• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1257-1259
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• 2000

직접토크제어(DTC)가 빠른 포크 응답을 가지고있다는 것은 널리 알려진 사실이다. 이것은 기존의 벡터 제어와는 달리 공간 전압벡터에 의해 직접적으로 토크와 자속이 제어되기 때문이다. 이로 인해 직접토크제어 기법은 그것이 도입되어진 1980년대 중반 이래로 노크의 빠른 응답을 필요로 하는 분야에 점차적으로 적용되어져 왔다. 하지만 이런 장점에도 불구하고 직접토크제어는 히스테리시스 밴드, 속도 그리고 전동기 파라메타의 변화에 따른 스위칭 주파수의 변화와 토크 리플의 증가, 좋은 성능을 위한 높은 제어 주기 등의 몇 가지 단점을 가지고 있었다. 그래서 DTC의 단점들을 해결하기 위해 여러 연구들이 이루어져 왔다. 본 논문에서는 이들 단점들 중 하나인 토크리플을 개선하려한다. 다른 논문들에서도 일정 주파수를 가지는 여러 제어 기법을 사용하여 직접토크제어의 단점을 해결하려 했지만 너무 복잡하고 큰 성능을 나타내지 못했으며 몇몇 논문들은 오히려 직접토크제어의 장점인 빠른 응답성을 잃는 결과도 가져왔다. 그래서 본 논문은 간단한 개념을 가지고 토크리플을 줄이며 일정 스위칭 주파수를 가지므로 DSP를 사용하여 제어하기 용이한 직접토크제어기법을 제안하려 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.179-185
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• 2008

본 논문에서는 SRM의 토크리플 억제를 위하여 PWM(Pulse width modulation)과 직접토크제어(DITC, Direct Instantaneous Torque Control) 방식의 결합에 의한 제어방식을 제안하였다. 기존의 직접토크제어와 달리, 제안된 방식은 한 샘플링 구간 내에서 하나 또는 두 개의 스위칭 모드로 동작하며, 스위칭 패턴의 폭은 토크 오차와 직접 토크제어 방식의 제어규칙에 따라 제어된다. 또한 실제 스위치의 제어폭이 토크 오차에 따라 가변적으로 제어됨으로써, 같은 샘플링 주기에서 기존의 직접토크제어 방식에 비하여 토크리플을 크게 억제할 수 있으며, 토크 연산의 샘플링 주기를 크게 할 수도 있는 장점이 있다. 간단한 제어규칙과 PWM 듀티비의 계산으로 복잡한 연산이 요구되지 않으므로 저가의 마이크로 프로세서에 의해 구현이 가능하다. 제안된 방식은 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.393-394
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• 2017

유도전동기는 속도 제어가 어렵기 때문에 이를 위한 고가의 벡터제어 인버터가 널리 사용되어 왔다. 이 때문에 최근에는 이를 저가화하기 위하여 제어 알고리즘이 단순하고 구현이 용이한 직접토크제어 방식에 대한 연구가 이루어지고 있다. 한편으로 소용량의 저전력 응용 분야에서는 기계적으로 구조가 단순하고 가격이 저렴한 2상 유도전동기를 적용하려는 노력이 활발해지고 있다. 2상 유도전동기용 인버터의 대표적인 토폴로지는 3상 IPM 소자를 그대로 이용할 수 있는 3레그형이다. 그러나, 3레그형 인버터에서는 출력 전압 벡터가 비대칭 육각형의 형태로 나타나므로 2상 유도전동기에 이러한 직접토크제어 방식을 적용하면 전동기의 발생 토크에 리플이 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 3레그형 인버터를 사용하는 2상 유도전동기에 직접토크제어 방식을 적용하고 이때 문제가 되는 전동기의 토크 리플을 저감하는 방법에 관하여 연구하였으며, 이것의 유효성은 시뮬레이션을 통하여 유효성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.601-609
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• 2000

유도 전동기의 직접토크 제어 방식은 전류제어 루프를 필요로 하지 않아 제어알고리즘이 간단하며 구현이 용이하나 저속운전에서 토크제어 속응성이 서하되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 유도전동기의 직접토크제어 방식을 Matlab Simulink를 이용하여 모델링하고, 서속 영역에서의 운전특성음 개선하기 위한 목적으로 확장된 Luenberger 관측기에 의한 새로운 고정자 자속관측기의 적용올 제안하였다. 또한 시뮬레이션을 통하여 고정자 저항값이 가변되는 경우플 가정하여 기촌의 개푸프 자속추정 방식에 의한 직접토크제어와 제안한 폐루프 자속관측기에 의한 직접토크 제어방식의 동특성을 비교하므로서 제안된 자속관측기를 이용한 직접토크제어 방식이 저속영역에서 보다 동특성이 우수함을 엽증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.1004-1006
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• 2004

본 연구는 스위치드 릴럭턴스 모터의 토크 리플 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 비간섭 전류제어법을 제시하고 그 성능을 검토하였다. 본 연구 결과는 SRM의 응용에 유용하게 이용될 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2618-2624
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• 2009

전기추진선박의 추진시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항이 전력변환장치에 의해 전동기에 공급되는 전압 및 전류에 포함되는 고조파 성분을 억제하는 것이다. 근래에 특수선박의 전기추진시스템에서 속도 및 토크제어기법으로 많이 사용하고 있는 벡터제어방식이 많은 제어기와 복잡한 연산을 요구하고 토크의 동적 특성이 전동기의 정수변화에 영향이 큰 단점을 가지고 있어서 대안으로 제시되고 있는 제어기법 중에 하나가 직접토크제어방식이다. 하지만 직접토크제어방식은 영벡터를 인가하지 않으므로 토크리플이 심하여 공급 전류파형에 고조파 성분이 포함되는 단점을 가지고 있으므로 이를 해결해야 한다. 본 논문에서는 유도전동기를 추진기로 채용하고 있는 LNG 선박의 전기추진시스템에서 직접토크제어방식을 사용하는 경우에 고조파 발생을 저감하기 위한 제어방식을 제시한다. 새로운 직접토크제어방식은 샘플링 주파수의 변화없이 복잡한 제어기를 사용하지 않고 인버터 스위칭 주파수를 일정하게 유지한 채 개선된 공간벡터 변조법에 의해 인버터를 제어하는 방식이다. 제안된 방식의 유효성은 추진기에 공급되는 전류파형에 포함된 고조파 성분의 분석과 속도제어 특성을 통해 입증한다.

• 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.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.251-252
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• 2014

본 논문은 직접토크 제어에서 토크와 자속 오차에 따라 결정된 전압 벡터가 가지고 있는 자속 및 토크 출력 특성을 전압의 d-q 해석을 통해서 분석하고, 6섹터 방식과 12섹터 방식에서 각 전압에 의해 발생되는 토크 및 자속 특성을 회전자 위치에 따라 해석하였다. 또한, 전압벡터의 전압특성을 모의하기 위한 근사 전압함수를 제시하고, 근사전압함수를 통해 직접토크 제어 방식에서의 자속 및 토크 제어의 성능향상이 가능함을 실험을 통해 검증하였다.