This paper presents a PM type BLDC(Brushless DC) Motor servo drive system using high performance DSP TMS320F2812. The DSP controller with 150MIPS enables an enhanced real time implementation and increased efficiency and high performance for motor drive. The suggested drive system consists of PI action for the constant speed control and PID action for the current control with only 3 Halls, no encoders. The developed servo drive control system shows a good response speed characteristics at high speed up to 10000 [rpm].
This paper presents a design method of programmable low pass filter(PLPF) which reduce an estimation error of a zero crossing point(ZCP) for a high speed brushless DC(BLDC) motor drive. BLDC motor sensorless drive is possible by estimation of ZCP. The ZCP estimated by detecting a change of back-EMF polarity has the estimation error because noises exist on the measured back-EMF. Therefore a calculated commutation timing using the ZCP is inaccurate. And the inexact commutation timing leads to ripples of 3-phase current and degradation of drive performance. This paper proposes the design method of the PLPF to overcome these problems. First, a speed calculated a inaccurate period of the ZCP is analyzed in the frequency domain. Then, the PLPF that has varying cut-off frequency according to change of the speed is designed on the frequency analysis result. The proposed method is verified by the experiment.
On this paper, digitally controlled flyback dc-dc converter and dc-ac inverter for bldc motor control are presented, which is used one processor. This system has 12V battery input for the flyback-converter, and the flyback-converter generates 30V output for BLDC motor inverter input. In order to compensate the flyback-converter, the transfer function of flyback converter is derived and digital PI compensator is adapted. Through bode diagram, stability of digital flyback-converter is analyzed. To verify the proposed system, digital simulation of the bldc motor drive using digital flyback-converter are performed.
본 논문은 ADC 컨버터 내장 단상 직입구동 20W BLDC 모터 개발 및 출력 특성에 대한 연구결과를 논하였다. PWM 인버터 스위칭을 통해 회전자를 구동시키고, 모터의 역기전력을 홀센서 위상각 신호보다 전기적으로 30° 앞서도록 위치시켜 최적의 스위칭 타임을 확보하도록 제작하였다. 특성평가의 주요한 결과로서 인버터 효율 최대 92[%], 시스템 효율 53.34[%]를 보였으며, 모터 효율은 57.85[%] 보였다.
This paper proposes a novel sensorless fault detection algorithm for a brushless DC(BLDC) motor drive system. This proposed method is configured without the additional sensor for fault detection and identification. The fault detection and identification are achieved by a simple algorithm using the operating characteristic of the BLDC motor. This proposed method can also be embedded into existing BLDC motor drive systems as a subroutine without excessive computational effort. The feasibility of a novel sensorless fault detection algorithm is validated in simulation.
3-Phase BLDC Motor, which is generally used, has limited usage in high speed, due to pulsation torque occurring commutation and variable speed. To solve this problem, it is necessary to increase invariable, pole number, or the number of slots. Currently, due to rapid growth of semiconductor technology and trend toward smaller and cheaper production of switching device, multi-phase BLDC Motor for high speed, high output power is being actively pursued to produce. In this paper 7-Phase BLDC Motor drive system is designed and Vector modulator is studied.
본 논문에서는 FPGA를 활용하여 SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation)방식의 정현파 BLDC 모터 구동 로직을 설계 및 구현하였다. Hall sensor를 이용한 BLDC 모터 구동 회로는 정현파 PWM 생성회로, 데드타임 회로 및 리드 앵글 생성 회로 등으로 구성 된다. 특히 PWM 생성 회로는 SVPWM방식을 이용하여 기존 정현파 PWM 대비 선형구간이 15.5% 증가된다. 설계한 회로는 VHDL을 이용하여 모의실험 하였으며 Xilinx Spartan-6 FPGA보드를 통하여 회로의 동작 및 성능을 검증하였다. 검증 결과 모터구동 전류의 THD (Total Harmonic Distortion)은 19.32% 로 기존 정현파 구동 회로 대비 우수한 특성을 보였으며 회전자 분해능은 $1.6^{\circ}$로 정밀 제어가 가능함을 확인하였다.
In this paper, a control algorithm for DC-Link voltage unbalancing compensation of a four-switch inverter for a three-phase BLDC motor drive is proposed. Compared with a conventional six-switch inverter, the split source of the four-switch inverter can be obtained by splitting DC-link capacitor into two capacitors to drive the three phase BLDC motor. The voltages across each of two capacitors are not always equal in steady state because of the unbalance in the impedance of the DC-link capacitors $C_1$ and $C_2$ or the variable current flowed into the capacitor's neutral point in motor control. Despite the unbalance, if the BLDC motor may be run for a long time the voltage across one of the capacitors is more increased. So the unbalance in the capacitors voltages will be accelerated. As a result, The current ripple and torque ripple is increased due to the fluctuation of input current which flows into 3-phase BLDC motor. According to that, the vibration of motor will be increased and the whole system will be instable. This paper presents a control algorithm for DC-Link voltage unbalancing compensation. The sampling from the voltages across each of two capacitors is used to perform the voltage control of DC-Link by using the feedforward controller.
본 논문에서는 stepper motor 나 BLDC motor를 구동하기 위하여, 최신 microcontroller, PC, control IC board 등으로 구성된 새로운 시스템을 설명하는데 목적이 있다. 이 시스템에서는 인터넷으로 전송되는 microcontroller program를 이용하여 SPDS(smart power development system)을 구동시키고, 이로 인하여 dedicated drive IC를 제어하여 stepper 또는 BLDC motor를 구동시키게 되며, 원격지에 있는 사용자의 motor를 제어함을 목표로 하고 있다. 본 논문에서 사용된 drive IC 는 SGS-Thomson 제품으로써 stepper motor 용으로 L6205/6/7/8, 그리고 BLDC motor 용으로 L6235 이다. SPDS는 ST92F120 16-bit microcontroller를 사용하고 있다. 이 논문에서는 인터넷 Protocol Converter에 의한 프로그램 전송, Operating System Program 및 Driver Software Program의 생성 및 구성, Drive IC의 구성 및 특징, SPDS 의 hardware 및 software 의 구성 등에 대하여 설명한다.
본 논문에서는 전기자전거용 BLDC를 구동할 수 있는 구동제어시스템을 설계하였으며, BLDC 전동기와 구동원리에 대해 특성을 파악하였다. 제어보드는 TI사의 TMS320F2808을 이용하여 6-스텝 인버터를 구동하였으며, PI제어를 적용하여 전류제어를 통해 전기자전거용 BLDC 구동장치를 구현 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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