Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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제2권1호
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pp.83-90
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2013
This paper describes advanced brushless DC motor drive without position sensor for home appliances with compressor to reduce the pulsating currents and vibration. The proposed method limits the motor currents during starting period and reduces commutation torque ripple during sensorless operating period. Experimental results show that the proposed method implemented in an inverter for a BLDC motor driven compressor considerably reduces not only the pulsating currents but also vibration of the home appliances.
최근들어 에너지와 가격문제가 대두 되면서 고효율, 저가격의 모터가 절실히 요구되고 있다 이런관점에서 SRM(Switched Reluctanec Motor)는 유도전동기에 비해 기계적으로 견고하고 자기적으로 간단하며 기동 토크가 큰 장점이 있다 가격측면에서 SRM은 BLDC모터에 비해 장점은 있지만 기존 유도기에 비하면 가격의 상승은 피할 수 없는 상황이다. 본 논문은 기존 유도기와 같은 수준의 가격을 제시할 수 있는 인버터 드라이브 방식을 구현하였고 효율은 유도기 대비 월등한 수준을 실현 하였다.
This paper is analyzed the characteristic of multi-phase inverter for the electric propulsion system. Two BLDC motors with 3 and 7 phases are designed with these features in order to simulate the effect of increasing the number of phases. From the simulation results, the 7-phase given better performance in terms of torque pulsation. Also, the torque pulsation can be reduced further by increasing the number of phases.
The BLDCM(Brushless DC motor) has been the Trapezoidal Back Electromotive Force(EMF) due to a surface magnet rotor with nonlinear distribution and full-pitch windings. Theoretically, it should be fed with rectangular phase current in order to minimize torque ripple. But, because voltage source inverter drives BLDCM, perfectly rectangular phase currents are not available. Now in this paper, using fourier series coefficients, calculating the coefficients of harmonic current within available orders and each harmonic component are controlled on stationary frame. Only using four switches, low cost and small size drive can be made and proposed method will be more useful in industrial. Simulation and experimental results prove the validity of the proposed method.
In the conventional E-bike, a 42 V/10 A Li-ion battery drives a 24 V/10 A BLDC motor via a 6-switch PWM DC/AC inverter. The major problems of the conventional battery-fed motor drive systems are listed as follows. To charge the battery, an external battery charger (adapter) is required, which degrades the portability of E-bike users. In addition, given the high-frequency operation of the motor drive inverter, the switching losses are significant, which degrades the whole power efficiency. High-voltage batteries (42 V) require a complex battery management system (BMS), which degrades the reliability of the battery pack. In this paper, an embedded boost-converter battery charger for E-bikes is proposed. The variable output boost converter, which converts 16.8 V battery voltage to the required variable voltage of the inverter input, can use a low-voltage battery and thus improve the reliability of batteries. By varying the inverter input voltage via boost converter, a DC link voltage control method can be applied to reduce the switching frequency of the inverter, which improves the whole power efficiency. Given that the function of a flyback charger is integrated in the proposed boost converter, the portability of the E-bike user can be maximized by excluding an external adapter. The validity of the proposed circuit will be confirmed by operation mode analysis and simulation. Moreover, experimental results of integrative charger using Li-ion battery and 200 W motor test will be showed with a prototype sample as well.
근래 에어컨, 냉장고 및 세탁기와 같은 가전 전기제품에도 전력소비의 저감, 저속운전에 의한 소음저감 및 인간에게 보다 안락한 기능을 제공하기 위하여 인버터 시스템의 적용이 증가되고 있다. 그러나 인버터 시스템은 PWM에 의해 불필요하게 발생되는 전자기소음의 저감과 소음의 질에 대한 감성소음의 개선이 요구된다. 본 논문에서는 브러쉬없는 직류전동기로 구동되는 왕복동식 압축기에 대하여 고정 PWM과 랜덤 PWM의 전자기소음 분석을 통하여 인버터 냉장고에 랜덤 PWM을 적용함으로써 전자기소음의 저감 및 감성소음의 개선효과가 있음을 실험을 통하여 검증하였다.
Heat pump systems for commercial building with variable refrigerant flow(VRF) are expanding a market due to high energy efficiency, lower maintenance cost and easy installation comparing with the conventional heat pump with the constant refrigerant flow. In general, heat pump systems degrade the energy efficiency in the extremely low temperature regions. In this study, VRF heat pump system with refrigerant heating is experimentally investigated to overcome the low heating performance in the extremely low temperature regions. VRF heat pump system with refrigerant heating is found out the sufficient heating performance in the -25 degree temperature condition comparing with the conventional heat pump system and is obtained more than 2,500 kPa high pressure in the evaporator at low temperature.
Switched Reluctance Motor has doubly salient poles in stator and rotor, windings are wound in just stator and no magnet or windings on the rotor. This configuration is robust mechanically and thermally. The inverter of SRM is more robust than that of induction or brushless DC(BLDC) motor, but still its drive is comparatively expensive for home appliance. To drive the conventional three or four-phase SRM, 6 to 8 power switches are required when asymmetric bridge inverter is employed. Generally, more than 50% of the cost for the SRM drive is allocated to power devices and gate drives. This paper proposed single phase SRM that have both radial and axial air gaps. The stator and rotor were stacked with two types of stampings that have different diameters. This configuration is very effective to increase align inductance(Lmax). The high value of Lmax increases the motor efficiency and power density. The proposed single phase SRM(Claw SRM) can be driven by only two power switches. To show the validity of the proposed idea, the analysis using finite element method(FEM) and experimental works are carried out. The proposed SPSRM can be driven with high efficiency and can be made compactly and inexpensively because of high value of align inductance and less number of switches. For the comparison, we used same stator for three-phase and single phase, and slightly different stator and rotor for proposed single phase SRM(Claw SRM)
This Paper presents a solution to control the Brushless DC Motor(BLDCM) in Hard Disk Drive(HDD) using the Linear Quadratic Regulator(LQR). Generally, The speed of BLDCM in HDD is controlled by the lead angle control or the input voltage control using PAM(Pulse Amplitude Modulation) etc. These control methods have speed overshoot in speed control and need the long time until BLDCM reaches at the steady state. In order to improve the performance, this paper present the PI speed controller using the LQR based on vector control and the rotor position detection methods at the space vector PWM inverter. The proposed methods are proved by the simulation and experimental results.
브러시리스 직류 전동기는 역기전압이 사다리꼴로서 구형파 상전류를 순차적으로 인가해야 한다. 센서리스 드라이브와 같이 전류 제어 기능 없이 전압원 인버터로 브러시리스 직류 전동기를 구동하는 경우 상전류가 전환되면서 토크 리플이 발생한다. 본 논문에서는 전환에 의한 토크 리플에 관하여 분석하고, 이의 저감 대책을 제안하며, 센서리스 드라이브에 적용하여 토크 리플에 의한 진동과 소음을 개선함으로서 그 효과를 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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