• 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.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.130-131
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• 2014

집중권 5상 유도전동기에서 기본파 $d_1-q_1$와 3고조파 $d_3-q_3$ 공간의 비동기화시 자속밀도의 파형이 왜곡되어 자속이 포화되고 철손이 증가한다. 이러한 현상을 방지하기 위해 두 좌표축의 동기화가 필요하다. 본 논문에서는 자속각의 동기화를 고려한 고정자 자속기준 벡터제어를 제안하고 시뮬레이션을 통하여 그 유효성을 입증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.125-130
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• 1998

본 논문에서는 유도전동기 자속기준제어에 필요한 회전자 자속각 연산을 위한 새로운 자속 연산기를 제시한다. 순수 적분기로 구성된 자속연산기를 사용하여 전압, 전류 정보로부터 실제 회전자 자속을 추정하였다. 제안된 자속 연산기에서는 순수 적분기의 드리프트(drift) 문제를 해결하기 위한 새로운 보상 방법을 도입하였으며, 전동기 속도는 추정된 자속각과 추정된 슬립 주파수로부터 연산하였다. 제안된 방법의 성능을 실험을 통하여 입증하였다. 제안된 시스템의 정경속도의 1/100 이하에서도 안정되게 운전되는 것을 실험결과로부터 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.117-122
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• 2006

입력이 최소가 되는 자속의 값을 찾는 유도전동기 고정자자속기준제어의 최대효율제어방법을 제안한다. 제안한 방법에서, 정해진 자속의 값만큼씩 기준자속의 값을 변화시키면서 직류링크에서 측정된 입력의 값이 최소가 되는 기준자속의 값을 찾는다. 또한 철손저항을 고려한 유도전동기의 모델을 이용하여 철손저항을 고려한 토크, 슬립각 속도, 비간섭 보상전류식을 사용한다. 시뮬레이션 및 실험결과를 통해서 제안한 방법의 효과를 입증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.191-194
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• 2000

기존의 약계자영역에서의 유도전동기의 고정자자속 기준제어방법은 고정자기준자속을 회전자의 회전속도에 반비례해서 저감시키는 것이다 본 논문에서는 이러한 기존의 방법에 의해서는 최대토크를 얻지 못함을 보이고 최대토크를 얻기 위하여 전압제한조건 토크제한조건 및 전류제한조건을 고려한 새로운 고정자기준자속 선정방법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.60-62
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• 2018

본 논문에서는 유도전동기의 회전자 시정수 오차에 강인한 센서리스 전차원(Full-Order) 자속(Flux) 관측기(Observer)를 제안하였다. 이 관측기는 고정자 자속과 회전자 자속을 동기좌표계상에서 추정한다. 고정자 자속에서 누설 자속을 뺀 공극 자속을 기준으로 제어를 수행하며, 동기좌표계가 공극 자속을 빠르게 따라갈 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 적용할 때, 기존의 회전자 자속을 직접 이용하는 방법보다 중-고속 영역에서 회전자 시정수 오차의 영향이 감소함을 확인하였다. 또한 기존 관측기와 달리 제안된 관측기에서 적응제어기(Adaptive Controller)는 전동기의 회전 주파수가 아닌, 전동기의 슬립 주파수 만을 추정하므로, 회전자 자속 오차에 민감한 적응제어기의 역할을 축소하였다. 시뮬레이션 및 실험으로 이론의 타당성 및 효과를 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1195-1197
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• 2005

본 연구는 자계방향 기준 벡터제어 이론에 기초한 속도제어 시스템의 구성을 나타내었다. 제안한 속도제어 시스템은 전동기 모델이 자속기준 ${\gamma}-{\delta}$축 좌표변환 하여 선형제어 되고 관측기 이론에 기초하여 연산한 2차자속과 전류센스에서 검출한 전류값으로 속도제어 하는 알고리즘을 나타내었다. 그리고 제안한 방법이 자계방향 벡터제어 시스템의 실현에 유용성이 있음을 규명하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.487-492
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• 2000

본 논문은 유도전동기 간접 벡터 제어시 회전자 시정수 변동에 대한 슬립보상 방법을 제안하였다. 회전자 시정수가 변동하면 고정자 전류의 자속 및 토크 성분의 상호 간섭이 발생하여 벡터제어가 불가능하고 성능이 저하하게 된다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 실제 자속 성분과 기준 자속 성분을 비교하여 위상차 없이 자속 성분을 기준 좌표의 q축에 일치시키고 PI 제어기를 이용하여 슬립을 보상하는 방법을 제시하였다. 제안된 방법을 이용하면 유도전동기의 회전자 저항 변동시 q축 자속 성분이 0이 되어 적정 슬립이 유지되고 정확한 벡터제어가 실현된다. 제안된 알고리즘의 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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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.