조명전기설비학회논문지 (Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers)

한국조명전기설비학회 (The Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

프로그래머블 저역통과 필터를 이용한 비돌극형 영구자석 동기전동기 센서리스 벡터제어

Sensorless Vector Control for Non-salient Permanent Magnet Synchronous Motors using Programmable Low Pass Filter

  • 유재성 (성균관대학교 메카트로닉스) ;
  • 이동엽 (성균관대 대학원 메카트로닉스공학과) ;
  • 원충연 (성균관대학교 정보통신공학부) ;
  • 이병국 (성균관대 정보통신공학부)
  • 발행 : 2006.12.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 논문은 회전자 위치와 속도 정보를 가진 고정자 자속을 추정할 수 있는 프로그래머블 저역통과 필터를 이용한 비돌극 영구자석형 동기전동기의 센서리스 벡터제어를 제안한다. PLPF를 사용한 PMSM의 센서리스 벡터제어는 LPF와 순수적분기가 갖는 DC 드리프트 문제를 해결할 수 있다. 또한 PLPF는 정확한 회전자 위치와 속도 추정을 위해 위상과 이득 보상기를 갖는다. 그러므로, 드리프트와 옵셋 문제는 PLPF로써 해결되기 때문에 위치 및 속도의 정보는 정확히 추정된다. 실험결과는 정격속도의 10[%]이상과 부하상태에서 좋은 성능을 보여준다.

This paper proposes the sensorless vector control scheme of a Non-salient permanent-magnet synchronous motor (SPMSM) using programmable low pass filter (PLPF) to estimate a stator flux with the information of a rotor position and speed. The sesorless vector control of PMSM using PLPF can solves the dc drift problem associated with a pure integrator and a LPF. Also, the PLPF has the phase and gain compensator to estimate exactly rotor position and speed. Therefore, the information of a position and speed is exactly estimated because the drift and offset problems are solved by the PLPF. The experimental results show good performance over the 10[%] of the rated speed and under load condition.

키워드

참고문헌

  1. R. Wu and G. R. Slemon, 'A Permanent Magnet Motor Drive Without a Shaft Sensor,' IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol. 27, No, 5, pp. 1005-1001, 1991 https://doi.org/10.1109/28.90359
  2. S. Morimoto, K. Kawamoto, M. Sanada, and Y. Takeda, 'Sensorless control strategy for salient-pole PMSM based on extended EMF in rotating reference frame,' IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 38, pp. 1054-1061, July/Aug. 2002 https://doi.org/10.1109/TIA.2002.800777
  3. K. Sakamoto, Y. Iwaji, T. Endo, and Y. Takakura, 'Position and speed sensorless control for PMSM drive using direct position error estimation,' in Proc. IEEE IECON'01, vol. 3, 2001, pp. 1680-1685
  4. J. S. Kim and S. K. Sul, 'New Approach for High Performance PMSM Drives without Rotational Position Sensors,' IEEE Trans. on P.E., Vol. 12, No. 5, pp.904-911, 1997 https://doi.org/10.1109/63.623009
  5. A. Consoli, G. Scarcella and A. Testa, 'Sensorless Control of PM Synchronous Motors at Zero Speed,' IEEE-IAS Conf. Rec., pp. 1033-1040, 1999
  6. Myoung-Ho Shin, Dong-Seok Hyun, Soon-Bong Cho, Song-Yul Choe, 'An improved stator flux estimation for speed sensorless stator flux orientation control of induction motors.' IEEE Trans. on P.E., Vol. 15, No. 2, pp.312-318. 2000 https://doi.org/10.1109/63.838104
  7. Kyu-Wang Lee, Doo-Hee Jung, In-Joong Ha, 'An online identification method for both stator resistance and back-EMF coefficient of PMSM without rotational transducers,' IEEE Tran on., Vol 51, NO. 2, pp.507-510, 2004
  8. Ji-Hoon Jang, Seung-Ki Sul, Jung-Ik Ha, Kozo Ide, Mitsujiro Sawamura, 'Sensorless Drive of Surface-Mounted Permanent-Magnet Motor by High-Frequency Signal Injection Based on Magnetic Saliency,' IEEE Trans. Ind. Applicat., Vol 39, NO. 4, pp.1031-pp1039. 2003 https://doi.org/10.1109/TIA.2003.813734