• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.138-147
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• 2009

본 논문에서는 5상 농형유도전동기(Five-phase squirrel-cage induction motor)의 수정된 직접 토크제어(Direct torque control, DTC) 시스템을 제안한다. 5상 유도전동기 구동은 추가적인 자유도로 인하여 개선된 특성이 얻어짐과 동시에 일반적인 3상 유도전동기에 비해 토크의 맥동이 감소하며, 신뢰성 증가와 같은 장점을 가진다. 5상 유도전동기의 직접 토크제어는 인버터 구동시스템이 기존의 3상 인버터가 8개의 공간전압 벡터를 가지고 있는 것에 비해서 32개의 공간전압 벡터를 제공하기 때문에 여러 가지 장점이 있다. 그러나 5상 전동기의 경우는 제3공간 고조파 성분으로 인하여 구조적인 단점을 가지고 있어 고조파 성분의 전류제어가 요구된다. 따라서 이 논문에서는 5상 유도전동기의 특성을 개선하기 위하여 제3고조파 전류성분을 제어할 수 있는 수정된 직접 토크제어 시스템을 제시한다. 전통적인 5상 유도전동기의 직접 토크제어와 제안된 직접 토크제어 시스템의 운전특성을 검증하기 위하여, 디지털 제어기로 32[bit] 고정소수점 DSP인 TMS320F2812를 사용하여 2.2[kW] 5상 유도전동기의 속도제어 시스템을 구성하여 동특성을 관찰한 결과 우수한 특성이 얻어짐을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권4호
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• pp.538-550
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• 1998

The variable frequency and variable voltage AC source made by a conventional inverter which is composed of power semi-conductors includes much noises in sine wave due to high frequency switching of DC source. In this paper the 3rd low pass LC filter for a variable speed 3 phase induction motor driven by a full bridge inverter is introduced to solve the EMI problem by serious noise current. The utility of a modified 3rd order Butterworth LC filter is confirmed through FFT analysis of sine waves and noiseless ACsource can be obtained by the proposed LC filter. The speed of a 3 phase induction motor driven by a full bridge inverter with a LC filter is satisfactorily controlled by a digital PID controller under the condition of stepwise load and setpoint changes.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제9권1호
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• pp.54-62
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• 1995

본 논문은 기준 모델 적용-이산 슬라이딩 모드(MRA-DSN) 제어기를 이용한 유도전동기의 속도 제어에 관한 연구이다. 유도전동기의 속도 제어시, 부하 변동에 따라 전체 시스템이 파라미터 변화나 외란에 대해 둔감힌 강인성을 갖도록 하기 이해 이산 슬라이딩 모드(DSM) 알고리즘을 이용하여 마이크로프로세서에 의한 디지털 제어기로 시스템의 동특성을 제어하였다. 또한 슬라이딩 동작시에 발생하는 불연속 제어 입력을 보상하고 제어 대상의 파라미터 변동에 관계없이 기준 모델을 추종하여 제어할 수 있는 기준 모델 적응(MRA) 알고리즘을 부가한 MRA-DSM제어 알고리즘을 제시하였다. 제어 시스템 구성시, 제어 시스템의 성능을 국대화하고 실시간 처리를 위하여 각각의 기능을 갖는 마이크로프로세서들로 병렬 처리 제어기를 구성하였다. 또한 소프트웨어를 이용하여 시스템을 제어함으로써 하드웨어 구성을 단순화시킬 수 있었고, 시스템의 신뢰성을 향상시켰다. 그리고 DSM 제어를 기준으로 할 때, MRA-DSM 제어시 27.2%의 빠른 응답특성을 얻었다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권11호
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• pp.21-30
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• 1998

본 논문에서는 FPGA를 이용하여 산업용 구동장치로 널리 사용되고 있는 유도 전동기의 디지털 전류 제어시스템을 구현하였다. 이를 위해 VHDL을 이용하여 FPGA를 설계하였으며 이 FPGA는 PWM 발생부, PWM 보호부, 회전속도 검출부, 프로그램 폭주 방지부, 인터럽트 발생부, 디코더 로직부, 신호 지연 발생부 및 디지털 입·출력부로 각각 구성되어있다. 본 FPGA의 설계시 고속처리의 문제점을 해결하기 위해 클럭전용핀을 활용하였으며 또한 40 MHz에서도 동작할 수 있는 삼각파를 만들기 위해 업다운 카운터와 래치부를 병렬 처리함으로써 고속화하였다. 특히 삼각파와 각종 레지스터를 비교 연산할 때 많은 팬아웃 문제에 따른 게이트 지연(gate delay) 요소를 줄이기 위해 병렬 카운터를 두어 고속화를 실현하였다. 아울러 삼각파의 진폭과 주파수 및 PWM 파형의 데드 타임 등을 소프트웨어적으로 가변 하도록 하였다. 이와 같은 기능들을 FPGA로 구현하기 위하여 퀵로직(Quick Logic)사의 pASIC 2 SpDE와 Synplify-Lite 합성툴을 이용하여 로직을 합성하였다. 또한 Verilog HDL 환경에서 최악의 상황들(worst cases)에 대한 최종 시뮬레이션이 성공적으로 수행되었다. 아울러 구현된 FPGA를 84핀 PLCC 형태의 FPGA로 프로그래밍 한 후 3상 유도전동기의 디지털 전류 제어 시스템에 적용하였다. 이를 위해 DSP(TMS320C31-40 MHz)와 FPGA, A/D 변환기 및 전류 변환기(Hall CT) 등을 이용하여 3상 유도 전동기의 디지털 전류 제어 시스템을 구성하였으며, 디지털 전류 제어의 효용성을 실험을 통해 확인하였다.