Parameters of equivalent circuit of IPMSM are varied according to current magnitude and current phase angle. Especially, Parameter variation of IPMSM for an electric vehicle(EV) is critical. Because current magnitude is very large. and current phase angle range also is wide. So, variation characteristics of $L_d$ and $L_q$ of the IPMSM are analyzed and verified through experiments. And then new parameter estimator of $L_d$ and $L_q$ that is constructed by neural network technique is suggested Using numerical method, the advanced characteristics of current controller of vector control algorithm is verified.
In this paper, an adequate B-H curve extrapolation method is proposed and its reliability is verified through experiments. A method is developed to estimate the magnetic saturation induction from the density of the lamination core and electrical resistivity. The magnetic saturation induction of electrical steels measured using a vibration sample magnetometer are compared with the analytical results to validate the accuracy of the proposed estimation method. It is found that the predicted error in the magnetic saturation induction of the electrical steels are approximately 1.2% when the proposed method is used. The performance of interior permanent magnet synchronous motors that applies the proposed method are evaluated via 2D nonlinear finite element analysis and through experiments. Based on the obtained results, the extrapolated B-H curves from the estimated saturation induction can be used for various analyses in saturation region.
This paper is proposed a high performance speed control of the Interior Permanent Magnet Synchronous Motor through the Neural Network SV-PWM. SV-PWM is controlled using Neural Network control. SV-PWM can be maximum used maximum dc link voltage and is excellent control method due to characteristic to reducing harmonic more than others. Neural Network control has a advantage which can be robustly controlled. Simulation results are presented to show the validity of the proposed algorithm.
본 논문에서는 기존의 Particle Swarm Optimization (PSO) 알고리즘에 반발 속도 (Repulsion Velocity) 개념을 도입한 개선된 PSO 알고리즘을 제안하였다. 낮은 적합도를 가지는 지역을 멀리하는 성질을 모사한 것이 반발 속도의 개념이다. 반발 속도의 개념을 도입한 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비해서, 더 좋은 수렴 특성을 가지고, 더 빠른 계산 특성을 가짐을 알 수 있었다. 시험 함수를 통해서 제안된 알고리즘의 검증을 수행하였고, 외전형 영구자석형 전동기의 최적화에 적용하여서 그 결과를 나타내었다.
This paper presents performance comparison between concentrated winding and distributed winding of IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motors) which is recently used for light-weight railway applications. Motors are designed on various schemes and analyzed by using FEM (Finite Element Method) instead of EMCNM (Equivalent Magnetic Circuit Network Method) in order to take into account saturation and non-linear magnetic property. The overall performance such as torque, torque ripple, losses, demagnetization, efficiency, power density and so on are investigated in detail at the rated and maximum operating speed. The results of the analysis found that both concentrated and distributed winding IPMSMs are promising candidates for high power railway traction motor.
IPM(Interior Permanent Magnet) 모터는 마그네틱 토크와 릴럭턴스 토크를 이용하는 모터이다. 이런 IPM 모터에 쓰이는 영구 자석 중 희토류 자석은 온도에 취약한 특성이 있어 낮은 온도에 비해 높은 온도에서 더 쉽게 불가역감자가 발생할 수 있다. 또한 페라이트자석에 비해 상대적으로 가격이 비싸 희토류 저감 IPM 모터 개발이 지속적으로 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 희토류 저감 IPM 동기모터의 영구자석 위치를 변화한 3가지 U자형 2층 IPM 모터 모델을 선정하여 회전자 전류의 크기 및 위상 그리고 약자속 제어를 고려한 불가역 감자 특성을 비교 및 분석하였다. 이렇게 분석한 결과를 바탕으로 IPM 설계 시 불가역감자에 강인한 설계 방법에 대하여 고찰하였다.
This paper presents the sensorless control method that employs the adaptive back-EMF(Electromotive Force) and current model observer of interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM). The estimated back EMF considering a saliency is obtained by using the adaptive control method. The estimated EMF is inputted to the current model observer which is connected in series with adaptive back EMF estimator and is used to estimate the position and speed of the rotor. In order to improve the shortcomings of conventional method using the current error components multiplied in the compensation constant, the modified instantaneous reactive power compensator is applied. The validity of the control system presented is verified by the simulation.
본 논문은 210kW급 도시철도차량 견인용 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 온도포화를 고려할 경우 사마륨 코발트 영구자석($Sm_2CO_{17}$) 사용의 타당성을 검증하는 논문이다. 기존에 설계되고 있는 Nd 자석과 사마륨 코발트 자석을 비교하고 각각의 자석을 사용한 IPMSM의 특성을 비교한다. 온도 시험은 영구자석 감자를 대비하여 사마륨 코발트 자석을 사용하였고, 전동기 각 상 권선의 온도와 고정자 철심의 온도변화를 시간에 따라 측정하여 전동기의 포화온도를 예측 하였다. 이를 바탕으로 전폐형 공랭식 도시철도차량 견인용 IPMSM의 설계모델을 제안한다.
본 논문에서는 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 센서리스 제어의 기동특성에 관한 연구를 수행하였다. IPMSM의 센서리스 제어는 초기 구동시 회전자의 위치를 알 수가 없으므로 Open-Loop알고리즘을 이용하여 강제로 모터를 구동시킨다. 그러므로 Open-Loop에서 Closed-Loop로 제어되는 시점에서 부하의 상태에 따라 기동 특성에 문제점을 야기 시킬 수 있다. 본 논문에서는 부하에 따라 기동 특성에서 야기되는 문제점과 해결책을 제시한다. 제시된 방법을 시뮬레이션을 통해 검증한다.
This paper proposes a sensorless control strategy for the Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) by using the parallel reduced-order Extended Kalman Filter. The sensorless control strategy is composed with two EKFs alternately computed every sampling period with a new model. The new model is based on the extended electromotive force (EEMF) which has a simple structure, making position estimation possible without approximation. The proposed strategy can save computation time and estimate rotor speed and position. To verify the merit of the proposed strategy, simulation and experimental results validate the theoretical analysis and show the feasibility of the proposed control strategy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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