• 제목/요약/키워드: BLDCM

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고조파, 와전류 및 열 해석을 통한 BLDCM, IPMSM의 특성비교 (A characteristic comparison of BLDCM, IPMSM by harmonics, eddy current and thermal analysis)

  • 진창성;배재남;김기찬;손락원;김솔;이주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.25-27
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    • 2007
  • Brushless DC Motor (BLDCM) is DC motor and Interior PM Synchronous Motor (IPMSM) is AC motor. Besides their way of control is different. But it is similar that both motors rotate synchronous velocity and use the permanent magnet. So, it is an objective to grasp a tendency of motor design and efficiency of motor through a characteristic comparison of BLDCM and IPMSM with the same power, rotation velocity, torque and input voltage.

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회전자극 위치센서 없는 Brushless DC전동기의 운전에 관한 연구 (Operation of Brushless DC Motor without a Rotor Magnet Position Sensor)

  • 서석훈;엄우용
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권3호
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    • pp.50-55
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    • 1999
  • 브러시 없는 직류전동기(BLDCM)는 일반 직류전동기에 비해 유지, 보수성, 응답특성, 효율이 좋으며, 구조상의 특성으로 냉각이 용이하다. 이러한 장점으로 여러 분야의 산업용 기계에 사용되고 있으며, 특히 브러시에서 나오는 전기 스파크가 없고 브러시 가루에 의한 문제가 발생하지 않으므로 화재나 폭발의 위험성이 있는 공정과 의료기기 등 정밀함과 청결함이 요구되는 곳에 사용될 수 있다. 그러나 이러한 형태의 전동기는 회전자의 자극을 검출하기 위한 위치센서가 필요하므로 전동기의 제어가 매우 복잡해진다 특히 전동기가 외부와 완전히 차단되어 높은 온도나 낮은 온도 등의 극한 환경에서 사용되는 경우에는 반도체 소자로 구성되는 위치센서로 인해 그 신뢰도가 떨어지게 된다. 본 연구에서는 BLDCM의 회전자를 검출하기 위한 센서를 사용하지 않고 BLDCM의 특성에 의해 발생되는 역기전압을 검출하여 회전자의 위치정보로 사용하여 BLDCM을 운전하는 방법을 연구하였으며, 역기전압 검출회로와 마이크로콘트롤러를 이용한 제어부를 구성하여 실험을 통해 가능성을 입증하였다. 운전방법은 최초구동을 위해서 비동기 구동명령을 인버터에 인가하여 강제로 BLDCM을 구동시켰다. 구동된 후 알고리즘 적용 속도범위(300rpm∼500rpm)에 이르면 전력선으로부터 검출한 역기전압을 이용해 회전자의 위치정보를 생성하고, 이 위치정보에 동기를 맞추어 인버터에 구동명령을 인가하였다. 실험을 통해 최초 비동기 구동명령 모드에서 정상운전 모드로의 전환이 부드럽게 이루어지는 것을 확인할 수 있었으며, 알고리즘 적용 최고 속도인 500rpm까지 정상적으로 운전되는 것을 확인하였다.

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A Novel Space Vector modulation Scheme and Direct Torque Control for Four-switch BLDCM Using Flux Observer

  • Pan, Lei;Wang, Beibei;Su, Gang;Cheng, Baohua;Peng, Guili
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권1호
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    • pp.251-260
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    • 2015
  • The main purpose of this paper is to describe a DTC (direct torque control) method for four-switch brushless dc motor (BLDCM) drive. In the method, a novel voltage space vector modulation scheme, an optimal switching table, and a flux observation method are proposed. Eight voltage vectors are summarized, which are selected to control BLDCM in SVPWM pattern, and an optimal switching table is proposed to improve the torque distortion caused by midpoint current of the split capacitors. Unlike conventional flux observers, this observer does not require speed adaptation and is not susceptible to speed estimation errors, especially, at low speed. Global asymptotic stability of the flux observer is guaranteed by the Lyapunov stability analysis. DC-offset effects are mitigated by introducing a PI component in the observer gains. This method alleviates the undesired current and torque distortion which is caused by uncontrollable phase. The correctness and feasibility of the method are proved by simulation and experimental results.

브러시리스 직류전동기의 정속도 운전을 위한 디지털 PI제어 (The Digital PI Control for Driving Constant Speed of Brushless DC Motor)

  • 윤신용;김현수;김용;김일남;백수현
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제49권6호
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    • pp.395-402
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    • 2000
  • This paper presents the improvement for speed characteristics of a Brushless DC Motor (BLDCM), it was applied to digital PI control for this. The practical PID control has been widely used to velocity control of DC motors. In this paper, a digital PI controller is used in order to decrease the speed error in constant velocity control of BLDCM. A TMS320C31 DSP is used for the microprocessor of digital PI control. The method using the DSP carry out the real-time control. The DSP has the rapid calculation ability and sampling time used lms. Driving BLDCM used 50W, motor input DC 150V and rotation speed 3000rpm. When BLDCM is to approval for discretion velocity at the acceleration and deceleration driving with any load, it was a feasible for stabilization control. Therefore, the experimental results indicate the superiority and validity of the velocity control by digital PI control.

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Capacitance Estimation Method of DC-Link Capacitors for BLDC Motor Drive Systems

  • Moon, Jong-Joo;Kim, Yong-Hyu;Park, June-Ho;Kim, Jang-Mok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권3호
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    • pp.653-661
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    • 2016
  • This paper proposes a capacitance estimation method of the dc-link capacitor for brushless DC motor (BLDCM) drive systems. In order to estimate the dc-link capacitance, the BLDCM is operated in quadrant-II or -IV among four-quadrant operation. Quadrant-II and -IV are called reverse braking and forward braking, respectively. During the braking operation of the BLDCM, the capacitor is charged by the phase current and then the voltage is increased during the braking operation time. The capacitor current and voltage can be obtained by using the phase current sensor of BLDCM and the dc-link voltage sensor. The capacitance and be easily obtained by the voltage equation of the capacitor. The proposed method guarantees the reliable and simple calculation of the dc-link capacitance without additional hardware system except several the sensors already installed for the motor control system. The effectiveness of the proposed method is verified through both the simulation and experimental results.

센서리스 구동 브러시리스 DC 모터의 기동 특성 개선에 관한 연구 (A Study on starting Characteristics Improvement of Sensorless BLDC Motor)

  • 홍선기
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.54-59
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    • 2005
  • 브러시리스 직류 전동기(Brushless U Motor : BLDCM)는 기존의 직류 전동기의 단점인 브러시를 제거한 것으로 제어가 간단하면서도 넓은 범위에서 속도 제어가 가능하고 효율이 높으며 경제적으로 제어기 제작이 가능하여 산업용 뿐 아니라 가전에까지 널리 사용된다. 그러나 BLDCM을 구동하는데 필수적인 센서는 제품 가격을 증가시킬 뿐만 아니라 운전 환경이 열악한 곳에서는 동작 오류를 발생하는 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 BLDCM의 센서리스 구동에서 정상상태 운전뿐만 아니라 안정된 초기 구동에 관한 연구를 수행한다. 정상상태 운전은 측정된 역기전력을 이용하여 회전자의 위치를 결정함으로써 이루어지며, 초기 구동을 개선하기 위해 환류 다이오드로부터 측정된 전류 신호를 이용하여 초기 구동을 하게 된다. 이것은 실험을 통해 타당성을 확인하였다.

1인승 전기차량의 임베디드 전동제어장치 설계 (Design of Embedded Electrical Power Control Unit for Personal Electrical Vehicle)

  • 신규재;차현록
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.282-290
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    • 2014
  • 본 논문은 1인승 전기차량의 임베디드 전동 제어장치 설계를 제안하였다. 제안된 임베디드 장치는 PIC18F8720 프로세서, 16Mb flash ROM, 32Mb SDRAM과 신호처리회로로 설계되었다. 제안된 1인승 전기차량은 4KW 인휠 BLDCM, $180^{\circ}$ 도통 공간 벡터제어 3상 전압형 인버터, PID 속도제어기와 전동제어 장치와 임베디드 제어장치로 구성된다. 이 1인승 전기차량은 역 3륜 형태의 기계적인 구조를 가지고 있으며, 인휠 BLDCM과 틸팅 기능을 가지는 조향 메카니즘이 적용되었다. 또한 제안된 임베디드 전동제어장치의 성능은 PEV에 대한 Lab 실험과 도로 주행시험을 통하여 검증하였다.

센서리스 구동 브러시리스 DC 모터의 기동 특성 개선에 관한 연구 (A study on starting characteristics improvement of sensorless BLDC motor)

  • 김성태;방승현;홍선기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.821-823
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    • 2002
  • 브러시리스 직류 전동기(Brushless DC Motor : BLDCM)는 기존의 직류 전동기의 단점인 브러시를 제거한 것으로 제어가 간단하면서도 넓은 범위에서 속도 제어가 가능하고 효율이 높으며 저가로 제어기 제작이 가능하다. 그러나 BLDC기을 구동하는데 필수적인 센서는 제품의 가격을 증가시킬 뿐만 아니라 외부 환경-특히 온도의 영향을 많이 받는다는 단점이 있다. 이러한 것은 BLDCM의 사용 환경이 다양해짐에 따라 많은 문제점을 야기하게 되며 따라서 센서리스 구동이 요구된다. 본 논문에서는 BLDCM의 센서리스 구동에서 정상상태 운전뿐만 아니라 안정된 초기 구동에 관한 연구를 수행한다. 정상상태 운전은 측정된 역기전력을 이용하여 회전자의 위치를 결정함으로써 이루어지며, 초기 구동을 개선하기 위해 환류 다이오드로부터 측정된 전류 신호를 이용하여 초기 구동을 하게 된다.

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센서리스 매입형 영구자석 브러시리스 직류전동기 구동장치에서 단순화된 회전자 위치검출 오차 분석 방법 (A Simplified Analysis Approach on the Rotor Position Detection Error in Sensorless Interior Permanent Magnet Brushless DC Motor Drives)

  • 이광운;박태식
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.449-452
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    • 2016
  • This paper presents a simplified analysis on the rotor position detection error in sensorless interior permanent magnet brushless DC motor (BLDCM) drives, wherein terminal voltage sensing based on the back-electromotive force (back-EMF) zero-crossing point detecting circuitry is employed. The effect of a rotor saliency on the back-EMF's zero-crossing point detection is analyzed using the extended EMF-based voltage equation of the interior permanent BLDCM in a stationary reference frame, and thus the overall analysis is considerably simplified compared to the conventional one. Simulation results are provided to verify the effectiveness of the proposed method.

일정 스위칭 주파수의 CR-PWM VSI에 의한 BLDCM의 속도제어 특성 (Speed Control Characteristics of BLDCM by CR-PWM VSI of Constant Switching Frequency)

  • 김장목;김광헌;원종수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.53-57
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    • 1990
  • This paper propose Constant Frequency CR-PWM VSI. In which ON/OFF output of Hystersis comparator, which compares the amplitude of reference current with that of actual current, control the switching elements with a constant sampling period of $\mu$-processor. Speed control system of BLDCM driven by controller wi th CF CR - PWM VSI was built.

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