• 전력전자학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.191-198
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• 1998

본 논문에서는 브러시리스 직류 전동기의 상 전류 제어를 위해 유니폴라 PWM 방식이 적용될 때 상 전환에 의한 토크 맥동을 저감시키기 위한 새로운 전류 제어 방식을 제안한다. 상 전환은 통전된 상의 평균 전압의 순간적인 변동을 야기시켜 전류에 맥동을 발생시키고, 이 맥동 전류는 토크 맥동을 발생시킨다. 본 논문에서는 PWM 패턴에 따를 전환 구간에서의 통전된 상의 평균 전압 변화를 분석하고 평균 전압 변동을 보상하기 위한 전류 제어기를 설계한다. 그리고 실험 결과를 통하여 제안된 방식의 효용성을 입증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.280-286
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• 1998

본 논문에서는 벡터제어방식의 인버터에 의하여 구동되는 교류전동기 제어 시스템에서 전류특정회로에서의 측정오차에 기인하는 전동기의 토크리플을 저감하는 방법을 제안한다. 2상의 전류를 측정하는 회로에서의 오프셋 전압과 전압증폭률이 서로 다를 때 전동기 출력토크에 발생되는 리플을 각각 정량적으로 분석하고, 이로부터 온라인 상태에서 실시간으로 토크리플을 제거할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 제안된 방식의 유용성을 확인하기 위하여 이를 영구자석형 동기전동기에 적용하였을 경우에 대하여 출력토크의 리플을 계산하고 이를 제거하는 알고리즘을 컴퓨터로 시뮬레이션하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제12권2호
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• pp.249-257
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• 2012

An interleaved PWM converter is proposed to implement the features of zero voltage switching (ZVS), load current sharing and ripple current reduction. The proposed converter includes two ZVS converters with a common clamp capacitor. With the shared capacitor, the charge balance of the two interleaved parts is automatically regulated under input voltage and load variations. The active-clamping circuit is used to realize the ZVS turn-on so that the switching losses on the power switches are reduced. The ZVS turn-on of all of the switching devices is achieved during the transition interval. The interleaved pulse-width modulation (PWM) operation will reduce the ripple current and the size of the input and output capacitors. The current double rectifier (CDR) is adopted in the secondary side to reduce output ripple current so that the sizes of the output chokes and capacitor are reduced. The circuit configuration, operation principles and design considerations are presented. Finally experimental results based on a 408W (24V/17A) prototype are provided to verify the effectiveness of the proposed converter.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권5호
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• pp.1203-1210
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• 2017

This paper presents an improved switching selection method for the direct torque control (DTC) of five-phase induction motors (IMs). The proposed method is conducted using optimal switching selection. A five-phase inverter has 32 voltage vectors which are divided into 30 nonzero voltage vectors and two zero voltage vectors. The magnitudes of the voltage vectors consist of large, medium, and small voltage vectors. In addition, these vectors are related to the torque response and torque ripple. When a large voltage vector is selected in a drive system, the torque response time decreases with an increased torque ripple. On the other hand, when a small voltage vector is selected, the torque response time and torque ripple increase. As a result, this paper proposes an optimal voltage vector selection method for improved DTC of a five-phase induction machine depending on the situation. Simulation and experimental results verify the effectiveness of the proposed control algorithm.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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• pp.369-371
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• 1999

A torque ripple minimization technique is proposed for high power induction motors driven by 3-level inverters with switching frequency of inverter switching elements limited around 500Hz level. It is noted that conventional DTC algorithms with torque ripple minimization scheme are devised for applications with relatively high switching frequency above 2-3kHz. A new DTC algorithm, especially for low switching frequency inverter system, illustrates relatively reduced torque ripple characteristics all over the operating speed region. Simulation results show effectiveness of the proposed control algorithm, and associated experimental works will be presented in the final paper.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.453-462
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• 2016

This paper proposes a torque control method for surface mounted permanent magnetic synchronous motor (PMSM) driven by a 2-level voltage source driven inverter, which has fast torque response and small torque ripple. The proposed torque control method follows the finite control set model predictive control (FCS-MPC) strategy. A reference state is derived at each time step for the given time varying torque reference and the cost index is defined so that the tracking error for this reference state should be penalized. The choice of an optimal output voltage vector is made first from the 6 possible active voltage vectors of the 2-level voltage source inverter. Then a modulation factor for the chosen optimal voltage vector is obtained so that the torque ripple can be reduced further. It is shown that the proposed FCS-MPC control method yields fast torque tracking response and small torque ripple through simulation and experiments.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권3호
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• pp.339-348
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• 2013

Multiphase dc-dc converters are widely used in modern power electronics applications due to their advantages over single-phase converters. Such advantages include reduced current stress in both the switching devices and passive elements, reduced output current ripple, and so on. Although the output current ripple of a converter can be significantly reduced by virtue of the interleaving effect, the inductor current ripple cannot be reduced even with the interleaving PWM method. One way to solve this problem is to use a coupled inductor. However, care must be taken in designing the coupled inductor to maximize its performances. In this paper, a detailed analysis of a coupled inductor is conducted and the effect of a coupled inductor on current ripple reduction is investigated extensively. From this analysis, a UU core based coupled inductor structure is proposed to maximize the performance of the coupled inductor.

• 전기학회논문지
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• 제66권2호
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• pp.447-452
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• 2017

The stator phase winding of a linear pulse motor, which is a new type of linear motor, is comprised of two phases and is structurally characterized by a stacking method in which the winding of one phase is laid on top of the winding of another phase. Such a structural characteristic induces a difference in the flux linkage resulting from the flux of each stator phase winding in the same condition. The difference in the induced flux linkage acts as a kind of thrust ripple component in terms of the generated thrust. Thus, in order to maintain consistent thrust force, a method is required to solve the problem caused by the structural singularity. Hence, in this study, we present a technique for reducing the thrust force ripple generated by the stacking of the stator phase windings of a linear pulse motor through the generation of a compensating current reference value of the current controller in order to keep the torque constant. The proposed compensating algorithm is validated by simulations and experimental results.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제42권2호
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• pp.7-14
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• 2005

본 논문에서는 브러시리스 직류 전동기의 상권선 인덕턴스에 의해 발생하는 위상지연을 보상함으로써 토크리플을 저감하는 방법을 제안한다. 브러시리스 직류 전동기의 토크리플 특성을 상권선 인덕턴스에 의한 전류지연의 관점에서 개선하기 위하여, 전동기의 한 상에서 발생하는 토크를 위상지연항의 함수로 표현되는 퓨리에 급수로 유도하고. 또한, 유도된 퓨리에 급수로부터 위상지연을 보상했을 때의 토크 식을 유도한다. 보상된 한 상의 토크가 이상적인 토크 파형인 구형파에 대한 퓨리에 급수와 같아짐을 보이고 결과적으로 토크리플이 감소함을 보인다. 위상보상에 대한 실험적인 방법은 인버터의 스위칭 패턴을 보상된 위치의 패턴으로 발생함으로써 실현된다. 시뮬레이션 결과와 3상 4극 브러시리스 직류 전동기에 대한 실험결과를 통하여 제안한 방법의 토크 리플 저감 효과를 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.416-422
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• 2001

BLDC (Brushless DC) 전동기는 선형적인 토크 대 전류, 속도 대 전압특성을 갖고 있으며 기계적 전기적인 잡음이 없고, 가감속 제어가 용이하며, 토크 대 관성의 비가 매우 높아 소형으로 높은 출력을 낼 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 전기자 전류의 전환 (Commutation)시 고정자 권선의 인덕턴스 성분과 역기전력으로 인해 발생되는 전류리플은 BLDC 전동기의 구동시 발생되는 토크리플의 중요한 원인이 되어, 고정밀 서보계통에 대한 응용에 큰 장애가 되고 있다. 본 논문에서는 퓨리에 시리즈계수를 사용한 새로운 전류제어 알고리즘을 개발하여 상전류 전환시 발생하는 전류리플을 최소화함으로서 토크리플을 현저히 감소 시켰으며, BLDC 전동기의 구동을 위해 널리 사용되고 있는 UNIPOLAR PWM 방식과 시뮬레이션 및 실험을 통해 비교함으로써, 새로운 알고리즘의 효용성을 입증하고자 한다.