The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B (대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B)

The Korean Institute of Electrical Engineers (대한전기학회)
권호 표지

On-line Identification of Rotor Resistance for Sensorless Induction Motors Using Variable Rotor Flux

가변 회전자 자속 지령에 의한 센서리스 유도전동기의 회전자 저항 실시간 동정

  • 이진국 (부경대학교 대학원 메카트로닉스) ;
  • 정석권 (부경대학교 기계공학부)
  • Published : 2005.02.01
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Abstract

The newly developed speed sensorless control scheme is proposed to estimate both motor speed and rotor resistance simultaneously using variable rotor flux. The rotor flux is given as sinusoidal waveform with an amplitude and a frequency without affecting precise torque control. Especially the proposed method makes the simultaneous estimation of rotor resistance and speed with high precision even though at the low speed area including a few rpm. Moreover, on-line identification of rotor resistance can be performed simply without calculating troublesome trigonometric functions and complicated integral computation. Therefore, the proposed system can be accomplished by using very cheap microprocessors for several applications. The results of the numerical simulations and experiments demonstrate that this method is effective to estimate the speed and on-line identification of rotor resistance for sensorless induction motors.

Keywords

References

  1. 정석권, 이진국, 유삼상, '속도와 2차저항의 동시 추정이 가능한 유도전동기의 극 저속 영역 센서리스 속도제어,' 대한전기학회 논문지 53권 9호, pp. 552-561, 2004
  2. Hisao Kubota, Daisuke Yoshihara, Kouki Matsuse, 'Rotor Resistance Adaptation for Sensorless Vector Controlled Induction Machines,' T.IEE, pp. 940-945, vol. 117-D, No. 8, 1997
  3. Kan Akatsu, Atsuo Kawamura, 'On-line simultaneous estimations of the speed and the secondary resistance under the transient states of Induction Motor,' T.IEE, pp. 1409-1416, vol. 118-D, No. 12, 1998
  4. J. Jiang, and J. Holtz, 'High Dynamic Speed Sensorless ac Drive with On-line Model Parameter Tuning for Steady-State Accuracy,' IEEE Industrial Electronics, pp. 240-246, vol. 44, 1997 https://doi.org/10.1109/41.564163
  5. 박철우, 권우현, '저속영역에서 센서리스 벡터제어 유도 전동기의 성능을 향상시키기 위한 MRAC 기반의 강인한 속도 추정 기법,' 대한전기학회 논문지 53권 1호, pp. 37-45, 2004
  6. 김영렬, 설승기, 박민호, '확장 칼만 필터를 이용한 속도 센서 없는 유도전동기의 벡터 제어.' 대한전기학회 논문지 43권 1호, pp. 27-35, 1994
  7. K. L. Shi, T. F. Chan, Y. K. Wong, S. L. Ho, 'Speed Estimation of an Induction Motor Drive Using an Optimized Extended Kalman Fiiter,' IEEE Transactions on Industrial Electronics vol. 49, No. 1, pp. 124-133, 2002 https://doi.org/10.1109/41.982256
  8. 이교범, 송주호, 송중호, 최익, '새로운 축소 차원 확장 루엔버거 관측기를 이용한 유도 전동기의 센서리스 벡터제어,' 대한전기학회 논문지 53권 3호, pp. 173-179, 2004
  9. 윤광호, 남문현, '교류서보 전동기의 전류관측기를 이용한 속도 센서리스 제어,' 대한전기학회 논문지 53권 6호, pp. 402-407, 2004
  10. Miran Rodic, Karel Jezernik, 'Speed-Sensorless Sliding-Mode Torque Control of an Induction Motor,' IEEE Transactions on Industrial Electronics vol. 49, No. 1, pp. 87-95, 2002 https://doi.org/10.1109/41.982252
  11. 김상민, 한우용, 김성중, '센서리스 유도전동기를 위한 새로운 적응 슬라이딩 모드 관측기의 설계,' 대한전기학회 논문지 52권 10호, pp. 522-527, 2003
  12. 김응석, '슬라이딩 모드 축차 관측기를 이용한 유도 전동기 속도추정,' 대한전기학회 논문지 53권 3호, pp. 145-152, 2004
  13. Seong-Hwan Kim, Tae-Sik Park, Ji-Yoon Yoo, Gwi-Tae Park, 'Speed-Sensorless Vector control of an Induction Motor Using Neural Network Speed Estimation,' IEEE Transactions on Industrial Electronics vol. 48 No. 3, pp. 609-614, 2001 https://doi.org/10.1109/41.925588
  14. Chih-Min Lin, Chun-Fei Hsu, 'Neural-Network-Based Adaptive Control for Induction Servomotor Drive System,' IEEE Transactions on Industrial Electronics vol. 49, No. 1, pp. 115-123, 2002 https://doi.org/10.1109/41.982255
  15. Jung-Ik Ha, Seung-Ki Sul, 'Sensorless Field-Orien tation Control of an Induction Machine by High-Frequency Signal Injection,' IEEE Transactions on Industy Applications vol. 35, No. 1, pp. 45-51, 1999 https://doi.org/10.1109/28.740844
  16. T. Hayashi, Y. Fuji, and T. Sekiguchi, 'Study on an Analytical Solution for Instantaneous Torque Control of an Induction Motor,' Annual Conf. of JIEE, pp. 323-324, vol. 4, 1989
  17. B. Gopinath, 'On the Control of Linear Multiple Input-Ouput System,' The Bell System Technical Journal, 1971
  18. 황동일, 정석권, '2차저항 동정을 고려한 유도전동기의 저속영역 속도센서리스 제어,' 대한전기학회 하계학술 대회 논문집, pp. 1042-1045, 2000
  19. 이진국, 정석권, '자속정보를 이용한 2차저항 동정기능을 갖는 유도전동기의 저속영역 속도센서리스 제어,' 대한전기학회 춘계학술대회 논문집, pp. 308-310, 2001
  20. S. K. Jeong, Z. G. Lee, H. A. Toliyat, P. Niazi, 'Sensorless Control of Induction Motors with Simultaneous On-line Estimation of Rotor Resistance and Speed Based on the Feedforward Torque Control Scheme,' IEMDC 2003, pp. 1837-1842, 2003 https://doi.org/10.1109/IEMDC.2003.1210703
  21. 이진국, 정석권, '속도와 2차저항의 동시 추정이 가능한 유도전동기의 극 저속영역 속도센서리스 제어,' 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp. 1081-1083, 2003