• Title/Summary/Keyword: 제어용전동기

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Analysis of Speed Ripple Reduction Methods for Permanent Magnet Synchronous Motor with Eccentric-weight Load (AC 부하를 갖는 동기전동기의 고정도 속도제어기법 분석)

  • Park, Jung-Woo;Kim, Jong-Moo;Lee, Ki-Wook
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.149-153
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    • 2003
  • AC 부하를 갖는 동기전동기에 있어서, 동기전동기의 속도리플을 저감시키기 위한 문제를 풀기위해 3가지 제어기법에 대해 비교를 한 후 가장 강인한 제어기법에 대해 분석하였다. AC 부하를 갖는 특별한 제어 대상으로 엑스선 전산화 단층촬영 장치(CT)용 겐트리를 선정하였으며 시스템이 갖는 특별한 구조에 의해 이러한 시스템 특성을 갖는다. 동기전동기의 출력 축에 링(Fing) 모양의 원판 프레임을 갖으며, 이 원판 표면에 무게가 서로 다른 여러 장치(X_선 튜브, X-선 검출기, 고압발생장치, DAS 장치, 온도조절장치 등)를 부착하여 영상 획득 시스템의 회전부를 구축하기 때문이다. 이러한 시스템에서는 무게 평형을 갖지 못하는 편심 무게가 존재하게 되며 이로써 전동기 관점에서는 AC 부하처럼 인식되는 제어 조건으로 인식 될 수 있다. AC 부하를 갖는 동기전동기에 대해 일반적인 벡터제어 알고리즘으로 제어를 수행하면 정상상태에서도 속도 오차가 "0" 으로 줄어들지 않고 AC 형태의 오차 성분이 존재하며 편심 무게의 크기에 비례하여 진폭이 커지는 특성을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 Sine파 보상전류를 갖는 속도제어기법, 펀심부하토크 관측기를 이용한 속도제어기법, 그리고 기준모델제어기법을 소개하였다. 각 방법에 대한 실험 결과로부터 편심무게의 변동과 편심 위치의 변동 조건에서 기준모델제어기법이 강인한 제어 특성과 리플저감 측면에서 가장 우수함을 검증하였다. 이로써 AC 부하 조건에서 고정도 속도 제어기가 요구되는 경우 좋은 선택의 지침이 될 수 있다고 본다.

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Optimal tuning and Disturbance Rejection on PID controller loop for motor control using Immune Algorithm (면역알고리즘을 이용한 전동기 제어용 PID 제어기루프의 외란제거 및 최적화 튜닝)

  • Kim, Dong-Hwa;Cho, Jea-Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.137-140
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    • 2003
  • 본 논문에서는 PID제어기를 이용해 외란이 존재하는 2차시스템 특성을 갖는 전동기를 제어하는 경우 외란제거와 최적제어가 동시에 될 수 있는 PIB파라메터를 면역알고리즘을 통해 구하였다. 외란제거를 위해 $H{\infty}-norm$을 응용하여 제어시스템의 외란제거 조건들을 제시하고 이 조건들을 만족하는 전동기 제어용 PID제어기를 설계하였다. 설계된 PID제어기의 최적 파라메터를 구하기 위해 면역 알고리즘을 적용하였고 최적 파라메터를 평가하기 위하여 ITSE(Integral of time weighted squared error)성능지수를 이용하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

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Brushed Servo-Motor Control System for Industrial Robot (산업용 로봇을 위한 직류 서보전동기 제어시스템)

  • Sun-Hag Hong
    • Journal of the Korea Computer Industry Society
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    • v.3 no.2
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    • pp.141-148
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    • 2002
  • In this paper, brushed servo control system for industrial robot is realized under GUI environment. Brushed servo motor has 400W capacities, 1000ppr optic encoder and electric brake load. Especially, driving unit is composed of full-bridge MOSFET semiconductors with 9540 and 540 FET ICs. Control unit has PIC 16C74 microprocessor[l,2,3], RS-232 communication ports, URD current sensor, and GAL 16R8ACN. Servo control system is controlled by PID control method[5,8] with varying control parameters and load capacities. Brushed servo control systems which are proposed in this raper are applied to industrial robot control system.

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Synchronous PWM Control Method of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor for Railway Vehicles with Low Switching Frequency (낮은 스위칭 주파수로 구동되는 철도차량용 매입형 영구자석 동기전동기의 동기 PWM 제어 방법)

  • Park, Seung-Chan;Jeon, Eun-Tak;Jo, Woong;Park, Jin-ho;Eom, Jung-sup;Lee, Chang-Hee
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.417-418
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    • 2020
  • 효율 및 내환경성에서 우수한 성능을 갖는 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM, Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)는 최근 철도차량용 견인전동기로서 주목받고 있다. 일반 도시 철도차량의 추진제어시스템은 장시간 연속 운행 및 자연통풍냉각 방식의 설계가 요구되므로 대전력 스위칭으로 인한 발열 문제가 고려된 낮은 스위칭 주파수 및 6-스텝 제어 아래 인버터의 고성능 제어가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 6-스텝 및 낮은 스위칭 주파수로 IPMSM을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 동기화 방법을 기술하고 시뮬레이션을 통하여 제어 성능을 검증하였다.

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Module-based Modeling Method of $3\Phi$ Phase-Controlled Rectifier System for DC Motor Drive under Matlab/Simulink environment (Matlab/Simulink 환경하에서 3상 위상제어 정류기-DC 전동기 구동시스템의 모듈별 모델링 기법)

  • 김상민;한우용;이창구;김성중
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.14 no.3
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    • pp.15-21
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    • 2000
  • This paper presents the modeling method of $3\Phi$ phase-controlled rectifier for the DC motor drive in MATLAB/SIMULINK environment. This method has no need to extend the system mathematically and thus it's easy to integrate the various systems. The whole model consists of $3\Phi$ phase-controlled rectifier block, DC motor block and speed/current controller block. The simulation results show that the model outputs are almost similar to those of the real system and therefore that the presented method is suitable for the research of the closed-loop controlled power electronic systems.

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Power control of high-speed single-phase BLDC motor (초고속 단상 영구자석 전동기의 전력 제어 방법)

  • Lee, Wook-Jin;Jung, Bumun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.143-144
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    • 2015
  • 본 논문에서는 단상 영구자석 전동기를 초고속으로 구동하면서 전력을 제어할 수 있는 방법을 제안한다. 일반적으로 단상 영구자석 전동기의 제어는 전류 센서 및 홀 위치 센서를 기반으로 전류 제어를 통하여 이루어진다. 그러나 초고속 구동에서 위치 측정의 정밀도는 떨어지게 되고, 평균 전류의 측정 또한 어렵게 된다. 또한, 가정용 단상 전원을 사용하는 경우, 전류 고조파 규제를 만족시키기 위하여 PFC회로의 추가가 필요하다. 본 논문에서는 하나의 홀 센서를 사용하여 위치를 추정하고, 전류 센서를 사용하지 않으면서 전류 고조파를 억제할 수 있는 초고속 구동 방법을 제안한다.

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Study on the characteristic estimation of Permanent Magnet Synchronous Motor for On-Line Electric Vehicle considering field weakening region (약계자 영역을 고려한 온라인 전기버스용 영구자석 전동기의 특성산정 연구)

  • Son, Rak-Won;Lee, Jong-In;Kim, Wan-Gi;Kim, Keun-Woong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.798-799
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    • 2011
  • 온라인 전기버스용 전동기는 차량의 운전특성을 고려하여 가속성 향상을 위한 높은 기동토크가 요구되며, 넓은 속도영역 운전을 위한 약계자 제어성능이 우수해야 한다. 특히 전동기의 최대 동작속도가 배터리 전압에 의해 결정되므로, 고속 운전영역 확보를 위해 전압제한을 고려한 전기설계가 필요하다. 본 연구에서는 정격속도 대비 최대속도의 비가 1:4로서 넓은 약계자 영역이 요구되는 온라인 전기버스용 전동기에 대해 개념설계를 진행하여 Active Part의 치수를 산출하고, 고정자 권선의 턴수 및 회전자 형상 변화에 따른 전압 및 출력특성을 비교 분석하여, 온라인 전기버스용 전동기에 요구되는 약계자 제어특성을 만족하도록 설계안을 도출하였다. 또한 전동기의 고속 동작시 주 손실인 철손에 의한 온도상승을 고려하여 영구자석의 감자안정성을 분석하였으며, 전자장 FEM 해석을 적용하여 설계결과의 타당성을 검증하였다.

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A Study on New Current Controller for 7-Phase BLDC Motor Drive System (7상 BLDC 전동기 구동시스템을 위한 새로운 전류제어기에 관한 연구)

  • Lee, Surk;Jeon, Ywun-Seok;Mok, Hyung-Soo;Kim, Duk-Keun
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.6 no.2
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    • pp.191-201
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    • 2001
  • Recently, the demand of motor for industrial, household machinery is increasing. As Switching devices and control technology are progressing, so the use of BLDC Motor is increasing. But 3-Phase BLDC Motor generally used has pulsating torque and speed variation in commutation, so the range of its application is limited to high speed operation. Especially, to solve these problems, it is necessary to increase phase of Motor, so study of Poly-Phase BLDC Motor is progressing. However, when hysteresis current controller is used, switching frequency is highly increasing. In this paper, 7-Phase BLDC Motor drive system is designed. Also MSTC(Minimum Switching Time Controller) is proposed and with simulation and experiment, there validities are verified.

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Starting Control of PM AC Synchronous motor at the standstill (영구자석 AC동기전동기의 초기 기동 제어에 관한 연구)

  • Son, Dong-Hyeok;Choi, Da-Woon;K, Myung-Su;Kang, In-Jun;Kim, Byung-Kuk;Cho, Yun-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.973_974
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    • 2009
  • 본 연구는 영구자석 AC 동기전동기의 초기 기동제어에 대하여 연구하였다. 회전자 위치 검출용 센서는 홀센서를 사용하였고 전동기 운전을 벡터제어를 사용하기 위해 전동기가 정지된 상태에서 홀센서 신호에 따른 회전자 위치를 계산하였다. 견인전동기가 주행저항 보다 큰 견인력을 내기 위해 전동기를 BLDC로 기동한 후 안정적 운전을 위해서 벡터제어로 전환하였다.

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Development of Speed Control System for SPMSM with Direct Torque Control (직접토크 제어에 의한 SPMSM 속도제어시스템 개발)

  • Kim, Dong-Hee;Lim, Tae-Hoon;Baik, Won-Sik;Kim, Min-Huei
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.19 no.3
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    • pp.66-74
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    • 2005
  • This paper presents an implementation of digital servo speed control system of SPMSM(Surface-mounted Permanent Magnet Synchronous Motor) for industrial application with Direct Torque Control(DTC) using TMS320F2812 DSP. Although, the vector control scheme is adapted in many industrial servo system, but the DSP calculation ratio is increased by reference frame transformation and SVPWM of vector control. Therefore, this paper investigate the possibility of DTC scheme for industrial servo drive system instead of vector control scheme. DSP calculation ratio is compared between vector control and DTC algorithm in addition to the characteristic of speed control response. The suggested SPMSM control system shows the possibility of DTC scheme for industrial servo motor drive system instead of a vector control algorithm.