The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

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Effects of Parameter Errors on Sensorless Operation of PMSM

영구자석 동기 전동기의 제정수 오차가 센서리스 운전에 미치는 영향

  • Received : 2010.08.16
  • Accepted : 2010.11.14
  • Published : 2011.02.20
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Abstract

In this paper, the effect of parameter errors to the estimation of the rotor angle in sensorless operation of a permanent magnet synchronous motor is analyzed. The angle error information which is utilized to estimate the rotor position can be classified into two factors, namely, the sign factor and the gain factor. This paper particularly focuses on parameter errors reflected in the sign factor of the angle error information which causes a deviation in the angle estimation. In this paper, mathematical expressions describing the deviation of the angle estimation due to the inductance error and the resistance error in the sensorless control are derived. The validity of the expression is verified by the computer simulations and the experimental results.

본 논문에서는 영구자석 동기 전동기의 센서리스 운전에 있어, 제어에 사용되는 제정수의 오차가 각도 추정 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 회전 자속의 위치를 추정하는데 사용되는 위치 오차 정보를 부호 요인과 이득 요인으로 나누어, 그 중에 각도 추정의 편차를 초래하는 부호 요인을 중심으로 제정수 오차가 각도 추정 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 본 논문에서는 센서리스 제어에 사용되는 저항과 인덕턴스의 오차로 표현되는 각도 추정 편차의 함수를 수식적으로 도출하였고, 모의실험 및 실험을 통해 도출된 수식의 타당성을 검증하였다.

Keywords

References

  1. Hiroshi Murakami, Yukio Honda, et al, "The Performance Comparison of SPMSM, IPMSM, and SynRm in Use as Air-conditioning Compressor", in Conf. Rec. IEEE IAS Annu. Meeting, Vol. 2, pp. 840-845, 1999, Oct.
  2. Bon-Ho Bae, Seung-Ki Sul, et al, "Implementation of Sensorless Vector Control for Super-High-Speed PMSM of Turbo-Compressor", IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 39, No. 3, pp. 811-818, 2003, May/June https://doi.org/10.1109/TIA.2003.810658
  3. Nobuyuki Matsui, "Sensorless PM Brushless DC Motor Drives", IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 43, No. 2, pp. 300-308, 1996, Apr. https://doi.org/10.1109/41.491354
  4. Shigeo Morimoto, Keisuke Kawamoto, et al, "Sensorless Control Strategy for Salient-Pole PMSM Based on Extended EMF in Rotating Reference Frame", IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 38, No. 4, pp. 1054-1061, 2002, Jul./Aug. https://doi.org/10.1109/TIA.2002.800777
  5. Robert D. Lorenz and Donald B. Lawson, "Performance of Feedforward Current Regulators for Field-Oriented Induction Machine Controllers", IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. IA-23, No. 4, pp. 597-602, 1987, Jul./Aug. https://doi.org/10.1109/TIA.1987.4504956
  6. Thomas M. Jahns, Gerald B. Kliman, et al, "Interior Permanent-Magnet Synchronous Motors for Adjustable-Speed Drives", IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. IA-22, No. 4, pp. 738-747, 1986, July. https://doi.org/10.1109/TIA.1986.4504786
  7. Yukinori Inoue, Koji Yamada, et al, "Accuracy Improvement of IPMSM Sensorless Drives with On-line Parameter Identification", in Conf. Rec. IEEE PCC, Nagoya, pp. 860-866, 2007.
  8. 박용순, "영구자석 동기기의 센서리스 운전시 인덕턴스 실시간 추정", 서울대학교 대학원 학위논문(석사).
  9. 설승기, "초고속 전동기 제어 기술", 전력전자학회 논문지, 제13권, 제5호, pp. 28-23, 2008. 10.
  10. 김성민, 설승기, "실시간 신호 주입을 이용한 매입형 영구자석 동기 전동기의 단위 전류당 최대 토크 제어", 전력전자학회 논문지, 제15권, 제2호, pp. 142-149, 2010. 4.

Cited by

  1. A Novel Parameter Estimation Algorithm for Interior Permanent-Magnet Synchronous Motors vol.18, pp.3, 2013, https://doi.org/10.6113/TKPE.2013.18.3.289