• Wind and Structures
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• 제22권6호
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• pp.635-662
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• 2016

This paper deals with the comparison of different control strategies for the Induction generators in wind energy conversion system. Mainly, two types of induction machines, Self excited induction generator (SEIG) and doubly Fed Induction generators (DFIG) are studied. The different control strategies for SEIG and DFIG are compared. For SEIG, Electronic load Controller mechanism, Static Compensator based voltage regulator are studied. For DFIG the main control strategy namely vector control, direct torque control and direct power control are implemented. Apart from these control strategies for both SEIG and DFIG to improve the performance, the ANFIS based controller is introduced in both STATCOM and DTC methods. These control methods are simulated using MATLAB/SIMULINK and performances are analyzed and compared.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.369-373
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• 2001

Multilevel inverter has attracted great interest in high-voltage high-power field because of its less distorted output. In this paper, a direct torque control (DTC) technique based on a three-level neutral-point-clamped (NPC) inverter is presented. In order to solve the intrinsic neutral-point voltage-balancing problem and to obtain a high performance DTC, a special vector selection method is introduced and the concept of virtual vector is developed. By using the proposed PWM strategy, a MRAS speed sensor-less DTC drive can be achieved without sensing the neutral-point voltage, The strategy can be verified by simulation and experimental results.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권3호
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• pp.266-273
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• 2012

In conventional direct torque control (DTC) using space-vector modulation (SVM) of induction machine (IM) drives, at least three current sensors are needed. In this paper, a low-cost SVM-DTC strategy is proposed, in which only a single current sensor is used. The position of the voltage space vector is divided into two areas: effective and non-effective area. If it is located in the non-effective area, the voltage space vector will be shifted into the effective area with minimum distortion. Further, the switching frequency remains constant. The simulation is carried out on a MATLAB/Simulink platform and the simulated results verify the effectiveness of the proposed strategy.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.137-148
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• 2002

직접토크제어 기법은 벡터제어계 설계 및 운전시 요구되는 복잡한 좌표변환과 전류제어루프가 불필요하며, 빠른 토크응답을 얻을 수 있기 때문에 벡터제어 기법에 버금가는 유도전동기의 고성능 제어기법으로 인정되고 있다. 본 논문에서는 직접토크제어 기법 적용시 중요한 어려움의 하나로 지적되고 있는 저속영역에서의 자속저하 및 이로 인한 전류고조파의 증가 문제를 해결하기 위한 대책으로서 퍼지 가변 스위칭섹터 기법과 이 기법의 실시간 적용을 위한 실현방법을 제안하였다. 제안된 스위칭섹터 기법을 포함한 유도전동기 제어시스템의 실험적 성능을 고찰하기 위하여 DSP를 이용한 제어보드를 제작하였다. 시뮬레이션과 실험 결과는 제안된 퍼지 가변스위칭 섹터 기법을 도입함으로서 유도전동기 드라이브의 성능이 현저히 개선됨을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.281-284
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• 2001

This paper presents implementation of digitally speed sensorless control system for induction motor with a direct torque control(DTC) using 32bit DSP TMS320C31. The system are closed loop stator flux and torque observer for wide speed range that inputs are currents and voltages sensing of motor terminal, MRAS with rotor flux linkages for the speed turning signal, two hysteresis controllers, optimal switching look-up table and IGBT voltage source inverter. There are suggested a control algorithm and system, and given simulation and implementation results on the 2.2Kw general purposed induction motor.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권2호
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• pp.574-585
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• 2015

This paper aims to improve the performance of conventional direct torque control (DTC) drives proposed by Takahashi by extending the idea for 5-level inverter. Hybrid cascaded H-bridge topology is used to achieve inverter voltage vector composed of 5-level of voltage. Although DTC is very popular for its simplicity but it suffers from some disadvantages like- high torque ripple and uncontrollable switching frequency. To compensate these shortcomings conventional DTC strategy is modified for five levels voltage source inverter (VSI). Multilevel hysteresis controller for both flux and torque is used. Optimal voltage vector selection from precise lookup table utilizing 12 sector, 9 torque level and 4 flux level is proposed to improve DTC performance. These voltage references are produced utilizing a hybrid cascaded H-bridge multilevel inverter, where inverter each phase can be realized using multiple dc source. Fuel cells, car batteries or ultra-capacitor are normally the choice of required dc source. Simulation results shows that the DTC drive performance is considerably improved in terms of lower torque and flux ripple and less THD. These have been experimentally evaluated and compared with the basic DTC developed by Takahashi.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권4호
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• pp.956-967
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• 2019

This paper introduces a virtual signal injected maximum torque per ampere (MTPA) control strategy for direct-torque-controlled five-phase interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) drives. The key of the proposed method is that a high frequency signal is injected virtually into the stator flux linkage. Then the responding stator current is calculated and regulated to compensate the amplitude of the flux linkage. This is done according to the relationship between the stator current and the stator flux linkage. Since the proposed method does not inject any real signals into the motor, it does not cause any of the problems associated with high-frequency signals, such as additional copper loss and extra torque ripple. Simulation and experimental results are offered to verify the effectiveness of the proposed method.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제51권6호
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• pp.241-251
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• 2002

The effect of sensor faults in direct torque control(DTC) based induction motor drives is analyzed and a new Instrument fault detection isolation scheme(IFDIS) is proposed. The proposed IFDIS, which operated in real-time, detects and isolates the incipient fault(s) of speed sensor and current sensors that provide the feedback information. The scheme consists of an adaptive gain scheduling observer as a residual generator and a special sequential test logic unit. The observer provides not only the estimate of stator flux, a key variable in DTC system, but also the estimates of stator current and rotor speed that are useful for fault detection. With the test logic, the IFDIS has the functionality of fault isolation that only multiple estimator based IFDIS schemes can have. Simulation results for various type of sensor faults show the detection and isolation performance of the IFDIS and the applicability of this scheme to fault tolerant control system design.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권5호
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• pp.62-70
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• 2007

본 논문에서는 일정 토크영역에서 승압형 PFC 컨버터와 직접토크제어(DTC) 방법을 사용하여 BLDC 모터의 구동 시스템을 DSP(TMS320F2812)로 구현하였다. 기존의 6단계 PWM 전류제어와 달리 미리 정한 샘플시간 마다 간단한 look-up 표로부터 2상 도통 모드에 대한 인버터의 전압 상태 벡터를 설정함으로써 원하는 전류파형을 만들었으며 이로부터 기존의 전류제어기보다 훨씬 빠른 토크 응답특성을 얻을 수 있었다. 또한 BLDC 모터의 비 이상적인 사다리형 역기전력에 의해 발생되는 저주파 토크변동을 저감하기 위하여 위치 loop-up 표를 사용하였다. 아울러 역률을 보정하기 위해 승압형 PFC 컨버터를 구성하였고 이 때 전파 정류된 입력전압과 출력전압, 인덕터의 전류에 의해 평균전류모드 제어 방식으로 80 kHz마다 PWM 듀티(duty)가 조절 되도록 하였다. 이와 같이 복잡한 제어 알고리즘은 초고속 DSP의 출현으로 PFC와 DTC 알고리즘이 동시에 제어가 가능하며, 본 논문에서는 DTC 알고리즘을 구현할 때 DSP의 일반 범용의 출력포트를 사용하여 구현하였고 단지 PFC에서만 1개의 PWM을 사용하여 디지털 제어기를 구현하였다. 실험을 통해 DTC 알고리즘과 PFC 컨버터를 이용한 BLDC 모터 구동 시스템의 타당성과 효용성을 보였고, 실험결과로부터 PFC 컨버터를 사용하지 않았을 때는 역률이 약 0.77이었으나 PFC 컨버터를 사용하였을 때는 부하변동에 관계없이 약 0.9997로 크게 향상됨을 확인하였다.

• 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.