• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.148-151
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• 2007

본 논문은 표면 부착형 영구자석 동기전동기 벡터제어 시스템의 속도 및 전류제어와 과변조 기법을 MATLAB/SINULINK의 TI C2000 임베디드 타겟을 이용한 모델기반 제어기 설계방법으로 구현하였고, Mathwork사에서 제공하는 Demo 프로그램의 속도 및 전류제어와 과변조 기법을 비교하여 보았다. 먼저 각 제어기에 대한 구조를 설명하고, 각각의 응답에 대한 시뮬레이션과 실험을 통해 비교 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.349-356
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• 2021

Permanent magnet synchronous motors are mainly used in the traction of electric vehicle and home application products including air-conditioners and refrigerators. For sensorless control without rotor position sensors, I-F control is applied for initial starting at low speeds, and mode is changed to sensorless control when the rotor speed is sufficiently accelerated for estimating rotor position. When the mode is changed to the sensorless control from the open-loop starting, the initial integral value of the speed controller should be considered by load condition; otherwise, the transition to sensorless control may fail. The sensorless transfer algorithm of PM synchronous motor based on load condition for smooth transition is proposed. The performance of the proposed sensorless transfer algorithm was verified by experiments.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.92-98
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• 2019

Accurate estimation of motor parameters is required in some motor control applications. For example, the value of stator resistance is required for stator flux-oriented control mostly used in doubly fed induction generator systems. Stator resistance is not a constant value and continuously changes due to the rise in temperature during motor operation. Estimation errors degrade the control performance. Hence, this study proposes a simple stator resistance estimation method. In this scheme, the differential components of voltage and current values are used to eliminate the dead-time effect, and Kalman filter algorithm is applied to reduce the error according to measurement noise. Simulation and experimental results obtained with a permanent magnet motor show the validity of the proposed algorithm.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.181-182
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• 2018

본 논문에서는 전압 피드백 보상에 의한 동적 과변조 기법의 성능 향상 방법을 제안한다. 전동기 구동 시스템에서 인버터는 선형 변조 영역에서 동작할 경우 단순히 전압 이득이 1인 전압 증폭기로 볼 수 있다. 그러나 과변조 영역에서는 기존의 동적 과변조 기법 적용 시 지령 전압에 대한 인버터 출력 전압의 비선형성으로 인해 전압 이득이 1보다 작아진다. 따라서 과변조 성능이 저하되는데 본 논문에서는 제한된 전압을 피드백 보상하여 과변조 성능을 향상시켰다. 이로 인해 구동 전동기의 출력 토크 성능 및 전류 제어 동특성이 향상될 수 있다. 제안된 방법을 800W PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 약자속 제어에 적용하여 그 효용성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.187-188
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• 2018

본 논문에서는 영구자석 동기 전동기의 온도 변화를 인공신경망을 통해 예측 및 추정하는 방법을 제시한다. 고정자와 회전자의 온도와 속도, 토크를 입력으로 하여 다음 샘플링 주기까지의 온도 변화를 출력하는 인공 신경망이 제시되었다. 여러 운전점에서 수집된 온도 데이터를 사용하여 훈련된 신경망은 임의의 온도를 시작 온도로 설정하고 출력인 온도 변화를 적분하여 현재의 온도를 추정한다. 제시된 방식은 시뮬레이션을 통해 검증되었고 훈련에 사용되지 않았던 운전경로에 대해 항상 $2^{\circ}C$ 이하의 추정 오차 성능을 보였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권2호
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• pp.497-508
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• 2019

The predictive speed control (PSC) strategy can realize the simultaneous control of speed and current by using one cost function. As a model-based control method, the performance of the PSC is vulnerable to model mismatches such as load torque disturbances and parameter uncertainties. To solve this problem, this paper presents a robust predictive speed control (RPSC) strategy for surface-mounted permanent magnet synchronous motor (SPMSM) drives. The proposed RPSC uses extended state observers (ESOs) to estimate the lumped disturbances caused by load torque changes and parameter mismatches. The observer-based prediction model is then compensated by using the estimated disturbances. The introduction of ESOs can achieve robustness against predictive model uncertainties. In addition, a modified cost function is designed to further suppress load torque disturbances. The performance of the proposed RPSC scheme has been corroborated by experimental results under the condition of load torque changes and parameter mismatches.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.104-111
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• 2018

본 논문은 무급유식 공기 압축기가 널리 확산됨에 따라 영구자석형 동기 모터를 이용한 고효율 공기 압축기의 센서리스 제어에 관한 논문이다. 공기 압축기는 특성상 위치 센서를 설치하기 어려운 문제를 가지고 있다. 영구자석형 동기모터를 가변속 제어하기 위해서는 회전자의 위치를 파악하기 위한 위치센서가 필수적이다. 따라서 영구자석형 동기모터를 압축기에 활용하기 위해서는 센서리스제어가 필수적이다. 센서리스제어 방식으로 널리 사용되고 있는 역기전력을 통한 위치추정방식은 정지좌표계의 사용으로 인한 위상지연으로 인한 위치오차가 발생하게 되거나, 동기좌표계의 사용으로 인한 과도상태에서 추정역기전력이 오차를 포함하여 발산의 문제 등이 발생되는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 회전각 추적 관측기를 사용하여 위치와 속도를 추정하고 외란 관측기를 통하여 속도의 리플을 저감시키는 방안을 제시하였다. 프리스케일사의 MPU를 이용하여 실험장치를 구성하고 구현실험을 통하여 제안한 알고리즘의 타당성을 검토하였다. 일정 시점에서 위치오차를 강제로 주더라도 위치보정 값이 위치오차 값을 찾아가며 추정위치가 실제 벡터 위치로 수렴해감을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.72-81
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• 2018

본 논문에서는 영구자석형 동기전동기를 구동하는 인버터에서 사용할 수 있는 정현파 전류 운전 방식과 120도 운전 방식 및 150도 운전 방식에 대하여 각각 시뮬레이션을 수행하고 이것들의 운전 특성을 비교 분석한다. 이 운전 방식들은 통전각과 전동기의 상전류에 형태로 구분이 된다. 종래에는 인버터의 효율 향상을 위하여 정현파 전류 운전 방식과 120도 운전 방식 간의 전환 방법에 중점을 둔 연구가 많았으나, 본 논문에서는 이들 각각의 운전 방식에 대한 운전 특성을 비교 분석하여 그것들의 장점을 다양한 전환 방법으로 응용할 수 있도록 하는데 중점을 둔다. 이를 위하여 각각의 운전 방식에 대하여 전동기의 발생 토크, 속도 응답 특성, 상전류 THD에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과로 정현파 전류 운전 방식이 3가지 운전 방식들 중에서 전체적으로 가장 좋은 성능을 보였고, 120도 운전 방식은 150도 운전 방식에 비하여 속도 응답 특성이 다소 우수하였으며, 150도 운전 방식은 120도 운전 방식에 비하여 상전류 THD가 낮은 것을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.144-151
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• 2013

This paper presents a result of the mechanical noise and vibration analysis as well as the electrical characteristics analysis of the permanent magnet(PM) motor according to the driving method that is Brushless DC(BLDC) drive and Brushless AC(BLAC) drive. To do that, the characteristics of the PM motor, which have the same output power but different driving method, are investigated. At that time, the characteristics such as torque, torque ripple and flux density, and so on, are obtained by finite element analysis(FEA). Besides, noise and vibration are obtained by spectrum analysis. The magnetic noise is defined as noise generated from vibrations due to electromagnetic excitation force. In this paper, the electromagnetic excitation force is analyzed and design process of noise reduction is proposed. Finally, The validity of the analysis results is verified by test.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.96-103
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• 2011

본 논문에서는 발전기, 스위치보드, VFD, 추진전동기 등으로 구성된 전기추전선박의 전력 네트워크를 모델링하고, 전력조류해석과 단락전류해석을 통하여 계절별 선박 운용에 따른 전력시스템 특성 해석 및 단락사고 발생 시차단기의 용량을 선정한다. 이와 더불어 3.7MW급 유도전동기 및 영구자석형 동기전동기의 정성적, 정량적 비교 해석을 통해 전기선박 추진전동기로 적합성에 대해 추가 고찰한다.