• 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.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.92-99
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• 2008

This paper describes an signal processing method for the hall sensorless position control of ETC control system using a BLDC motor. The proposed ETC control system, which is mainly consisted of a BLDC motor, a throttle plate, a return spring and reduction gear, has a position sensor with an analog voltage output on the throttle valve instead of BLDC motor for detecting rotor position of motor. So the additional commutation information is necessarily needed to control the mentioned ETC module. In order to estimate and determine the commutation state, it is proposed to properly manipulate the resolution of A/D converter considering the mechanical parameter, that is, the number of motor slot and the ratio of reduction gear. Through this method, the estimation of commutation state for operating the system is possible and the discrete signal for commutation is stably obtained. The validity of the method is examined through the experimental results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.99-100
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• 2016

본 논문에서는 위치 센서 없이 단상 모터를 운전하는 방법을 제안한다. 제안하는 센서리스 방식은 PM flux 추정기와 PLL 옵저버를 이용하여 구현된다. 이를 통해 홀 센서로 인한 조립상의 문제와 부피 증가 문제를 해결 할 수 있다. 또한 효율적인 운전을 위하여 0 속도가 아닌 파워가 다시 들어올 때 모터를 다시 구동하는 재 시작 전략 또한 제안한다. 이 방식은 위치 센서가 존재 하지 않기 때문에 재 시작시의 각도를 구하기 위한 0 전류 제어와 함께 전압의 zero crossing을 이용한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.49-50
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• 2014

본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 비행경로 제어와 자세유지를 위해 장착된 꼬리 날개 구동을 위한 BLDC 전동기 제어시스템을 개발하였다. 이 시스템에서는 높은 고도에서의 비행 시 압력에 취약한 홀(Hall) 센서와 같은 회전자의 위치 검출 센서를 사용하지 않는 센서리스(Sensorless) 구동 방식을 적용하였다. 측정된 극전압으로부터 상전환 신호를 추출하여 BLDC 전동기의 센서리스 구동을 실현하였으며, 또한 상전환 신호로부터 추정된 속도를 사용하여 속도 제어를 통해 꼬리날개의 변위 명령 추종을 위한 위치 제어를 수행하였다. 실제 구현된 시스템에서의 실험을 통해 개발된 센서리스 제어 알고리즘을 적용하여 위치 제어의 성능이 우수함을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.416-417
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• 2018

Brushless DC(BLDC) 모터는 브러시가 없어 고속 회전에 유리하기 때문에 핸드피스 모터에 많이 적용하는 추세이다. 핸드피스 모터는 부피가 작을수록 유리하여 홀 센서를 장착하지 않은 경우가 많기 때문에 센서리스 제어를 하여야 한다. BLDC 모터의 상 역 기전력 zero crossing 감지 방법을 이용한 센서리스 제어를 할 시 40,000rpm에 달하는 고속 회전에서 상 전압 floating 구간이 $250{\mu}s$밖에 안되기 때문에 샘플링이 부족하고 스위칭 노이즈도 강해 zero crossing에 대한 감지가 어려울 수 있다. 이 논문에서는 역 기전력에 대한 비선형 필터인 majority function을 응용함으로써 모터 상 역기전력의 zero crossing을 감지해내고 고속 BLDC 모터 센서리스 제어를 하는 방법을 소개한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.82-88
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• 2009

일반적으로 가전기기에서는 재료비와 사용상 제약으로 인해 저가격의 위치센서 또는 센서리스 제어 방법을 사용한다. 기존의 센서리스 기어 방법을 수행할 때 속도와 부하의 변화에 따라 고정자 저항이나 역기전력 상수가 변한다. 따라서, 전동기의 제정수의 변화로 인하여 센서리스 제어시에 위치오차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 2개의 홀센서를 사용하여 영구자석형 동기전동기의 센서리스 제어시 발생하게 되는 위치오차를 보상하는 방법을 제안하였다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2519-2521
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• 2000

브러시리스용 다기능 제어구동장치를 80C196KC 콘터롤러와 IPM으로 단순화하여 개발하여 기존의 TTL 소자 구성에 비하여 하드웨어를 가장 단순화시키고 표준화제품의 개발을 유도하였다. 대신에 대부분의 기능을 소프트웨어로 처리함으로써 설계의 융통성과 확장성을 높이고 고성능 저가격의 제품을 개발할 수 있었다. 특히, 속도 센서로 자극검출에 필요한 홀센서를 이용함으로써 기존 엔코드 센서에 비하여 속도 분해능은 다소 떨어지지만 이 센서를 없앨 수 있어 제품가격을 낮추고, 크기를 줄일 수 있는 장점을 갖는다. 제어 구동장치의 성능시험을 통하여 개발결과를 검증하였으며, 고정밀 속도제어를 실현할 수 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.73-74
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• 2012

본 논문은 점차 성장하고 있는 전동기를 이용한 교통수단으로써의 전기 자전거에 적용된 위치 센서인 홀 센서의 고장 검출을 위한 방법 제시와 고장 회피를 위한 방법을 제시한다. 전동기를 응용한 전기 자전거, 전기 스쿠터, 전기 자동차, 전기 보트 등 다양한 분야에서 전동기의 사용이 점차 넓어지고 있지만 현재는 전동기의 구동 및 제어의 관점에서만 다루어 지고 있는 실정이다. 하지만 전동기의 구동 보다 더 중요한 문제는 사람을 운송하는 분야이기 때문에 높은 구동 안정성이 요구 되고 있다. 따라서 본 논문은 전기 자전거에 적용된 홀 센서의 고장의 종류에 대해 검토하고 고장으로 판단 한 이후 정상적인 구동이 가능 할 수 있도록 센서리스 구동으로의 전환이 가능 하도록 하였다. 이를 모의 실험과 실험을 통해 타당성을 검증 하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.58-60
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• 2020

본 논문에서는 2개의 인-휠 브러쉬리스 모터로 구동하는 차량의 실시간 위치 추종 제어방법을 제안한다. 2개의 모터를 사용하여 구동되는 차량의 경우 방향 및 이동이 각 모터의 제어를 기반으로 결정된다. 하지만 컨트롤러에 의해 지령된 위치까지 모터의 제어가 정확하게 된다 하더라도 차량의 실제 위치는 바퀴와 바닥면사이의 슬립이나 외부 요인에 의해 오차가 발생하게 된다. 따라서 이렇게 발생하는 오차를 보상하기 위해 차량의 실시간 각도 추정이 가능한 IMU(Inertia Measrement Unit) 센서를 기반으로 진행 각도를 보정하며 주행 중 발생하는 위치오차를 보상하기 위해 모터의 홀센서로부터 계산되는 위치와 IMU 센서의 데이터를 조합하여 실시간 위치 추종 제어방법을 제안한다.