The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

A study on the development of a new sensorless drive system for the brushless DC motors

브러시리스 직류 전동기용 새로운 센서리스 드라이브 개발에 관한 연구

  • 장항제 (고려대 전기공학과 대학원 메카트로닉스 협동과정) ;
  • 이용순 (고려대 대학원 전기공학과) ;
  • 김종선 (고려대 대학원 전기공학과) ;
  • 유지윤 (고려대 전기·전자·전파공학부) ;
  • 이광운 (삼성전자 중앙연구소) ;
  • 여형기 (두원공과대학 컴퓨터응용제어과) ;
  • 박정배 (LG전자)
  • Published : 2001.06.01
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Abstract

This power proposes a new sensorless drive system for the trapezoidal brushless DC motor generally requiring mechanical position or speed sensor. For this an indirect rotor position sensing method from the back emf waveform of non-conducting phase is explained. Back emf waveform of non-conducting is obtained from analysing terminal voltage created by making Y-connection. And an experiment is implemented with a driving system which use 87c196mc microcontroller having a peripheral associated with 3-phase signals and inverter composed of Power MOSFET. The experimental results show the validity and practicality of the proposed sensorless drive.

구형파 브러시리스 직류전동기를 구동시키기 위해서는 전동기의 회전자 위치에 대한 정보를 아는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 회전자 위치를 검출하기 위해 일반적으로 사용되는 홀센서나 엔코더를 이용하지 않고, 각 상을 저항으로 Y결선하여 만들어지는 단자의 전압에 포함되어 있는 비여자상의 역기전력을 이용하여 전동기의 회전자 위치를 검출하는 구형파 브러시리스 직류전동기용 센서리스 드라이브 시스템을 제안한다. 이를 위해 3상 2여자 선단부 유니폴라 PWM을 수행할 결우에 대한 각상의 단자전압 분석을 수행하고, 분석된 단자전압 파형으로부터 회전자 위치를 검출하는 방법을 제안한다. 그리고 이를 실제로 간단한 회로로 구현하였다. 실험에 사용된 전동기는 100W급이며 Power MOSFET으호 인버터를 구성하였으며 87c196mc 컨트롤러를 사용하여 제어기를 구성하였다.

Keywords

References

  1. Proc. of IEEE IECON Recent Trends in AC Motion Control N. Matsui
  2. Proc. of IEEE IECON High-Efficiency Drives Using Permanent-Magnet Motors Grodon R. Slemon
  3. Proc. of IEEE IECON'93 Modern Electric Motors in Electronic World M.A. Rahman
  4. IEEE Trans. on Ind. Appl. v.IA-21 no.4 Microcomputer Control for Sensorless Brushless DC Motor K. Lizaka(et al.)
  5. Conf. Rec. of 1994 IEEE IAS Indirect Sensing for Rotor Flux Position of Permanent Magnet AC Motors Operating in a Wide Speed Range J.C. Moreira
  6. Conf. Rec. of IEEE IAS An Approach to Position Sensorless Drive for Brushless DC Motor S. Ogasawara;H. Akagi
  7. APEC Conf. Rec. Four-Quadrant Sensorless Brushless ECM Drive R.C. Becerra(et al.)
  8. EPE Conf. Rec. v.1 Sensorless ELBERFELD Control of Brushless DC Motors for Energy-Optimized Variable-Speed Household Refrigerators H.R. Andersen;J.K. Pedersen