• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.198-199
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• 2011

본 논문에서는 매입형 영구자석 동기 전동기(IPM)의 회전자 초기각 및 전동기 제정수에 대한 정보가 전혀 없는 초기 상태에서 고주파 주입을 통한 제정수 추정기법을 제안한다. IPM 의 경우 정확한 제정수 추정을 위해서는 회전자의 초기각에 대한 정보를 필요로 한다. 고주파 신호 주입에 의한 주입 센서리스 제어 방법을 적용하여 초기 제정수 추정과 동시에 초기각에 대한 정보를 얻고, 이를 바탕으로 제정수를 보다 정밀하게 추정하게 된다. 제안된 방식은 모든 IPM 모터에 적용가능하며, 제정수와 더불어 초기각의 위치도 얻을 수 있어 전동기 제어의 초기 설정에 용이하다. 모의실험을 통하여 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1062-1064
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• 2000

본 논문은 위치 및 속도 검출기가 없는 매입형 영구자석 전동기(interior permanent magnet motor, 이하 IPMM)의 위치 제어 기법에 관한 것이다. IPMM은 기본적으로 자기적인 돌극성(magnetic saliency)을 가지고 있지만, 그것은 부하 조건에 의해 쉽게 변하는 특성을 가지고 있기 때문에 제어 성능이 쉽게 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 기존의 방법과 같이 그 돌극성. 혹은 임피던스 차이를 이용한다. 하지만, 회전자 위치 정보를 나타내는 임피던스 차이를 극대화하고 어떤 부하 조건에서도 성능을 유지하기 위한 고주파 신호 주입 방법이 제안된다. 제안된 방법은 IPMM의 위치 및 속도 검출기가 없는 센서리스 제어를 가능하게 한다. 단위 전류 당 최대 토오크 제어도 제안한다. 제안된 방법을 위해 다양한 부하 조건에서 IPMM의 토오크와 고주파 임피던스 특성을 분석한다. 그 특성을 기본으로 하는 속도 및 위치 추정 방법을 제안한다. 제안된 방법은 회전자 위치와 관련된 고주파 임피던스 성분을 추출한다. 실험 결과를 통해 여러 부하 조건에서 제안된 방법의 성능을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.158-159
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• 2017

본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기를 위치센서 없이 기동하기 위해 회전자의 초기 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 자기 인덕턴스의 포화현상에 따른 고정자 전류를 해석하고 최소자승법을 통해 회전자의 초기 위치를 추정한다. 전 구간에서 회전자의 초기 위치와 극성을 정확하게 알아낼 수 있어 돌극성 때문에 나타나는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 전동기 정수에 영향을 받지 않으므로 다양한 전동기 구동 시스템에 적용할 수 있으며, 추가적인 하드웨어가 필요하지 않아 경제적이다. 제안하는 방법의 유효성과 우수성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1230-1231
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• 2011

이 논문은 전차원 상태 관측기 기반의 EEMF(Extended Electro-Motive Force) 모델을 이용한 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor:매입형 영구 자석 동기 전동기)센서리스 제어 기술을 제안한다. 임의의 ${\gamma}-{\delta}$축 상에서 IPMSM 상태 방정식을 전개하고 이를 전차원 상태 관측기로 구현해 Extended EMF(역기전력)성분을 추정한다. 추정 성분을 이용해 제어각의 오차를 구하고 PI제어기를 사용해 제어각의 오차를 0으로 수렴시켜 전동기 회전 속도를 추정한다. 추정 속도를 적분해 제어각을 얻고, IPMSM 센서리스 제어를 수행한다. 제안한 알고리즘은 실험을 통해 그 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.970-971
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• 2008

본 논문은 하이브리드 전기자동차를 위한 에어컨 압축기용 구동 드라이브에 대해 연구하였다. 전기자동차의 경우 열악한 환경에서 구동되기 때문에 센서리스 타입은 필수적이며, 고효율화와 고집적화를 위해서 매입형 영구자석 전동기 IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronizing Motor)을 사용하였다. 본 논문에서 사용된 IPMSM은 비정현적인 역기전력과 입력전류를 가지기 때문에 기존 IPMSM의 센서리스 방식은 불가능하다. 이를 해결하기 위해 최소차원의 관측기를 구성하고 속도함수에 의한 가변차단주파수에 의한 강인한 필터회로를 이용한 새로운 제어 알고리즘을 제안하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.13-15
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• 2006

센서리스 제어를 위한 상태 관측기의 설계시 기존의 바이너리 관측기의 성능을 향상시키기 위해 스위칭 평면에 적분항을 추가함으로서 정상상태의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 전동기의 관성계수나 마찰계수와 같은 운동방정식의 파라미터들은 계측하기 어려우며 관측기의 성능저하를 야기하므로 실제구현에서도 많은 제약이 따른다. 이러한 문제를 해결하기 위해 적응 적분바이리 관측기를 제안하다. 그리고 정격속도 이상으로 구동하기 위해서 약계자 영역에서의 센서리스 제안한다. IPMSM이 w가 보다 높은 속도에서 운전되기 위해서는 정격전압이상의 입력이 요구되어진다. 그러나 정격전압에서 d축 전류가 회전자 자속을 감소시키는 방향으로 주입된다면 더 높은 속도에서 운전되어질 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.224-225
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• 2016

매입형 영구자석 전동기에 가격과 부피를 줄이기 위해 3개의 션트 저항을 이용하는 인버터를 사용하였고 회전자 위치센서를 제거하기 위해 모델기반 센서리스 기법을 사용하였다. TSSI (Three Shunt current Sensing Inverter)의 문제점인 특정 전압 이상에서는 전류를 검출할 수 없는 영역이 생기게 된다. 이를 예측전류를 사용하여 전류복원 불가영역을 개선하였다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• 제56권7호
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• pp.1241-1249
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• 2007

Lately, many approaches of speed sensorless control method for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor(IPMSM) ha, been developed. This paper proposes a novel sensorless algorithm for speed estimation of IPMSM. First of all, proposes sensorless method estimates flux of rotor using foundational voltage equation of IPMSM and then estimates position and speed of rotor using Phase Locked Loop(PLL). Proposed sensorless algorithm demonstrated through simulation using Matlab simulink and experiment.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• 제16권1호
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• pp.37-44
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• 2021

This study is implemented as a sensor-less position controller capable of multi-turn detection to replace the expensive absolute encoder used in the turret servo system. For sensor-less control, the position information of the rotor is essential. For this, a magnetic flux estimator was implemented from the mathematical model of IPMSM used in the turret servo system. The position of the rotor and the angular velocity of the rotor were obtained using the rotor magnetic flux calculated from the magnetic flux estimator. Using the zero-crossing technique, one pulse was generated for each rotation of the estimated rotor magnetic flux to measure the number of multi-turns. Simulation and experiment results confirmed the usefulness of the proposed method.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• 제12권1호
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• pp.9-18
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• 2007

This paper proposes the modeling of sensorless drive system using 120 degree conduction method for IPM (Interior Permanent Magnet) BLDC motors and analyzes characteristics of the terminal voltage that is used to detect the rotor position. This paper shows that the ZCP (Zero-Crossing Point) of the measured terminal voltage used In sensorless control is ahead of that of the back EMF of IPM motors because they have a saliency. This research also analyzes that the amount of position detection error is related to saliency, rotor speed, and load condition. In addition, this paper shows that motors have bigger advance angles than we have expected because the ZCP of terminal voltage precedes the actual ZCP, and under operation conditions such as heavy load and high speed it may generate abnormal currents that flow toward opposite direction after phase current becomes zero.