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

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제23권4호
• /
• pp.432-439
• /
• 1999

Several methods of induction motor drives which used speed estimators instead of shaft encoders have been reported. However those speed sensorless systems with estimators employing stator voltates and currents usually deteriorates as the speed gets lower because it is difficult to calculate the accurate rotor flux under the influence of DC-offset and saturation of integrators. In this paper to calculate rotor flux at low speed the new rotor flux estimator which replaces integra-tors with two lag circuits is proposed. Simulation and experiment results confirm the validity of this control scheme.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.115-124
• /
• 2001

본 논문에서는 유도전동기 회전자 자속 기준제어를 위하여 비선형 관측기인 확장된 루엔버거 관측기 원리를 적용한 새로운 회전자 자속관측기를 제안하였다. 확장된 루엔버거 관측기는 확장된 칼만 필터와 유사하게 동특성 오차의 선형화 기법을 따트고 있으나 통계학적 속성의 노이즈 공분산을 고려하지 않는 결정론적 관측기로서 비선형 상태관측기 설계시 요구되는 좌표변환 및 선형화 파정에서 비선형 편미분 방정식의 직접적인 해를 펼요로 하지 않아 구현이 비교적 용이하다. 제안된 회전자 자속관측기는 직교좌표의 고정자 전류, 회전자 자속, 속도 및 부하 토크로 구성된 6차 미분방정식으로부터 유도되었으며 축약된 형태의 이득행렬을 갖는다. 시뮬레이션 및 실험은 파라 미터중 회전자 저항 값이 변동된 상황을 가정하여 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 제안된 관측기를 이용한 자속 추정시 극점 재배치를 통하여 동특성 오차의 수렴성을 제어할 수 있으며, 부하 설험결과 제안된 관측기를 적용하는 경우에는 슬립적분형 간접벡터제어에 비해 보다 정확한 벡터제어가 가능함이 확인되었다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.168-175
• /
• 2009

본 논문은 에어포일 베어링을 적용한 45,000[rpm]/22[kW]급 초고속 영구자석형 동기전동기의 센서리스 제어을 위한 개선된 알고리즘을 제안한다. 에어포일 베어링이 적용된 전동기를 정지상태에서 초기 기동시 부터 고속영역까지 전 속도 영역에 걸쳐 센서리스 알고리즘을 구현하기 위하여 반복 적응자속관측기를 제안하여 회전자의 회전각 및 속도를 실시간으로 추정하여 센서리스 제어 알고리즘을 구현하였다. 기존 적응자속관측기의 주파수 응답특성을 개선하고 넓은 속도 범위에서 안정된 응답을 얻기 위하여 속도에 따른 회전자의 추정 위치각과 실제 회전각과의 오차를 시뮬레이션을 통하여 분석한 후 안정된 위상지연 특성을 나타내는 반복 횟수를 얻고 전류제어 주기 내에서 관측기를 반복 수행하여 적응자속관측기의 동특성 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안된 반복 적응 자속관측기를 적용한 센서리스 알고리즘의 타당성을 입증하기 위하여 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.269-270
• /
• 2013

This paper proposes the estimation algorithm to find the rotor time constant of induction motors, which is very important for induction motor drive system. This strategy is based on flux estimator theory. Proposed method has been demonstrated through simulation using MATLAB SIMULINK.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.72-78
• /
• 2000

본 논문에서는 이중여자 유도기를 풍력발전에 적용할 때 회전자위치 센서를 사용하지 않고 발전 출력제어 방법을 제안하였다. 모델기를 풍력발전에 적용하여 운전할 때 고정자는 계통선에 연결되어 있기 때문에 고정자 자속은 일정 값을 가지며 고정자 자속의 동기 각\ulcorner고는 일정한 상수값을 가진다. 또한 회전자 전류 및 고정자 전압과 전류를 이용하여 슬립각을 추정함으로써 속도를 추정할 수 있고 뿐만 아니라 회전자 전류제어에 의해 고정자측의 발전전력을 제어할 수가 있다. 이른 토대로 속도제어 및 발전출력에 대한 결과를 나타내므로써 제안한 알로리즘의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
• /
• pp.1-3
• /
• 2019

본 논문에서는 전차원 관측기를 이용한 유도기의 센서리스 운전에서 제정수 오차가 제어 성능에 미치는 영향을 수식적으로 분석하였다. 주파수 응답 함수를 이용해 실제 자속과 추정 자속의 관계를 운전 속도와 슬립 주파수의 함수로 나타내었다. 적응(adaptive) 법칙을 이용하여 추정 속도를 수식에서 제거하였다. 또한 각오차가 존재하는 상황에서 전류 운전점 변화를 고려하여 슬립 주파수를 토크 지령으로 변환하였다. 결과적으로 모든 운전 속도와 토크 지령에 대해서 임의의 제정수 오차가 시스템의 안정도, 속도 오차 및 토크 오차에 미치는 영향을 계산할 수 있는 수식을 구하였다. 기존의 분석 방법들이 많은 시뮬레이션과 실험을 통해 제정수의 영향을 평가했던 것과 달리, 구해진 수식에 근거하여 계산을 통해 빠르게 주어진 센서리스 운전 방법을 평가할 수 있는 방법을 제공하였다. 제안된 분석 방법은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.8-15
• /
• 2019

영구자석 동기전동기는 벡터제어를 통해 우수한 효율로 다양한 산업분야에 적용되고 있다. 영구자석 동기전동기의 벡터제어를 위한 회전자 위치정보는 회전자 위치센서 또는 회전자 위치 추정기를 이용하여 검출한다. 회전자 위치추정기를 이용한 센서리스 제어로 가장 많이 적용되고 있는 모델기반 센서리스 제어는 역기전력기반의 센서리스 제어와 영구자석의 자속기반 센서리스 제어로 구분할 수 있다. 역기전력 기반의 센서리스 제어는 역기전력이 속도에 비례하므로 저속에서 회전자의 위치 추정성능이 떨어지는 단점이 있다. 자속기반 센서리스 제어의 경우 회전자 위치추정을 위한 영구자석의 자속의 크기는 속도에 관계없이 일정하기 때문에 넓은 속도 영역에서 회전자의 위치 추정성능이 우수하다. 하지만 모델기반 센서리스 제어는 영구자석 동기전동기의 수학적 모델을 이용하기 때문에 전동기 상수의 변화에 따라 회전자 위치 추정 성능이 영향을 받는다. 본 논문에서는 두 가지 모델기반 센서리스 제어 방법에 대해 고정자 저항 및 인덕턴스의 전동기 상수 오차가 -30% ~ 30%로 변동하였을 때 역기전력 추정 성능, 자속 추정 성능, 회전자의 위치추정 성능을 이론적으로 비교, 분석하고 모의해석 및 실험으로 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.209-214
• /
• 1999

본 논문에서는 유도 전동기의 회전자 자속 기준 벡터 제어시 약계자 영역에서의 성능 향상을 위한 유도 전동기 인덕턴스 성분들의 변동에 대한 새로운 온라인 추정 방법을 제시한다. 역기전력을 적분하여 얻는 고정자 자속과 고정자 전류를 이용하여 고정자 과도 인덕턴스와 고정자 자기 인덕턴스를 추정하며, 추정된 고정자 자기 인덕턴스 값에서 자화 인덕턴스를 추정하고, 추정된 고정자과도 인덕턴스 값에서 회전자 누설 인덕턴스를 추정한다. 온라인 동조를 위해 비례 적분 제어기를 사용한다. 제안한 방법으로 시뮬레이션과 실험을 수행하여 제안한 방법의 효과와 타당성을 증명한다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.65-73
• /
• 2007

본 논문은 1-Hz의 낮은 고정자 전류 주파수에서도 동작하는 순수적분 기반의 자속추정을 위한 온라인 전류측정 오차 보상방법을 제안한다. 오프셋 전류와 변환이득오차에 의한 역상분 전류 성분은 상태관측기를 이용하여 제거하고, 동시에 변환이득오차에 의한 역상분 전류는 동기좌표계에서 영구자석에 의하여 발생된 q축 자속을 기준모델에 의한 값과 추정된 자속에 의한 값 사이의 차이에 의하여 보상한다. 이 보상기는 PI제어기를 이용하여 두 값 사이의 오차가 0이 되도록 제어한다. 또한 적분기 초기값 오차 및 관측기의 전동기 상수 오차에 의한 잔여오차 보상방법도 제안하였다. 타당성을 입증하기 위하여 1.1-kW 영구자석형 동기전동기(PMSM)에 제안된 보상 방법을 구현하여 다양한 실험을 수행하였다.