• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.477-478
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• 2015

2상 유도전동기용 벡터제어 인버터에서는 전류센서를 사용하여 a상 및 b상의 전류를 측정해야 한다. 그러나, 이 전류값을 마이크로컨트롤러의 A/D컨버터로 읽어 들이는 과정에서 전류 센서와 증폭회로로부터 발생하는 오프셋 오차와 변환이득 오차를 포함할 수 있다. 2상 유도전동기의 벡터제어 시스템이 이러한 오차들을 포함한다면 전동기의 출력토크에 리플이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 전류측정 오차를 실시간으로 보상하여 전동기의 토크리플을 제거하는 방법을 제안하였으며, 이러한 방식을 360[W]급의 2상 유도전동기용 벡터제어 인버터에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션과 실험으로 유효성을 확인하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.11 no.6
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• pp.551-557
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• 2006

The electrical frequency synchronized periodic torque ripple exits in the AC motor. There are various sources of torque ripple in AC motor such as current measurement error, dead time, etc. This paper proposes a compensation algorithm which suppresses undesired side effect known as the periodic torque ripple of AC motor. The torque ripple compensation classified as the speed ripple detector and torque ripple compensator. This paper proves a speed ripple minimization at steady state by analysis of torque ripple compensator. A new speed ripple detector improves the performance of torque ripple compensation algorithm. The simulation and experimental results show that the compensation algorithm is effective and the torque ripple compensation method improves the performance of speed ripple detector by eliminating torque ripples effectively.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.216-218
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• 2006

본 논문에서는 연료전지용 듀얼 부스트 컨버터의 전압제어루프의 피드백 루프에 디지털 필터를 도입하여 부하에 의해 발생하는 출력전압의 저고조파 리플성분을 제거한 측정값을 사용함으로써 입력전류의 저고조파 리플을 제거하고, 전류제어루프에 predictive deadbeat 제어기법을 적용하여 제어주기와 제어알고리듬 계산에 의한 시간적 지연에 의해 발생되는 동적응답특성의 저하를 최소화한다. 센서를 사용하는 대신 연료전지 스택에 공급되는 수소와 공기의 압력과 스택의 출력전류에 결정되는 연료전지의 전압-전류 특성곡선을 이용하여 부스터 컨버터의 입력전압을 계산하고 전류를 제어함으로써 연료전지 시스템의 성능을 최적화한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.217-218
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• 2015

본 논문에선 BLDCM(Brushless DC Motor)의 전류(轉流)구간에서 발생하는 토크리플을 저감시키기 위해 BLDCM의 역기 전력 모델을 이용하여 상승하는 전류와 하강하는 전류의 기울기가 같아지도록 PWM의 턴-온 시간을 실시간으로 제어하는 방식을 제안한다. 제안된 방식에서는 상이 전환되는 구간에서 상전류의 변화량이 스위칭 시간에 따른 인가전압과 전동기 모델방정식 및 예측되는 역기전력 모델에 의해 예측되어지며, 인가하는 전압의 크기는 PWM의 턴-온 시간에 따라 변하게 되므로, 두 전류의 변화량이 같아지도록 하는 스위칭 시간을 계산하여 적용하는 방식이다. 제안된 방식의 유효성은 실제 BLDCM에 대한 시뮬레이션을 통하여 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.113-114
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• 2016

영구자석형 동기전동기를 구동하는 인버터에서는 기본적으로 정현파 운전 방식을 사용하지만 최근에는 구형파 운전 방식도 종종 사용되고 있다. 정현파 운전 방식은 구형파 운전 방식에 비해 토크 리플이 작고 기동 성능이 우수하며, 약자속 제어를 이용하여 정격 속도 이상의 고속 운전이 가능하다. 이에 비해 구형파 운전 방식은 제어 알고리즘이 간단하고 스위칭 손실이 적은 장점이 있지만, 토크 리플이 크고 정격 속도 이하의 영역에서만 운전이 가능하다는 단점이 있다. 최근에 인버터의 운전 중에 각각의 장점이 있는 이들 2가지 운전 방식을 서로 전환하는 방법으로 가전제품의 압축기와 같은 연속 부하에 적용하기 위한 연구가 진행되었다. 저속 구간에서는 스위칭 손실을 줄이기 위하여 구형파 운전 방식을 주로 사용하고, 고속 구간에서는 안정적인 제어 성능을 위하여 정현파 운전 방식을 사용한다. 또한, 이 2가지 운전 방식의 전환 구간에서의 발생되는 과도 상태를 짧게 줄이기 위하여 속도 및 전류 제어기의 제어 변수에 대한 초기화 방법이 제시되었다. 본 논문에서는 구형파 운전 구간의 속도 제어기에 비례 적분 전류 제어기를 추가하여 전류 리플을 감소시키고, 전환 구간에서의 속도 및 전류 제어기의 제어 변수에 대한 초기화 방법을 제시하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.7 no.3
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• pp.244-252
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• 2002

In this paper, do link ripple currents for three-phase ac/dc/ac PWM converters feeding adjustable speed ac machine drives are analysed in a frequency domain. The expression of the harmonic currents is developed by using switching functions of the converter and exponential courier series expansion. The effect of the displacement angle between the switching Periods of line-side converters and motor-side inverters on the dc link ripple currents is Investigated. Also, the influence of asynchronization of PWM is observed. The result of analysis is compared with frequency spectrum which results from PSIM simulation. The proposed analysis technique is useful to understand the principles of P% and to derive an equivalent model of the dc link capacitors in a high frequency range.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 1999.07a
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• pp.581-584
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• 1999

본 논문에서는 12펄스 위상제어 정류기 및 수동 필터와 능동필터로 구성된 KCCH 싸이클로트론 전자석용 고정밀, 고안정 전류 전원장치를 위한 각 구성 부분의 제어 및 설계 특징은 다음과 같다. 12펄스 싸이리스터 컨버터의 출력전압 제어를 위하여 아날로그 phase-locked oscillator 점호방식과 함께 부하에 비해 빠른 동특성을 가지는 내부 전압제어 루프를 구성하여, 입력전원과 변압기의 불평형에 의해 발생하는 저차고조파를 줄어들게 하였다. LC 수동필터와 MOSFET으로 구성된 능동필터를 직렬로 연결하여 출력전압 리플을 허용치 이하로 낮추었다. 12펄스 컨버터 출력전압 리플의 최대 peak-to-peak값이 0.1% 이하가 되도록 수동필터 값을 설계하였으며 설계과정을 제시하였다. 16bit D/A와 A/D에 의해 디지털로 제어되는 pass bank MOSFET 레귤레이터는 출력리플의 slow drift 제어와 설정치 값의 정확한 제어를 가능하게 한다. 또한 MOSFET는 전압 구동형 소자이며 turn-on 전류 도통 시에 양의 저항계수를 갖기 때문에, 첫째 전류 구동소자에 비해 간단한 구동회로를 가지며, 둘째 소자의 병렬 연결이 용이하다는 이점을 갖는다. 본 논문에서는 전류 전원장치 각 부분의 설계에 대하여 상세한 설계결과를 제시하며, 실험결과를 통하여 제안된 설계방식의 우수한 정적 및 동적 특성을 입증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.216-218
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• 2018

Weinberg 컨버터는 입출력 전류 리플이 작아 필터 사이즈가 작고, 스위치 및 다이오드가 소프트 스위칭을 하여 높은 효율을 갖는 장점으로 인해 정지궤도 위성용 배터리 방전 조절기와(Battery Discharge Regulator, BDR) 같이 높은 전력밀도 및 높은 효율을 요구하는 제품에 유용한 승압형 컨버터이다. 최근 정지궤도 위성의 큰 전력 요구사양에 맞춰 버스 전압 사양이 커지면서 Weinberg 컨버터는 몇 가지 문제점을 갖게 되었다. 첫째 다이오드의 큰 순 방향 전압 강하로 인해 도통 손실이 증가한다. 둘째 다이오드의 기생 커패시터와 누설 인덕턴스간의 공진으로 인한 전압 맥동이 심화되면서 EMI 특성이 악화된다. 셋째 스위치 턴-오프 시 발생하는 큰 출력 전류 스파이크로 인해 출력 필터 크기가 커진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 추가 스위치 및 커패시터를 이용해 다이오드 차단시 그 전압을 기존보다 크게 낮춤으로 써 도통 손실 개선 및 EMI 특성 개선을 하는 방법을 제안한다. 또한, 출력 필터 사이즈 저감을 위해 출력 전류 리플을 줄일 수 있는 추가 스위치의 적절한 구동 방법에 대해 제안한다. 제안하는 컨버터는 더욱 높은 전력 밀도 및 효율을 얻을 수 있어 차세대 정지궤도 위성용 BDR에 적합하다. 본 컨버터는 100V/750W의 출력전압/전력을 갖는 시작품을 통해 그 유효성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07b
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• pp.867-869
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• 2003

본 연구는 스위치드 릴럭턴스 모터의 토크리플 저감을 위한 제어 방법으로써 비선형 토크 추정에 의한 직접 토크 제어법을 제안하고 제안된 방법의 유용성에 대하여 실험과 시뮬레이션에 의하여 확인하였다. 또한 직접 토크 제어기법의 핵심인 전류제어의 성능 개선을 위하여 비간접 전류제어법을 제시하고 그 성능을 검토하였다. 본 연구 결과는 SRM의 응용에 유용하게 이용될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.441-442
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• 2020

본 논문에서는 2상 하이브리드 스테핑 모터의 디텐트 토크 보상 기법을 제안하였다. 2상 하이브리드 스테핑 모터의 회전자 좌표계 d,q축 전압 방정식 및 토크 식으로부터 지령 토크 발생을 위해 필요한 d,q축 전류를 지령으로 사용하며, 디텐트 토크로 인해 발생하는 속도 리플을 제거하기 위해 리플 크기를 추출하여 전류지령에 보상하였다. Matlab/Simulink를 이용한 2상 하이브리드 스테핑 모터 구동 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 유효성을 확인하였다.