• 전력전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.80-83
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• 2022

This paper proposes an initial rotor polarity detection algorithm of a single-phase permanent magnet synchronous motor (SP-PMSM) related to stable open-loop starting for sensorless operation. Generally, the SP-PMSM needs an asymmetric air-gap structure to can avoid the initial starting failure at zero torque point. Therefore, the rotor polarity information can be obtained by using the DC offset current direction of a stator current through a high frequency voltage injection into an SP-PMSM with an asymmetric air gap. In this paper, the proposed rotor initial polarity detection algorithm is verified through several experimental results.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.18-25
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• 2022

The cold staring issue of permanent magnet synchronous motors (PMSM) is a chronic problem in the field of PMSM sensorless drives. A traditional starting method, called the I-F method, is widely adopted because of its simple structure. However, when using this method, the pre-defined magnitude and frequency of the starting current should be changed according to the condition of the load and machine inertia. In this paper, a smart and simple algorithm for the cold starting of PMSM is proposed. In the proposed method, an integrated control angle from the estimated electrical rotor speed is used for vector control such as the indirect vector control of the induction machine. Thus, very stable cold starting is performed regardless of the machine load condition or inertia changing.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.67-71
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• 2020

본 연구에서와 같이 전동기의 저속 영역 운전의 센서리스 기법으로 적합한 고조파 주입 센서리스 제어기법의 시뮬링크 시뮬레이션 모델을 제안한다. 본 모델에 적용되는 전동기는 영구자석 전동기이다. 또한, 다양한 고조파 주입 기법중 1kHz 구형파를 주입하는 기법을 사용한다. 고조파 주입에 따른 전동기의 전동기 상수의 변화는 시뮬링크에서 제공하는 전동기의 상수조정을 통해 구현한다. 시뮬링크의 함수와 라이브러리에서 제공하는 모델을 통해 센서리스 기법을 구현한다. 전류에 포함된 고조파 성분을 필터를 이용하여 추출하고, 추출된 파형을 이용하여 영구자석 전동기의 각도를 검출함을 보인다. 그리하여 1kW 영구자석 전동기에 적용된 시뮬레이션 파형에서의 전동기 각도 추정파형과 전동기 제어관련 파형을 통해 시뮬레이션 모델의 타당성을 보인다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.114-123
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• 2005

서보 설비를 위한 순차적 파라미터 자동 튜닝 알고리즘을 갖는 영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM)의 비선형 속도 제어 기법이 제시된다. 비선형 제어 방식은 시스템 파라미터와 부하상태가 정확하게 일치하지 않는 경우 만족스러운 성능을 줄 수 일다. 최근에 향상된 속도 제어 성능을 위해 적응형 기법, 슬라이딩 모드 제어, 및 관측기에 기반 한 기법들이 제안되었다. 하지만, 이 방법들은 관성의 큰 변화, 속도의 빠른 과도 특성 및 샘플링 주기 증가와 같은 특정한 조건에서 더 이상 만족스러운 성능을 제공하지 않는다. 일반적으로, 속도 동특성에 영향을 주는 주요 파라미터를 동시에 추정하기는 쉽지 않다. 이를 해결하기 위해 설치 및 기동시 전동기 주요 파라미터를 시간 구간 별로 나누어 자동으로 추정하는 순차적 파라미터 튜닝 알고리즘이 제안된다. 제안된 방식이 DSP TMS320C31을 이용하여 구현되고 유용성이 시뮬레이션과 실험을 통해 입증된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.653-658
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• 2022

본 논문에서는 온도 변화로 인한 영구자석 쇄교 자속 변화를 고려한 PMSM 드라이브의 MTPA(Maximum Torque per Ampere) 제어 알고리즘을 제시한다. 영구자석 쇄교 자속은 고정자 쇄교 관측기를 통해 실시간으로 추정되고, 추정된 영구자석 쇄교 자속으로부터 토크 오차 보정 계수가 계산된다. 2차원 MTPA look-up table(LUT)은 토크 오차를 보상하기 위해 영구자석 쇄교 자속 변화를 반영하는 MTPA 전류 궤적을 달성하기 위해 개발되었다. 제안된 PMSM의 MTPA 제어 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 검증된다.

• ETRI Journal
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• 제37권6호
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• pp.1154-1164
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• 2015

This paper proposes a fully sensorless driver for a permanent magnet synchronous motor (PMSM) integrated with a digital motor controller and an analog pre-driver, including sensing circuits and estimators. In the motor controller, a position estimator estimates the back electromotive force and rotor position using a sliding-mode observer. In the pre-driver, drivers for the power devices are designed with a level shifter and isolation technique. In addition, a current sensing circuit measures a three-phase current. All of these circuits are integrated in a single chip such that the driver achieves control of the speed with high accuracy. Using an IC fabricated using a $0.18{\mu}m$ BCDMOS process, the performance was verified experimentally. The driver showed stable operation in spite of the variation in speed and load, a similar efficiency near 1% compared to a commercial driver, a low speed error of about 0.1%, and therefore good performance for the PMSM drive.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.271-273
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• 2001

This paper presents a adaptive speed controller for field oriented controlled (FOC) permanent magnet synchronous motor (PMSM) drives. However, achieving FOC requires machine specific knowledge, and tracking of drifting motor parameters in order to maintain control. The proposed controller based on Minimum Controller Syntheses (MCS) algorithm does not require exact knowledge of motor parameters. This controller structure simplifies the design and implementation of the adaptive controller requiring less effort to synthesis than a standard MRAC system. Simulation results using Matlab/Simulink show that the proposed controller has good dynamic performances and it is insensitive to parameter variations.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1053-1055
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• 2000

This paper describes a new approach to estimating permanent magnet synchronous motor(PMSM) speed and position from measured terminal voltages and currents for speed-sensorless vector control. The proposed system is based on observing the instantaneous reactive power of the motor. The described technique is very simple and robust to variations of motor parameters. The new approach is not dependent upon the value of the stator resistance. Also, MRAS schemes are chosen for determining the adaptive law for the speed and the position estimator. The effectiveness is verified by simulation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.384-386
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• 2000

This paper describes a new approach to estimating permanent magnet synchronous motor(PMSM) speed and position from measured terminal voltages and currents for speed-sensorless vector control. The proposed system is based on observing the instantaneous reactive power of the motor. The described technique is very simple and robust to variations of motor parameters. The new approach is not dependent upon the value of the stator resistance. Also, MRAS schemes are chosen for determining the adaptive law for the speed and the position estimator. The effectiveness is verified by the experimental results.

• 전기학회논문지
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• 제66권1호
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• pp.27-32
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• 2017

In this paper, slot less type high-speed and compact motor was designed. it was selected through change of stator coil distribution for the optimal performance of the motor. In this paper, designed motor was expected to be very vulnerable to heat dissipation in a compact motor. Therefore, to ensure reliability in the design result, winding and permanent magnet damage caused by the losses of motor was analyzed by thermal analysis and demagnetization analysis. Using the result, whether motor burnout was confirmed by motor performance degradation and insulation breakdown.