{pt_PT=Desenvolvimento de um controlador para os motores do barco São Rafael 03} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Esta dissertação mira o desenvolvimento de um controlador capaz de alimentar os motores BLDC utilizados no barco São Rafael 03 da equipa Técnico Solar Boat, substituindo o controlador comercial actuais por um desenvolvido internamente. Inicia-se este documento caracterizando as restrições impostas pelas competições e a solução actual, que ditam as características do produto final, destacando-se a utilização de uma tensão relativamente baixa, que, aliada à potência elevada dos motores exige a presença de correntes elevadas. Segue-se uma breve elucidação do funcionamento dos mais comuns algoritmos de controlo utilizados neste tipo de controladores, já que estes apresentam exigências de Hardware. Numa fase inicial foi terminado o desenvolvimento de um já existente protótipo a pequena escala, seguido pelo desenvolvimento do código a si necessário e posterior testagem, que revelou algumas falhas importantes, e, consequentemente, ensinou lições valiosas. Na fase final da dissertação desenvolveu-se o controlador para os motores BLDC do barco São Rafael 03, começando pela escolha dos componentes do inversor trifásico que perfaz a sua topologia base, através de simulações da potência de perdas. Seguiu-se o desenho das funções acessórias, necessárias à aquisição de dados para os algoritmos de controlo, assim como à comunicação com o exterior e as alimentações dos vários componentes. Finalmente, iniciou-se então o desenvolvimento da PCB final, que exigiu o desenho de barramentos adicionais, assim como o projecto de um dissipador de calor PCB-Líquido, concluindo-se com a modelação de uma tampa que cobre as zonas perigosas da PCB, melhorando também a configuração do produto final. , en=This master thesis aims at the development of a controller capable of powering the BLDC motors used on Técnico Solar Boat's São Rafael 03 vessel, replacing the current commercial controller with an internally developed one. This document begins with with characterizing the restrictions imposed by the competitions, and the current solution, which dictate the final product's characteristics, where the usage of a relatively low voltage stands out, which, combined with the high power of the used motors, calls for the presence of high currents. It's followed by a brief elucidation on how the most common control algorithms used on this kind of controllers work, as these have some particular Hardware requirements. At an early stage the development of an already existing small scale prototype was finished, followed by the code it needed and later testing, revealing some important flaws, which have thus taught some valuable lessons. On this dissertation's last phase the controller for the São Rafael 03 boat's BLDC motors was developed, starting with picking the components for the three-phase inverter, which the circuit's basic topology, through power loss simulation. Next, the aditional circuit blocks were developed, needed for the control algorithm's data acquisition, as well as external communication and the various components' power supplies. Finally, the final PCB's development begun, which required designing aditional busbars, as well as the creation of a PCB-Liquid heatsink, finishing with modelling a lid who covers the PCB's dangerous zones, whilst also improving the finished product's aesthetics. }

Discussão: novembro 22, 2021, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

Tiago Alexandre Mota Ferreira (ist187123)

ORIENTADOR

Duarte de Mesquita e Sousa

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar