• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.653-658
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• 2022

본 논문에서는 온도 변화로 인한 영구자석 쇄교 자속 변화를 고려한 PMSM 드라이브의 MTPA(Maximum Torque per Ampere) 제어 알고리즘을 제시한다. 영구자석 쇄교 자속은 고정자 쇄교 관측기를 통해 실시간으로 추정되고, 추정된 영구자석 쇄교 자속으로부터 토크 오차 보정 계수가 계산된다. 2차원 MTPA look-up table(LUT)은 토크 오차를 보상하기 위해 영구자석 쇄교 자속 변화를 반영하는 MTPA 전류 궤적을 달성하기 위해 개발되었다. 제안된 PMSM의 MTPA 제어 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 검증된다.

• 전기의세계
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• 제59권9호
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• pp.30-38
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• 2010

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.119-122
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• 2001

본 논문은 브러시리스 DC 모터 드라이브에서 위치센서를 제거하기 위해, 측정한 상전압 및 상전류로부터 쇄교자속과 쇄교자속의 미분간에 의해 속도를 구하고 이를 이용하여 위치를 추정하는 새로운 센서리스 구동방식을 제안한다 이러한 센서리스 구동알고리즘은 ${\alpha}-{\beta}$ 기준축을 이용하여 구현하였다. 구동시스템을 구현하기 위한 제어기는 고속연산이 가능하면서도 저가인 고정소수점 연산 DSP인 TMS320F241을 채택하였다. 제안된 알고리즘은 그 원리가 간단하고 우수한 제어특성을 나타냄으로써 실제적인 브러시리스 DC 전동기의 센서리스 구동을 위한 훌륭한 대안이 될 수 있을 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.130-131
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• 2007

본 논문에서는 자기포화특성이 두드러진 매입형 영구자석 동기전동기의 특성해석, 설계 및 제어에 응용할 수 있는 통합변수인 d-q축 쇄교자속(Flux Linkage)의 추출에 대하여 나타낸다. 특히, 영구자석과 전기자전류에 의한 Cross-Magnetization을 고려한 특성을 유한요소법(F.E.M)을 통하여 나타내며, 제작된 시작기 실험을 통하여 제안된 추출기법의 타당성을 나타낸다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.422-423
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• 2018

쇄교자속 기반 센서리스 제어는 저속에서 위치 추정 특성이 우수해 낮은 속도의 운전 영역을 가지는 애플리케이션에 많이 쓰인다. 그러나 계측 정보 오차와 모터 파라미터 변동으로 DC-offset이 발생하는 문제가 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해 운전 주파수를 고려한 낮은 차단주파수를 갖는 HPF를 사용했으나, 낮은 DC 저감률로 인해 추정 자속에 DC 성분이 남는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 HPF의 차단주파수를 모터 운전주파수에 동기화하여 DC-offset 저감률을 높이고 DC-offset이 시스템에 미치는 정도에 따라 선택적으로 차단주파수를 가변함으로써 위상 앞섬도 감소시키는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 Matlab/Simulink에 의해 검증된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.427-436
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• 2002

본 논문은 직접토크제어(Direct torque control, DTC)를 사용한 릴럭턴스 동기전동기(Reluctance synchronous motor, RSM)의 위치센서 없는 모션제어 시스템을 제안한다. 고성능 효율제어를 수행하는데 있어서 DTC를 이용한 릴럭턴스 전동기 드라이브는 고정자 쇄교자속의 포화와 부하전류에 따라 비선형적으로 변하는 인덕턴스로 인해 여러 가지 문제점들이 발생한다. 이러한 이유로 본 논문에서는 정확한 고정자 쇄교자속과 토크를 계산하기 위해서 자속관측기의 $L_d\;와\; L_q$값을 회전자 위치와 고정자 전류에 대해 보상하였으며, 빠른 토크 응답특성과 최적 효율특성을 얻기 위해서 기준자속을 부하에 따라 계산하였다. 제안된 알고리즘의 정당성을 확인하기 위해서 1.0[kW] 릴럭턴스 동기 전동기를 사용하여 $\pm$20[rpm]과 $\pm$1500[rpm]에서 실험을 수행하였고, 실험을 수행한 결과 저속영역과 고속영역 모두 우수한 동특성과 향상된 효율을 얻을 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.1-6
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• 2002

본 논문에서는 저비용과 강인한 제어성에 관심을 갖고 토로이달 SRM을 기존의 위치 센서가 아닌 서치 코일을 이용해 인가 전압과 전류에 의한 쇄교자속에 의해 유기되는 전압 파형을 이용하여 위치 검출을 시도하였다. 서치 코일에서 유기되는 전압파형을 이용해 특정지 점을 검출하여 토로이달 6/4 SRM을 구동시켜 그 타당성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.690_691
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• 2009

본 연구는 1kw급 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 회전자의 최적 형상 설계를 위하여 여러 가지 타입의 형상을 실험 및 시뮬레이션을 통해 공극자속밀도, 쇄교자속, 역기전력, 코깅토크, 정격점에서의 최대토크, 최대토크 전류 위상각의 특성을 비교하여 구동성능을 검토하였다. 본 연구를 통하여 비교한 모델은 1kw급 매입형 영구자석 동기전동기의 기초 특성 데이터로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.254-260
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• 2013

본 논문에서는 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 약계자 제어에 따른 전자기적특성을 다룬다. IPMSM의 운전 속도 영역을 확장하기 위해 약계자 전류제어가 일반적으로 사용되며 약계자 운전 중에는 전기강판의 자기적 포화에 의해 쇄교자속의 왜형이 발생하게 된다. 따라서 정현파 전류 입력을 위한 전압 파형은 왜형을 갖게 된다. 약계자 전류 증가에 따라 이러한 전압 왜형은 더욱 크게 발생되며 기본파 전압에 비해 상당한 크기의 고조파 전압을 필요로 하게 된다. 이러한 현상을 ２차원 유한요소 해석을 이용하여 확인하였으며 시험을 통해 검증하였다. 본 연구 결과를 통해 IPMSM의 특성 분석에 사용되는 d-q축 등가회로 파라미터 즉, 영구자석에 의한 쇄교자속, d－q축 인덕턴스는 산정 단계에서 기본파 물리량으로 계산되므로 약계자 운전시 발생하는 전압 왜형을 예측할 수 없음을 알 수 있다. 결국 주어진 전압에서 얻을 수 있는 속도 예측에 오차를 수반하게 되며 전압고조파에 대한 대책이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.455-464
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• 2019

영구자석동기전동기의 쇄교자속 기반 센서리스 제어는 저속에서 위치추정 특성이 우수 하지만 계측된 전류가 ADC를 통해 변환되는 과정에서 발생한 DC offset에 의하여 쇄교자속 추정기의 적분기가 포화되는 문제점을 가지고 있습니다. 이러한 현상을 방지하기 위해 낮은 차단주파수를 갖는 HPF를 사용하여 DC offset 성분을 제거하는 방법이 사용되나, HPF의 낮은 차단주파수로 인해 고속에서 추정 성능이 저하되는 문제점이 있다. 반면 HPF의 차단 주파수를 높이게 되면, 저속에서 위상 앞섬 및 초기기동 실패의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 HPF의 차단주파수를 영구자석동기전동기의 운전주파수에 동기화함으로써 낮은 속도에서는 HPF의 차단주파수를 낮게 하여 HPF에 의한 위상 앞섬을 줄이고, 높은 속도에서는 HPF의 차단주파수를 높게 함으로써 높은 DC offset 제거 성능을 통해 운전영역을 200% 확대한다. 또한, 추가적인 위상 보상 알고리즘을 통해 전 운전영역에서 HPF의 위상 앞섬이 1.5도 미만으로 감소되는 방법을 제안한다. 제안된 센서리스 제어 알고리즘은 세탁기용 영구자석동기전동기를 이용한 실험을 통해 검증한다.