The inverter fed BLDC(Brushless DC) motor has been increasingly applied to industry and home appliances due to the advance of power electronics and permanent magnet technology, and its high efficiency and good acoustic noise characteristics. The BLDC motor and drives, however, require the rotor position sensors that may cause some problems such as the high cost and space. In this paper, sensorless algorithm for an interior permanent magnet BLDC motor is proposed. The maximum torque per ampere operation with advance angle considering load torque and speed was simulated and verified through the experiment.
Kim, Seonhyeong;Chun, Kwangsu;Park, Hongjoo;Park, Kyusung;Jin, Wonjoon;Lee, Geunho
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.21
no.12
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pp.1142-1151
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2015
In this paper, High performance torque control based on the flux mapping of 48V Wound Rotor Synchronous Motor has been studied to improve torque control. Flux map considering MTPA (Maximum Torque Per Ampere), MFPT (Minimum Flux Per Torque), Maximum efficiency point at the same torque command and flux command for each field current was produced. Current map using flux mapping of Each field current was applied to the MTPA, MFPT. Generating a current vector locus was to determine the characteristics of the operation region. Through the Matlab/Simulink simulation, difference between speed-torque map and flux map was represented. The suggested flux map was tested actual experiments on a dynamometer.
The maximum output torque developed by the machine is dependent on the allowable current rating and maximum voltage that the inverter can supply to the machine. Therefore, to use the inverter capacity fully, it is desirable to use the control scheme considering the voltage and current limit condition, which can yield the maximum torque per ampere over the entire speed range. The paper is proposed maximum torque control of induction motor drive using adaptive learning neuro fuzzy controller and artificial neural network(ANN). The control method is applicable over the entire speed range and considered the limits of the inverter's current and voltage rated value. For each control mode, a condition that determines the optimal d, q axis current $_i_{ds}$, $i_{qs}$ for maximum torque operation is derived. The proposed control algorithm is applied to induction motor drive system controlled adaptive learning neuro fuzzy controller and ANN controller, the operating characteristics controlled by maximum torque control are examined in detail. Also, this paper is proposed the analysis results to verify the effectiveness of the adaptive learning neuro fuzzy controller and ANN controller.
In this paper, a new approach for the SynRM(Synchronous Reluctance Motor) control which ensures producing MTPA(Maximum Torque per Ampere) over the entire field weakening region is presented. In addition, this paper presents a speed sensorless control scheme of SynRM using flux observer. Also, by adjusting the base speed for the field weakening operation according to the flux level, the current and voltage limit, the smooth and precise transition into the field weakening operation can be achieved. The validity of the proposed scheme is verified through simulation.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.21
no.6
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pp.170-177
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2020
This study examined the clamping force control method and the braking performance test results of an electromechanical brake (EMB) using braking test equipment. Most of the studies related to EMBs have been carried out in the automotive field, dealing mainly with the static test results for various control methods. On the other hand, this study performed a dynamic performance evaluation. The three-phase interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) was applied to drive the actuator of the EMB, and the analysis was verified by JMAG(Ver. 18.0), which is finite element method (FEM) software. The current control, speed control, and position control were used for clamping force control of the EMB, and the maximum torque per ampere (MTPA) control was applied to the current controller for efficient control. The EMB's emergency braking deceleration performance was tested in the same way as conventional pneumatic brake systems when the wheel of a train rotates at 110 km/h, 230 km/h, and 300 km/h. The emergency braking time, with the wheel stopped completely at the maximum rotational speed, was approximately 73 seconds. The similarity of the braking time and deceleration pattern was verified through a comparison with the performance test results of the pneumatic brake system applied to the next generation high-speed railway vehicle (HEMU-430X).
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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v.45
no.3
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pp.352-357
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1996
Recently, Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM) drives are widely used for industrial applications due to its high efficiency and high power factor control strategy. PMSM generally have two classifications such as the SPMSM(Surface Permanent Magnet Synchronous Motors) and IPMSM(Inter Permanent Magnet Synchronous Motors). IPMSA has economical merits over SPMSM in higher speed range, mechanical robustness, and higher power rate by the geometric difference. The maximum torque operation in IPMSM is realized by the current angle control which is to utilize additional reluctance torque due to a rotor saliency. In traction, spindle and compressor drives, constant power operation with higher speed range are desirable. This is simply achieved in the DC motor drives by the reduction of the field current as the speed is increased. However, in the PMSM, direct control of the magnet flux is not available. The airgap flux can be weakened by the appropriate current angle control to demagnetize. In this paper, the control method of optimal current vector in IPMSM is described in order to obtain the maximum torque or maximum output with the speed and load variations. The applied algorithm is realized by the proto system with torque and speed control Experimental results show this approach is satisfied for the high performance servo applications. (author). 6 refs., 9 figs., 1 tab.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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v.43
no.2
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pp.225-232
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1994
In this paper, a new approach for the induction machine control whih ensures producing maximum torque per ampere over the entire field weakening region is presented. In addition, the relation of the output torque capability with the leakage factor of the machine is examined. Also the smooth and precise transition into the field weakening operation can be achieved by adjusting the base speed for the field weakening operation according to the flux level, the current limit and the voltage limit. The proposed is verified through simulation and experiment for a 5hp laboratory induction motor drive system.
In this paper, we propose fuzzy-neural network controller that combines a fuzzy control and the Neural Networks for high performance control of induction motor drive, Also, this paper is proposed control of maximum torque per ampere of induction motor. This strategy is proposed which is simple in structure and has the honest goal of minimizing the stator current magnitude for given load torque. The performance of the proposed induction motor drive with maximum torque control using fuzzy-neural network controller is verified by simulation at dynamic operation conditions.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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v.16
no.2
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pp.130-136
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2011
This paper presents the torque control algorithm of a permanent magnet synchronous motor(PMSM) for an electric scooter. The volume of the in-wheel type motor is restricted due to the complicated mechanical structure in wheel of an electric scooter, so the hall sensors instead of resolver and encoder for the rotor position sensors are installed. In this paper, the rotor speed and position are estimated from the speed estimator for vector control of a PMSM with hall sensors. The motor starts to rotate at standstill in BLDC mode with 120 degree conduction. After start up, the operating mode is changed to the vector control with maximum torque per ampere(MTPA) operation at low speeds and flux weakening control at high speeds. The performance of the proposed control algorithm is verified through the experiment in the electric scooter.
This paper is about the development of 80[kW] IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) drive system for an electric vehicle. MTPA(Maximum Torque per Ampere) operation and flux-weakening operation for the optimal torque control of the IPMSM are presented. In this system, the torque control of the IPMSM is achieved by using the look-up table, which gives d- and q-aixs current references for the given torque command in the MTPA operation and flux-weakening operation regions. This look-up table is made by current injection tests, and from which the motor parameters are also estimated. The proposed system is verified by the experiment on the electric vehicle drive system, which consists of an 80[kW] IPMSM and an IGBT inverter.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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