• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.1289-1301
• /
• 2011

본 논문에서는 전 속도 영역에서 안정적인 자속추정이 가능한 유도전동기 자속추정방법을 제안 하였다. 제안된 방법은 전압, 전류, 속도 등의 정보를 통하여 자속각을 연산하는 유도전동기 직접벡터제어방식을 이용하였다. 유도전동기 벡터제어에 있어서 자속정보는 필수적이기 때문에 정확한 자속을 추정하기 위한 방법으로 저속영역에서 는 전류모델 자속 추정기를, 고속영역에서는 전압모델 자속 추정기를 각각 이용함으로써 전 속도영역에서 정확한 자속을 추정할 수 있었다. 또한 기본적인 속도, 전류, 자속제어기는 PI제어기를 이용하였으며, 각각의 적분에 의한 오차를 보상하기 위하여 Anti-windup PI 제어기를 추가하였다. 제시한 제어기의 타당성을 알아보고자 Matlab / simulink를 이용하여 전류모델, 전압모델 자속 추정기를 설계하여 정확한 자속추정이 이루어짐을 확인하였으며, 유도 전동기 벡터제어 시 간접벡터와 직접벡터방식의 파라미터 영향에 따른 분석을 통해 보다 정밀한 제어가 이루어짐을 확인하였다. 이와 같은 시뮬레이션 결과를 분석 하여 제시한 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.125-130
• /
• 1998

본 논문에서는 유도전동기 자속기준제어에 필요한 회전자 자속각 연산을 위한 새로운 자속 연산기를 제시한다. 순수 적분기로 구성된 자속연산기를 사용하여 전압, 전류 정보로부터 실제 회전자 자속을 추정하였다. 제안된 자속 연산기에서는 순수 적분기의 드리프트(drift) 문제를 해결하기 위한 새로운 보상 방법을 도입하였으며, 전동기 속도는 추정된 자속각과 추정된 슬립 주파수로부터 연산하였다. 제안된 방법의 성능을 실험을 통하여 입증하였다. 제안된 시스템의 정경속도의 1/100 이하에서도 안정되게 운전되는 것을 실험결과로부터 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.41-43
• /
• 2014

본 논문은 전류모델과 전압모델의 장점을 취해 자속을 추정하는 고피나스(Gopinath) 모델 자속 추정기에 속도 피드백 오차가 미치는 영향에 대해 분석하였다. 속도 오차는 전류 모델의 위상 지연 및 크기 오차를 발생시키고, 이로 인해 고피나스 모델에 의해 추정 된 회전자 자속의 위상 및 크기에 오차가 발생하였다. 따라서 전류모델에 발생한 위상 지연을 통해 속도 오차를 보상하여 자속 추정 오차를 감소시키는 새로운 알고리즘을 제시하였고, 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.247-248
• /
• 2014

유도 전동기의 센서리스 방법 중 적응 자속 관측기 기반의 센서리스 제어는 유도 전동기의 고정자 전압과 전류로부터 정지 좌표계 상의 고정자 전류와 회전자 자속을 추정하고, 추정된 회전자 자속과 고정자 전류 추정 오차로부터 회전자 속도를 추정하는 방식으로, 산업계에서 널리 사용되는 유도 전동기 속도 센서리스 제어 방식 중 하나이다. 기존의 적응 자속 관측기는 중/고속에서의 전류 추정 성능이 저하되어 중/고속에서의 제어 성능이 저하되는 단점이 있어 왔다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위한 개선된 적응 자속 관측기의 설계 방법을 제안하고 3.7kW 유도 전동기를 이용한 실험을 통하여 제안된 방식의 성능을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
• /
• pp.60-62
• /
• 2018

본 논문에서는 유도전동기의 회전자 시정수 오차에 강인한 센서리스 전차원(Full-Order) 자속(Flux) 관측기(Observer)를 제안하였다. 이 관측기는 고정자 자속과 회전자 자속을 동기좌표계상에서 추정한다. 고정자 자속에서 누설 자속을 뺀 공극 자속을 기준으로 제어를 수행하며, 동기좌표계가 공극 자속을 빠르게 따라갈 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 적용할 때, 기존의 회전자 자속을 직접 이용하는 방법보다 중-고속 영역에서 회전자 시정수 오차의 영향이 감소함을 확인하였다. 또한 기존 관측기와 달리 제안된 관측기에서 적응제어기(Adaptive Controller)는 전동기의 회전 주파수가 아닌, 전동기의 슬립 주파수 만을 추정하므로, 회전자 자속 오차에 민감한 적응제어기의 역할을 축소하였다. 시뮬레이션 및 실험으로 이론의 타당성 및 효과를 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.98-100
• /
• 2006

본 논문은 매입자석형 동기전동기 (Interior Permanent Magnet Motor, 이하 IPM)의 Sensorless 제어에 관한 것이다. IPM에서 벡터제어를 수행하기 위해서는 계자분 전류와 토크분 전류로 나누어서 제어를 해줘야 한다. 이때, 토크는 영구자석과 직교하는 방향으로 토크분 전류를 인가해줘야 하기 때문에, 영구자속에 의해 발생하는 자속의 정확한 위치를 알아야 하고, 그로 인하여 엔코더 등의 자극위치센서를 사용해야 한다. 따라서, IPM은 일반적으로 Sensored제어를 하게 된다. 그러나, 고가의 장치인 엔코더 등의 자극위치센서를 사용하지 않고 적절한 제어를 수행해주기 위하여 여러 sensorless 기법들이 개발되어 발전되었다. 본 논문에서는 자속추정기를 이용하여 자속을 추정하고, 이를 이용하여 모터의 회전속도 및 회전각을 추정함으로써 Sensorless제어가 가능하였다. 본 제어 알고리즘은 자사 벡터제어 인버터인 iV5를 통해 실험하여 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.377-383
• /
• 2002

유도전동기의 고성능 벡터제어를 수행하기 위해서는 회전자 자속의 정확한 추정이 필요하다. 유도전동기의 회전자 자속관측기들에서는 자속추정시에 전동기 상수들이 사용되므로 이들의 변동에 따라 자속추정에 영향을 받는다. 본 논문에서는 파라미터 민감도를 이용하여 파라미터 변동에 의한 자속관측기들의 추정자속 오차를 해석하였다. 파라미터 민감도는 시스템 파라미터의 변동분에 대한 시스템 전달함수의 변동분의 비로 정의되므로 실제 자속과 추정 자속의 비를 전달함수로 정의하고 해석을 수행하였다. 제안된 해석방법의 타당성을 확인하기 위해 시뮬레이션과 실험을 행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.399-400
• /
• 2015

본 논문에서는 개선된 적분기를 이용하여 3상 AC/DC 컨버터의 직접 전력 제어(Direct Power Control)를 위한 가상 자속의 추정 기법을 제안한다. 기존의 가상 자속 추정을 위해 사용하는 일반적인 적분기는 dc drift 문제를 유발한다. 이는 보통 저역 통과 필터를 사용으로 보완이 가능하지만, 이 경우 추정된 자속은 크기와 위상의 오차를 갖는다. 따라서 제안하는 기법은 각속도 오차가 가상 자속의 위상 지연 오차와 비례하는 관계를 분석하고 이를 보상하여 속응성 및 안정성을 향상시킨다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 기법의 타당성을 검증한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2019

대부분의 회전자 저항 추정기는 표준모델(CQDM)과 대안모델(AQDM)을 활용한다. 두가지 모델에 기반한 회전자 저항 추정기들은 자속이 일정한 FOC와 같은 제어 환경에서는 정확한 회전자 저항 추정치를 제공하는 것으로 확인되었다. 반면, 단위전류당최대토크 (MTPA) 제어기와 같이 자속이 변화하는 동작환경에서는, AQDM에 기반한 회전자 저항 추정기가 다른 동작 운전점에서도 실제 회전자 저항을 정확하게 추정함을 보여주었다. 하지만, 자속이 변화하는 동작환경에서의 CQDM애 기반 회전자 저항 추정기의 성능은 검토된 적이 없으며 그의 성능은 의문이다. 따라서, 본 연구에서는 자속이 많이 변화하는 MTPA 제어기 기반 유도전동기 드라이브에서 CQDM에 기반한 회전자 저항 추정기의 성능을 검토하였으며 AQDM에 기반한 추정기와 비교하였다. AQDM에 기반한 추정기와는 달리, CQDM에 기반한 추정기는 실제 저항치보다 낮게 추정할 뿐만 아니라 여러 운전조건변화시마다 추정한 값에서 실제 존재할 수 없는 급격한 굴곡이 존재함을 실험 결과에서 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.850-851
• /
• 2011

본 논문은 SRM의 센서리스 속도제어를 위한 슬라이딩 모드 자속관측기법을 적용하고, 초기기동에서 센서리스 영역까지의 천이구간에서는 동일한 센서리스 추정방식과 계산된 자속의 오차 성분으로 오픈루프 상태에서 속도리플을 억제할 수 있는 방식과 전동기의 온도 및 파라미터 변화에 의한 자속 오차 성분으로 인해 발생하는 위치 추정오차를 보상하기 위한 새로운 추정위치 보상기를 제안한다. 제안된 추정위치 보상기는 SRM의 자기적인 특성에 의해 발생하는 인덕턴스 변곡점 위치를 실제 위치로 가정하여 추정된 센서리스 위치를 순시적으로 보상하는 방식이다.