• 제목/요약/키워드: Initial rotor position estimation

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매입형 영구자석 동기전동기의 초기위치 추정에 관한 연구 (A study of the initial position estimation of an interior permanent magnet synchronous motor)

  • 정우택;이정흠;김대현;최양광;김영석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.46-48
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    • 2004
  • Recently, the study of sensorless drive of IPMSM is coming to be active. In sensorless drive, because the wrong estimation of the initial rotor position brings about the decrease of the starting torque, or a temporary reverse revolution, it is important to know the exact importation of the initial rotor position. In this paper, the initial rotor position estimation method is based on the current peak measured by applying the pulsewise voltage and the current peak is changed according to the rotor position owing to the saliency of the rotor. The effectiveness of the proposed algorithm is verified by the experimental results.

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극성 판별이 가능한 최소 제곱법 기반의 IPMSM 회전자 초기 위치 추정 (Initial Rotor Position Estimation of an IPMSM Based on Least Squares Approximation with a Polarity Identification)

  • 김건영;박영수;이교범
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.72-75
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    • 2018
  • An initial rotor position estimation method is proposed in this study for an interior permanent-magnet synchronous motor without a resolver or an absolute encoder. This method uses least squares approximation to estimate the initial rotor position. The magnetic polarity is identified by injection of short pulses. The proposed estimation process is robust because it does not require complex signal processing that depends on the performance of a digital filter. In addition, it can be applied to various servo systems because it does not require additional hardware. Experimental results validate the effectiveness of the proposed method using a standard industrial servomotor with interior-permanent magnets.

Rotor Initial Position Estimation Based on sDFT for Electrically Excited Synchronous Motors

  • Yuan, Qing-Qing;Wu, Xiao-Jie;Dai, Peng
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권3호
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    • pp.564-571
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    • 2014
  • Rotor initial position is an important factor affecting the control performance of electrically excited synchronous motors. This study presents a novel method for estimating rotor initial position based on sliding discrete Fourier transform (sDFT). By injecting an ac excitation into the rotor winding, an induced voltage is generated in stator windings. Through this voltage, the stator flux can be obtained using a pure integral voltage model. Considering the influence from a dc bias and an integral initial value, we adopt the sDFT to extract the fundamental flux component. A quadrant identification model is designed to realize the accurate estimation of the rotor initial position. The sDFT and high-pass filter, DFT, are compared in detail, and the contrast between dc excitation and ac injection is determined. Simulation and experimental results verify that this type of novel method can eliminate the influence of dc bias and other adverse factors, as well as provide a basis for the control of motor drives.

IPMSM 센서리스 제어의 안정된 기동을 위한 간단한 초기회전자 추정기법 (Simple Initial Rotor Position Estimation for Stable Startup of IPMSM Sensorless Control)

  • 김건명;박병건;구본관;김래영;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.602-609
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    • 2011
  • 본 논문은 역기전력 기반 센서리스 제어 시 안정적인 기동성능 확보를 위한 간단한 초기 회전자 위치추정 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 전동기의 고정자 권선 인덕턴스의 차이에 의한 전류응답특성을 이용하여 초기 회전자 위치를 추정한다. 이러한 초기 회전자 위치추정 방법은 알고리즘 구현이 간단하고 추가적인 외부회로가 불필요하며, 전동기 상수의 영향을 받지 않는다. 제안된 방법의 타당성은 실험결과를 통하여 검증하였다.

초기위치 추정 및 파라미터 계측을 선행하여 순시무효전력을 이용한 IPMSM의 센서리스 제어 (Sensorless Control of IPMS on an Instantaneous Reactive Power Preceding Initial Position Estimation and Parameter Measurement)

  • 김원석;정우택;김영석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.207-209
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    • 2005
  • Recently, the use of IPMSM is coming to be active, in many industrial applications. In sensorless drive of IPMSM, it is important to know the exact information of the initial rotor position, because the wrong estimation of the initial rotor position brings about the decrease of the starting torque, or a temporary reverse revolution, In addition, PMSM is necessary to use the accurate information of the inductance for the precise torque control owing to the reluctance torque. In this paper presents initial rotor position estimation method and, measure method of the each-axis inductance. And to minimize the speed estimations error, the estimated speeds are compensated by using an instantaneous reactive power in synchronously rotating reference frame.

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Sensorless Control of a PMSM at Low Speeds using High Frequency Voltage Injection

  • Yoon Seok-Chae;Kim Jang-Mok
    • Journal of Power Electronics
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    • 제5권1호
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    • pp.11-19
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    • 2005
  • This paper describes the two control techniques to perform the sensorless vector control of a PMSM by injecting the high frequency voltage to the stator terminal. The first technique is the estimation algorithm of the initial rotor position. A PMSM possesses the saliency which produces the ellipse of the stator current when the high frequency voltage is injected into the motor terminal. The major axis angle of the current ellipse gives the rotor position information at a standstill. The second control technique is a sensorless control algorithm that injects the high frequency voltage to the stator terminal in order to estimate the rotor position and speed. The rotor position and speed for sensorless vector control is calculated by appropriate signal processing to extract the position information from the stator current at low speeds or standstill. The proposed sensorless algorithm using the double-band hysteresis controller exhibits excellent reference tracking and increased robustness. Experimental results are presented to verify the feasibility of the proposed control schemes. Speed, position estimation and vector control were carried out on the floating point processor TMS320VC33.

전류변화율을 이용한 토로이달 SRM의 초기위치 경출 방법 (Initial Rotor Position Detection of a Toroidal SRM Using the Rate of Change of Current)

  • 양형열;임영철
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권1호
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    • pp.26-32
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    • 2005
  • Rotor position information is essential in the operation of the switched reluctance motor(SRM) drive for generation the phase current switching signals. When an incremental encoder is used as a rotor position sensor, the initial rotor position can not be detected. Some sensorless rotor position estimation methods also have the same problem. In these systems, to initially align the rotor, the forced alignment method has a delay and reverse rotation before the motor can start. Therefore it can not be acceptable for unidirectional drive systems. So the forced alignment method is not desirable in all drive systems and the research on the SRM drives should be directed to a system without rotor alignment. In this paper, a new detection method of initial rotor position using the rate of change of current is suggested. Firstly, di/dt versus θ/sub R/ reference table, which is the relation between the rate of change of current and rotor position, is generated and then the squared Euclidean distance method is used to estimate the rotor position based on the table. The simulated and experimental results are presented demonstrating the feasibility and accuracy of this method.

서치코일 내장형 SRM의 정지시 회전자 위치 추정 기법 (The Rotor Position Estimation Techniques of an SRM with Built-in Search Coils at Standstill)

  • 양형열;신덕식;임영철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.45-51
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    • 2005
  • 본 논문에서는 서치코일이 장착된 SRM(Switched Reluctance Motor)의 정지시 회전자 위치를 추정하는 방법을 비교하여 제시하였다. 서치코일이 장착된 SRM은 초기에 정지상태이므로 서치코일에서 유기기전력이 발생하지 않는다. 따라서 정지상태에서 회전자의 위치를 검출하기 위한 방법이 필요하게 된다. 본 논문에서는 유클리디안 제곱거리, 퍼지, 신경망 등 세 가지 방법을 이용하여 회전자의 위치 추정을 위한 시뮬레이션을 실행하였고 그 결과를 비교하였다. 또한 시뮬레이션 결과가 우수한 유클리디안 제곱거리를 이용하여 회전자 위치 추정을 위한 실험을 실시하여 본 논문에서 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.

유클리디안 제곱거리를 이용한 스위치드 릴럭턴스 모터의 정지 시 회전자 위치 추정법 (Estimation of Rotor Position at Standstill of Switched Reluctance Motor Using Squared Euclidean Distance)

  • 양형렬;송진수;유영재;임영철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.344-350
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    • 2003
  • 본 논문에서는 스위치드 릴럭턴스 모터의 새로운 회전자 초기 위치 추정법을 제안한다. 회전자의 위치검출을 하기 위하여 서치 코일을 사용하는 경우 센서비용감소, 부피감소, 강인성 증대, 사용범위의 확대 등 많은 장점이 있다. 그러나 모터의 회전자가 초기에 회전하지 않기 때문에, 서치코일에 유기되는 기전력이 존재하지 않아 회전자의 초기 위치검출에 어려움이 있었다. 본 논문에서는 유클리디안 제곱거리(Squared Euclidean Distance)를 사용하여 초기에 회전자가 정지해 있을 경우에도 회전자의 위치를 정확하게 추정하는 방법을 제시하였다. 이를 위하여 시뮬레이션을 실시하였고 이를 토대로 실험한 결과 정확한 초기 회전자 위치를 추정함으로써 본 논문에서 제시한 방법의 타당성을 검증하였다.

옵셋 전압을 이용한 단상 영구자석 동기 전동기의 초기 회전자 위치 검출 (Initial Rotor Position Detection of Single-phase Permanent Magnet Synchronous Motor using Offset Voltage)

  • 황선환;서승우;정태욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.622-627
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    • 2019
  • 본 논문에서는 비대칭 공극을 갖는 단상 영구자석 동기 전동기의 센서리스 운전을 위한 초기 회전자 위치 검출 알고리즘을 제안한다. 일반적인 센서리스 운전 기법 중 역기전력 기반의 센서리스 제어는 영속 및 저속운전에서 역기전력 정보를 추정하기 어렵다. 이를 위해 오픈 루프 기동 기법이 필수적으로 요구되고 일정한 방향으로의 회전을 위해서는 회전자의 초기 위치 검출이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 단상 영구자석 동기 전동기의 자기적 특성을 이용하여 고주파 전압 주입 신호에 옵셋 전압을 추가하여 회전자 자극을 검출하는 기법을 제안한다. 다수의 실험 결과를 통하여 제안된 알고리즘의 유효성과 유용성을 검증하였다.