영구자석 동기 전동기의 PI 전류 제어기 이득은 대역폭과 파라미터에 의해 결정된다. 파라미터 추정 시 필요한 전류 제어기 이득을 임의로 설정할 수밖에 없다는 문제가 있다. 본 논문은 정지좌표계에 대해 회전하는 전압 신호를 인가하여 초기 위치를 추정함과 동시에 인덕턴스를 일정 오차 내로 추정하여 빠르게 인덕턴스를 추정하고, 이를 이용해 전류 제어기 이득을 전동기의 전기적 파라미터에 맞게 설정할 수 있는 방식을 제안한다.
2개의 S/H (Sample and Hold)회로를 내장한 ADC (Analog to Digital converter)는 전동기의 3상 전류를 동시점에서 샘플링(sampling)할 수 없다. 또한 전류 센서 및 아날로그 신호처리 회로의 이득은 오차가 있다. 이러한 이유로 3상 측정 전류의 불평형 상태가 야기될 수 있으며 이 불평형은 전동기 전류제어에 영향을 미친다. 이 논문에서는 2개의 S/H 회로를 이용한 3상 전류 측정의 동기화 및 이득 오차의 보정 방법을 제안하고 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 방법을 검증하였다.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.16
no.5
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pp.967-972
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2012
In order to implement good control of the permanent magnet synchronous motor(PMSM), the exact speed and rotor position information is needed.Recently, many studies have performed about sensorless speed control of the PMSM. This paper proposed sensorless speed controls of PMSM by using the Unscented Kalman Filter(UKF).The UKF is designed to eliminate the noise and get to the accuracy value and deals with the estimation of the speed and the rotor position of PMSM. Simulation and experiment have been performed for the verification of the proposed algorithm.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.21
no.1
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pp.115-120
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2021
In this paper, an operating algorithm for single-phase permanent magnet synchronous motor based on PR current controller is proposed. In general, an asymmetric gap may occur depending on the shape of the rotor of single-phase PMSM, and this causes noise and vibration during high-speed operation. Therefore, in this paper, an operating algorithm for a single-phase PMSM usihng a proportional resonant current conrtoller with excellent control stability was proposed. Proportional resonant current controller has on steady state error is relatevly robust against distortion. Also, steady state error of AC input can be eleminated without complicated calculation process. The validity and availability of the proposed algorithm are verified through the experiment.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.36
no.6
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pp.837-843
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2012
Asynchronous motors are widely used in many fields. The various starting methods have been developed for the asynchronous motors which have large power compared to source power. The most popular ways to start the motors are to reduce the voltage of motor's stator or change the resistance fed rotor. It is needed to the specific time to reduce the voltage and change the resistance at a specific step. We call it the switching time. It is very difficult to know the switching time exactly. It varies with different types of motors as well as load characteristics. Thus, this paper focuses on the design and development for the mathematical models of motor and load. And then it is implemented in SIMULINK in order to calculate this time. The simulation results are both compared and discussed in detail so that it can be applied for new system with various motors and loads.
본 논문은 단상 line-start permanent- magnet (LSPM) 전동기가 가지는 비동기 운전영역에서 나타나는 다양한 토크성분을 해석적 방법으로 분석한다. 비 동기속도에서의 정상상태 전류를 DQ 등가회로를 이용하여 유도하였으며, 이를 이용하여 유도전류와 제동전류의 주파수를 확인하였다. 마지막으로 시간차분 해석을 이용하여 비동기 운전영역의 특정 속도에 대한 토크와 전류를 분석하였으며, 주파수 변환을 이용하여 각 전류의 주파수 성분을 확인하였다.
Interior Permanent Magnet Synchronous motors (IPMSM) with concentrated winding are superior to distributed winding in the power density point of view. But it causes huge amount of eddy current losses on the permanent magnet. This paper presents the optimal permanent magnet V-shape on the rotor of an interior permanent magnet synchronous motor to reduce the core losses and improve the performance. Each eddy current loss on permanent magnet has been investigated in detail by using FEM (Finite Element Method) instead of equivalent magnetic circuit network method in order to consider saturation and non-linear magnetic property. Simulation-based design of experiment is also applied to avoid large number of analyses according to each design parameter and consider expected interactions among parameters. Consequently, the optimal design to reduce the core loss on the permanent magnet while maintaining or improving motor performance is proposed by an optimization algorithm using regression equation derived and lastly, it is verified by FEM.
The purpose of this paper was to propose a method for improving the performance of the open-loop control of single-phase permanent magnet synchronous motor (SP-PMSM), based on a square wave voltage injection. Generally, the SP-PMSM driving systems cmprise a full-bridge inverter and asymmetric air-gap structure of magnetic circuit, because a zero torque occurs on the symmetrical air-gap. As a result, it cannot be started at a specific rotor position. Thus, it is possible to cause the start-up failure at an open-loop control for sensorless operation of SP-PMSM. In this paper, the method with square wave voltage injection considering the nonlinearity of the inverter is presented to resolve the problem. The effectiveness of the proposed algorithm is verified through several experiments.
Im, Jong-Bin;Ham, Sang-Hwan;Cho, Su-Yeon;Oh, Se-Young;Ryu, Gwang-Hyeon;Ahn, Han-Woong;Lee, Ju
Proceedings of the KIEE Conference
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2011.07a
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pp.802-803
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2011
매입형 영구자석 동기전동기는 강건한 회전자 구조와 릴럭턴스 토크를 사용할 수 있다는 점, 악계자 제어를 하기 쉽다는 점에서 넓은 속도와 토크를 필요로하는 하이브리드 차량이나 전기 차량에 적합한 전동기이다. 영구자석의 감자곡선은 온도에도 의존하기 때문에 온도에 따라 전동기의 자속과 토크가 변하게 된다. 이 논문은 전기 스쿠터에 사용되는 매입형 영구자석 동기전동기의 온도에 따른 지령 전류 보정에 의한 제어법에 대해 연구하였다. 토크 리플을 줄이기 위해서 속도-토크 곡선과 감자곡선을 이용하여 구하였으며, 보정된 지령 전류를 구하기 위해 Lagrange 보간법과 재귀 최소자승(Recursive Least Square : RLS) 법을사용하여 전류맵을 만들었다.이 지령 전류는 토크와 인버터 출력 전류값을 계산하는데 사용된다. 전류맵을 만들기 위해서 측정한 온도는 20, 80, 100도이다. 본 논문에서 제안한 제어법을 이용하여 토크 리플이 줄어듬을 시뮬레이션과 실험을 통해서 확인할 수 있었다.
3상 농형 유도전동기는 가장 경제적이고 편리한 동력원이다. 본 고에서는 유도전동기용 기동기에 대하여 여러가지 설계양식의 타당성과 장래의 개발가능성을 고찰한다. 기동기는 전동기를 기동시킬뿐만 아니라 정상상태하에서 정지시키는 장치이다. 또 기동기는 과부하에 의한 손상으로부터 전동기를 보호하고, 정전시의 우발적인 재기동을 방지한다. 기동기의 보호기능이 전기적으로는 중요하지만 이문제는 성가신 기동책무만큼 빈번히 발생하지는 않는다. 전동기용 기동기의 또하나의 기능은 회전방향의 전환 및 속도조정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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