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Sensorless Precision Speed Control of PM BLDC Motor

PM BLDC 모터의 센서리스 정밀 속도 제어

  • 원충연 (성균관대 정보통신공학부) ;
  • 김연충 (성균관대 신기술에너지센터) ;
  • 윤용호 (성균관대 대학원 메카트로닉스공학과) ;
  • 김학성 (동양공업전문대학 자동차시스템과) ;
  • 이병국 (성균관대 정보통신공학부) ;
  • 천장성 ((주)티에스에이)
  • Published : 2006.01.31

Abstract

This paper studies particularly applicable method for sensorless PM BLDC motor drive system. The waveform of the motor internal voltages(or back emf) contains a fundamental and higher order frequency harmonics. Therefore the third harmonic component is extracted from the stator phase voltage. The resulting third harmonic signal keeps a constant phase relationship with the rotor flux for any motor speed and load condition. Also because of low resolution of estimated signal obtained by the proposed sensorless algorithm, to improve the wide range of speed response characteristic more exactly, we propose the rotor position signal synthesizer using PLL circuit based on estimated signals. Some experimental results are provided to demonstrate the validity of the proposed control method.

본 논문에서는 고정자의 3고조파 전압 성분을 이용하여 브러시리스 직류 전동기의 회전자 위치를 간접 검출하는 방법을 제안하였다. 3고조파 전압 성분은 회전자의 위치 정보를 가지고 있고 이 전압을 이용하여 정류 신호를 만들어 낼 수 있다. 따라서 정류 신호를 이용한 브러시리스 직류 전동기를 센서리스로 운전하는 방식은 역기전력 파형과 상전류가 비교적 정확한 동기를 유지할 수 있으므로 넓은 속도 범위에서 안정적인 센서리스 운전이 가능하다. 또한 정밀 속도 제어를 위해 PLL 회로를 적용함으로써 저속도에서도 높은 분해능을 얻을 수 있다. 따라서 기존에 속도 제어를 위해 필요했던 고가의 속도 센서인 레졸버와 엔코더 역할을 대체하여 전체적인 구동 회로의 가격을 낮출 수 있다.

Keywords

References

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