Rotor Position Detection and Drive of a Single Phase Switched Reluctance Motor Using a Search Coil

서치코일을 이용한 단상 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자 위치검출 및 구동

  • Published : 2005.10.01

Abstract

This paper presents a method of detecting rotor position for single phase Switched Reluctance Motors(SRMs) using a search coil. In the single phase SRM, mainly Hall effect sensors or photo interrupters have been used to detect the rotor position. But these sensors have many disadvantages. In this paper, low cost and robust characteristics of rotor position detection method are focused in order to compensate for disadvantage of existing sensors. Search coils wound around the stator pole are used for detection of the rotor position in single phase SRM. Rotor position detection is achieved through electromotive force patterns induced by time-varying flux linkage in the search coil. The simulation and experimental results are presented to verify the performance of the proposed method in this paper.

본 논문에서는 서치코일을 이용한 단상 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자 위치 검출법을 제안한다. 지금까지 단상 스위치드 릴럭턴스 전동기의 회전자 위치는 홀센서를 이용하거나 포토 인터럽터를 주로 사용하였다. 하지만 이러한 센서는 많은 단점을 가지고 있기 때문에 본 논문에서는 기존의 위치센서의 약점을 보완하기 위해 위치 검출방법의 저 비용과 강인성에 초점을 두고, 단상 스위치드 릴럭턴스 모터의 돌극에 장착된 서치코일에 유기되는 전압 파형을 이용하여 위치 검출을 시도하였다. 회전자의 위치정보를 포함하고 있는 서치코일에서 유기되는 전압 파형을 이용해 회전자의 특정위치를 검출하고 적절한 타이밍에 주권선을 여자시킴으로써 단상 스위치드 릴럭턴스 모터를 구동할 수 있게 된다. 실험을 통하여 서치코일만을 이용하여 단상 SRM을 구동시킨 결과와 엔코더를 사용하여 구동시킨 결과와 비교함으로써 본 논문에서 제시한 방법의 타당성을 검증하였다.

Keywords

References

  1. 안진우, '스위치드 릴럭턴스 전동기', 오성미디어 2001. 1
  2. K. M. Richardson, C. Pollock, and J. O. Flower, 'Design and Performance of a Rotor Position Sensing System for a Switched Reluctance Machine Propulsion Unit', Conf. Rec. IEEE Ind. Appl, Soc., pp. 168-173. 1996, Oct
  3. I.-W. Yang and Y.-S. Kim, 'Rotor speed and position sensorless control of a switched reluctance motor using the binary observer', IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 147, No.3, pp. 220-226, 2000
  4. E. Mese, and D. A. Torrey. 'Sensorless Position Estimation for Variable-Reluctance Machines using Artificial Neural Networks', Proceedings of IEEE Industrial Applications Society Annual Meeting, lAS'97, pp. 540-547, 1997
  5. 안진우, 박성준, 김태형, 'SRM의 센서리스 제어를 위한 인덕턴스 추론기법', 전력전자학회 논문지, Vol. 8, No. 5, pp.427-434, 2003
  6. 천동진, 정도영, 이상호, 이봉섭, '간단한 위치검출기를 이용한 SRM 가변속 디지털 제어시스템 개발', 전력전자학회 논문지, Vol. 6, No. 2, pp. 202-208, 2001
  7. 양형열, 김종건, 임영철, '서치코일을 이용한 토로이달 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자 위치 검출', 전력전자학회 논문지, 제7권, 제6호, pp. 537-545. 2002