• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.398-404
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• 2021

본 논문에서는 영구자석형 동기전동기의 벡터제어를 수행하는데 필요한 회전자의 위치, 특히 기동시의 초기 회전자 위치를 정확하게 검출하기 위하여 자기식 위치 센서를 사용하는 방법을 제안한다. 기존에는 홀센서의 출력 신호를 사용하여 초기 회전자의 위치를 판단하거나 이러한 센서를 사용하지 않는 센서리스 방식으로 제어를 수행하였으나 이 방법들은 위치 오차가 발생하고 정확도가 떨어지기 때문에 실용성 측면에서 만족스럽지 못하였다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 자기식 위치 센서(magnetic position sensor)를 사용하여 초기 회전자의 위치를 검출하고자 한다. 이 방식을 사용하여 동기전동기의 초기 회전자 위치 검출이 부정확하여 벡터제어 시스템에서 전동기의 기동특성이 나빠지는 문제점을 해결하며, 소용량의 벡터제어 인버터를 저가격화하는 목적으로 자기식 위치 센서를 속도 및 위치 검출에 사용함으로써 자극 검출용의 홀센서와 회전속도 측정용의 로터리 엔코더를 하나로 통합하여 가격을 절반 이하로 낮추는 방안을 제안한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.299-301
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• 1996

Recently, as a result of the progress in power electronics and magnet technology, the applications of inverter fed BLDC Motor have increased for industry and home appliance. Also because of the high efficiency, good acoustic noise characteristic, BLDC Motor applications are growing. However, BLDC Motor requires position sensor, which has many problems such as high cost, more space and difficult to install. Therefore, sensorless control algorithm is being studied. In this paper, sensorless algorithm for interior permanent magnet BLOC motor adaptable for home appliance is proposed. The maximum torque per amp operation with advance angle considering load torque and speed was simulated and verified through the experiment.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제1권1호
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• pp.52-57
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• 2006

In this paper, a new 'impedance sensing' method is described. This method overcomes the shortcomings of the impedance sensing method. According to the new method, sensing voltage pulse is applied to the idle phase in the minimum inductance region and the beginning of the increasing inductance region to detect rotor position. The negative torque produced by the sensing voltage pulse can be neglected in the minimum inductance region and the efficiency of SRM is improved. In the minimum inductance region the back electromotive force (EMF) can be neglected. And in the increasing inductance region the EMF opposes the rise of current in the phase, so the position estimation scheme is reliable. Therefore the new 'impedance sensing' method is sufficiently precise even under the high back EMF effect. The adjustment of turn-on angle and turn-off angle is also easy to be realized. The technique is very useful in applications where cost or size is primary concerns, such as electric bicycle drives. Experimental results are presented to verify the proposed method.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제3B권1호
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• pp.59-64
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• 2003

This paper presents a new rotor position estimation method for brushless DC motors. The estimation error of the rotor position clearly provokes the phase shift angle misaligned between the phase current and the back-EMF waveforms, which causes torque ripple in brushless DC motor drives. Such an estimation error can be reduced with the help of the proposed neutral-voltage-based estimation method, which is structured as a closed loop observer. A neutral voltage appearing during the normal mode of the inverter operation is found to be an observable and control table measure, which can be used for estimating an exact rotor position. This neutral voltage is obtained from the DC-link current, the switching logic, and the motor speed values. The proposed algorithm, which can be easily implemented by using a single DC-link current and the motor terminal voltage sensors, is verified by simulation and experiment results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.149-151
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• 1998

Speed and position sensors require the additional mounting space, reduce the reliability, and increase the cost of motor. Various control algorithms have been proposed for the elimination of speed senor. This paper compares several schemes of MRAC for field-oriented control of induction motor without speed and flux sensors. These schemes are based on observing the fluxes, the counter EMF, and the instantaneous reactive power of motor. A review of these schemes of MRAC is presented. Then sensorless drives using each estimation method are compared through simulation and experiment.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1124-1127
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• 2003

This paper proposes a sensorless vector control of interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM) using a Luenberger observer. Linearizeng the motor model, we can construct the linear reduced order observer for estimating rotor position and disturbance torque. The validity of the proposed scheme is confirmed by various response characteristics.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.298-301
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• 2021

A mechanical angle estimator is presented in this study to achieve the sensorless control of permanent magnet synchronous motor (PMSM) used in driving a reciprocating compressor. Braking the PMSM at a specific mechanical angular position is critical for the silent stoppage of the reciprocating compressor. The performance of conventional mechanical angle observers used in reciprocating compressor drives can be seriously affected according to gains of the speed controller because such observers rely on the magnitude of current ripples. A speed ripple-based mechanical angle estimator is proposed to solve this problem. Experimental results showed the effectiveness of the proposed method.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.516-523
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• 2001

진화프로그래밍과 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 SRM의 위치 속도를 추정하고 이를 속도제어에 적용하는것을 소개하고자 한다. 회전자 정보각의 검출은 일반적으로 엔코더나 레졸버를 사용하나, 이러한 기계적인 외부 위치 센서는 가격이 비싸므로 SRM 시스템의 설치 비용과 전체 드라이버 시스템의 크기가 증가하는 요인이된다. 따라서 산업현장에 적용하는 한계의 원인이 된다. 본 연구에서는 위치 및 속도센서를 제거한 슬라이딩 모드 관측기를 사용하여 SRM 드라이브에 적용되었다. 그러나 SRM의 제어에 있어 슬라이딩 모드 관측기의 파라메터들이 매우 민감하여 작은 변화에 대해서도 위치와 속도 추정결과에 많은 영향을 미친다. 제어이득을 일정하게 유지하고, 슬라이딩 모드 관축기의 파라케터들을 크게 변화시킬 경우, 관축기의 파라메터들은 관측기의 떨림 폭을 결정하므로, 위치와 속도의 추정값의 변화가 크게 발생하여 관측기의 떨림 현상이 나타난다. 본 연구에서는 이러한 슬라이딩모드 관측기의 파라메터들과 제어기의 이득들을 방향성 벡터를 갖는 진화 프로그래밍을 사용하여 최적의 파라메터들을 선정하고, 이를 제어시스템으로 구현하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.48-56
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• 2006

본 논문에서는 고정자의 3고조파 전압 성분을 이용하여 브러시리스 직류 전동기의 회전자 위치를 간접 검출하는 방법을 제안하였다. 3고조파 전압 성분은 회전자의 위치 정보를 가지고 있고 이 전압을 이용하여 정류 신호를 만들어 낼 수 있다. 따라서 정류 신호를 이용한 브러시리스 직류 전동기를 센서리스로 운전하는 방식은 역기전력 파형과 상전류가 비교적 정확한 동기를 유지할 수 있으므로 넓은 속도 범위에서 안정적인 센서리스 운전이 가능하다. 또한 정밀 속도 제어를 위해 PLL 회로를 적용함으로써 저속도에서도 높은 분해능을 얻을 수 있다. 따라서 기존에 속도 제어를 위해 필요했던 고가의 속도 센서인 레졸버와 엔코더 역할을 대체하여 전체적인 구동 회로의 가격을 낮출 수 있다.

• Journal of Magnetics
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• 제19권1호
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• pp.90-100
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• 2014

Position estimation that uses only active phase voltage and current is presented, to perform high accuracy position sensorless control of a SRM drive. By extracting the amplitude of the first switching harmonic terms of phase voltage and current for a PWM period through Fast Fourier Transform (FFT), the flux-linkage and position are estimated without external hardware circuitry, such as a modulator and demodulator, which result in increased cost, as well as large position estimation error, produced when the motional back EMF is ignored near zero speed. A two-phase SRM drive system, consisting of an asymmetrical converter and a conventional closed-loop PI current controller, is utilized to validate the performance of the proposed position estimation scheme in comprehensive operating conditions. It is shown that the estimated values very closely track the actual values, in dynamic simulations and experiments.