A design and control method of DC/DC converter, which can control variable DC-link voltage to drive a fuel cell electric vehicle (FCEV), is proposed in this study. Given that a fuel cell has low-voltage and high-current characteristics, the required voltage for operating motor must be output through the DC/DC boost converter in the system to drive an FCEV. The proposed converter can choose the output voltage of battery or fuel cell in consideration of the driving mode, as well as control DC-link voltage in accordance with the back electromotive force. The switching lag-time to prevent shortage of pulse-width modulation inverter arms makes distorted current waveform caused by voltage distortion. Through this control method, the proposed converter can reduce the output voltage distortion and current ripple of the inverter, thereby reducing the distorted torque. Simulations and experimental results are presented to verify the reliability of the proposed DC/DC converter.
본 연구에서는 네온 변압기를 세라믹 계열의 압전 변압기를 이용한 인버터식 네온관용 변압기를 제안하였다 인버터식 네온관용 압전 변압기의 주요 구성은 정류부, 발진부, 공진형 하프브릿지 인버터회로부 및 압전 변압기부로 구성 제작하였다. 네온관용 변압기는 지금까지 개발된 압전 변압기 용량 보다 대부분 큰 용량을 필요로 하고 있기 때문에 압전 변압기의 용량 증가를 위해 병렬 구동하였다 이때 병렬로 연결된 단층형 압전 변압기간 내부 임피던스 값의 불일치로 발생하는 불평형 전류를 최소화 하기 위하여 압전 변압기별로 LC 필터값을 분석 부착하여 전압의 왜곡율을 최소화 하여 안정된 정현파 출력을 구현하였다. 그리고 이를 컴퓨터 시뮬레이션 실험과 실제 네온관 부착 실험을 통하여 전력 밀도와 절연 레벨이 높고, 누설 자속이 없는 소형, 경량화된, 압전 변압기를 적용한 인버터식 네온관용 변압기가 기존의 자기식 네온관용 변압기 보다 우수함을 비교 입증하였다.
The integration of intelligent devices, devices-level networks, and software into motor control systems can deliver improved diagnostics, fast warnings for increased system reliability, design flexibility, and simplified wiring. Remote access to motor-control information also affords an opportunity for reduced exposure to hazardous voltage and improved personnel safety during startup and trouble-shooting. This paper presents LonWorks fieldbus networked intelligent induction control system architecture. Experimental bed system with two inverter motor driving system for controlling 1.5kW induction motor is configured for LonWorks networked intelligent motor control. In recent years, MCCs have evolved to include component technologies, such as variable-speed drives, solid-state starters, and electronic overload relays. Integration was accomplished through hardwiring to a programmable logic controller (PLC) or distributed control system (DCS). Devicelevel communication networks brought new possibilities for advanced monitoring, control and diagnostics. This LonWorks network offered the opportunity for greatly simplified wiring, eliminating the bundles of control interwiring and corresponding complex interwiring diagrams. An intelligent MCC connected in device level control network proves users with significant new information for preventing or minimizing downtime. This information includes warnings of abnormal operation, identification of trip causes, automated logging of events, and electronic documentation. In order to show the application of the multi-motors control system, the prototype control system is implemented. This paper is the first step to drive multi-motors with serial communication which can satisfy the real time operation using LonWorks network.
이 논문은 유도전동기 원격제어를 위한 분산 임베디드시스템에 관한 연구로 제어시스템은 CAN통신을 기반으로 하는 네트워크를 구성하였으며 원격제어를 위하여 Ethernet TCP/IP-CAN 게이트웨이를 개발하였다. 이를 통하여 유도전동기 2대의 구동시스템을 제작하여 원격제어실험을 수행하였으며 실험 결과 개발된 알고리즘 및 TCP/IP-CAN 게이트웨이가 매우 우수한 성능을 가지고 있음을 확인하였다.
이 논문은 자동차에서 제어 네트워크로 이미 신뢰성이 확인된 CAN(Controller Area Network) 필드버스를 산업계 복수전동기 제어에 적용하기 위하여 지능형 제어모듈로 CAN 이 내장된 DSP2812 프로세서를 이용하여 제어 및 모니터링기술을 개발하였다. 산업계에 광범위하게 사용되고 있는 유도전동기를 대상으로 여러 대의 유도전동기를 제어하기 위한 제어 알고리즘과 CAN기반제어네트워크 구축방법을 개발하였다. 이 시스템 성능을 평가하기 위하여 2대의 유도전동기 인버터 구동시스템에 적용하여 CAN 기반 네트워크 제어 실험을 수행하였다. 그 결과 광범위한 속도와 정역회전에서 실시간 네트워크 기반 제어성능을 확인하였다.
In the designs of integrated circuits, the buffer circuits used for driving a large capacitive load from minimum-structured logic circuit outputs have important effects upon system throughputs. Therefore it is important to optimize the buffer circuits. In this paper, the principle of designing CMOS buffer circuits which have the minimum delay and drive the given capacitive load is discussed. That is, the effects of load capacitance upon rise time, fall time, and delay of the CMOS inverter and the effects of parasitic capacitances are finely analysed to calculate the requested minimum-delay CMOS buffer condition. This is different from the method by C.A. Mead et. al.[2.3.4.]which deals with passive-load-nMOS buffers. Large channel width MOS transistor stages are necessary to drive a large capacitive load. The effects of polysilicon gate resistances of such large stages upon delay are also analysed.And, the area of buffer circuits designed by the proposed method is smaller than that of buffer circuits designed by C.A. Mead's method.
In this paper, an auxiliary winding driving system of single-phase induction motors is described. Starting charateristics variations are obtained by controlling the auxiliary winding voltage magnitude and phase angle, while the motor's main winding is directly connected to the local utility. A variable auxiliary winding voltage phase angle is shown to yield significant torque control, providing starting and braking torque. The analysis includes the determination of the relationship between the auxiliary winding voltage phase angle and the phase angle difference between the main and auxiliary winding current. The paper proposed for adjusting an auxiliary winding voltage magnitude and phase angle. Experimental results of motor's starting characteristics with using the DC-AMP and PWM inverter for auxiliary winding power supply are shown. The drive is tested using a dynamometer to experimentally verify the results of the theory.
The series hybrid propulsion system in bimodal tram consists of CNG engine, generator, inverter, motor and battery as main components. Among them, battery is very important thing to make a hybrid bimodal tram more efficient in driving. Battery pack is composed of 168 LPB(lithium polymer battery) cells, 650Vdc-300A. LPB should be treated with a good consideration in both temperature and overvoltage. This paper had analyzed and investigated the thermal flow and distribution of LPB module(l4 LPB cells) and Pack in simulated environments by commercial thermal analysis tool.
교류전동기 구동을 위한 산업용 전력전자 시스템은 전력회생용 양방향 컨버터, VVVF 인버터, 교류전동기 벡터제어기, 및 다양한 전기ㆍ기계적 연계 장치들을 포함하는 전기기계 복합시스템 특성을 지니기 때문에 전체 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션이 용이하지 않다. 일반적으로 이러한 복잡성을 해결하기 위한 방안으로서 시스템을 근사화시키고 이에 대한 수학적인 등가모델을 유도한 후 이를 이용하여 시뮬레이션을 행하고 있지만, 이 경우 실계통의 다이나믹특성을 정확히 표현할 수 없기 때문에 시뮬레이션 신뢰성이 저하될 수 있다 본 논문에서는 가변구조 제어기법에 의해 역률1 제어기능을 갖는 PWM 컨버터, VVVF 인버터 및 유도기 간접벡터제어기 둥을 포함하는 유도전동기 구동전력전자 시스템을 다이나믹 노드 기법(Dynamic Node Technique DNT)과 시뮬링크(Simulink)를 이용하여 실제회로 구성상태와 유사한 형태로 시뮬링크 윈도우상에서 설계하고, 이를 통해 시뮬레이션을 행할 수 있는 기법을 제시한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 전력전자 시스템의 특성과 제시된 다이나믹 노드 기법과 시뮬링크를 이용한 시뮬레이션 기법의 유용성을 보였다.
The electric power wheelchair needs to control motor torque and speed for responding to variable actions given by handling a joystick. In this paper a DSP-based BLDC motor controller using a single dc-link current sensor is presented for electric power wheelchair. It is composed by a DSP processor and three-phase inverter module. To control torque, high speed current control is achieved by the PI controller and pulse width modulation (PWM) signals with 25 kHz carrier frequency, which is performed by 200 ${\mu}sec$ cycle. The speed controller computes the new direct current reference from the speed error and the PI control equation. The displacement value by handling the joystick is converted to reference speeds of right and left wheel motors using nonholonomic wheelchair kinematics. Experimental results show that the presented control system is enough to implement a speed servo in wheelchair driving.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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