• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.21 no.7
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• pp.109-116
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• 2007

The emf of a permanent magnet multi-phase BLAC(Brushless AC) motor is generally a non-sinusoidal or a non-ideal trapezoid wave. So, conventional modeling using a sinusoidal or an ideal trapezoid emf can result in errors to simulate and analyze the properties of a multi-phase BLAC motor. To reduce the modeling error, this paper proposes a phase variable model, which is obtained from a hybrid modeling technique consisting of Finite Element Analysis(FEA) based circuits and equations. Since the phase model parameters including the emf waveform were obtained using FEA, the proposed hybrid modeling technique can be used to implement a simulation model for multi-phase BLAC motors with any emf voltage waveforms. Adequacy of the proposed model was established from the simulation and experimental results for a seven-phase BLAC motor.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.1813-1814
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• 2006

BLDC 전동기는 AC서보 일종으로 스위칭 소자를 이용한 인버터 회로를 통해 정류하므로 정류 시 회전자의 위치 정보를 회전자에 홀 센서나 레졸버와 같은 위치 센서를 부착하여 위치 정보를 얻는다. 위치 센서는 전동기 가격 및 크기를 증가시키고 구조를 복잡하게 만들기에 위치 검출 센서 없이 구동하는 센서리스 구동 방법이 최근 많이 연구되고 있다. 센서리스 구동 방법에 가장 많이 쓰는 방법이 역기전력을 이용하는 것이다. 역기전력을 이용하는 경우 전동기가 고속으로 회전 시 비교적 잘 적용되지만 정지 상태에 있거나 저속에서 운전 시, 역기전력이 충분히 크지 않을 경우 적용이 어려운 단점이 있다. 본 논문에서는 BLDC 전동기의 3상 중 2상의 단자전압을 이용하여 센서리스 구동 방법을 제안한다. 정지 상태에서의 회전자 위치 파악은 DC링크 단에 전류 센서를 사용하여 초기 위치를 파악하고 한상의 단자전압을 검출하여 각 상의 여자 시점을 결정하여 초기 구동함으로써 기존의 다른 센서리스 회로의 간략화와 효율적이고 구현이 간단하며 무엇보다 가격전인 측면에서 여타의 방법에 비해 유리하다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.3
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• pp.8-15
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• 2019

The PM synchronous motor drives with vector control have been applied to wide fields of industry applications due to its high efficiency. The rotor position information for vector control of a PM synchronous motor is detected from the rotor position sensors or rotor position estimators. The sensorless control based on the mathematical model of PM synchronous motor is generally used and it can be classified into back EMF -based sensorless control and magnet flux-based sensorless control. The rotor position estimating performance of the back EMF-based sensorless control is deteriorated at low speeds since the magnitude of back EMF is proportional to the motor speed. The magnitude of the magnet flux for estimating rotor position in the flux-based sensorless control is independent on the motor speed so that the estimating performance is excellent for wide speed ranges. However, the estimation performance of the model-based sensorless control may be influenced by the motor parameter variation since the rotor position estimator uses the mathematical model of the PM synchronous motor. In this paper, the rotor position estimation performance for the back EMF based- and flux-based sensorless controls is analyzed theoretically and is compared through the simulation and experiment when the motor parameters including stator resistance and inductance are varied.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.9 no.3
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• pp.195-202
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• 2004

This paper presents a current control strategy to reduce torque ripple of Brushless DC Motor during con)mutation. The torque ripple is mainly caused by the inequality in the rate of change between rising current and decaying one during commutation. And also it is influenced by the shape of real back EMF Therefore, in the proposed control strategy, considering real back EMF a compensation voltage is generated to equalize the rate of change in these commutating currents. And then, by providing the compensation voltage during commutation, the torque ripple can be reduced. The simulation md experimental results verify that the proposed method can reduce the torque and the current ripples significantly.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.11 no.1
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• pp.65-71
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• 2006

In this paper, a novel motor control method is proposed to improve the performance of sensorless drive of BLDC motors. In the terminal voltage sensing method, which is a great portion of sensorless control, a precise rotor position cannot be obtained when excessive input is applied to the drive during synchronous operation mode. Especially in the transient state, the response characteristic decreases. To cope with this problem, the unknown input (back-EMF) is modelled as the additional state of system in this paper. Taking into account the disturbance adopted by the back-EMF, the observer can be obtained by the augmented system equation. An algorithm to detect the back-EMF of the BLDC motor using the state observer is constructed. As a result, the novel sensorless drive of BLDC motors that can strictly estimate rotor position and speed is proposed.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.10-11
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• 2011

단일 회전자 전동기와 달리 동일한 크기에서 높은 출력 밀도와 높은 토크의 장점이 있는 이중 회전자 구조를 갖는 전동기는 공간적 제약을 받는 전기 자동차, 전기 이륜차 등의 분야에 활발히 연구되고 있다. 이중 회전자 구조를 갖는 전동기는 고 토크 운전을 위해 이중 인버터 운전 방식이 요구된다. 이때, 내부와 외부전동기의 역기전력이 다를 때 이를 고려하지 않고 운전한다면 발생하는 동손이 증가하여 운전효율 저하로 이어진다. 본 논문에서는 이중 회전자 구조를 갖는 3상 BLDC 전동기에서 내부와 외부전동기의 역기전력비(${\alpha}$)와 고정자 저항 비(${\beta}$)를 고려한 전류분배방식을 통해 동손을 최소화하는 최적운전 알고리즘을 제안하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.642_643
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• 2009

초전도 동기모터는 공심형의 구조로 인하여 3차원적인 해석을 수행해야 정확한 출력 특성을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 유한요소해석을 통하여 초전도 동기모터의 역기전력을 산정하고, 이를 이용하여 부하에 따른 효율, 역률, 부하각, 고정자 전류 등을 예측하여 적합한 설계안을 도출하고자 한다. 특히 계자코일에 사용되는 고온초전도 선재의 가격이 현재 3~4 만원/m 정도로 고가이므로, 코일의 턴수를 변화시키면서 역기전력을 계산하여 적정 설계안을 도출하고자 한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.6 no.4
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• pp.582-588
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• 2002

This paper presents a efficient sensorless driving strategy for brushless dc motor(BLDCM). By varying PWM switching frequency(4KHz, 6KHz, 8KHz) properly according to the rotating speed, the improvement of the efficiency and the operating characteristics through the wide speed are obtained.. The experimental results show that the proposed method can efficiently improve the sensorless driving performance for BLDCM with trapezoidal back emf.

• Journal of Industrial Technology
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• v.29 no.B
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• pp.165-171
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• 2009

This paper proposes a sensorless control method of BLDC motors using line-to-line back-EMFs. Typical sensorless control methods have various problems such as the difficulty in operation at low speed and difficulties in application and so forth. However, the control method using line-to-line back-EMFs that this paper proposes solved not only such problems but also problems of noise and difficulty of commutation detection. The method is to divide line-to-line back EMF into the constant. With 550[W] BLDC motor driving system, simulations and experiments have been carried out for the verification of the proposed control method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.752-753
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• 2015

본 논문에서는 극-슬롯 조합, 회전자 배리어의 형상에 따른 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 공극자속밀도, 역기전력 특성을 분석하였다. 먼저 유한요소해석(FEM)을 수행하여 공극자속밀도와 역기전력을 추출하였으며, 추출된 데이터를 고속퓨리에변환(FFT)을 이용해 고조파 분석을 수행하였다. 이를 통해 극-슬롯 조합과 회전자 배리어 형상 간의 조합이 공간고조파의 크기에 중요한 영향을 미치는 것을 확인하였다.