초록
본 논문은 브러시리스직류전동기의 새로운 회전자위치추정 방법에 관한 것이다. 회전자 위치추정이 부정확하게 이루어졌을 때, 역기전력과 상전류 사이의 위상차가 나타나고 이는 다시 전동기의 토크리플을 일으킨다는 사실은 알려져 있다. 이러한 추정오차를 줄이기 위하여 인버터의 정상모드 기간 중에 나타나는 중성점전압을 기반으로 하는 새로운 방법을 제안하고 있다. 이 중성점전압이 효과적인 회전자 위치 추정오차의 한 지표임을 확인하고, 중성점전압의 발생, 획득방법, 보상방법 등을 다루고 있다. 본 알고리즘은 전동기 단자전압센서와 단일 직류링크 전류센서 만을 이용하여 실현할 수 있으며, 관련 시뮬레이션 및 실험결과는 그 타당성을 보여주고 있다.
This paper presents a new rotor position estimation method for brushless DC motors. It is clear that the estimation error of the rotor position provokes the phase shift angle misaligned between the phase current and the back-EMF waveforms, which causes torque ripple in brushless DC motor drives. Such an estimation error can be reduced with the help of the proposed neutral voltage-based estimation method that is structured in the form of a closed loop observer. A neutral voltage appearing during the normal mode of the inverter operation is found to be an observable and controllable measure, which can be dealt with for estimating an exact rotor position. This neutral voltage is obtained from the DC-link current, the switching logic, and the motor speed values. The proposed algorithm, which can be implemented easily by using a single DC-link current and the motor terminal voltage sensors, is verified by simulation and experiment results.
