• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.247-248
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• 2014

유도 전동기의 센서리스 방법 중 적응 자속 관측기 기반의 센서리스 제어는 유도 전동기의 고정자 전압과 전류로부터 정지 좌표계 상의 고정자 전류와 회전자 자속을 추정하고, 추정된 회전자 자속과 고정자 전류 추정 오차로부터 회전자 속도를 추정하는 방식으로, 산업계에서 널리 사용되는 유도 전동기 속도 센서리스 제어 방식 중 하나이다. 기존의 적응 자속 관측기는 중/고속에서의 전류 추정 성능이 저하되어 중/고속에서의 제어 성능이 저하되는 단점이 있어 왔다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위한 개선된 적응 자속 관측기의 설계 방법을 제안하고 3.7kW 유도 전동기를 이용한 실험을 통하여 제안된 방식의 성능을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.283-284
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• 2016

산업계에 널리 쓰이고 있는 회전자 자속기준 벡터제어(FOC)와 달리 직접토크제어(DTC)는 고정자 자속기준으로 토크와 자속을 직접 제어한다. 토크는 전류센서를 이용하여 검출한 고정자 전류와 고정자 자속을 곱하여 구한다. 고정자 자속은 매우 빠르게 스위칭되는 전압벡터지령을 이용하여 얻게 되므로, 고정자 자속각을 이용한 속도추정에 어려움이 있다. 따라서, 본 논문은 관측기를 이용한 직접토크제어의 속도 센서리스 구현기법을 제안하고, 기존의 속도추정 기법과 제안하는 기법을 시뮬레이션을 통해 비교한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.299-306
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• 2003

유도전동기의 벡터제어를 수행하기 위해서 회전자 자속의 위치정보가 필수적이다. 하지만 정확한 회전자 위치정보를 얻기 위해서는 속도정보가 필수적이다. 속도정보 없는 개루프 방식의 제어나 전동기 방정식을 이용하는 방법들은 노이즈나 전동기 상수오차등에 의해 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 자속관측기와 속도추정기를 분리하여 임의의 자속관측기를 사용할 수 있는 속도추정기를 제안하고 기존의 세 가지 자속관측기를 제안된 속도추정기에 적용하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안된 속도추정기의 타당성을 검증하였고 세 가지 자속관측기의 특성을 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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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.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.168-175
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• 2009

본 논문은 에어포일 베어링을 적용한 45,000[rpm]/22[kW]급 초고속 영구자석형 동기전동기의 센서리스 제어을 위한 개선된 알고리즘을 제안한다. 에어포일 베어링이 적용된 전동기를 정지상태에서 초기 기동시 부터 고속영역까지 전 속도 영역에 걸쳐 센서리스 알고리즘을 구현하기 위하여 반복 적응자속관측기를 제안하여 회전자의 회전각 및 속도를 실시간으로 추정하여 센서리스 제어 알고리즘을 구현하였다. 기존 적응자속관측기의 주파수 응답특성을 개선하고 넓은 속도 범위에서 안정된 응답을 얻기 위하여 속도에 따른 회전자의 추정 위치각과 실제 회전각과의 오차를 시뮬레이션을 통하여 분석한 후 안정된 위상지연 특성을 나타내는 반복 횟수를 얻고 전류제어 주기 내에서 관측기를 반복 수행하여 적응자속관측기의 동특성 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안된 반복 적응 자속관측기를 적용한 센서리스 알고리즘의 타당성을 입증하기 위하여 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.115-124
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• 2001

본 논문에서는 유도전동기 회전자 자속 기준제어를 위하여 비선형 관측기인 확장된 루엔버거 관측기 원리를 적용한 새로운 회전자 자속관측기를 제안하였다. 확장된 루엔버거 관측기는 확장된 칼만 필터와 유사하게 동특성 오차의 선형화 기법을 따트고 있으나 통계학적 속성의 노이즈 공분산을 고려하지 않는 결정론적 관측기로서 비선형 상태관측기 설계시 요구되는 좌표변환 및 선형화 파정에서 비선형 편미분 방정식의 직접적인 해를 펼요로 하지 않아 구현이 비교적 용이하다. 제안된 회전자 자속관측기는 직교좌표의 고정자 전류, 회전자 자속, 속도 및 부하 토크로 구성된 6차 미분방정식으로부터 유도되었으며 축약된 형태의 이득행렬을 갖는다. 시뮬레이션 및 실험은 파라 미터중 회전자 저항 값이 변동된 상황을 가정하여 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 제안된 관측기를 이용한 자속 추정시 극점 재배치를 통하여 동특성 오차의 수렴성을 제어할 수 있으며, 부하 설험결과 제안된 관측기를 적용하는 경우에는 슬립적분형 간접벡터제어에 비해 보다 정확한 벡터제어가 가능함이 확인되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2377-2379
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• 2004

본 논문에서는 유도전동기의 속도 제어를 위한 자속관측기를 설계한다. 고정자에서 전류의 크기, 전류의 변화량과 회전자의 회전 속도를 측정하여 슬라이딩 평면을 구성한 슬라이딩 보드 기법으로 설계된 관측기를 통해 자속을 추정한다. 모의실험을 통해 관측기의 성능을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.1-3
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• 2019

본 논문에서는 전차원 관측기를 이용한 유도기의 센서리스 운전에서 제정수 오차가 제어 성능에 미치는 영향을 수식적으로 분석하였다. 주파수 응답 함수를 이용해 실제 자속과 추정 자속의 관계를 운전 속도와 슬립 주파수의 함수로 나타내었다. 적응(adaptive) 법칙을 이용하여 추정 속도를 수식에서 제거하였다. 또한 각오차가 존재하는 상황에서 전류 운전점 변화를 고려하여 슬립 주파수를 토크 지령으로 변환하였다. 결과적으로 모든 운전 속도와 토크 지령에 대해서 임의의 제정수 오차가 시스템의 안정도, 속도 오차 및 토크 오차에 미치는 영향을 계산할 수 있는 수식을 구하였다. 기존의 분석 방법들이 많은 시뮬레이션과 실험을 통해 제정수의 영향을 평가했던 것과 달리, 구해진 수식에 근거하여 계산을 통해 빠르게 주어진 센서리스 운전 방법을 평가할 수 있는 방법을 제공하였다. 제안된 분석 방법은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.153-154
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• 2011

본 논문은 비대칭 2상 SRM의 센서리스 속도제어를 위한 초기각 검출 및 초기 기동방식과 자속관측기를 적용한 센서리스 제어에서 전동기의 온도 및 파라미터 변동에 의한 자속 오차 성분으로 인해 발생하는 위치 추정오차를 보상하기 위한 새로운 보상기를 제안한다. 제안된 방식은 전압펄스 인가로 초기각을 검출하고 검출된 초기 위치정보를 바탕으로 동일한 전압펄스 인가를 통해 비여자상이 여자상이 되는 회전자 위치를 검출하여 상여자를 교체하는 초기기동을 통해 자속관측기를 적용한 센서리스 제어로 안정적으로 진입하도록 한다. 이 때, 제안된 추정위치 보상기를 통해 추정된 센서리스 위치를 순시적으로 보상한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.850-851
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• 2011

본 논문은 SRM의 센서리스 속도제어를 위한 슬라이딩 모드 자속관측기법을 적용하고, 초기기동에서 센서리스 영역까지의 천이구간에서는 동일한 센서리스 추정방식과 계산된 자속의 오차 성분으로 오픈루프 상태에서 속도리플을 억제할 수 있는 방식과 전동기의 온도 및 파라미터 변화에 의한 자속 오차 성분으로 인해 발생하는 위치 추정오차를 보상하기 위한 새로운 추정위치 보상기를 제안한다. 제안된 추정위치 보상기는 SRM의 자기적인 특성에 의해 발생하는 인덕턴스 변곡점 위치를 실제 위치로 가정하여 추정된 센서리스 위치를 순시적으로 보상하는 방식이다.