• 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.

• 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 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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• 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.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.3 no.4
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• pp.266-275
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• 2008

The sensorless speed control technique for BLDC motor using digital IP control is proposed in this paper for advanced speed characteristic which is robust to motor parameters and load variations. The sensorless drive of BLDC motor using terminal voltages is affected by load or speed because it uses analog filters to estimate the rotor position. For this reason, the robust speed controller with the accurate rotor position estimator is needed for sensorless control which is robust to load and insensitive to motor parameters. The constant speed robust to load variation and the stable sensorless control of BLDC motor robust to the increase or decrease of speed with constant load is implemented using digital IP control in this paper. The validity to these is established with experimentation.

• 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 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 KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.208-209
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• 2011

본 논문은 SRM의 센서리스 속도제어를 위한 슬라이딩 모드 자속관측기법을 적용하고, 동일한 센서리스 추정방식으로 초기 기동에서 센서리스 영역까지의 천이 구간에서 오픈루프 속도리플을 억제할 수 있는 방식을 제안한다. 제안된 방식에서 센서리스 위치추정은 슬라이딩으로 자속관측기를 적용하고 있지만, 자속 계산에서 위치오차를 감소하기 위한 오차 성분을 고려하였으며, 특히 초기기동에서 동일한 관측기와 계산된 자속의 오차 성분으로 오픈루프 상태에서의 전류제어를 수행함으로써 천이구간에서의 속도리플을 억제할 수 있다. 제안된 방식은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.