• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
• /
• v.63 no.4
• /
• pp.241-247
• /
• 2014

This paper propose a variable parameter estimations of five-phase squirrel-cage induction motor(IM) for speed control system. In order to high performance control of AC motor using a field oriented control(FOC) and direct torque control(DTC) algorithm, there are required precise motor parameters for slip calculation, flux observer, controller gain, rotor position, speed estimation, and so on. We are suggest a analyzed estimation results of the motor parameters that developing five-phase squirrel-cage IM have a stator of concentrated winding for experimental of variable input power frequency. There are results of stator winding test, no-load test, locked-rotor test, variable actual load test, and estimated parameters of equivalent circuits using manufactured experimental apparatus by IEEE Standard Test Procedure for Polyphase Induction Motors and Generators 112-2004.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
• /
• 2006.11a
• /
• pp.228-231
• /
• 2006

모터의 설계를 위해서는 여러가지 방법에 의해서 해석을 먼저 수행하는 것이 필수적이다. 이를 위해서는 시스템에 대한 최적 모델링이 필수적인데 모터의 전자기적인 해석에는 비선형성이 크기 때문에 최적의 모델링이 쉽지 않다. 특히 집중권선 방식을 이용한 유도기는 자속의 집중으로 인해 고조파 발생 등 많은 문제점을 안고 있어서 실제로 유도기 설계시 설계자들이 많은 어려움을 겪고 있으며, 많은 설계자들은 대부분 등가회로를 이용한 방법으로 시뮬레이션하고, 자신의 경험을 바탕으로 시행착오를 거쳐 가면서 설계를 하고 있다. 그러나 그렇게 설계된 제품이 최적의 설계인지도 의문시 되는 경우가 대부분이다. 따라서 본 논문에서는 모터의 최적설계를 위하여 기존 개발한 집중권 방식 유도기를 대상으로 신경회로망을 이용하여 시스템을 모델링하였고, 그 결과를 확인하기 위해 기존 개발한 집중권 유도기의 실측치와 신경회로망을 이용하여 모델링한 방법을 비교, 제시하였다.

• Journal of Magnetics
• /
• v.16 no.4
• /
• pp.391-397
• /
• 2011

An inductance measurement method for interior permanent magnet synchronous machine (IPMSM) is proposed in this paper. In this method, the motor is measured at standstill condition, and only a 3-phase voltage source, an oscilloscope and a DC voltage source are required. Depending on the deductive dq-axis voltage equations in the stationary frame of reference, the dq-axis inductances at different current magnitude and vector angle can be calculated by the measured 3-phase voltages and currents. And hence, the saturation and cross-magnetizing effect of the inductances are measurable. This paper introduces the principle equations, experiment setup, data processing, and results comparison on the concentrated-winding and distributed-winding IPMSMs.

• Journal of Magnetics
• /
• v.22 no.1
• /
• pp.78-84
• /
• 2017

This paper investigates the influence of mechanical energy storage on the interior permanent magnet synchronous machine (IPMSM) when it is operated in the generating mode. An IPMSM with six-poles and nine-slots employing concentrated coil winding type is considered as the analysis model, and a surface-mounted permanent magnet synchronous motor directly connected to a heavy wheel is applied as the mechanical energy storage system by using the moment of inertia. Based on the constructed experimental set-up with manufactured machines and power converters, the generated electrical energy is converted into the mechanical energy, and the electromagnetic filed characteristics of IPMSM are subsequently investigated by applying the measured phase current of IPMSM based on finite element method. Compared to the characteristics in a no-load condition, it is confirmed that the magnetic behavior, radial force, and power loss characteristics are highly influenced by the harmonics of the phase current due to the mechanical energy storage system.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2010.07a
• /
• pp.55-56
• /
• 2010

다상 유도 전동기(Multi phase induction motor)의 고성능 제어를 수행하기 위해서는 정확한 파라미터 계산이 필수적이다. 특히 전동기의 벡터제어(FOC, Field oriented control)나 직접토크제어(DTC, Direct torque control)와 같은 고성능 제어 시스템의 경우, 슬립 계산이나 자속관측기 그리고 PI 제어기 게인 추정에서 전동기 상수들이 필수적으로 사용된다. 본 논문에서는 실험용으로 집중권(Concentrated winding) 구조를 가지는 2kW, 5상 유도전동기를 제작하였으며, 5상 유도전동기 파라미터 추정에 대한 방법을 제시하였다. 일반적으로 다상 유도전동기의 경우 1차 공간 고조파(1st space harmonic) 성분에 대한 파라미터만을 추정하여 제어에 사용하지만, 본 논문에서는 1차 공간 고조파 성분과 3차 공간 고조파(3rd space harmonic) 성분에 대한 파라미터 추정 방법을 제시한다. 결과적으로 제안된 파라미터 추정 방법의 타당성을 확인하기 위해서 설계값과 실험값을 비교하였다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
• /
• v.64 no.12
• /
• pp.1686-1694
• /
• 2015

Stator tooth segmentation and back-iron segmentation is key solution to easing the burden of manufacturing process of permanent magnet synchronous motor. The purpose of this paper is the design and characteristic analysis of permanent magnet synchronous motor having the segmented phase modular stators. Using by two-dimensional finite element method, the static/no-load characteristic analysis of the permanent magnet synchronous motor is performed. The analysis has been performed considering the additional air gaps between stator modules. The analysis results were experimentally verified, and the validity of the proposed analysis method and feasibility of the machine was confirmed.

• Journal of Power Electronics
• /
• v.11 no.3
• /
• pp.294-303
• /
• 2011

In this paper an effective five-phase induction motor (IM) and its drive methods are proposed. Due to the additional degrees of freedom, the five-phase IM drive presents unique characteristics for enhancing the torque producing capability of the motor. Also the five-phase motor drives possess many other advantages when compared to traditional three-phase motor drives. Some of these advantages include, reducing the amplitude and increasing the frequency of the torque pulsation, reducing the amplitude of the current without increasing the voltage per phase and increasing the reliability. In order to maximize the torque per ampere, the proposed motor has concentrated winding, the produced back electromotive force (EMF) is almost trapezoidal, and the motor is supplied with the combined sinusoidal plus the third harmonic of the currents. For demonstrating the superior performance of the proposed five-phase IM, the motors are also analyzed on the synchronously rotating reference frame. To supply trapezoidal current waveform and to exclude the effect of the $3^{rd}$ harmonic current, a new control stratagem is proposed. The proposed control method is based on direct torque control (DTC) and rotor flux oriented control (RFOC) of the five-phase IM drives. It is able to reduce the acoustical noise, the torque, the flux, the current, and the speed pulsations during the steady state. The DTC transient merits are preserved, while a better quality steady-state performance is produced in the five phase motor drive for a wide speed range. Experimental results clearly demonstrated a more dynamic steady state performance with the proposed control system.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2006.07b
• /
• pp.803-804
• /
• 2006

우리는 이전 논문을 통해 Air blower용 모터에서 널리 사용되고 있는 단상 유도기를 기존의 분포 권선 방식에서 벗어나 집중 권선 방식을 사용하여 설계한 결과 생산 공정의 단계를 줄이고 많은 생산 비용을 줄일 수 있었다. 또한 집중 권선형에서 발생할 수 있는 고조파 문제를 로터의 skew와 overlap 권선 방식을 이용하여 해결 할 수 있음을 증명하였다. 그러나 이러한 이점에도 불구하고 시제품의 특성을 측정한 결과 집중 권선형 모터의 자계 불균형 때문에 기존 분포권 모터에 비해 소음과 진동 특성이 좋지 않은 결과를 보였다. 이에 본 논문에서는 소음과 진동 특성을 고려하여 기존의 기동 및 정격 토크 특성을 유지하면서 토크 리플을 저감할 수 있는 방법을 로터의 Skew 각도 영향, 권선 사양 및 스테이터 및 로터 형상 등을 고려하여 새롭게 설계하였고 그 결과를 제시하였다.