• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.95-103
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• 2022

본 논문에서는 저가격 인버터에서의 사각파 주입에 의한 센서리스 기법의 제어 성능을 보인다. 저가격 인버터는 소위 말하는 B4 인버터이다. 이 인버터는 저가격화를 위하여 스위칭 소자를 4개를 사용한 형태이다. 고주파 주입을 통한 센서리스 기법을 B4 인버터에 적용하였으며, 주입 고주파의 주파수는 1kH이다. 본 논문에서는 Matlab/ Simulink를 이용한 B4 인버터를 이용한 영구자석 전동기의 센서리스 시스템 모델을 설명한다. 한편, 본 연구에서는 회전자의 위치 추정을 위한 고주파 전류 성분 검출에 노치 필터를 사용하였으며, 추정된 속도의 리플 저감을 위하여 이차 저역 통과 필터를 사용하였다. 노치 필터에 의해 추출된 전류 파형에 고주파 전압을 곱하여 영구 자석 동기 전동기의 회전자 각도를 추정한다. Simulink 시뮬레이션의 통해 제안하는 기법의 타당성을 보인다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.107-115
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• 2003

PMSM은 높은 토크 특성과 우수한 전력 밀도, 논은 효율 때문에 산업용 빛 가정용 기기로 널리 사용되고 있다. PMSM의 우수한 제어 수행을 위해서는 회전자 위치의 정확한 정보가 필요하다. 그러나 위치 센서의 가격이 비싸고, 열악한 환경에서 신뢰도가 떨어지기 때문에 최근에는 센서리스 알고리즘에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 회전자 위치의 추정을 위해 쇄교 자속의 도함수를 이용한다. 수치적 미분을 행하지 않고 전압 방정식과 측정된 상전류를 이용한 수식적 미분을 통해 쇄교 자속을 구하는 a-$\beta$ 변환과 수식적 미분을 이용한 새로운 센서리스 알고리즘을 제안한다. 제안된 센서리스 속도 제어 알고리즘이 실험을 통해 증명된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1413-1422
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• 2012

비선형 적응백스텝핑 제어기법은 외부 환경에 의한 여러가지 파라미터의 변동에도 불구하고 강인한 특성을 가진다. 이를 사용하여 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 정밀한 속도제어기를 설계하기 위해서는 빠른 제어 주기를 가져야만 한다. 하지만 속도 측정을 위한 엔코더의 분해능의 제약으로 연산주기를 빠르게 가져가지 못하고, 결국 제어기의 성능을 높이지 못하게 된다. 본 논문은 빠르고 정밀한 속도 제어기를 설계하기 위하여 비선형 적응백스텝핑 제어기법을 적용한 센서리스 속도 제어기 설계 방법을 제안한다. 제어기는 EKF(Extended Kalman Filter)를 이용하여 추정된 속도정보를 이용하여 비선형 적응백스텝핑 제어기법을 사용하는 방식으로 IPMSM의 속도 제어를 수행한다. 제안된 제어기의 성능은 PSIM을 이용한 모의 실험을 통하여 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제24권6호
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• pp.102-109
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• 2000

In this industrial induction motor speed and torque controlled drive system, the closed loop control usually requires the measurement of speed or position of amotor. However a sensorless drive of an induction motor has several advantages ; low cost and mechanical simplicity. Thus this paper investigates a field oriented control method without speed and flux sensors. The proposed control strategy is based on the Model Reference Adaptive System(MRAS) using a new flux estimator which replaces integrators with two lag circuits as the reference model. This algorithm may overcome several shortages of conventional MRAS such as integrator problems, small EMF at low speed. The simulation and experimental results indicate good speed responses.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.2708-2715
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• 2012

본 논문은 모델기준적응제어 및 직접토크제어 방식을 이용한 새로운 유도전동기의 센서리스 속도제어 방법을 제안한다. 모델기준적응제어는 기준모델과 조정모델을 설정하고 이들의 출력을 비교하여 조정모델 및 제어를 위한 속도 추정값을 얻는 제어법이다. 그리고 직접토크제어는 토크와 자속을 독립적으로 제어하는 방법으로 토크, 자속 지령치와 전동기 고정자 전압, 전류 값을 이용해 추정한 토크, 자속을 비교하여 히스테리시스 밴드를 거쳐 그 오차를 가장 최소화하기 위한 전압벡터를 선정하여 출력하는 방법이다. 본 논문에서는 제안한 방식의 이론적인 배경 및 타당성에 대해 기술하였으며 모의실험을 통해 제안된 방식의 우수성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1092-1099
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• 2006

본 논문에서는 유도전동기를 인버터와 같은 전력변환장치를 사용하여 정상상태의 동작특성은 물론 과도특성까지 해석하기 위해서는 유도전동기와 부하를 포함하는 전체 시스템의 정확한 동적 모델링을 이용하여 시스템 방정식으로 표현해야 한다. 또한 최대 견인력 제어를 위해서 속도센서리스벡터제어와 부하 토크 외란 관측기를 통하여 점착력 계수를 추정한다. 이와 같은 시스템의 제어 알고리즘을 구현하기 위하여 철도 모의 장치를 이용하여 제안된 알고리즘을 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인하고, 철도 차량의 속도 가감에 따른 공전속도에 대한 점착력의 관계 등 제반 사항을 모의 장치에 의해서 구현하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2069_2070
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• 2009

본 연구에서는 소형 유도전동기의 회전자 바 고장을 자동 진단을 함에 있어, 한 상 전류를 이용하여 센서 없이 회전자 바 고장을 진단하는 방법을 제안하였다. 먼저 한 상 전류를 이용하여 유도전동기의 회전 속도를 추정하고, 추정 된 유도전동기의 회전 속도를 이용해 회전자 바 고장의 특징 주파수를 계산하였다. 또 계산된 특징 주파수 대역의 주변의 일정 구간을 스캐닝하여 스캐닝 구간의 피크 값을 추출하는 방법으로 유도전동기 회전속도 추정의 오차를 보정함으로써 정확한 진단이 가능하게 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.596-599
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• 2000

벡터 제어이론은 교류전동기의 토오크와 자속을 독립적으로 제어할 수 있는 특징이 있으므로 토오크 제어를 주로 하는 견인용 전동기의 제어에 적용하기 위한 연구가 활발히 수행되어 왔다 그러나 선형 유도전동기 구동에는 아직 널리 사용되지 않은 실정이다 벡터 제어이론은 일반적으로 회전자자속 기준제어(Rotor flux oriented control)을 의미하며 이를 구현하기 위한 방법은 자속을 직접 측정 혹은 연산하는 직접제어 방식과 속도를 측정하여 슬립주파수 명령을 제어하는 간접방식으로 분류된다. 최근에는 기존의 회전자자속 기준방식뿐만 아니라 고정자자속(Stator flux oriented) 공극자속(Air gap flux oriented) 기준 방식등이 제안되고 있다. 본연구에서는 자기부상열차의 추진용 선형 유도 전동기의 추진에 가장 적합하다고 생각되는 고정자자속 기준벡터제어 방식과 이를 구현하기 위한 고정자 자속을 추정하는 방법에 대하여 설명한다. 또한 속도제어를 위한 속도 추정방식도 안내코일 등 부장치 없이 전동기 파라미터로 추정할 수 있는 기법에 대하여 논한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.203-210
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• 2008

바퀴와 BLDC전동기 일체형으로 구성되는 Hub Wheel 전동기는 감속기가 없는 직접 구동방식으로서 저소음 고효율의 운전이 가능하여 경전철의 구동부로 활용이 가능하다. 하지만 Hub Wheel 전동기는 속도계측을 위한 센서의 장착이 용이하지 않다. 전동기의 원활한 속도 제어를 위해서는 별도의 속도 계측을 위한 방법이 요구된다. 본 논문에서 입력이 적극 반영된 간단한 수학적 시스템 모델을 가지고 이산 칼만 필터를 사용하여 전동기 속도를 추정하고 이를 이용하여 속도제어를 하는 방법을 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.514-517
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• 1999

산업 현장에서 널리 사용되고 있는 권선형 유도전동기의 완전한 벡터제어를 속도 검출기를 사용하지 않고 슬립 주파수를 추정하여 구현할 수 있는 알고리즘을 제안했다. 기존의 센서리스 벡터제어 알고리즘의 전동기의 저항의 변동에 대하여 아주 민감하지만 본 논문에서 제안된 알고리즘은 여자 전류 및 슬립주파수 측정에 전동기 2차 저항을 필요로 하지 않아 전동기 정수 변동으로 인한 벡터제어의 불완전함을 제거했다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리즘의 우수한 특성과 그 타당성을 확인을 하였다.