— navrh zostavy 2 kapitoly (filozofia: obsah DP by mal kopirovat vety zo zadania DP ):
2 TVORBA MODELU MOSTOVÉHO BUDIČA B6 – BRIDGE V PROSTREDÍ PRE SIMULÁCIU ELEKTRONICKÝCH OBVODOV V PROGRAME LTSPICE A INFINEON DESIGNER
— nazov kap.2 sa zmensi na TVORBA MODELU MOSTOVÉHO BUDIČA B6 — ale v „navigacnom texte“ sa napise ze tu sa venujeme TVORBA MODELU MOSTOVÉHO BUDIČA B6 – BRIDGE V PROSTREDÍ PRE SIMULÁCIU ELEKTRONICKÝCH OBVODOV V PROGRAME LTSPICE A INFINEON DESIGNER

2.1 Referencna simulacia budica B6 na baze kommponentov Infineon
…a simulacneho programu Infineon Designer
…. sem dat uz hotovy text a doplnit ho o pribehy simulacii ….
2.2 Simulacia budica B6 na baze budica Allegro A 4911-1 a simulacneho programu LT Spice
    2.2.1 Budič B6 tranzistorov A 4911-1
    2.2.2 Popis vykonovej casti H bridge
    2.2.3 Popis simulovaneho BLDC motora
2.3 Analýza požadovaných komutačných cyklov ako vstupov pre B6 – bridge
2.4 Diskusia k dosiahnutým výsledkom

ZDROJE:  …\220620 DP BLASKO Andrej\WORK\221214 DP_Blaško_v1.9.docx

*********************************************************

3.11.2022  Záznam z 6. konzultácie

*********************************************************
ULOHY DO BUDUCEJ KONZULTACIE 9.12.:
1. Simulacia BLDC drivera v Infinieon Designeri ako referencne riesenie el. simualcie ku ktoremu sa bude vztahovat riesenie simulacie v DP
2. Nasledne Jupa nakontaktuje Tima H. a bude informovat o stave vyvoja prac na DP u nas a nasledne Andrej nakontaktuje DE kolegu ak bude potrebovat
3. Andrej bude pokracovat v simulaciach budica na strane pred gate MOSFET / vystupy MOSFET a to v zmysle roznych merani prudov – vid. zadanie od Tima H. posledne dva body (compare the different current measurements (1. EC-motor phase current, current in common ground, current in each phase ground, 2.compare the different current measurement in thedifferent commutation modes)

UDALOSTI OD POSLEDNEJ KONZULTACIE :
/* Utorok 25.10.2022 14,30-15,00(0,5h) DP BLASKO – priprava materialov na Google Drive
/* Pondelok 24.10.2022 8,00-9,00(1h) DP BLASKO – formulacia zadania diplomovej prace pre UNIZA

PLNENIE ULOH:
1. Andrej zatial neurobil referencnu simulaciu BLDC drivera v Infinieon Designeri – do buducej konzutacie ju urobi. Jupa chce aby to dal do DP ako podkapitolu.

AGENDA:
1. Jupa odporuca vlozit do nasledujucej verzie prace sken zadania DP – zadanie bolo schvalene

ODBORNA AGENDA :
1. Andrej ukazuje nim urobene simulacie logickej casti budica. Hovorime o simulaciach vystupnych obvodov budica ALLEGRO, ktore budu nasledovat a tie uz nemusia mat na vystupe logicku uroven a su v „budiacom“ vztahu k pouzitym MOSFET-om (TOSHIBA). Viac napovie studium datasheetu k budicu ALLEGRO
2. Jupa odporuca studium stavu PEU v SG resers [1] – tam  vid. zdroje [13][14] – hovorime o komponentoch vyrobcov OnSemi, ROHM,  nakupovanych pre vykonove moduly
3. Jupa odporuca do kap.1 vlozit nasledovne podkapitoly:
— 1.x El. simulacie vo vykonovej elektronike a tam vlozit popis referencnej simulacie budica BLDC motora v Infinieon Designeri. Spomenut tie firmy a ich vlastne simualtori ktore sa budu al pouzivaju v SG (ROHM, OnSemi, Infinieon) – vid. resers [1]. Spomenut aj modelovanie SPICE Si MOSFET (vid cast reserse [1] Ako vytvorit SPICE model SiC MOSFET tranzistora a zdroje Infineon … – do diskusie dat neriesili sme zmeny teploty)
— 1.x Spinane funkcie vo vykonovej elektronike – vybrat vhodne casti z teorie spinanych funkcii PWM s knihy „The Switching Function“

ZDROJE:
[1]http://www.drpancik.sk/tvorba-modelov-sic-mosfet-tranzistorov-v-spice/

PRILOHY:

*********************************************************

24.10.2022  zadanie DP BLASKO zaslane na katedru 

*********************************************************

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE  FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMAČNÝCH TECHNOLÓGIÍ
Katedra elektroenergetiky a elektrických pohonov Ak. rok 2022/2023

ZADANIE  DIPLOMOVEJ  PRÁCE

Meno: Bc. Andrej BLAŠKO

Študijný odbor:   Elektrotechnika
Študijný program: Výkonové elektronické systémy

Téma diplomovej práce: Počítačové modelovanie mostového striedača typu B6-bridge pre elektronicky komutovaný motor

Pokyny pre vypracovanie diplomovej práce:
1. Hlavným cieľom práce je vytvorenie modelu mostového striedača typu B6-bridge so všetkými relevantnými komponentami v programe P-Spice / LTSpice
2. Čiastkové ciele práce:
a. Modelovaním mostového striedača bude možné :
• vytvoriť požadované komutačné cykly ako vstup pre B6-Bridge
• generovať vstupné PWM signály pre B6-bridge ako funkciu rýchlosti, komutácie a cieľového prúdu/napätia BLDC motora
• realizovať vývoj parametrami riadeného modelu mostového ovládača
b. Overenie výsledkov simulácií na dostupných meraniach

Zoznam odbornej literatúry:
[1] EMADI, Ali ed. 2005. Handbook of Automotive Power Electronics and Motor Drives. s.l. : Taylor & Francis Group, 2005. ISBN: 978-0-8247-2361-3.
[2] MAROUCHOS, Christos. 2008. THE SWITCHING FUNCTIONS: ANALYSIS OF POWER ELECTRONIC CIRUITS . s.l. : IEI, 2008. ISBN: 978-0-86341-351-3.
[3] RASHID, Muhammad H. 2012. SPICE for Power Electronics and Electric Power. s.l. : CRC Press, 2012. ISBN: 978-1-4398-6047-2.

Predpokladaný rozsah práce  počet strán textu: 40  50
počet strán grafických príloh:  5  10

Vedúci diplomovej práce: doc. RNDr. Juraj Pančík, PhD.
Konzultant diplomovej práce: Ing. Vladimír Vavrúš, PhD.

*********************************************************

27.9.2022  Záznam zo studia  (DP VLCEK,  „Analýza SiC MOSFET tranzistorov v lineárnej prevádzke pre realizáciu funkcie“)

*********************************************************

— Jupa urobil a spracoval podrobnu resers – je vysledky su na linku  http://www.drpancik.sk/tvorba-modelov-sic-mosfet-tranzistorov-v-spice/

— POZNAMKA :

  • Subory oznacene ako LOCAL: …\220615 DP VLCEK Tomas\SOURCES\220922 Resers SiC MOSFET SPICE model creation\ su aj na Google Drive kde maju DP VLCEK a DP BLASKO pristup do adresara  LINK

— z reserse vyplyvaju nove ulohy pre DP VLCEK ale aj DP BLASKO  – dame si k tomuto stretnutie na MS TEAMS –  Prejst si uvedene zdroje informacii s cielmi:
— porozumiet ako sa buduje staticky (zakladny) model SiC MOSFET tranzistoru a dalsie urovne SPICE modelu zahrnujuce uz vplyv teploty
— osvojit si rozne varianty (levely) SPICE modelov SiC MOSFET tranzistorov/vykonovych modulov (firmy Infineon, Wolfspeed, MICROCHIP ….)
— osvojit si pracu s externymi modelmi SiC MOSFET (Wolfspeed, Infineon, ROHM) ci uz v LTSpice (tento program sa musi pouzit v diplomovej praci),  ale aj v inych programoch (Infinieon Designer, Speedfit od Wolfspeed)
— premysliet si ako by som modeloval v programe LTspice vybijanie DC link kapacit s dvoma SiC MOSFET tranzistormi od WolfSpeed a potom od Infinieonu (jeden tranzistor ON a druhy v linearnom rezime aktivnej zataze) – cielom je priblizit sa simulaciami k datasheetu tranzistoru
— ako by som zohladnil pri tychto simulaciach narast teploty puzdier SiC MOSFET tranzisorov pocas procesu vybijania
— porozumiet z datasheetu budica (Evakit FRDMGD3162HBIEVM ) ako sa pouzity budic adaptuje na rezim aktivneho vybijania DC link kapacitorov – ako sa lisia budice s a bez moznosti aktivneho vybijania

*********************************************************

piatok 23.9.2022  Záznam z 5. konzultácie

*********************************************************
 ULOHY DO BUDUCEJ 6. KONZULTACIE :
1. Pokracovat v studiu RASHID [4] a trenovat simulacie vykonovej elektroniky  v LTSpice a MICROCAP-e
2. Studovat knihu MANIAS [5] a trenovat simulacie vykonovej elektroniky  v LTSpice a MICROCAP-e
3. Zopakovat simulaciu BLDC divera, ktoru urobil Jupa [3] a kriticky vyhodnotit jeho zavery vo vztahu k zadaniu diploma thesis vytvorenemu Timom –> nasledne s v DE spytame ci je to pre nas referene riesenie
4. V prostredi MICRO-CAP12 odskusat generovanie spinanych funkcii podla knihy a poznamok uvedenych v [1][2]
5. Doplnit do DP text a popisy obrazkov

UDALOSTI OD POSLEDNEJ KONZULTACIE :
— Jupa nasiel knihy – odporuca ich zaradenie do literatury v DP :
— venovanu SPICE simulaciam vo vykonovej elektronike v LT SPICE  Manias [5]
— venovanu celkovo simulaciam vo vykonovej elektronike [7]

PLNENIE ULOH:
1. Andrej prechdza knihu RASHID [4]
AGENDA:
1. K dispozicii verzia DP [6]

ODBORNA AGENDA :
1. Presli sme simulaciu BLDC drivera v simulacii Infineon Designer a dali sme to do suvisu so zadanim DP:
— Juraj poslal Andrejovi email [3], tento email podrobne prechadzame
— Timovo zadanie DP je na www stranke v zapise z 4. konzultacie (16.8.2022)
— po osvojeni si simulacie posleme otazku do DE ci to tak moze byt v diploma projekte
2. Presli sme sposob generovania spinaných funkcii na sposob ako to generuju simulacie INFINEON [3]
— spominame knihu [1] a s nou suvisiace poznamky (blog) [2] – je tam obrazok vystupnych signalov  ktory
— Jupa odporuca odskusat si funkcie vytvoreym schemy modulu najprv v MICROCAP-e
3. Andrej prechdza knihu RASHID [4]
4. Juraj informuje o knihe venovanej SPICE simulaciam vo vykonovej elektronike Manias [5]

ZDROJE:
[1]…Google Drive …\BOOKS\Electronic_BOOKS\220811 SPICE_for_Power_Electronics_and_Electric_Power\The_Switching_Function_Analysis_of_Power_Electronic_Circuits.pdf
[2]…Google Drive …\BOOKS\Electronic_BOOKS\220815 STUDY blog\220809 DP BLASKO email me to Andrej simulacie pomoocu spinanych funkcii.pdf
[3]…Google Drive …\BOOKS\Electronic_BOOKS\220815 STUDY blog\220805 DP BLASKO email me to Andrej simulacia budica  B6 Infinieon Designer .pdf
[4]…Google Drive …\BOOKS\Electronic_BOOKS\220811 SPICE_for_Power_Electronics_and_Electric_Power\BOOK SPICE_for_Power_Electronics_and_Electric_Power_FILES\SPICE_for_Power_Electronics_and_Electric_Power-_Third_Edition.pdf
[5] …Google Drive …\BOOKS\Electronic_BOOKS\220811 SPICE_for_Power_Electronics_and_Electric_Power\SIMULATION OF POWER ELECTRONICS CIRCUITS USING PSIM, PSPICE OR MATLABSIMULING.pdf
[6] LOCAL: …\220620 DP BLASKO Andrej\WORK\220923 DP_Blaško.docx\220923 DP_Blaško.docx
[7] …Google Drive …\BOOKS\Electronic_BOOKS\220810 Automotive electronics and systems\17_Multiphysics Simulation by Design for Electrical Machines, Power Electronics and Drives_2018.pdf

*********************************************************

16.8.2022 Záznam z 4. konzultácie

*********************************************************
ULOHY DO BUDUCEJ KONZULTACIE (6. konzultacia 14.9., 11,00 ):
1. Andrej + JuPa : prejdu si zadanie DP od Tima (vid. aj [PRILOHA]) a pripravia si otazky pre Martina Z. (potvrdime si co a ako simulovat ci je mozne pristup Infineon Designer)
2. ULOHY Andrej:
1. prejde si literturne zdroje uvedene v ODBORNA AGENDA bod.1 (TEMA: Simulacie budica B-6 BLDC motora pomocou modelovania v SPICE – zdroje literatury )
2 zmeni a doplni nazvy kapitol podla ODBORNA AGENDA bod.2 (OBSAH PRACE – ULOHA: zmenit a doplnit nazvy dalsich kapitoly az do druhej urovne )
3. bude simulovat obvody vykonovej elektroniky – priklady z hore uvedenych knih a priklady zo simulacnych programov (LTspice, Multisim, PSPICE, Microcap, Infinieon Designer) – mal by ziskat „cit“ pre simulacie
4. JuPa SILNO odporuca prejst celu knihu RASID(2012) [6] spolu s prikladmi v OrCAD PSPICE (SPICE for Power Electronics and Electric Power)
5. prejde si knihu o vykonovych funkciach vo vykonovej elektronike [8] a vytvori si predstavu ako by vyzeral generator vystupneho signalu B6 bridgu tak aby boli dosianute signaly [14], subor bol zaslany v ramci emailu [4]
6. zaregistruje sa k pristupu na on-line simulator Infineon Designer [4], nacita si projekt .TSC [15] (subor bol zaslany v ramci emailu [4]). bude sa snazit porozumiet vstupom a vytsupom zo simualcie a ci to vieme ztotoznit so zadanim DP vid PRILOHA[]
7. bude pokracovat v pisani DP prace – priebezne bude doplnat lierauru a odkazy na ne vo formate ISO690, prvy prvok a datum a popisy obrazkov, kazdy subor musi mat v nazve svoju verziu (napr. datum)

UDALOSTI OD POSLEDNEJ KONZULTACIE :

PLNENIE doterajsich ULOH:
1. vid zapis z minulej konzultacie

AGENDA:
1. Zaslanie verzie DP vo WORDE – ANO

ODBORNA AGENDA :
1. TEMA: Simulacie budica B-6 BLDC motora pomocou modelovania v SPICE – zdroje literatury
— studium knih o elektronickych obvodoch zo SPICE modelovania pracovnik dennik [1], knihy na Google Drive [2]
Electric Circuits with MasteringEngineering, Global Edition.pdf – SPICE nahradne modely
Electronic Circuits Analysis and Design – Third Edition.pdf – SPICE nahradne modely
TOP THOMAS The_Analysis_and_Design_of_Linear_Circuits-_8_edition,2016.pdf – TOP knih ao elektronickych obvodoch
— [3] AliEmadi(2005) kniha o automobilovej vykonovej elektronike (MOSEFT, diody, modely) trochu starsia kniha ale prakticka –> elektrotechnicky pohlad
— architektury vozidiel, velmi detailne polovodice MOSFET, diodes, ESD ochrana, power modules (modely chladenia)
— keywords: freewheeling – mnohokrat
PART I. Automotive Power Systems
PART II. Automotive Semiconductor Devices, Components, and Sensors
PART III. Automotive Power Electronic Converters
PART IV. Automotive Motor Drives
— [4] email JuPa –> studenti – zaznam zo studia on line SPICE simulatora spolocnosti Infinieon
— [5] email JuPa –> studenti – zaznam zo studia knihy SPICE simulacii vo vykonovej elektronike [6]
— [7] email JuPa –> studenti – zaznam zo studia knihy simulacie pomocou spinanych funkcii [8]
— [9] email JuPa –> studenti – zaznam zo studia prikladov simulacii SPICE vo vykonovej elektronike a modelovanie mechatronickych systemov (napr. BLDC a DC motory)(programy MULTISIM, PSPICE a MICROCAP)
— [10] napriklad AB-025 Použití SPICE k modelování stejnosměrných motorů

2. OBSAH PRACE – ULOHA: zmenit a doplnit nazvy dalsich kapitoly az do druhej urovne
Úvod
1 Vymedzenie základných pojmov –> vymedzenie pojmov v predmetnej oblasti
1.1 Úvod do problematiky elektronicky komutovaných EC motorov –> Elektronicky komutovaný EC motor
1.2 Budič tranzistorov A4911-1 –> presun do analytickej casti nahradit –> Mostové budiče typu B6-bridge
1.3 Počítačové modelovanie elektronických obvodov vo výkonovej elektronike
1.4 –> Počítačové modelovanie elektronických obvodov vo výkonovej elektronike s vyuzitim SPICE
— uvod do SPICE (vid. str. 55 [15])
— prehlad simulacnych analyz (prikladam knihu OrCad_simulacie.pdf, local subor [12] )
— prehlad programov (LTSpice, MULTISIM, PSPICE )

doplnit DP o nasledovne nazvy kapitol:

2. ANALYTICKA CAST:
2.1 Tvorba modelu mostového budiča B6 v prostredí nástrojov pre simuláciu elektronických obvodov P-Spice/LTSpice
— sem dat zmienku o Infineon desigenr ako referencne riesenie
— sem dat aj podrobne zadanie vid [PRILOHA] a okomentovat ho
2.2 Analýza požadovaných komutačných cyklov ako vstupov pre B6-Bridge
2.3 Diskusia k dosiahnutým výsledkom

3. NAVRHOVO-REALIZACNA CAST:
3.1 Generovanie PWM pre mostový budič B6e ako funkcie rýchlosti, komutácie a cieľového prúdu/napätia
3.2 Vývoj parametrizovateľného modelu mostového ovládača
3.3 Návrh overenia výsledkov simulácie
3.4 Diskusia k dosiahnutym vysledkom

Literatúra

ZDROJE:
[1] /* Streda 9.8.2022 10,00-14,00(3h) STUDIUM SPICE SOFTWARE, KNIHY a MANUALY – hladanie knih o el. obvodoch a modelov motorov, DOKONCENIE VYBERU KNIH O ANALYZE ELEKTRICKYCH OBVODOV V SPICE
[2] …\Electronic_BOOKS\220811 Knihy electronic circuit analysis SPICE modeling\
[3] …\Electronic_BOOKS\1_Ali_Emadi_-_Handbook_of_Automotive_Power_Electronics_and_Motor_Drives.pdf
[4] …\Electronic_BOOKS\220815 STUDY blog\220805 DP BLASKO email me to Andrej simulacia budica B6 Infinieon Designer .pdf
[5] …\220815 STUDY blog\220809 DP BLASKO DP VLCEK STUDY Kniha o SPICE a power electronics.pdf
[6] …\Electronic_BOOKS\220811 SPICE_for_Power_Electronics_and_Electric_Power\ + prikladyz : https://www.routledge.com/SPICE-for-Power-Electronics-and-Electric-Power/Rashid/p/book/9781439860465
[7] …\220815 STUDY blog\220809 DP BLASKO email me to Andrej simulacie pomocou spinanych funkcii.pdf
[8] …\The_Switching_Function_Analysis_of_Power_Electronic_Circuits.pdf
[9] …\220815 STUDY blog\220805 DP BLASKO Elektromechanicke-mechatronicke- modely v SPICE a program MICROCAP.pdf
[10] https://www.precisionmicrodrives.com/ab-025
[11] …\220620 DP BLASKO Andrej\WORK\220816 DP_Blaško.docx
[12] …\220801 STUDY Knihy na LTSpice circuit simulator\OrCad_simulacie.pdf
[13] Google drive: …\Electronic_BOOKS\220811 Knihy electronic circuit analysis SPICE modeling\TOP THOMAS The_Analysis_and_Design_of_Linear_Circuits-_8_edition,2016.pdf
[14] LOCAL: …\220620 DP BLASKO Andrej\SOURCES\220809 Studium modelovanie B6 budica pomocou PSPICE\Transient 1.png
[15] LOCAL: …\220620 DP BLASKO Andrej\SOURCES\220809 Studium modelovanie B6 budica pomocou PSPICE\power_60VDC_three_phase_motor_control_gate_driver_6EDL7141.TSC

PRILOHA:
zadanie DP podla Tima HERRMANNA
Build up a B6-Bridge with EC-Motor Commutation in P-Spice / LTSpice

Assumption / Requirement
— P-Spice / LTSpice is available and known
— the desired B6-Bride amplifier with all components (fets, …) is defined (e.g. from a given project)
— the kind of commutations (e.g. „supersinus“, …) are defined

Content of the Thesis
— Build up the B6-Bridge with all relevant components in P-Spice / LTSpice (what is relevant, tbc.)
— develop the wanted commutation cycles as input for the B6-Bridge
— generate the pwm for the B6-Bridge as a function of speed, commutation and target current/voltage (tbc.)
— development of a parameterizable bridge driver model based on the relevant datasheet parameter
— verify the simulation results (if available with measurements)
— compare the different current measurements (EC-motor phase current, current in common ground, current in each phase ground,…)
— compare the different current measurement in the different commutation modes

Aim / Benefit
— Possibility to analyze effects on electronic HW, coming from the commutation, dead time, reverse current ….
— analyze the performance of different components (fets, diodes,….)
— analyze the different ways of current measeurents
–analyze problems which occur in the electronic hardware

 

*********************************************************

29.7.2022 Záznam zo studia

*********************************************************
ULOHY DO BUDUCEJ KONZULTACIE:
1. Preskumat preco a naco su subory v LTSpoce typu .asc, .plt., .asy, .lib
2. Nastudovat si model BLDC motora (vratane suborov) umiestnenych na [3], subory si stiahnut
3. Premysliet si, ci sa simulacie v ramci DP budu tykat okrem obvodu striedaca (B6 bridge ), BLDC motora aj simulacie obvodu MOSFET trojfazovy budic A4911-1

ODBORNA AGENDA :
1. pracovny adresar so stiahnutymi materialmi z netu
2. Hovorili sme o potrebe modelovat v nasej DP aj BLDC motor ako nahradny model spotrebica. Tu su zdroje:
— [4] uvodny clanok „BLDC motor spice model for LTSpice“
— [2], abstrakt [PRILOHY] zaujimavy popis model BLDC motoru
— [3] FTP adresar so subormi a modelmi motorov k zdroju [3]
— [5][6][7] YouTube s touto temou modelovania BLDC
3. Dalsie temy – tutorialy k LTSpice :
— TOP ZDROJ – PORTAL: [14] SPICE and LTspice Courseware and Tutorials
— TUTORIALY:
— [9] INTRODUCTION TO LT SPICE IV WITH EXAMPLES
— [12] Introduction to LTSpice
— [13] Introduction to LTspice
— EXAMPLE:
— [10] Example Circuits pre LTSpice
— [11] Example LTspice® Demo Circuits
— KNIZNICE a LTSpice :
— [8] LTspice: Simple Steps to Import Third-Party Models
4. On line circuit simulator [15](https://www.circuitlab.com/)

ZDROJE:
[1]…\220620 DP BLASKO Andrej\SOURCES\220729 Studium PSPICE\
[2]
URL: https://www.pspice.com/resources/application-notes/brushless-dc-motor-model
URL pre PDF : https://www.pspice.com/sites/default/files/PSpice%20App%20Note_Brushless%20DC%20Motor%20Model%20.pdf
LOCAL PDF: …\220620 DP BLASKO Andrej\SOURCES\220729 Studium PSPICE\PSpice App Note_Brushless DC Motor Model .pdf
[3] https://ltwiki.org/files/LTspiceIV/examples/Motors/
[4] https://forum.allaboutcircuits.com/threads/bldc-motor-spice-model-for-ltspice.106009/
[5] LTSpice Tutorial – Modeling a DC brushed motor https://www.youtube.com/watch?v=Wc4XzTrWSpo&ab_channel=FesZElectronics
[6] LTspice: How to Create a Brushless DC Motor Model (Part I) https://www.youtube.com/watch?v=UEygOGviE2k&ab_channel=MarcosAlonso
[7] BLDC MOTOR LTspice SIMULATION https://www.youtube.com/watch?v=6LOlN7QFiFQ&ab_channel=Charged%21
[8] https://www.analog.com/en/technical-articles/ltspice-simple-steps-to-import-third-party-models.html
[9] https://www.arxterra.com/introduction-to-lt-spice-iv-with-examples/
[10] https://ltwiki.org/LTspiceHelpXVII/LTspiceHelp/html/Example_Circuits.htm
[11] https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator/lt-spice-demo-circuits.html
[12] LOCAL: file:///C:/Users/pancijra/Downloads/LongerIntro.pdf
[13]
URL: https://web.mit.edu/6.101/www/s2020/handouts/LTSpiceIntro.pdf
LOCAL: c:\Users\pancijra\Downloads\___WORK_DIRS_2022\220620 DP BLASKO Andrej\SOURCES\220729 Studium PSPICE\LTSpiceIntro.pdf
[14] SPICE and LTspice Courseware and Tutorials https://ltwiki.org/index.php?title=SPICE_and_LTspice_Courseware_and_Tutorials
[15]

PRILOHY:
Brushless DC Motor Model
Although PSpice is designed as an electronic circuit simulator, you can also use it to simulate mechanical or
electromechanical systems. Analog Behavioral Modeling makes simulating mechanical systems much simpler. An
example of an electromechanical system which can benefit from PSpice simulation is a Brushless DC motor

*********************************************************

28.7.2022 Záznam z 3. konzultácie

*********************************************************
ULOHY DO BUDUCEJ KONZULTACIE:
1. REGULAR TASK Naplnanie obsahu DP –> pred konzultaciou vzdy poslat Word (forma pozadovana UNZIA, bude tam zadanie, obsah, literatura …)
2. Dalsie studium zadania DP v zmysle vytvorenia parametrickeho modelu mostoveho striedaca (presvedcit sa ci to dobre chapeme)
3. Studium ako vytvorit nahradny obvod BLDC motora
4. Studium cinnosti MOSFET trojfazovy budic A4911-1, datasheet [8] vo vztahu k zadaniu DP
5. Studium LTSpice a v nom vytvoreneho suboru .asc – pochopenie syntaxe definicnej a simualcnej casti kodu, skkmanie moznosti parametrizacie simualcii v zmysle vykladu [7]
6. Studium BLDC motora (EC commutated motor) a jeho hodnot riadiacich signalov v zavislosti od typu motora
7. Studium MATLAB-u ako generatora suborov pozstavajucich z ASCII znakov

UDALOSTI OD POSLEDNEJ KONZULTACIE :
— 25.7.2022 [1] call a email od Martina Z. s dataseetmi a el. schemou
— 25.7.2022 [3] specifikacia temy a zadania DP pre doc. MAKYSA
— 27.7.2022 email J.MERKEL: Altium nema udrziavane jadro pre simulacie el. obvodov –> odporuca LTspice

PLNENIE ULOH:
1. ULOHA (AB): Overit ci sa informacie o budici NXP a gate driveri hodia do DP (diskretne zaobchadzat s informaciami)
JuPa: nie nesuvisi
2. ULOHA (JuPA): Informovat TH o vytvoreni obsahu DP, opytat sa na referencnu schemu B6 bridge ktoru by mohol AB simulovat
JuPa: Martin Z. poslal schemu a aj datasheety (vid. jeho email z 25.7.2022, LOCAL:[1])
3. ULOHA (AB+JuPa): zistit kto to uz robi vo svete, existuju take riesenia
JuPa : zatial nemame sparvy
4. ULOHA (AB+JuPa): instalacia SW P-Spice/LTSpice (zistit moznosti studenta pre full licencie, Jupa: riesenie TI a zdroje informacii)
JuPa dennikovy zaznam [2]:
LTSpice (Analog Devices): + funguje , – nemotorny a viac textovo orientovany
MultiSim (National semiconductor): + vyborny, umoznuje Import/Export – plati sa 60 USD rocne za studentsku verzia, trial 45 dnova licencia
OrCAD (CADENCE): + vyborny, samostatny editor na modely neobmedzena licencia , – na jednu email adresu davaju len jednu instalaciu (pri stahovani sa treba prihlasit emailom )

AGENDA:
1. Ako sa robi literatura vo Worde podla ISO690 (Word dokument ako databaza zdrojov) a ako sa formatuje praca
— presli sme WORD dokument DP BENUSKOVA a studovali ako to robila Michaela

ODBORNA AGENDA :
1. Modifikovali sme nazov temy a zadanie DP – vid. PRILOHY
2. Diskutujeme o predmete zadania DP :
— predmetom DP je vytvorenie modelu v jazyku SPICE pre simulacia elektronickych obvodov mostoveho striedaca vid. obrazok „B6 Stage“ na scheme [5]
— model SPICE ma svoju definicnu cast (definuje sa el. schema) a cast riadenia simulacie [6]
— model SPICE predstavuje kod zapisany v subore .asc v znakoch ASCII ktory interpretuje program ltspice.exe
— program LTSpice umoznuje vygenerovat model SPICE pomocou grafickeho zadania schemy, nastavenia parametrov suciastok a zdrojov [7]
3. Diskutujeme o sposobe riesenia DP:
— myslienka: „Automaticky generator kodu SPICE pre EC komutovane motory“ > existuje moznost aby vyssi programovaci jazyk vytvaral kod SPICE v suboroch .asc na zaklade meniacich sa parametrov
— meniace parametre reprezentuju rozne PWM (a to co s nimi urobi MOSFET trojfazovy budic A4911-1, datasheet [8]) a rozne motory BLDC (ich nahradne schemy sa tiez asi budu musiet stat sucastou modelu SPICE)
— verifikacnym (hodnoty) a validacnym (charakter kriviek napr.) nastrojom automaticky vygenerovaneho kodu bude program LTSpice
— hovorime, ze by funckiu automatickeho generatora kodu v jazyku SPICE vedel urobit MATLAB (alebo PYTHON) (kod SPICE by zapisoval do .ASC suborov ) a ten vie aj mat graficke rozhranie pre zadavanie parametrov (pre automaticke generovanie kodu SPICE (vzor ako na to vid [9])

ZDROJE:
[1]…\220620 DP BLASKO Andrej\SOURCES\220725 Sources from Martin ZIMMERMANN\
[2] /* Utorok 26.7.2022 7,00-12,00(5h) STUDY Instalacia simulatorov na iMAC pre el. obvody LTSpice(Analog Devices), OrCAD(Cadence), MULTISIM(National Instruments) a ELECTRONIC WORKBENCH
[3] … 220527 AGENDA PROGRAM Young engineer II\AGENDA\220725 Zoznam DP_EP_22-23 Doc.MAKYS UNIZA SCHAEFFLER ver.C.xlsx
[4] …\220728 DP BENSUKOVA\DP_Beňušková_verzia_10.5..docx
[5] …\220620 DP BLASKO Andrej\SOURCES\220725 Sources from Martin ZIMMERMANN\2018-09-04_2018-PLM-D02116_MCA_LCU_MAIN_CIRCUIT_BOARD_M2d_R01.pdf
[6] https://forum.allaboutcircuits.com/threads/ltspice-what-programming-language-does-it-use-and-how-do-directives-hang-together.176795/
[7] https://spiceman.net/ltspice-parametric-analysis/
[8]…\220620 DP BLASKO Andrej\SOURCES\220725 Sources from Martin ZIMMERMANN\Pre_A4911-1_QFN.pdf
[9] http://edadownload.software.keysight.com/eedl/ads/2011/pdf/bbspice.pdf

PRILOHY:
28.7.2022 Oprava zadania DP pouzitie slova mostový striedač (B6 bridge) namiesto slova „budic“

Počítačové modelovanie mostového striedača typu B6-bridge pre elektronicky komutovaný motor
Computer B6-bridge Modelling for Electronically Commutated EC Motor
Hlavným cieľom práce je vytvorenie modelu mostového striedača typu B6-bridge so všetkými relevantnými komponentami v programe P-Spice / LTSpice
Čiastkové ciele práce:
1. Modelovaním mostového striedača bude možné :
• vytvoriť požadované komutačné cykly ako vstup pre B6-Bridge
• generovať PWM pre B6-Bridge ako funkciu rýchlosti, komutácie a cieľového prúdu/napätia
• realizovať vývoj parametrizovateľného modelu mostového ovládača
2. Overenie výsledkov simulácie na dostupných meraniach“

 

*********************************************************

14.7.2022  Záznam z 2. konzultácie 

*********************************************************

AGENDA:
1. Formulacia bodov zadania pre AIS UNIZA
Typ práce: Diplomová práca REZERVOVANA
Názov témy: Počítačové modelovanie budiča typu B6-bridge pre elektronicky komutovaný EC motor
Názov témy anglicky: Computer B6-bridge Modelling for Electronically Commutated EC Motor
Vedúci práce: doc. RNDr. Juraj Pančík, PhD.
Abstrakt (bol vytvoreny v SG Buhl, Tim HERRMANN):
Hlavným cieľom práce je vytvorenie modelu budiča typu B6-bridge so všetkými relevantnými komponentami v programe P-Spice / LTSpice
Čiastkové ciele práce:
1. Modelovaním budiča bude možné :
• vytvoriť požadované komutačné cykly ako vstup pre B6-Bridge
• generovať PWM pre B6-Bridge ako funkciu rýchlosti, komutácie a cieľového prúdu/napätia
• vývoj parametrizovateľného modelu mostového ovládača
2. Overenie výsledky simulácie na dostupných meraniach

2. Postup pri tvorbe DP:
Filozofia: Do zacatia staze v SG Buhl napisat teoriu DP a naucit sa pracovat v modelovacom nastroji P-Spice/LTSpice
Kroky:
1. Zadanie DP v AIS UNIZA (JuPa)
2. Vytvorenie obsahu a rozsahu DP (JuPa a AB)

3. Zdroje informacii Google Drive
— AB ma pristup
— JuPa tam doplni knihy
— DP by mala citovat aspon 10-15 knih okrem clankov a netu
— treba si pozriet knihy z katedry alebo aspon prednasky (prof. HRABOVSKA,2014)

4. Napln prace v SG pocas leta a staze:
— studium a priprava na modelovanie budica typu B6 – vid zadanie DP
— cielom je stat sa „simulacnym guru“

5. Dalsia konzulatcia:

ODBORNA AGENDA:
1. Informacie o B6 moste (fy ALLEGRO) na pracovisku TH v SG BUHL (mame aj schemu) – zdroj: DP BENUSKOVA, kap.3

2. ULOHY:
1. ULOHA (AB): Overit ci sa informacie o budici NXP a gate driveri hodia do DP (diskretne zaobchadzat s informaciami)
2. ULOHA (JuPA): Informovat TH o vytvoreni obsahu DP, opytat sa na referencnu schemu B6 bridge ktoru by mohol AB simulovat
3. ULOHA (AB+JuPa): zistit kto to uz robi vo svete, existuju take riesenia
4. ULOHA (AB+JuPa): instalacia SW P-Spice/LTSpice (zistit moznosti studenta pre full licencie, Jupa: riesenie TI a zdroje informacii)

3. Navrh obsahu a rozsahu DP :
1. TEORETICKA CAST: vymedzenie pojmov v predmetnej oblasti
1.1 Elektronicky komutovaný EC motor (overit ci ide o BLDC motor)
1.2 Mostové budiče typu B6-bridge
1.3 Počítačové modelovanie elektronických obvodov vo výkonovej elektronike
1.4 Popis hotových riešení v odbornej literatúre (patentová rešerš)
— analýza produktov TI, NXP, …. a možností ich elektronických simulácií

2. ANALYTICKA CAST:
2.1 Tvorba modelu mostového budiča B6 v prostredí nástrojov pre simuláciu elektronických obvodov P-Spice/LTSpice
2.2 Analýza požadovaných komutačných cyklov ako vstupov pre B6-Bridge
2.3 Diskusia k dosiahnutým výsledkom

3. NAVRHOVO-REALIZACNA CAST:
3.1 Generovanie PWM pre mostový budič B6e ako funkcie rýchlosti, komutácie a cieľového prúdu/napätia
3.2 Vývoj parametrizovateľného modelu mostového ovládača
3.3 Návrh overenia výsledkov simulácie
3.4 Diskusia k dosiahnutym vysledkom

 

*********************************************************

20.6.2022  Záznam z 1. konzultácie 

*********************************************************

  • AGENDA :
    • Andrej berie tému DP – jej zadanie j edole
  • ÚLOHY :
    • Andrej preverí inštaláciu SW Altium Designer so študentským  kontom UNIZA
    • JuPa overí možnosť viesť túto DP u doc. MAKÝŠA z katedry
    • JuPa napíše DE tútorovi a opýta sa na ďalší postup
    • JuPa vytvorí Google Drive

 

*********************************************************

Zadanie DP verzia k 20.6.2022

*********************************************************
Typ práce: Diplomová práca

  • Študent : Andrej BLAŠKO
    Názov témy: Počítačové modelovanie budiča typu B6-bridge pre elektronicky komutovaný EC motor
    Názov témy anglicky: Computer B6-bridge Modelling for Electronically Commutated EC Motor
    Vedúci práce: doc. RNDr. Juraj Pančík, PhD.
    Konzultant práce zo spoločnosti Schaeffler Kysuce: Ing. Michal BALÁŽ
    Akademický rok: 2022/2023
    Abstrakt práce :
  • Hlavným cieľom práce je vytvorenie modelu budiča typu B6-bridge so všetkými relevantnými komponentami v simulačnom programe Altium Designer / P-Spice / LTSpice
  • Čiastkové ciele práce:
  • 1. Modelovaním budiča bude možné :
    • • vytvoriť požadované komutačné cykly ako vstup pre B6-Bridge
    • • generovať PWM pre B6-Bridge ako funkciu rýchlosti, komutácie a cieľového prúdu/napätia
    • • vývoj parametrizovateľného modelu mostového ovládača
  • 2. Overenie výsledkov simulácie na dostupných meraniach

TENTO TEXT v OFICIÁLNOM ZADANÍ VYNECHÁME :

Konzultantom z praxe/špecialistom diplomovej práce bude inžinier zo spoločnosti Schaeffler Buhl, Nemecko. V rámci riešenia tejto diplomovej práce bude možnosť zúčastniť sa letnej brigády a štipendijnej praxe počas celého akademického roka 2022/23 vo výskumno-vývojovom centrách spoločnosti Schaeffler Kysuce a Schaeffler Buhl v Nemecku.
*********************************************************