• Journal of IKEEE
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• v.23 no.2
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• pp.543-551
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• 2019

Permanent Magnet Synchronous Motors(PMSMs) have a wider range of applications due to their high output density and high efficiency. PMSMs are used not only in high-power density, high-performance motor-driven systems such as vehicle and robots, but also in systems where cost-cutting is very important, such as washing machines, air conditioners and refrigerators. To reduce costs, position sensorless control is required, which is generally difficult to be used under conditions of starting the motor. Thus, the I-F speed control that rotates the current vector at any speed in the starting procedure should be used at first, and then the sensorless speed control could be applied after PMSM rotates above a certain speed. Speed control performance in I-F speed control and sensorless speed control is very important. And more speed control performance should be maintained even in the transient in which the two control techniques are changed. In this paper, the speed controller transition method from I-F speed control to sensorless speed control of permanent magnet synchronous motor is proposed. Experiments were carried out on the washing machine drive system to verify the performance of the proposed technique.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2001.07a
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• pp.422-425
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• 2001

권선형 유도전동기는 기동시에 충분히 큰 저항을 외부에서 삽입하여 기동전류를 작게하는 동시에 기동 토크를 크게 할 수 있다. 또한, 유도전동기의 각 기동 방식중에서 가장 우수한 시동특성을 가지고 있으며 크레인, 시멘트공장 등 중부하 시동이 요구되는 경우 널리 사용되고 있다. 권선형 유도전동기 드라이브 시스템의 전류, 토크, 위치 및 속도 등의 제어를 위하여 일반적으로 산업현장에서는 Pl 제어기가 많이 적용되고 있다. 그러나 이러한 시스템은 센서 부착시 여러가지 환경적 제약으로 인한 전체시스템의 성능 저하를 가져올 수 있어 이를 개선하기 위한 센서리스 벡터제어가 활발히 연구되고 있다. 본 논문은 권선형 유도 전동기의 센서리스 벡터제어를 위해 MRAS 기법을 적용하였고, 기존의 MRAS 기법 적용시 발생하는 파라미터 변동에 따른 속도추정오차를 개선하기 위해 센서리스 벡터제어의 속도제어에 크게 영향을 미치는 고정자 저항을 온라인으로 튜닝함으로서 파라미터 변화에 강인한 센서리스 속도제어를 구현하였다. 제안된 기법의 타당성 및 유효성을 디지털 컴퓨터에 의한 시뮬레이션에 의해 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.9
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• pp.935-939
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• 2015

This paper describes sensorless speed control of brushless DC motors by using direct torque control. Direct torque control offers fast torque response, robust specification of parameter changes, and lower hardware and processing costs compared to vector-controlled drives. In this paper, the current error compensation method is applied to the sensorless speed control of a brushless DC motor. Through this control technique, the controlled stator voltage is applied to the brushless DC motor such that the error between the stator currents in the mathematical model and the actual motor can be forced to decay to zero as time proceeds, and therefore, the motor speed approaches the setting value. This paper discusses the composition of the controller, which can carry out robust speed control without any proportional-integral (PI) controllers. The simulation results show that the control system has good dynamic speed and load responses at wide ranges of speed.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.15 no.4
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• pp.886-890
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• 2011

Induction motors are relatively cheap and rugged machines. For the vector control of induction motors, a position or speed sensor is needed. But a speed sensor increases motor cost and reduces reliability in harsh environment. Recently, many studies have been performed for sensorless speed control. This paper investigates an improved flux observer with the parameter error compensation for a sensorless induction motor. The proposed algorithm is verified through simulation and experiment.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.72-73
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• 2017

자동차 라디에이터용 팬과 에어컨 실외기 팬의 경우 영구자석동기 전동기는 자연 상태에서 외부 바람에 의해 임의의 방향과 임의의 속도로 회전할 수 있다. 이런 응용분야에서 회전자 위치검출 센서가 부착되어 있는 경우에는 회전방향 및 속도를 비교적 간단하게 제어할 수 있다. 그러나 회전자 위치검출 센서를 사용하지 않는 센서리스 제어의 경우 외부부하에 의해 회전자가 회전중일 때는 회전자의 위치정보가 없기 때문에 추가적인 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 외부부하에 의해 회전자가 임의의 방향 및 임의의 속도로 회전하고 있는 경우 원하는 회전방향으로 원하는 속도로 제어하기 위한 센서리스 제어 알고리즘을 제안한다. 회전자가 역방향 및 정방향 저속으로 회전중인 경우와 정방향 고속으로 회전중인 경우에 대해 회전자를 정방향의 주어진 속도로 제어하기 위한 회전자 위치검출 및 센서리스 제어 알고리즘을 제안하고 실험으로 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.395-396
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• 2017

차세대 고속 이동수단에 필요한 고전력 전동기에 대한 관심이 꾸준히 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 고전력 동기전동기(PMSM) 구동에 필요한 전력 인버터의 제어 및 센서리스 제어기법을 적용한 자속 기준 제어(Field-oriented control)를 시뮬레이션을 통해 입증하였다. 고전력에서 인버터 스위치의 전력부담을 줄이기 위해 3-레벨 인버터를 설계하고, 벡터 제어 SVPWM 방식을 적용하였으며 고전력 및 고속 PMSM의 파라미터에 맞추어 센서리스(sensorless) 제어기를 설계하였다. 센서리스 제어에는 모델 기준 적응 시스템(MRAS)을 통해 속도 및 위치를 예측하여 모터를 제어하는 방식을 적용하였다. 가속시 5초간 가가속도 값을 적용하여 필요 토크 및 속도제어를 Matlab/Simulink에서 설계 및 구현하고, 예측속도와 실제 모터속도는 최대 0.01 rad의 오차를 나타났고, 67초 동안 목표 속도 500 rad/s까지 가속함을 확인하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.8 no.6
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• pp.1142-1146
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• 2004

This paper describes sensorless vector control of induction motor using speed observer in steady state. In sensorless vector control of induction motor, the proposed speed observer is consists of q-axis voltage of controller and real current. This paper investigates the speed characteristics when a step change of speed reference. This is verified by simulations and experimental results.

• 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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.647-648
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• 2015

최근 최저효율제를 대비한 프리미엄급 고효율 전동기의 필요성이 대두됨에 따라 유도전동기를 대체할 수 있는 고효율 전동기로써 영구자석 매입형 동기 릴럭턴스 모터(PMA-SynRM)가 각광받고 있다. 하지만 모터의 속도와 토크를 제어하기 위해 회전자 속도와 위치 정보를 측정할 수 있는 센서가 필요하고, 이 때 센서 설치의 공간적 문제, 센서의 유지/보수 및 시스템의 추가 비용 발생 등 많은 문제점들이 발생한다. 따라서 센서를 제거하기 위한 센서리스 위치 및 속도 제어에 관한 연구가 폭 넓게 진행되고 있다. 하지만 모터를 운전함에 따라 저항이나 역기전력 상수, 인덕턴스 등의 제정수의 변동이 발생하게 되고 센서리스 제어 시 이러한 변동에 의해서 추정 속도 및 위치에 오차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 오차의 보상을 위해 MRAS(Model Reference Adaptive System) 방식을 적용한 센서리스 제어를 제안한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.13 no.12
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• pp.2625-2632
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• 2009

Recently, a speed control method of induction motor by vector control theory is applied to highly efficient industrial field. The speed sensors attached to motor are used for detection of rotating speed. In the case using speed sensor, the installation of cable for minimization of electric noise, weaken maintenance, increase of price are demerit. Therefore the study of speed sensorless vector control theory performed activity. The design of sensorless vector controller for induction motor using tabu search is studied. The proposed sensorless vector control for Induction Motor is composed of two parts. The first part is for optimizing the speed estimation with initial PI parameters. The second part is for optimizing the speed control with initial PI parameters using tabu search. Proposed tabu search is improved by neighbor solution creation using Triangular random distribution. In order to show the usefulness of the proposed method, we apply the proposed controller to the sensorless speed control of an actual AC induction Motor System. The performance of this approach is verified through simulation and the experiment.