• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권3호
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• pp.530-543
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• 2013

This paper describes a control scheme of speed sensorless fuzzy direct torque control (FDTC) of permanent magnet synchronous motor for electric vehicle (EV). Electric vehicle requires fast torque response and high efficiency of the drive. Speed sensorless FDTC In-wheel PMSM drives without mechanical speed sensors at the motor shaft have the attractions of low cost, quick response and high reliability in electric vehicle application. This paper presents a new approach to estimate the speed of in-wheel electrical vehicles based on Model Reference Adaptive System (MRAS). The direct torque control suffers in low speeds due to the effect of changes in stator resistance on the flux measurements. To improve the system performance at low speeds, a PI-fuzzy resistance estimator is proposed to eliminate the error due to changes in stator resistance. High performance sensorless drive of the in-wheel motor based on MRAS with on line stator resistance tuning is established for four motorized wheels electric vehicle and the whole system is simulated by matalb/simulink. The simulation results show the effectiveness of the new control strategy. This proposed control strategy is extensively used in electric vehicle application.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.615-619
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• 2000

This paper presents an implementation of digital motion control system of Surface Permanent-Magnet Synchronous Motor(SPMSM) vector drives with a direct torque control(DTC) using the 16bit DSP TMS320F240 The DSP controller enable enhanced real time algorithm and cost-effective design of intelligent control for motors which can be yield enhanced operation fewer system components lower system cost increased efficiency and high performance The system presented are stator flux and torque observer of stator flux feedback model that inputs are current and voltage sensing of motor terminal and angle for a low speed operating area two hysteresis band controllers an optimal switching look-up table and IGBT voltage source inverter by using fully integrated control software. The developed control system are shown a good motion control response characteristic results and high performance features using 1.0Kw purposed servo drive SPMSM.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권1호
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• pp.146-157
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• 2019

The inverter is an essential part of permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive systems. The performance of an inverter is greatly influenced by its modulation strategy. Using a proper management of modulation strategies can guarantee high performance from a PMSM under various speed conditions. Switching between modulations is a pivotal technique that determines the performance of a PMSM. Most works on hybrid methods focus on two-level induction motors drive systems. In this paper, in order to improve the performance of PMSMs under various speed conditions, a hybrid method of a pulse width modulation (PWM) control scheme based on a neutral-point-clamped (NPC) three level topology was proposed. This hybrid PWM modulation comprised space vector PWM (SVPWM) and selective harmonic elimination PWM (SHEPWM). Under low speed conditions, the SVPWM is employed to cause the PMSM to start smoothly, and to obtain a rapid response from the control system. Under high speed conditions, the SHEPWM is employed to reduce the switching frequency and to eliminate particular current harmonics. Moreover, the harmonic characteristics of different modulations are analyzed to obtain a smooth transition between the SHEPWM and the SVPWM. Experimental and simulation results indicated the effectiveness of the proposed control method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.144-146
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• 2007

Interior Permanent Magnet Synchronous Motors(IPMSM) are expanding the application extent for industrial applications. Because that High efficiency and wide speed range are required in applications of electric vehicles, spindle drives and compressors and so on. The performance of IPMSM are deeply affected by the current phase control. Therefore, this paper deals with the analysis of the torque performance according to the variation of the current phase angle.

• 전기학회논문지
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• 제62권6호
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• pp.750-755
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• 2013

In-wheel motor system gets the driving force from direct-driven motor in the wheel of electric vehicle. It is known as good system for vehicles, from an efficiency, packaging, handling and safety. This paper describes motor and inverter technologies, system configuration and control algorithms for in-wheel type electric vehicle. It is necessary to control on an interrelation perspective because this system drives two motors at same time. In system design, IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) including a wide operating range and high-speed rpm is used and flux weakening control is performed in constant power range. Under the torque command from the host controller, auto control box, inverter's output torque is calculated with using torque estimation technique and applied to actual vehicle driving system. It is verified that the configuration and the algorithm are suitable for the in-wheel motor system.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권3호
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• pp.243-254
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• 2014

고속 저토크 표면 부착 영구자석형 동기 전동기의 운전 안정성 확보를 위하여 과속도 및 과부하 영역에서 전동기 코일 온도 예측이 필수적이다. 0.35mm 의 S18, S08 등급인 35PN440, 35PN220 그리고 0.15mm 의 저손실 재료인 15HTH1000 으로 제작된 고정자 철심을 포함하는 전동기의 정격 구동 조건에서 손실 및 코일 온도를 측정하여 과속도 및 과부하 영역의 손실 및 열저항을 예측하고 열전달 모델링을 수행하였다. 이의 검증을 위하여 무부하 과속도 영역에서 계산된 코일 온도와 실험값을 비교하여 6.4%이하로 일치하였다. 35PN440 을 적용한 전동기에 비하여 15HTH100 을 적용한 전동기는 무차원 회전속도 0.9, 부하율 3.0 일 때 철손실이 84.4% 로 감소하였고, 무차원 코일 온도 1.0 을 기준으로 출력이 85.2% 향상되었다. 정격 구동 영역의 손실 측정 및 열전달 모델링으로 과부하 및 과속도 영역에서 철심재질에 따른 코일 온도 변화 및 전동기 출력 개선량을 정확하게 예측할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.1-7
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• 2018

전기자동차용 전동기는 운전모드에 따라 효율특성이 차이가 나기 때문에 저속 및 고속의 운전모드에서 고효율특성을 평가하기 위한 연구는 매우 중요하다. 따라서 전기자동차 구동용 전동기의 고토크 및 고출력 밀도, 고효율특성을 변경할 수 있는 설계 방안이 필요하다. 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기의 고정자와 회전자의 직경비를 각각 0.62, 0.65, 0.68로 변경 설계하여 전 운전구간의 효율특성과 시내 및 고속도로 운전모드에서의 평균효율특성을 분석하였다. 전 운전구간의 효율특성을 분석한 결과, 직경비가 증가할수록 고효율 구간이 저속 저토크 구간으로 이동하고, 직경비가 감소할수록 고효율 구간이 고속 저토크 부근으로 이동함을 확인하였다. 시내 및 고속도로 운전모드에서의 평균효율특성을 분석한 결과, 직경비 0.68 모델이 직경비 0.63 및 0.65 모델보다 평균효율이 높게 분석되었으며 시내 및 고속도로 주행모드에 적합함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.243-248
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• 2014

영구자석 선형 동기 전동기는 회전기기에 비해 구조적으로 간단하여 보수 점검이 용이하고 정밀, 고속, 고추력화 등의 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 반송경로 전장에 전기자를 설치해야 하는 구조적 특성으로 인해 반송경로가 길어지면 길어질수록 초기 설치비용이 상승하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 전기자를 분산시켜 배치하는 방식을 제시하였으나 전기자를 분산시켜 배치할 경우 전기자 양 끝단에는 구조상 반드시 단부가 존재하게 되며 이러한 단부는 추력 맥동을 야기하는 코깅력을 크게 발생시켜 기기의 소음과 진동 및 기기의 성능 저하의 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 기기의 운전특성을 향상시키기 위해 전기자의 스큐에 따른 단부특성을 3D FEM 수치해석을 이용하여 파악하고 단부 코깅력을 가장 저감시키는 전기자 스큐를 제안하고자 한다.