• Title/Summary/Keyword: 브러시리스(BLDC)모터

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Sensorless control for high speed BLDC micromotor of handpiece (핸드피스용 고속 BLDC 마이크로 모터의 센서리스 구동)

  • Zhu, Helin;Park, Muyong;Mok, HyungSoo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.416-417
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    • 2018
  • Brushless DC(BLDC) 모터는 브러시가 없어 고속 회전에 유리하기 때문에 핸드피스 모터에 많이 적용하는 추세이다. 핸드피스 모터는 부피가 작을수록 유리하여 홀 센서를 장착하지 않은 경우가 많기 때문에 센서리스 제어를 하여야 한다. BLDC 모터의 상 역 기전력 zero crossing 감지 방법을 이용한 센서리스 제어를 할 시 40,000rpm에 달하는 고속 회전에서 상 전압 floating 구간이 $250{\mu}s$밖에 안되기 때문에 샘플링이 부족하고 스위칭 노이즈도 강해 zero crossing에 대한 감지가 어려울 수 있다. 이 논문에서는 역 기전력에 대한 비선형 필터인 majority function을 응용함으로써 모터 상 역기전력의 zero crossing을 감지해내고 고속 BLDC 모터 센서리스 제어를 하는 방법을 소개한다.

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Sensorless Starting Method and Fuel Pressure Control of BLDC Motor for Fuel Pump of Vehicle (자동차 연료 펌프용 BLDC 모터의 센서리스 기동 및 연료 압력 제어)

  • Chang, Jin-Wook;Yoon, Duck-Yong
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.21 no.2
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    • pp.114-121
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    • 2013
  • High efficiency operation is required for motors of vehicle to increase fuel efficiency due to the regulation of exhaust gas. This paper presents a control method of fuel pressure to increase fuel efficiency and a sensorless control method of BLDC motor to get higher efficiency than conventional brushed DC motor. Initial rotor position of BLDC motor is detected from current value that is occurred by test voltage pulse and rotor is accelerated by defined sequence to enter sensorless operation mode. The algorithm to control flow rate of fuel pump uses PI controller that is control motor speed to maintain the target fuel pressure commanded by ECU.

A study on starting characteristics improvement of sensorless BLDC motor (센서리스 구동 브러시리스 DC 모터의 기동 특성 개선에 관한 연구)

  • Kim, Seong-Tae;Bang, Seung-Hyeon;Hong, Sun-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07b
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    • pp.821-823
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    • 2002
  • 브러시리스 직류 전동기(Brushless DC Motor : BLDCM)는 기존의 직류 전동기의 단점인 브러시를 제거한 것으로 제어가 간단하면서도 넓은 범위에서 속도 제어가 가능하고 효율이 높으며 저가로 제어기 제작이 가능하다. 그러나 BLDC기을 구동하는데 필수적인 센서는 제품의 가격을 증가시킬 뿐만 아니라 외부 환경-특히 온도의 영향을 많이 받는다는 단점이 있다. 이러한 것은 BLDCM의 사용 환경이 다양해짐에 따라 많은 문제점을 야기하게 되며 따라서 센서리스 구동이 요구된다. 본 논문에서는 BLDCM의 센서리스 구동에서 정상상태 운전뿐만 아니라 안정된 초기 구동에 관한 연구를 수행한다. 정상상태 운전은 측정된 역기전력을 이용하여 회전자의 위치를 결정함으로써 이루어지며, 초기 구동을 개선하기 위해 환류 다이오드로부터 측정된 전류 신호를 이용하여 초기 구동을 하게 된다.

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The Stability Improvement of Brushless DC Motor by Digital PI Control (디지털 PI제어에 의한 브러시리스 직류모터의 안정도 향상)

  • Yoon, Shin-Yong;Baek, Soo-Hyun;Kim, Yong;Kim, Cherl-Jin;Im, Tae-Bin
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.14 no.1
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    • pp.38-46
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    • 2000
  • This study have established proper mathematical equivalent model of Brushless DC (BLDC) motor and estimated the motor parameter by means of the back-emf measurement as being the step input to the controlled target BLDC motor. And the validity of proposed estimation method is confirmed by the test result of step response. As well, we have designed the reasonable digital controller as a consequence of the root locus method which is obtained from the open-loop transfer function of BLDC motor with hall sensor, and the determination of control gain for variable speed control. Here, revised Ziegler-Nichols tuning method is applied for the proper digital gain establishment, and the system stability is verified by the frequency domain analysis with Bode-plot and experimentation.

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Speed Sensorless Control for the trapezoidal BLDC Motor Using an Instantaneous Speed Observer (순시 속도 관측기를 사용한 사다리꼴형 브러시리스 직류 전동기의 속도 센서리스 제어)

  • Lee, Dong-Hoon;Lee, Kyo-Beum;Song, Joong-Ho;Choy, Ick;Yoo, Bum-Jae;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07b
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    • pp.1117-1119
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    • 2003
  • 기존의 사다리꼴형 브러시리스 직류 전동기(BLDCM)의 센서리스 제어는 전류전환 시점을 알기 위하여 홀 센서 대신 단자 전압과 중성점 전압을 이용한다. 하지만, 속도 제어를 위해서는 엔코더나 레졸바와 같은 센서를 사용해야한다. 2극기 BLDC 모터의 경우 단자전압을 이용한 위치정보는 모터 한 회전 당 12번의 신호가 출력된다. 엔코더 혹은 레졸바를 제거하고, 이 신호를 이용하여 속도 정보를 만들 경우, 속도를 만들기 위한 위치 정보의 펄스 간격이 넓게 되어 순시 속도를 만들지 못하게 된다. 이로 인하여 실제 속도의 변화를 민감하게 추정하지 못하게 된다. 따라서 이렇게 만들어진 속도 정보는 실제 시스템에서 사용할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하려고 본 논문에서는 순시 속도 관측기를 사용한다 단자전압과 중성점 전압에 의한 위치정보를 가지고 순시 속도 관측기를 속도 제어 주기보다 빠르게 갱신함으로써 순시 속도를 예측한다. 또한 이 순시 속도는 속도 제어기로 피드백 되어 속도 센서리스를 실현한다. 이에 대한 타당성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

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Control Method for Performance Improvement of BLDC Motor used for Propulsion of Electric Propulsion Ship (전기추진선박의 추진용으로 사용되는 브러시리스 직류전동기의 제 어방법에 따른 성능향상에 관한 연구)

  • Jeon, Hyeonmin;Hur, Jaejung;Yoon, Kyoungkuk
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.25 no.6
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    • pp.802-808
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    • 2019
  • DC motors are used extensively on shipboard, including as the ship's winch operating motor, owing to their simple speed control and excellent output torque characteristics. Moreover, they were used as propulsion motors in the early days of electric propulsion ships. However, mechanical rectifiers, such as brushes, used in DC motors have certain disadvantages. Hence, brushless DC (BLDC) motors are increasingly being used instead. While the electrical characteristics of both types of motors are similar, BLDC motors employ electronic rectifying devices, which use semiconductor elements, instead of mechanical rectifying devices. The inverter system for driving conventional BLDC motors uses a two-phase excitation method so that the waveform of the back electromotive force becomes trapezoidal. This causes harmonics and torque ripple in the phase current switching period in which the winding wire through which the current flows is changed. Researchers have studied and presented various methods to reduce the harmonics and torque ripple. This study applies a cascaded H-bridge multilevel inverter, which implements a proportional-integral speed current controller algorithm in the driving circuit of the BLDC motor for electric propulsion ships using a power analysis program. The simulation results of the modeled BLDC motor show that the driving method of the proposed BLDC motor improves the voltage waveform of the input side of the motor and remarkably reduces the harmonics and torque ripple compared with the conventional driving method.

브러시리스 직류모터 방식 EMDP의 구동을 위한 제어시스템 설계

  • Lee, Hee-Joong;Park, Moon-Su;Min, Byeong-Joo;Choi, Hyung-Don
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.4 no.1
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    • pp.162-170
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    • 2005
  • In KSLV-I, actuation system for thrust vector control of kick motor was configured as electro-hydraulic servo actuation system and consisted of actuators, hydraulic power supply system, hydraulic power distribution system and control system. In case of hydraulic power supply system, we use EMDP(Electric Motor Driven Pump) to supply hydraulic power. Generally, we use brushed DC motor for EMDP but it is not easy to operate EMDP using brushed DC motor at a high altitude. Hence, we are developing EMDP using brushless DC motor to use at a high altitude. In this study, we will explain control system for BLDC motor to drive hydraulic pump.

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Analysis of Cogging Torque and Magnetic Force of a Brushless DC Motor due to Imperfect Magnetization of Permanent Magnet (영구자석 불균일 착자에 따른 브러시리스 DC 모터의 코깅토크와 불평형 자기력 분석)

  • Lee, Chung-Ill;Sung, Sang-Jin;Lee, Hyun-Min;Kang, Soo-Nam;Jang, Gun-Hee
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.847-852
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    • 2007
  • This paper investigates the characteristics of cogging torque and magnetic force of a brushless DC (BLDC) motor due to imperfect magnetization of permanent magnet (PM) numerically and experimentally which results in the magnetically induced vibration. A predicted magnetization pattern of the PM of the BLDC motor, which is derived from the measured surface magnetic flux density along the PM, is applied to the finite element analysis in order to calculate the cogging torque and the unbalanced magnetic force. This research also develops the experimental setup to measure the unbalanced magnetic force as well as the cogging torque. It shows numerically and experimentally that the imperfect magnetization of permanent magnet generates the driving frequencies of cogging torque with integer multiple of slot number in addition to the least common multiple of pole and slot. It also shows that the driving frequencies of unbalanced magnetic force are integer multiple of slot number ${\pm}1$ due to imperfect magnetization of PM even in the rotationally symmetric design.

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