• 제목/요약/키워드: Ripple control

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A Commutation Torque Ripple Reduction for Brushless DC Motor Drives

  • Won, Chang-hee;Song, Joong-Ho;Ick Choy
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제2B권4호
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    • pp.174-182
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    • 2002
  • This paper presents a comprehensive study on reducing commutation torque ripples generated in brushless DC motor drives with only a single do-link current sensor provided. In such drives, commutation torque ripple suppression techniques that are practically effective in low speed as well as high speed regions are scarcely found. The commutation compensation technique proposed here is based on a strategy that the current slopes of the incoming and the outgoing phases during the commutation interval can be equalized by a proper duty-ratio control. Being directly linked with deadbeat current control scheme, the proposed control method accomplishes suppression of the spikes and dips superimposed on the current and torque responses during the commutation intervals of the inverter. Effectiveness of the proposed control method is verified through simulations and experiments.

원자로 제어봉구동장치 제어시스템의 전력변환기 사이리스터 고장 검출 (Fault Detection for thyristors of Power Converter Module in Control Rod Control System)

  • 김춘경;천종민;이종무;정순현;권순만
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.559-562
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    • 2003
  • In this paper, we introduce a new method detecting thyristor faults of the power converter module in Control Rod Control System. When we control the currents in each coil of Control Rod Drive Mechanism by using the current control method, the current value can follow the current reference despite the faults like the missing phase or the diode acting. Comparing the fault current values with the normal current values, the bad transient characteristics of the abnormal current can make the operations of control rods incorrect. In this case, the information from the current trends cannot be enough to detect the fault occurrence in thyristors. Instead of the coil currents, the state of thyristors can be watched by measuring the coil voltages. In the existing system of Westinghouse type, the ripple detector takes charge of this task. But this detector has some shortcomings in the point of time for fault detection, we come to devise a new fault detection method solving the problems which belong to the ripple detector.

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3레벨 인버터로 구동되는 IPMSM의 고주파 주입 센서리스 운전에서 중성점 전압 리플 저감 (Neutral-Point Voltage Ripple Reduction of High Frequency Injection Sensorless Control of IPMSM Fed by a Three-Level Inverter)

  • 조대현;김석민;이교범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.867-876
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    • 2020
  • 본 논문에서는 3레벨 인버터로 구동되는 IPMSM의 고주파 주입 센서리스 운전에서 중성점 전압 리플 저감을 제안한다. 고주파 전압 주입 기반의 센서리스 제어는 IPMSM의 저속 영역에서 일반적으로 사용하는 센서리스 제어 기법이다. 고주파 전압 주입을 이용한 IPMSM의 센서리스 제어 과정에서 중성점에서의 전압 리플이 증가하는 문제가 발생한다. 중성점에서의 큰 전압 리플은 출력 전류를 왜곡시킬 뿐만 아니라 직류단 커패시터의 수명을 단축시키므로 저감되어야 한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 지령 전압에 적절한 값을 보상하여 중성점 전압 리플을 저감하며, 보상값은 지령 전압과 전류를 이용하여 간단히 계산한다. 제안하는 중성점 전압 리플 저감 기법의 타당성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

제어모멘트자이로 김블의 토크 외란 모델링 검증 및 피드포워드 제어를 이용한 토크 리플 저감 (Verification of Torque Disturbance Modeling of CMG Gimbal and Its Torque Ripple Reduction using Feed-Forward Control)

  • 이준용;오화석
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.27-34
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    • 2018
  • CMG의 발생 토크는 김블의 각속도에 비례하고 위성의 자세제어에 직접적인 영향을 미치기 때문에 김블의 토크 리플 저감이 필요하다. 본 논문에서는 토크 리플의 발생 원인을 베어링에 의한 마찰 불균형, 모터의 자기장과 상전류 불균형으로 가정하여 이를 수학적으로 모델링한다. 김블의 정속 구동 데이터를 통해 모델링의 파라미터를 추정하고 이를 이용하여 피드포워드 제어로 적용할 경우 영향성을 분석한다. 시뮬레이션을 통해 토크 리플과 각속도 변동이 저감되는 것을 확인하여 외란 모델링을 이용한 외란 저감 기법을 제시한다.

다상 BLDC 모터 드라이브 시스템의 개방 고장 시 효율 향상이 고려된 토크 리플 저감 대책 (Torque Ripple Reduction Method With Enhanced Efficiency of Multi-phase BLDC Motor Drive Systems Under Open Fault Conditions)

  • 김태윤;서용석;박현철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.33-39
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    • 2022
  • A multi-phase brushless direct current (BLDC) motor is widely used in large-capacity electric propulsion systems such as submarines and electric ships. In particular, in the field of military submarines, the polyphaser motor must suppress torque ripple in various failure situations to reduce noise and ensure stable operation for a long time. In this paper, we propose a polyphaser current control method that can improve efficiency and reduce torque ripple by minimizing the increase in stator winding loss at maximum output torque by controlling the phase angle and amplitude of the steady-state current during open circuit failure of the stator winding. The proposed control method controls the magnitude and phase angle of the healthy phase current, excluding the faulty phase, to compensate for the torque ripple that occurs in the case of a phase open failure of the motor. The magnitude and phase angle of the controlled steady-state current are calculated for each phase so that copper loss increase is minimized. The proposed control method was verified using hardware-in-the-loop simulation (HILS) of a 12-phase BLDC motor. HILS verification confirmed that the increase in the loss of the stator winding and the magnitude of the torque ripple decreased compared with the open phase fault of the motor.

틸팅 열차 추진시스템의 제어 알고리즘에 관한 연구 (A Study of propulsion control algorithm of Tilting Train eXpress)

  • 김형철;최재호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.800-805
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    • 2005
  • In this study, control schemes are proposed for a propulsion system of TTX(Tilting Train eXpress). In developed traction converter, unity power factor control, compensation method of dc link voltage have been applied. Output current of converter contains harmonic ripple at twice input ac line frequency, which causes a ripple in the dc link voltage so that beatless control is developed in inverter system to reduce the pulsating torque current. This system is verified by the system modelling and prototype test.

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SRM의 가변 속도 제어를 위한 스윗칭 기법에 관한 연구 (A Study on the Switching Strategy of SRM for Variable Speed Control)

  • 이태규;허욱열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1044-1046
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    • 1993
  • This paper describes a switching strategy for variable speed control and low torque ripple of Switched Reluctance Motor(SRM). The main advantage of this strategy is simple control. Therefore it can be constructed easily. And a design principle of SRM is represented for the proposed switching strategy. The proposed switching method is tested by simulation and experiment on various SRM type. As a result, The SRM drive with the proposed scheme is effective in reducing the torque ripple and variable speed control.

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Module Phase Set Shift를 이용한 선형 동기 전동기의 추력 리플 저감 설계 (Design of Linear Synchronous Motor for Thrust Force Ripple Reduction using Module Phase Set Shift)

  • 유광현;이형우;조수연;오세영;함상환;임종빈;안한웅;이주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.848-849
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    • 2011
  • Rotating machines are using gears to change the rotary motion into the linear motion, on the other hand, linear motors have a accurate position control and excellent dynamic characteristics because of generating a thrust force directly. But the important problem, one of the linear motor is a high thrust force ripple. Thrust force ripple has a bad effect on the position accuracy and the dynamic characteristics, so it is necessary to reduce the thrust force ripple. Cogging is one of the cause that affect thrust force ripple. Cogging has some connection with the GCD between pole pitch and teeth pitch It is proposed method to reduce a thrust ripple of the linear motor that chamfering, skew, and so on. In this paper, the module phase set shift(MPSS) is used to reduce a thrust force ripple that has a similar effect to skew. And propose a method that reduce a thrust force ripple more by use of chamfering.

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BLDC 전동기의 토크리플 저감을 위한 새로운 전류제어 알고리즘에 대한 연구 (A New Current Control Algorithm for Torque Ripple Reduction of BLDC Motors)

  • 김태성;안성찬;현동석
    • 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.

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마찰력 및 리플력 추정을 통한 리니어 모터의 비선형 적응제어 (Nonlinear Adaptive Control for Linear Motor through the Estimation of Friction Forces and Force Ripples)

  • 김홍빈;이병휘;한상오;허건수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권1호
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    • pp.18-25
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    • 2007
  • Linear motor is easily affected by load disturbance, force ripple, friction, and parameter variations because there is no mechanical transmission to reduce the effects of model uncertainties and external disturbance. These nonlinear effects have been reduced for high-speed/high-accuracy position control either through the better motor design or via the better control algorithm that can compensate the nonlinear effects. In this paper, a nonlinear adaptive control algorithm is designed and applied for the position control of permanent magnet linear synchronous motor. In order to estimate and compensate the nonlinear effects such as friction and force ripple, the estimation and the nonlinear adaptive control laws are derived based on the virtual control input and a suitable Lyapunov function. The proposed controller is evaluated through the computer simulations. The control algorithm is also implemented to a DSP board and interfaced to the PMLSM for verifying the realtime control performance.