• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.420-421
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• 2018

본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)를 위한 센서리스 제어방법을 실험을 통해 검증하고자 한다. 동기전동기의 벡터제어를 위하여 엔코더나 레졸버를 이용하면 비용이 증가할 뿐만 아니라 유지 보수가 필요하기 때문에 동기전동기의 센서리스 모터제어 기법이 요구되고 있다. 또한, 동기전동기의 센서리스 모터 제어를 위해서는 정확한 회전자의 위치와 속도가 필요하므로 본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 수학적 모델을 통하여 위치와 속도를 추정한다. 회전 중 발생하는 역기전력을 통해 추정 위치 오차를 얻으며, 추정 오차가 0이 되도록 추정기를 구성하여 이를 실험을 통해 검증하였다.

• Journal of Industrial Technology
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• v.31 no.A
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• pp.129-133
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• 2011

In this paper, a surface mounted permanent magnet synchronous motor(SPMSM) drive system for industrial sewing machine was developed. Even through a lowr-esolution encoder is used for a low cost, using a full order observer enables to estimate accurate speed and position. And it also compensates a disturbance torque caused by the belt between a load and a motor. In order to control precisely stop positions of a needle, a speed trajectory is calculated from the acceleration pattern which is obtained from the position reference. The performance of the developed system is verified by experimental results.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.41 no.7
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• pp.723-734
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• 1992

In this paper, the characteristics of IPMSM(Interior-type Permanent Magnet Synchronous Motor) are simulated using 2-D. finite element method. This paper deals with the following characteristics : air gap flux density considering skew, back e.m.f., torque and inductance. Back e.m.f. is calculated using the flux obtained from the vector potential of FEM solution. Torque is calculated using improved Maxwell stress tensor method and current angle which is obtained from the controller. Direct axis inductance and quadrature axis inductance are also calculated using energy perturbation method. Computed results are found in satisfactory agreement with experimental ones. This method also can be applied for the computation and analysis of the characteristics of SPMSM, current-excited synchronous motor and reluctance motor.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• v.13 no.1
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• pp.160-167
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• 2018

This paper analyzed the effect of temperature on the permanent magnet flux and output torque. The major parameter which will impact the torque control accuracy of a surface mounted permanent magnet motor is the variation of the permanent magnet temperature. In addition, the temperature variation of the permanent magnet will also influence the maximum torque per ampere of the motor. To analyze the effect of temperature on the permanent magnet, the rotor of the motor was directly heated to measure the temperature and the permanent magnet flux was measured. As a result, the output torque of the motor decreases as the temperature of the rotor permanent magnet increases. Therefore, this paper proposes a technique to compensate the phase current of the motor by estimating permanent magnet flux, and it is proved through theoretical basis and several experiments.

• Journal of Power Electronics
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• v.12 no.6
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• pp.904-911
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• 2012

This paper presents a fuzzy adaptive speed controller that guarantees a fast dynamic behavior and a precise trajectory tracking capability for surfaced-mounted permanent magnet synchronous motors (SPMSMs). The proposed fuzzy adaptive control strategy is simple and easy to implement. In addition, the proposed speed controller is very robust to system parameter and load torque variations because it does not require any accurate parameter values. The global stability of the proposed control system is analytically verified. To evaluate the proposed fuzzy adaptive speed controller, both simulation and experimental results are shown under motor parameter and load torque variations on a prototype SPMSM drive system.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.156-157
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• 2017

본 논문은 전차원 자속 관측기를 이용한 대용량 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 센서리스 제어 기법을 제안한다. 기존의 전차원 자속 관측기를 사용한 제어 방식은 IPMSM의 자속 모델을 표면 부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)의 자속 모델처럼 해석하기 때문에 추정되는 회전각의 오차가 발생한다. 특히 릴럭턴스 토크가 큰 대용량 IPMSM 구동 시에는 회전각 오차가 크게 나타나므로 단위 전류당 발생하는 최대토크를 감소시켜 정밀한 MTPA 제어가 불가능하다. 제안하는 알고리즘은 전차원 자속 관측기를 통해 추정된 회전각의 오차를 보상하여 대용량 IPMSM의 정밀한 센서리스 제어를 가능하게 한다. 제안하는 기법의 타당성은 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 기존의 알고리즘과 비교하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.376-377
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• 2019

본 논문에서는 교류 전동기 구동 시스템에서 인버터의 입력전력 추정 기법을 제안하였다. 인버터의 입력전력 정보를 얻기 위해서는 DC link 전압 센서 및 입력전류 센서와 같은 측정 장치가 요구되는데, 전동기의 상전류 정보 및 인버터의 스위칭 패턴을 이용하면 입력전류 센서를 사용하지 않고 인버터의 입력전력을 추정할 수 있다. 1kW SPMSM(Surface mounted Permanent Magnet Synchronous Motor) 구동 시뮬레이션 및 실험을 통해 입력전력 추정 기법의 유효성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.404-405
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• 2019

본 논문에서는 PMSM(Permanent magnet synchronous motor)의 MTPA(Maximum Torque Per Ampere) 운전을 고려한 V/f 제어 시 안정화 기법에 대해 제안한다. PMSM은 V/f 제어 시 부하 변동에 따라 탈조할 가능성이 있다. 제안된 기법은 안정도 개선을 위해 추정된 q축 전류를 이용하여 부하 변동정보를 얻고 이를 바탕으로 고정자 주파수를 변동하여 회전자 속도가 동기속도를 유지할 수 있는 안정화 기법을 적용하였다. 제안된 안정화 기법으로 저속 영역부터 약자속 영역까지 부하변동에도 안정적인 운전이 가능하도록 하였다. 1kW SPMSM의 모의실험을 통하여 제안된 기법의 효용성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.403-404
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• 2020

본 논문에서는 단일 2-level 3-leg 전압형 인버터를 사용하여 직렬 연결된 3상 및 단상 표면부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)를 가변속 운전하는 기법을 제안한다. 일반적으로 두 영구자석 동기전동기를 독립적으로 가변속 운전하기 위해서는 각각의 인버터가 필요하지만, 본 논문은 옵셋(Offset) 전압을 사용한 전압 펄스 폭 변조(PWM) 방식으로 인버터를 제어하여 단일 인버터를 사용한 3상 및 단상 전동기 동시 운전이 가능하다. 제안된 방식은 전력용 반도체 소자 수를 줄여 전동기 구동시스템의 가격을 절감시킬 수 있으며, PLECS 시뮬레이션을 통하여 제안된 토폴로지의 유효성을 검증하였다.

• IEMEK Journal of Embedded Systems and Applications
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• v.18 no.5
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• pp.209-215
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• 2023

This study proposes an AC servo motor control program structure and its implementation method to efficiently integrate 13 types of additional compensation algorithms into the basic FOC (field-oriented control) algorithm program. Various compensation algorithms are necessary to enhance the stability and performance of machine tools by compensating for interference from disturbances and vibrations. Each compensation algorithm is implemented as a separate, independent function and called from a switch-case statement in the ISR (interrupt service routine) of the PWM (pulse-width modulation) device. The advantages of this approach include facilitating not only debugging and testing but also reducing the possibility of errors during the program development phase. Thus, it is easy to add and activate each specific compensation algorithm for the program update during the program operation phase. The implemented motor control program was experimented with a single-axis feed shaft testbed driven by a commercial AC servo motor control drive board and a 750 Watts SPMSM (surface-mounted permanent magnet synchronous motor), and the results verified its normal operation and performance improvement.