• 제목/요약/키워드: High-Speed Motor

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Electrical Parameter Tests of Synchronous Reluctance Motor

  • Khang, Huynh Van;Hwang, Seon-Hwan;Kim, Jang-Mok;Ahn, Jin-Woo
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.211-213
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    • 2007
  • The electrical parameters are used to calculate gains in the current regulator as well as to determine the reference currents of speed controller in various control strategies of Synchronous Reluctance Motors (SynRMs). Many methods of measuring or estimating the electrical parameters of SynRM have been proposed by other authors. But almost papers only measure or estimate in the limited conditions without fully considering the effects of inverter, connecting wire and magnetic saturation. The parameter results are usually different from the real system parameters. The drive performance, therefore, can not be good if using inaccurate parameters. In this paper, several methods used to measure the electrical parameters are introduced. The first method is LCR meter. And then, a method determining inductances by measuring AC current and voltage from AC power supply is presented. A new method with high reliability is proposed to measure the electrical parameters of SynRM. The experiment results verify the effectiveness of the new proposed method.

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Comparison of FPGA-based Direct Torque Controllers for Permanent Magnet Synchronous Motors

  • Utsumi Yoshiharu;Hoshi Nobukazu;Oguchi Kuniomi
    • Journal of Power Electronics
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    • 제6권2호
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    • pp.114-120
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    • 2006
  • This paper compares two types of direct torque controllers for permanent magnet synchronous motors(PMSMs). These controllers both use a single-chip FPGA(Field Programmable Gate Array) but have differing hardware configurations. One of the controllers was constructed by programming a soft-core CPU and hardware logic circuits written in VHDL(Very high speed IC Hardware Description Language), while the other was constructed of only hardware logic circuits. The characteristics of these two controllers were compared in this paper. The results show the controller constructed of only hardware logic circuits was able to shorten the control period and it was able to suppress the low torque ripple.

Improved Analytical Modeling of a Ellipse Shape Permanent Magnet Rotor in Ultra-High-Speed Brushless DC motor for the Reduction of Torque Ripple

  • Sung, So-Young;Jeong, Jae-Hoon;Choi, Ji-Hwan;Park, Hyung-Il;Jang, Seok-Myeong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권4호
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    • pp.945-950
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    • 2013
  • This paper deals with the ellipse permanent magnet machines for the minimization of torque ripple based on electromagnetic field theory. On the basis of a magnetic vector potential and a two dimensional (2-D) polar system, analytical solutions for flux density due to permanent magnet (PM) and current are obtained. In particular, the analytical solutions for mathematical expressions of magnets with different circumferential thicknesses can be solved introducing improved magnetization modeling techniques. The analytical results are validated extensively be nonlinear finite element solutions, a reduction of torque ripple can be achieved.

H-브릿지 멀티레벨 인버터를 이용한 고전압 대용량 유도 전동기 속도 센서리스 제어 (Speed Sensorless Control of High Power Induction Motor Using a Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter)

  • 박영민;유한승;이현원;이세현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.293-294
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    • 2012
  • 본 논문에서는 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 이용한 고전압 대용량 유도 전동기 구동을 위한 단순하고 강인한 속도 센서리스 제어를 소개하였다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 고전압 대용량화, 우수한 입출력 전력품질, 모듈화, 그리고 설치 조건 편의성으로 인해 고전압 대용량 유도 전동기 가변속 용도로 적용이 확대되고 있지만, V/F 운전시의 대표적인 단점인 저속 영역에서의 낮은 토오크, 무부하 혹은 경부하 조건의 전류 및 전동기 진동, 그리고 전동기 슬립에 의한 속도 변동은 대용량 유도 전동기의 인버터 적용에 걸림돌이 되고 있다. 따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위해 속도 센서가 필요 없으며 전동기 상수에 강인한 속도 센서리스 제어를 전류 및 슬립 보상을 적용하여 유도 전동기의 기동 토오크 증대, 경부하 진동 억제, 그리고 속도 제어 특성을 향상 시켰다.

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고속 LSRM의 설계 특성 및 동특성 시뮬레이션 (Design Characteristics and Dynamic Simulation of High Speed LSRM)

  • 성소영;성호경;박지훈;장석명
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1155-1156
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    • 2007
  • This paper deals with dynamic simulation and design characteristic of Linear Switched Reluctance Motor (LSRM). First, we derived design factor from pole arc ratio of stator and mover. Second, we decided design parameter from design factor using time constant. Finally, analyze dynamic characteristics for LSRM using simulation.

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전기 인버터 구동 수압 피스톤 펌프 시스템의 효율 성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Efficiency of the Water Hydraulic Piston Pump System driven by an Electric Inverter)

  • 함영복;박준형;김성동
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • A water hydraulic pump is likely to have serious problems of high leakage, friction and low energy efficiency. A water hydraulic pump has commonly a fixed displacement type and its outlet flow is adjusted by controlling rotation speed of the pump, which can be implemented by using an electric inverter. This study aims to investigate energy efficiency of the water hydraulic pump system which is driven by an electric inverter. The study is based on the experimental results. The pump which is used in the study shows relatively good efficiency and low leakage, low friction as well. The reasons for the good performance of pump is also investigated.

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Processing and Characterisation of Bulk Melt-Textured YBCO Monoliths and Function Elements

  • Habisreuther, T.;Zeisberger, M.;Litzkendorf, D.;Surzhenko, O.;Kracunovska, S.;Bierlich, J.;Kosa, J.;Vajda, I.;Gawalek, W.
    • Progress in Superconductivity
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    • 제6권1호
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • Melt-textured YBCO in high quantity and good quality is prepared in a batch process. A mean trapped field >1. IT at 77K is achieved in batch processed material. Studying the microstructure is a necessary tool to understand the growth mechanisms and thus to opimise the material. From the growth induced structures in the material the anisotropy in growth speed is 1.37. From batch processed material function elements for different cryomagnetic applications are constructed. Motors with an output power > 200 kW at 77 K and bearings that can lift more than 200 kg were equipped with melt-textured YBCO.

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전동 과급기용 초고속 SPMSM 전류모델기반 센서리스 제어 시뮬레이션 (Currnet Model-Based Sensorless Control Simulation of Ultra-high-speed Motor for Electric Turbo Charger)

  • 이태영;권민관;안호균;안민혁;이기창
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.423-424
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    • 2020
  • 기후변화 규제에 대응하기 위해 자동차 산업에서는 엔진의 배기가스는 줄이고, 출력은 향상시키는 과급기를 필요로한다. 전동식 과급기에 필요한 압축기는 초고속의 모터회전이 필요하고, 압축기 전기모터의 속도, 회전자의 위치 추정을 위해서는 센서가 필요하다. 하지만 센서의 사용은 비용의 증가, 신뢰도저하 등과 같은 문제점들이 있고, 이러한 문제점들을 해결하기 위해 여러 센서리스 방식들이 사용되고 있다. 본 논문에서는 PSIM 시뮬레이터를 이용하여 전류모델 기반의 센서리스 방식으로 동기전동기(SPMSM)를 구동하는 0.8초 내로 90000rpm의 속도까지 도달하도록 시뮬레이션을 구현하였다.

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A Nonlinear Sliding Mode Controller for IPMSM Drives with an Adaptive Gain Tuning Rule

  • Jung, Jin-Woo;Dang, Dong Quang;Vu, Nga Thi-Thuy;Justo, Jackson John;Do, Ton Duc;Choi, Han Ho;Kim, Tae Heoung
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권3호
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    • pp.753-762
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    • 2015
  • This paper presents a nonlinear sliding mode control (SMC) scheme with a variable damping ratio for interior permanent magnet synchronous motors (IPMSMs). First, a nonlinear sliding surface whose parameters change continuously with time is designed. Actually, the proposed SMC has the ability to reduce the settling time without an overshoot by giving a low damping ratio at the initial time and a high damping ratio as the output reaches the desired setpoint. At the same time, it enables a fast convergence in finite time and eliminates the singularity problem with the upper bound of an uncertain term, which cannot be measured in practice, by using a simple adaptation law. To improve the efficiency of a system in the constant torque region, the control system incorporates the maximum torque per ampere (MTPA) algorithm. The stability of the nonlinear sliding surface is guaranteed by Lyapunov stability theory. Moreover, a simple sliding mode observer is used to estimate the load torque and system uncertainties. The effectiveness of the proposed nonlinear SMC scheme is verified using comparative experimental results of the linear SMC scheme when the speed reference and load torque change under system uncertainties. From these experimental results, the proposed nonlinear SMC method reveals a faster transient response, smaller steady-state speed error, and less sensitivity to system uncertainties than the linear SMC method.

상천이 필터를 이용한 싸이클로컨버터 출력의 개선 (An improvement of cycloconverter output using phase shifting filter)

  • 김종수;서동환;김정우;김성환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권1호
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    • pp.121-126
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    • 2013
  • 교류기기의 속도 및 토크 제어시스템에서 전력변환장치로 사용되는 싸이클로컨버터는 저속에서 토크가 크고 제어가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한, 정류기, 직류링크부, 인버터가 설치되지 않으므로 시스템이 간단하고 대전력 시스템에 적합하다. 현재 사용되고 있는 대형선박의 추진전동기의 구동용 전력변환장치를 싸이클로컨버터로 변경하면 시스템이 간단해지므로 설치비용을 크게 감소시킬 수 있다. 하지만 기존의 싸이클로컨버터는 전력 반도체소자의 고속 스위칭에 의한 손실이 크고 출력 전압파형이 왜곡되어서 고조파 성분이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 1차측에 위상이 다른 2개의 입력단과 2차측에 1개의 출력단으로 구성되는 상천이 필터를 설치한다. 위상이 다른 2개의 전압파형이 더해져서 2차측으로 변압됨으로써 전압파형이 정현파에 가깝게 출력된다. 그로 인해 추진전동기에 입력되는 전압파형이 개선되고 총고조파왜형율도 크게 감소한다.