• 제목/요약/키워드: Sensorless 제어

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직접토크제어에 의한 위치검출기 없는 리럭턴스 동기전동기의 고성능 제어시스템 (A High-Performance Position Sensorless Control System of Reluctance Synchronous Motor with Direct Torque Control)

  • 김민회;김남훈;백원식
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.81-90
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    • 2002
  • 본 논문은 직접토크제어에 의한 리럭턴스 동기 전동기의 위치센서 없는 고성능 제어시스템을 제안한다. 이 시스템은 고정자 자속관측기, 속도/토크 관측기, 두 개의 디지털 히스테리시스 제어기, 최적 스위칭 룩업 테이블, IGBT 전압형 인버터, 그리고 TMS320C31 DSP보드로 구성된다. 넓은 속도 범위에서의 안정된 응답특성을 얻기 위해서 전동기 단자에서 얻어진 전압과 전류를 사용하는 폐루프 자속관측기를 사용하였다. 개발된 고성능 속도제어 시스템의 동특성을 검증하기 위해서 1.0[kW] 리럭턴스 동기 전동기를 사용하여 시뮬레이션과 실험을 수행한 결과 저속영역과 고속영역 모두 우수한 동특성을 얻을 수 있었다.

고전력 동기전동기용 3레벨 인버터를 위한 센서리스 자속 기준 제어 설계 (Sensorless Field-Oriented Control Design for High-Power 3-Level PMSM Drive Inverter)

  • 조현태;김예린
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.395-396
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    • 2017
  • 차세대 고속 이동수단에 필요한 고전력 전동기에 대한 관심이 꾸준히 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 고전력 동기전동기(PMSM) 구동에 필요한 전력 인버터의 제어 및 센서리스 제어기법을 적용한 자속 기준 제어(Field-oriented control)를 시뮬레이션을 통해 입증하였다. 고전력에서 인버터 스위치의 전력부담을 줄이기 위해 3-레벨 인버터를 설계하고, 벡터 제어 SVPWM 방식을 적용하였으며 고전력 및 고속 PMSM의 파라미터에 맞추어 센서리스(sensorless) 제어기를 설계하였다. 센서리스 제어에는 모델 기준 적응 시스템(MRAS)을 통해 속도 및 위치를 예측하여 모터를 제어하는 방식을 적용하였다. 가속시 5초간 가가속도 값을 적용하여 필요 토크 및 속도제어를 Matlab/Simulink에서 설계 및 구현하고, 예측속도와 실제 모터속도는 최대 0.01 rad의 오차를 나타났고, 67초 동안 목표 속도 500 rad/s까지 가속함을 확인하였다.

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가변 전압기와 역기전력 차동방식을 이용한 센서리스 BLDC 전동기 드라이버 설계 (Design of Sensorless BLDC Motor Driver Using Variable Voltage and Back-EMF Differential Line)

  • 이명석;공경철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.910-916
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    • 2015
  • A sensorless motor control scheme with conventional back-Electro Motive Force (EMF) sensing based on zero crossing point (ZCP) detection has been widely used in various applications. However, there are several problems with the conventional method for effectively driving sensorless brushless motors. For example, a phase mismatch of 30 degrees occurs between the ZCP and commutation time. Additionally, most of the motor speed/current controls are achieved based on a pulse width modulation (PWM) method, which generates significant noise that distracts the back-EMF sensing. Due to the PWM switching, the ZCP is not deterministic, and thus the efficiency of the motor is reduced because the phase transition points become uncertain. Moreover, the motor driving performance is degraded at a low speed range due to the effect of PWM noise. To solve these problems, an improved back-EMF detection method based on a differential line method is proposed in this paper. In addition, the proposed sensorless BLDC driver addresses the problems by using a variable voltage driver generated from a buck converter. The variable voltage driver does not generate the PWM switching noise. Consequently, the proposed sensorless motor driver improves 1) the signal-to-noise ratio of back-EMF, 2) the operation range of a BLDC motor, and 3) the torque characteristics. The proposed sensorless motor driver is verified through simulations and experiments.

모델기준적응제어 및 직접토크제어 시스템을 이용한 유도전동기의 센서리스 속도제어 (Sensorless Speed Control of Induction Motor using Model Reference Adaptive Control and Direct Torque Control System)

  • 김성환;정범동;윤두오;이성근;오세진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.2708-2715
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    • 2012
  • 본 논문은 모델기준적응제어 및 직접토크제어 방식을 이용한 새로운 유도전동기의 센서리스 속도제어 방법을 제안한다. 모델기준적응제어는 기준모델과 조정모델을 설정하고 이들의 출력을 비교하여 조정모델 및 제어를 위한 속도 추정값을 얻는 제어법이다. 그리고 직접토크제어는 토크와 자속을 독립적으로 제어하는 방법으로 토크, 자속 지령치와 전동기 고정자 전압, 전류 값을 이용해 추정한 토크, 자속을 비교하여 히스테리시스 밴드를 거쳐 그 오차를 가장 최소화하기 위한 전압벡터를 선정하여 출력하는 방법이다. 본 논문에서는 제안한 방식의 이론적인 배경 및 타당성에 대해 기술하였으며 모의실험을 통해 제안된 방식의 우수성을 검증하였다.

영구 자석 매립형 BLDC Motor의 Sensorless 제어기 설계 (Design of Sensorless Controller for Interior Permanent-Magnet BLDC Motor)

  • 김학원;안준호;양순배;조관열;김정철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.79-83
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    • 1997
  • The inverter fed BLDC(Brushless DC) motor has been increasingly applied to industry and home appliances due to the advance of power electronics and permanent magnet technology, and its high efficiency and good acoustic noise characteristics. The BLDC motor and drives, however, require the rotor position sensors that may cause some problems such as the high cost and space. In this paper, sensorless algorithm for an interior permanent magnet BLDC motor is proposed. The maximum torque per ampere operation with advance angle considering load torque and speed was simulated and verified through the experiment.

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dSPACE를 이용한 유도전동기의 속도센서리스 벡터제어 (Speed Sensorless Vector Control of Induction Motor using dSPACE)

  • 이동민;지준근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.163-165
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    • 2006
  • This paper presents a implementation of speed sensorless vector control algorithm of induction motor using MATLAB/SIMULINK amd dSPACE DSl104 R&D board. The estimation of rotor flux linkage and rotor speed is carried out using model reference adaptive system(MRAS) method. Estimated rotor speed is used to speed controller of induction motor. Simulation results are presented to confirm speed sensorless vector control algorithm.

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개선된 순시무효전력 보상기를 이용한 IPMSM의 센서없는 속도제어 (A Sensorless Control of IPMSM using the Improving Instantaneous Reactive Power Compensator)

  • 나재두
    • 전기학회논문지
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    • 제67권10호
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    • pp.1303-1307
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    • 2018
  • A improving sensorless compensator for the IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) drive system is proposed. Generally, the motor drive system is required the robust parameter variation and disturbance. The speed estimation methods of the conventional IRP(Instantaneous Reactive Power) compensator is improved by the speed estimation techniques of the current model observer with the proposed instantaneous reactive power compensator. Performance evaluations of the novel speed error compensator and sensorless control system are carried out by the experiments.

영구자석 동기 전동기의 염가형 센서리스 제어회로 (A Low cost Sensorless Control Circuit for Permanent Magnet Synchronous Motor)

  • 양순배
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.434-438
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    • 2000
  • In this paper the low cost sensorless control circuit for a PM synchronous motor without the mechanical rotor position sensors is presented. The sensorless control algorithm and position detection circuit for the sinusoidal current wave drive is more complex than that of the rectangular current wave drive. The proposed position sensing circuit is composed of an operational amplifier and several passive elements. The design procedures for getting the optimal parameters for the position sensing circuit are presented. The performance of the proposed algorithm is verified through the simulations and experiments.

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자속추정기를 이용한 유도전동기 센서리스 벡터제어 (Sensorless Vector Control of Induction Motor Using the Flux Estimator)

  • 김경서;조병국
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제52권2호
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    • pp.87-92
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    • 2003
  • This paper presents a flux estimator for the sensorless vector control of induction motors. The proposed method utilize the combination of the voltage model based on stator equivalent model and the current model based on rotor equivalent model, which enables stable estimation of rotor flux in high speed region and in low speed region. The dynamic performance of proposed method is verified through the experiment. The experimental results show that motors ran easily start even under 150[%] load condition and operate continuously below 0.5[Hz].

IPMSM의 고성능 드라이브를 위한센서리스 벡터제어 (Sensorless Vector Control for High performance Drive of IPMSM)

  • 이정철;정동화
    • 전기학회논문지P
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    • 제51권3호
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    • pp.126-131
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    • 2002
  • This paper is proposed to position and speed control of interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM) drive without mechanical sensor. The rotor position, which is an essential component of any vector control schemes, is calculated through the instantaneous stator flux position and an estimated flux value of rotating reference frame. A closed-loop state observer is implemented to compute the speed feedback signal. The validity of the proposed sensorless scheme is confirmed by simulation and its dynamic performance is examined in detail.