• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.422-425
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• 2001

권선형 유도전동기는 기동시에 충분히 큰 저항을 외부에서 삽입하여 기동전류를 작게하는 동시에 기동 토크를 크게 할 수 있다. 또한, 유도전동기의 각 기동 방식중에서 가장 우수한 시동특성을 가지고 있으며 크레인, 시멘트공장 등 중부하 시동이 요구되는 경우 널리 사용되고 있다. 권선형 유도전동기 드라이브 시스템의 전류, 토크, 위치 및 속도 등의 제어를 위하여 일반적으로 산업현장에서는 Pl 제어기가 많이 적용되고 있다. 그러나 이러한 시스템은 센서 부착시 여러가지 환경적 제약으로 인한 전체시스템의 성능 저하를 가져올 수 있어 이를 개선하기 위한 센서리스 벡터제어가 활발히 연구되고 있다. 본 논문은 권선형 유도 전동기의 센서리스 벡터제어를 위해 MRAS 기법을 적용하였고, 기존의 MRAS 기법 적용시 발생하는 파라미터 변동에 따른 속도추정오차를 개선하기 위해 센서리스 벡터제어의 속도제어에 크게 영향을 미치는 고정자 저항을 온라인으로 튜닝함으로서 파라미터 변화에 강인한 센서리스 속도제어를 구현하였다. 제안된 기법의 타당성 및 유효성을 디지털 컴퓨터에 의한 시뮬레이션에 의해 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2299-2304
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• 2010

유도 모터의 센서리스벡터 제어시스템은 모터의 시정수를 이용하여 자극의 위치를 추정하는 제어 시스템으로서 중 고속영역의 경우 벡터 제어가 잘 구현된다. 그러나 저속의 경우 모터로부터 얻는 전압정보가 너무 작아서 벡터 제어기의 구현이 어렵다. 본 논문에서는 슬립 주파수 추정을 이용하여 저속에서의 센서리스벡터제어 문제점을 개선시켜 광범위한 속도 영역에서 벡터제어가 가능한 센서리스 벡터제어기를 설계하였다. 제어기의 성능은 실험을 통하여 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1147-1148
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• 2011

유도전동기의 가변속 구동시스템에서 자속축 기준제어를 이용하는 경향이 증가하고 있으며 설치환경, 가격 등의 제약으로 인하여 위치 및 속도센서가 없는 센서리스 속도제어가 많이 연구되고 있다. 대부분의 센서리스제어 방식에서 위치 및 속도추정은 전동기 전압방정식으로부터 계산된다. 따라서 파라미터 오차는 센서리스 제어성능에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 유도전동기의 속도 추정에서 파라미터 오차에 의해 발생하는 속도 오차를 배제하기 위하여 파라미터 보상을 가지는 상태관측기를 제안하고 종래의 방식과 비교하여 본 연구에서 제안한 방식을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.420-423
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• 2003

자기 베어링을 구동하는 코일은 회전축의 위치 정보를 가지고 있다. 따라서 코일의 인덕턴스를 알 수 있으면 위치 센서를 쓰지 않고도 회전축의 위치를 알아낼 수 있다. 본 논문에서는 코일에 고주파 신호를 주입하여 인덕턴스를 알아내고, 이를 통해 회전축의 위치를 추정하는 방법을 제안하고, 그를 이용하여 자기 베어링의 센서리스 제어를 수행한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.37-40
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• 1999

DSP를 이용한 Brushless DC (BLDC) 모터의 초고속 센서리스 제어 기법 및 그 결과가 제시된다. 초고속 BLDC 모터의 센서리스 제어를 위해서 주 제어기로 DSP TMS320C240이 사용되며 제어 기법으로는 Pulse Amplitude Modulation(PAM) 기법이 사용된다. RAM 제어 기법을 사용함으로서 인버터는 six-step 방식으로 구동되며 속도 제어는 인버터 DC 링크 앞 단 쵸퍼의 전압 제어에 의해 이루어진다. 회전자 위치는 역기전력 센싱 방식에 의해 추정되며 TMS320C240의 Event Manager Module에 입력되어 Commutation 위치 및 속도가 계산된다. 계산된 속도는 디지털 PI 제어 알고리즘에 의해 처리되며 제어기의 출력은 쵸퍼의 duty 비를 변화시킨다. 개발된 DSP 제어 보드 및 제어 알고리즘의 성능을 시험하기 위해 실험이 수행되었으며 전체 제어 알고리즘은 DSP TMS320C240의 어셈블리 프로그램에 의해 구현된다. 결과로 최고 속도 50000 [rpm]에서 이상적인 응답 특성을 얻을 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.341-342
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• 2015

본 논문에서는 파라미터 오차 보상을 통한 3상 BLDC 전동기의 DC 전류 모델 기반의 센서리스 제어 방식을 제안한다. 기존의 DC 전류 모델 기반의 센서리스 제어 방식은 상 전환 구간마다 발생하는 실제 전류와 모델 전류의 오차로 인해 추정한 역기전력과 속도, 위치에 오차가 그대로 나타난다. 이 오차 성분을 줄이기 위해 본 논문에서는 기계 방정식을 이용하여 개선된 역기전력 추정 식을 제안하였다. 또한 개선된 역기전력 추정 식에 파라미터에 오차가 없다면 센서리스 제어가 가능하지만, 오차가 존재한다면 센서리스 제어가 불안정해진다. 이를 극복하기 위한 파라미터 오차 보상 알고리즘도 제안하였다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.210-211
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• 2011

이 논문은 역기전력을 기반으로 한 센서리스 제어 시에 향상 된 초기기동 성능을 위한 간단한 초기 회전자 위치추정 방법을 제시하였다. 제시된 추정방법은 전동기가 정지상태에서 전류와 인덕턴스의 반비례관계를 이용하여 회전자의 돌극성에 의한 고정자 각 권선의 인덕턴스의 변화로 생기게 되는 전류의 대소관계를 비교하여 초기 회전자 위치를 추정한다. 이 초기 회전자 위치추정 방법은 역기전력을 기반으로 한 센서리스 제어와 함께 구현되기가 쉽고 성공적인 초기기동으로 역회전이나 기동에 실패하지 않게 하며, 기존의 다른 인덕턴스에 의한 전류포화를 이용한 방법에 비해 빠르고 쉽다는 것이 장점이다. 또 다른 장점으로 이 방법은 외부적인 장치가 필요가 없고 모터의 변수들에 영향을 받지 않는다. 실험으로서 제시한 초기 회전자 위치추정의 방법을 증명하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.100-102
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• 2009

밴드패스필터를 사용하여 센서리스 벡터제어에 영향을 주는 6차고조파 성분을 제거하여 안정적인 제어를 제안하였다. 비정현적인 역기전력을 가진 IPMSM모터의 센서리스 벡터 제어에서 유기전압에 고조파가 포함되는 경우에 그 영향이 추정연산에 나타나게 된다. 삼상 모델에 나타나는 5차, 7차 고조파의 경우는 d, q축 모델로 변환 시 6차 고조파 성분으로 나타나게 된다. 이 6차 고조파 성분은 위치 추정과 속도추정에 영향을 주어서 토크 맥동을 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 6차 고조파의 영향으로 추정연산에 미치는 영향들을 알아보고. 이 영향을 고조파 제거를 위한 복잡한 계산을 하지 않으면서 간단한 밴드패스필터를 통해 고조파가 위치추정에 미치는 영향을 최대한 줄이는 방법을 제시하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.43-49
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• 2022

본 논문은 전동기의 저속 영역 운전의 센서리스 기법으로 적합한 고조파 주입 센서리스 제어기법에서 사인파, 삼각파 및 사각파를 주입하여 인가 전압 파형에 따른 센서리스 성능을 비교한다. 본 연구는 영구자석 전동기의 센서리스 기법에 관한 것이다. 1kHz 주파수를 갖는 여러 모양의 파형을 주입하여, 각 파형에 대한 추정된 각도의 오차량을 비교 분석한다. 실험은 HILS(hardware in the loop simulation) 시스템을 이용하였으며, Hardware는 제어보드이며 실시간 시뮬레이터에는 Simulik로 구현된 인버터와 전동기의 모델이 위치한다. 제어 알고리즘은 FPGA 제어보드로 구현하였으며, 이는 10kHz 주파수의 PWM 인터럽트 서비스 루틴, 고조파 주입 및 위치 검출 센서리스 알고리즘 등을 포함한다. HILS 실험을 통해 사인파, 삼각파 및 사각파 고조파 주입시 센서리스 제어 성능을 비교한다.

• 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.