• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1117-1119
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• 2003

기존의 사다리꼴형 브러시리스 직류 전동기(BLDCM)의 센서리스 제어는 전류전환 시점을 알기 위하여 홀 센서 대신 단자 전압과 중성점 전압을 이용한다. 하지만, 속도 제어를 위해서는 엔코더나 레졸바와 같은 센서를 사용해야한다. 2극기 BLDC 모터의 경우 단자전압을 이용한 위치정보는 모터 한 회전 당 12번의 신호가 출력된다. 엔코더 혹은 레졸바를 제거하고, 이 신호를 이용하여 속도 정보를 만들 경우, 속도를 만들기 위한 위치 정보의 펄스 간격이 넓게 되어 순시 속도를 만들지 못하게 된다. 이로 인하여 실제 속도의 변화를 민감하게 추정하지 못하게 된다. 따라서 이렇게 만들어진 속도 정보는 실제 시스템에서 사용할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하려고 본 논문에서는 순시 속도 관측기를 사용한다 단자전압과 중성점 전압에 의한 위치정보를 가지고 순시 속도 관측기를 속도 제어 주기보다 빠르게 갱신함으로써 순시 속도를 예측한다. 또한 이 순시 속도는 속도 제어기로 피드백 되어 속도 센서리스를 실현한다. 이에 대한 타당성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.37-44
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• 2021

본 연구는 터렛 서보 시스템에서 사용되는 고가의 절대형 엔코더를 대체하기 위해서 멀티-턴 가능한 센서리스 위치제어기를 구현하였다. 센서리스 제어를 위해서는 모터의 위치 정보가 필수적이다. 따라서, 터렛 서보시스템에서 사용되는 영구자석형 동기 전동기의 수학적 모델로부터 자속 추정기를 구성하였다. 자속 추정기로부터 회전자 자속을 계산하여 회전자의 속도와 위치 정보를 얻었다. 제로-크로싱 기법을 사용하여, 추정한 회전자 자속이 1회전 할 때마다 하나의 펄스를 생성하여 멀티-턴 횟수를 측정하였다. 모의실험과 실험을 통해 제안한 방법의 유용함을 확인하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2003년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.402-407
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• 2003

IPMSM은 회전자 위치의 정확한 정보를 알기 위하여 엔코더와 리졸버와 같은 위치센서를 사용한다. 이러한 센서는 무게와 부피가 증가하고 가격이 높으며 온도와 외란 등에 매우 민감하다. 따라서 AC 드라이브의 센서리스 벡터제어에 많은 관심을 가지게 되었다. 센서리스는 수학적 모델, 물리적인 현상 및 제어이론을 이용하는 방법으로 분류되어 연구되고 있다. 수학적인 모델을 이용하는 방법에는 고장자 전압에서 고정자 저항에 의한 전압 강하분을 제거한 항을 적분하여 자속의 위치를 추정한다.(중략)

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.643-644
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• 2015

BLDC 전동기는 일반적으로 홀센서를 이용하여 위치를 검출한다. 홀센서는 엔코더, 레졸버 대비 가격이 저렴하고, 전동기 전체 사이즈 경량화를 이룰 수 있는 장점을 통해 많이 이용된다. 그러나 열에 취약하고 설치 시 기구적 위치오차가 발생할 수 있으며 다른 위치검출기에 비해 내구성이 약한 단점을 가지고 있어 이를 대신하기 위해 센서리스 제어연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 핸디형 청소기에 사용되는 BLDC 모터를 저,중,고속 영역을 나누어 센서리스 제어를 수행하였으며 각 속도영역에 따른 다른 제어 방식을 제안한다. 또한, 센서리스로 구동되는 동시에 자동 선행각 제어 알고리즘을 적용하여 토크리플을 최소화 하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.420-421
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• 2018

본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)를 위한 센서리스 제어방법을 실험을 통해 검증하고자 한다. 동기전동기의 벡터제어를 위하여 엔코더나 레졸버를 이용하면 비용이 증가할 뿐만 아니라 유지 보수가 필요하기 때문에 동기전동기의 센서리스 모터제어 기법이 요구되고 있다. 또한, 동기전동기의 센서리스 모터 제어를 위해서는 정확한 회전자의 위치와 속도가 필요하므로 본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 수학적 모델을 통하여 위치와 속도를 추정한다. 회전 중 발생하는 역기전력을 통해 추정 위치 오차를 얻으며, 추정 오차가 0이 되도록 추정기를 구성하여 이를 실험을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.30-35
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• 2004

스위치드 릴럭턴스 전동기(SRM)의 구동에서 회전자 위치는 필수적인 정보로서 회전자의 위치에 따라 고정자의 상여자 신호를 동기화 시키는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 고해상도의 엔코더나 레졸버가 이용되는데 이는 전동기의 생산가격 상승을 가져오게 된다. 반면 센서리스 기법을 통한 상여자신호의 동기화는 신뢰성 및 고속영역에서 스위칭각이 마이크로프로세서의 샘플링 주기에 의해 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 실용적인 방식의 저가형 아날로그 엔코더를 제안한다. 또한 간단한 디지털회로를 사용한 제어신호를 생성하기 위한 제어알고리즘을 제시한다. 실험을 통하여 제안된 아날로그 엔코더의 성능을 검증하고 이를 이용한 스위칭각 제어방법에 대해 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.9-16
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• 2016

영구자석 선형 동기전동기(PMLSM : Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)의 구조에서, 영구자석이 레일에 고정되고 코일이 움직이는 기존 영구자석 선형 동기전동기와 달리(영구자석 = 고정자, 코일 = 이동자), 코일이 고정되고, 영구자석을 움직이는(영구자석 = 이동자, 코일 = 고정자) 구조의 위치제어시스템을 제안하고자 한다. 위치 측정은 2개의 홀센서를 사용한다. 이 방식은 엔코더 출력 펄스 신호 대신에 2개의 홀센서에서 발생되는 구형파 신호를 4체배하여 이동자의 속도와 위치를 추정한다. 구형파를 발생시키는 2개의 홀센서로 PMLSM의 벡터제어를 구현하였을 때 정격속도 범위 내에서 안정적이고 효율적으로 제어되는 것을 시뮬레이션을 통하여 입증하였다. 또 하드웨어 실험으로 시스템의 위치제어성능은 $30{\sim}50{\mu}m$의 측정범위 내에서 $10{\sim}20{\mu}m$의 정밀도로 기존시스템보다 2배나 개선되며, 경제적 효율성과 제안된 위치제어 개념의 실용적인 유용성도 확인하였다. 2개의 홀센서를 이용한 벡터제어는 협소한 공간에도 취부 할 수 있으므로 엔코더나 레졸버의 장착이 어려운 시스템에 적용될 수 있다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.223-230
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• 2001

구형파 브러시리스 직류전동기를 구동시키기 위해서는 전동기의 회전자 위치에 대한 정보를 아는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 회전자 위치를 검출하기 위해 일반적으로 사용되는 홀센서나 엔코더를 이용하지 않고, 각 상을 저항으로 Y결선하여 만들어지는 단자의 전압에 포함되어 있는 비여자상의 역기전력을 이용하여 전동기의 회전자 위치를 검출하는 구형파 브러시리스 직류전동기용 센서리스 드라이브 시스템을 제안한다. 이를 위해 3상 2여자 선단부 유니폴라 PWM을 수행할 결우에 대한 각상의 단자전압 분석을 수행하고, 분석된 단자전압 파형으로부터 회전자 위치를 검출하는 방법을 제안한다. 그리고 이를 실제로 간단한 회로로 구현하였다. 실험에 사용된 전동기는 100W급이며 Power MOSFET으호 인버터를 구성하였으며 87c196mc 컨트롤러를 사용하여 제어기를 구성하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.336-343
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• 2003

일반적으로 브러시리스 직류 전동기의 운전을 위한 회전자의 위치정보와 여자시점 검출을 위해서는 홀센서나 엔코더와 같은 측정 장치가 요구된다. 본 논문에서는 부가적인 검출 장치를 사용하지 않고 각 상의 단자전압을 분석하여 여자 시점뿐만 아니라 회전자의 절대위치를 검출 할 수 있는 센서리스 운전 시스템을 제안한다. 더불어, 제안한 알고리즘을 10k[W]급 전동기에 적용하여 유효성과 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1763-1764
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• 2008

직류 전동기를 제어하기 위해서는 포텐셜 미터나 엔코더 등의 센서들을 이용하여 직류 전동기 회전자의 위치를 검출하는 것이 필요하다. 산업적인 측면에서 직류 전동기를 이용하는 이유 중 하나는 구동이 간단하고 값이 싸기 때문인데, 상대적으로 고가 장비인 센서들을 이용하는 것이 직류 전동기를 이용한 제품의 가격을 올리는 요인이 된다. 그렇기 때문에 이러한 센서들을 사용하지 않고 피드백 제어가 가능하다면 가격적인 측면에서 큰 이점이 된다. 본 논문에서는 직류전동기의 역기전력에 의해 생성되는 특정한 신호를 이용하여 엔코더의 출력신호와 같은 형태의 신호를 생성하는 회로를 설계하였다. 또한 생성한 출력신호를 이용하여 기어 트레인이 있는 직류 전동기의 위치를 제어하였다.