Desenvolvimento de um controlador de motores Brushless DC baseado em FPGA para uso em veículos elétricos

• Autor(a) principal: Jantsch, Lucas Cardozo
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/222462
• topic: Veículos elétricos; Motores elétricos : Controle; Fpga; Brushless motor controller; Brushless DC; FPGA; Electric vehicles

Neste trabalho é desenvolvido em linguagem VHDL o sistema digital de um controlador de motores Brushless DC baseado em FPGA para uso em veículos elétricos. O objetivo principal é desenvolver e implementar em um FPGA um controlador de motores Brushless DC. O objetivo secundário é caracterizar parâmetros como tensão, corrente e potência elétrica em um veículo elétrico equipado com o controlador desenvolvido. Foi realizada uma pesquisa na literatura especializada da área de forma a caracterizar o motor Brushless DC do ponto de vista construtivo e operacional. De forma conjunta, foram investigadas as arquiteturas existentes para: veículos elétricos e dispositivos FPGA. O desenvolvimento deste projeto foi elaborado através das seguintes etapas: requisitos de projeto, arquitetura do sistema, materiais utilizados, sistema digital desenvolvido e protótipo desenvolvido. Através dos testes realizados, identificou-se que o controlador desenvolvido é capaz de controlar o sentido de rotação e velocidade de um motor Brushless DC, obtendo ainda erro nulo em regime permanente. Os experimentos conduzidos com o protótipo de veículo elétrico elaborado permitiram quantificar o consumo energético por distância percorrida, onde observou-se o valor máximo de 13,9 Wh/km para uma velocidade de 10 km/h considerando um conjunto veículo-usuário com aproximadamente 100 kg de massa.