• Title/Summary/Keyword: Rotor position Estimation

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Estimation of Initial Rotor Position and Measurement of Inductances for MTPA Operation in a Wind Power System using IPMSM (매입형 영구자석 동기기를 이용한 풍력발전 시스템에서의 단위전류 당 최대 토크 운전을 위한 회전자 초기위치 추정 및 동기 인덕턴스 계측)

  • Kang, Yi-Kyu;Yoon, Dong-Keun;Jung, Hea-Gwang;Lee, Kyo-Beum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.197-199
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    • 2009
  • 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기기 (Interior Permanent Magent Synchronous Motor)를 이용한 풍력발전 시스템에서의 효과적인 단위 전류 당 최대 토크 (Maximum Torque Per Amper) 제어를 위해 필요한 파라미터인 영구자석 회전자의 초기위치 및 동기 인덕턴스를 측정하는 방법을 보인다. IPMSM을 이용한 풍력 발전 시스템의 경우 기동 토크를 제대로 발생 시키고, 돌극성으로 나타나는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 이용하기 위해서는 정확한 회전자의 초기위치 및 인덕턴스 값이 반드시 필요하다. 제안하는 고주파 입력 시험은 역기전력 성분이 발생하지 않아서 이때의 고정자 전류를 해석하여 모터의 회전 없이 현재의 회전자의 위치 및 인덕턴스 값을 측정할 수 있다. 실험 결과를 바탕으로 제안하는 방법의 타당성을 보인다.

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Simple Initial Rotor Position Estimation for Stable Startup of IPMSM Sensorless Control (IPMSM 센서리스 제어의 안정된 기동을 위한 간단한 초기회전자 추정기법)

  • Kim, Gun-Myoung;Park, Byoung-Gun;Jung, In-Soung;Hyun, Dong-Seok
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.210-211
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    • 2011
  • 이 논문은 역기전력을 기반으로 한 센서리스 제어 시에 향상 된 초기기동 성능을 위한 간단한 초기 회전자 위치추정 방법을 제시하였다. 제시된 추정방법은 전동기가 정지상태에서 전류와 인덕턴스의 반비례관계를 이용하여 회전자의 돌극성에 의한 고정자 각 권선의 인덕턴스의 변화로 생기게 되는 전류의 대소관계를 비교하여 초기 회전자 위치를 추정한다. 이 초기 회전자 위치추정 방법은 역기전력을 기반으로 한 센서리스 제어와 함께 구현되기가 쉽고 성공적인 초기기동으로 역회전이나 기동에 실패하지 않게 하며, 기존의 다른 인덕턴스에 의한 전류포화를 이용한 방법에 비해 빠르고 쉽다는 것이 장점이다. 또 다른 장점으로 이 방법은 외부적인 장치가 필요가 없고 모터의 변수들에 영향을 받지 않는다. 실험으로서 제시한 초기 회전자 위치추정의 방법을 증명하였다.

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Quasi-3D analysis of Axial Flux Permanent Magnet Rotating Machines using Space Harmonic Methods (공간고조파법을 이용한 축 자속 영구자석 회전기기의 준(準)-3D 특성 해석)

  • Choi, Jang-Young
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.60 no.5
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    • pp.942-948
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    • 2011
  • This paper deals with characteristic analysis of axial flux permanent magnet (AFPM) machines with axially magnetized PM rotor using quasi-3-D analysis modeling. On the basis of magnetic vector potential and a two-dimensional (2-D) polar-coordinate system, the magnetic field solutions due to various PM rotors are obtained. In particular, 3-D problem, that is, the reduction of magnetic fields near outer and inner radius of the PM is solved by introducing a special function for radial position. And then, the analytical solutions for back-emf and torque are also derived from magnetic field solutions. The predictions are shown in good agreement with those obtained from 3-D finite element analyses (FEA). Finally, it can be judged that analytical solutions for electromagnetic quantities presented in this paper are very useful for the AFPM machines in terms of following items : initial design, sensitivity analysis with design parameters, and estimation of control parameters.

The vector control performance analysis for driving the parallel connected induction motors (유도전동기 병렬 구동을 위한 벡터제어 제어성능분석)

  • Byun, Yeun-Sub;Bae, Chang-Han;Lee, Byung-Song;Kim, Young-Chol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.07d
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    • pp.2281-2283
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    • 2004
  • In this paper, we show the vector control performances for the parallel-connected motor drive system using the indirect vector control and the proposed vector control. The suggested estimation scheme of the rotor flux position is presented to reduce the sensitivity due to the load difference between the motors. To confirm the validity of the proposed control method, we compare the simulation results of the proposed control method with those of the conventional indirect vector control method. The simulation results show that the proposed control method is more effective for a change in the load torque.

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Indirect Vector Control of Induction Motor using Nonlinear Observer (비선형 관측기에 의한 유도전동기 간접 벡터제어)

  • 정삼용;이진섭;서진연;김동휘;최연옥;조금배
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 1998.07a
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    • pp.366-370
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    • 1998
  • Indirect vector control for induction motors requires the use of observers for estimation or observation of rotor flux magnitude and position. In this paper, authors discribe the induction motor vector control and introduce a nonlinear observer, named ELO(extended Luenberger Observer), without simulation results as a preliminary work for trial application. Normally, design of nonlinear observer need coordinate transfromation and linearization through solving the partial different equation. However, ELO requires minimal solution of nonlinear partial differential equation. Simulation was performed by under the enviroment of Matlab and Simulink without the proposed observer because we are still working. Simulation was performed with conventional flux observer, a dc-ac inverter by SVPWM technique, a vector controller armed with multiple PI controllers

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Performance Enhancement of Sensorless Drive for Brushless DC Motors using Digital Filter (디지틀 필터를 이용한 브러시리스 직류 전동기용 센서리스 드라이브의 성능 향상에 관한 연구)

  • Yeo, Hyeong-Gi;Kim, Tae-Hyeong;Park, Jeong-Bae;Lee, Gwang-Un;Yu, Ji-Yun
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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    • v.48 no.2
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    • pp.63-68
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    • 1999
  • This pper describes a digital sensorless drive of permanent magnet brushless DC motors. In order to detect in real time the rotor positions of which Emf becomes zero, terminal voltages are sampled during PWM duty cycle. This method generates detection error in indirect sensed position, which is the harmonic component of PWM frequency. In this paper, the drive adopted Butterworth low pass filter for rejection of the sensing error and for accurate estimation of commutation time. Analytical design process of the digital filter is proposed and the experimental results show that the performance of the proposed sensorless drive is superior to that of the sensorless drives without filterint.

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Estimation of Rotor Position for Sensorless Control of Active Magnetic Bearing (자기 베어링의 센서리스 제어를 위한 회전축 위치 추정)

  • Yim, Jung-Sik;Kim, Jang-Hwan;Sul, Seung-Ki;Ahn, Hyung-Jun;Choi, Sang-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.11d
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    • pp.15-17
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    • 2002
  • 자기 베어링을 구동하는 코일은 회전축의 위치 정보를 가지고 있다 따라서 코일의 인덕턴스를 알 수 있으면 위치 센서를 쓰지 않고도 회전축의 위치를 알아낼 수 있다. 본 논문에서는 코일에 고주파 신호를 주입하여 인덕턴스를 알아내고, 이를 통해 회전축의 위치를 추정하는 방법을 제안하고. 실험을 통해 이를 검증한다.

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Inductance Calculation in a Switched Reluctance Motor using Permeance Method (퍼미언스 방법을 이용한 스위치드 릴럭턴스 전동기의 인덕턴스 산정)

  • Lee, Cheewoo
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.61 no.12
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    • pp.1836-1842
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    • 2012
  • Torque is proportional to the rate of change of inductance in a switched reluctance motor (SRM), and hence, phase inductance is an important parameter in determining the behavior of an SRM. Therefore, the accurate prediction of inductance with respect to rotor position makes a significant contribution to designing an SRM and its analytical approach is not straightforward due to nonlinear flux distribution. Although several different approaches using a finite element analysis (FEA) or curve-fitting tool have been employed to compute phase inductance [2-5], they are not suitable for a simple design procedure because the FEA necessitates a large amount of time in both modeling and solving with complexity for every motor design, and the curve-fitting requires the data of flux linkage from either an experimental test or an FEA simulation. In this paper, phase inductance is predicted by means of a permeance method, and the proposed approach is analytically verified in terms of the accuracy of estimated inductance compared to inductance obtained by FEA.

Initial Rotor Position Estimation of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor using Least Squares Method and Self-Inductance Saturation (최소자승법과 자기 인덕턴스 포화현상을 이용한 매입형 영구자석 동기전동기의 초기 위치 추정)

  • Kim, Keon Young;Shin, Hye-Ung;Lee, Kyo-Beum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.158-159
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    • 2017
  • 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기를 위치센서 없이 기동하기 위해 회전자의 초기 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 자기 인덕턴스의 포화현상에 따른 고정자 전류를 해석하고 최소자승법을 통해 회전자의 초기 위치를 추정한다. 전 구간에서 회전자의 초기 위치와 극성을 정확하게 알아낼 수 있어 돌극성 때문에 나타나는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 전동기 정수에 영향을 받지 않으므로 다양한 전동기 구동 시스템에 적용할 수 있으며, 추가적인 하드웨어가 필요하지 않아 경제적이다. 제안하는 방법의 유효성과 우수성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

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A vector control method for parallel connected induction motor (유도전동기 병렬구동에서의 벡터제어)

  • Byun, Yeun-Sub;Wang, Jong-Bae;Lee, Byung-Song
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07d
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    • pp.2161-2163
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    • 2003
  • This Paper presents a vector control method for the parallel-connected motor drive system. The new estimation scheme of rotor flux position is presented to reduce sensitivity due to load difference between the motors. To confirm the validity of the proposed control method, we compare a simulation result of the proposed control method with that of the conventional indirect vector control method. The simulation results show that the proposed control method is more effective step change in load torque.

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