• 전력전자학회논문지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.395-403
• /
• 2020

This study presents a stable start-up strategy for v/f scalar-controlled permanent magnet synchronous motors (PMSMs). The v/f-controlled PMSMs easily lose synchronism under low-speed conditions if an insufficient stator voltage is applied to the machine due to errors in measured motor parameters and inverter nonlinearity, such as inverter dead time and on-state voltage drop. The proposed method adopts the I/f control method to ensure a stable start at low speeds and then switches to the v/f control method at medium speeds. A smooth transition method from I/f control to v/f control is proposed to minimize the oscillation of the stator current and rotor speed during transition. Moreover, the stability of the I/f and v/f control methods is analyzed using a small-signal model. Simulation and experimental results are provided to verify the performance of the proposed control strategy.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.79-86
• /
• 2009

Recently PMSM(Permanent magnet synchronous motor) are used for the various direct drive applications such as index table, telescope system and so on. Because the position/speed control performance of direct drive PMSM is directly affected by the torque ripple, there are lots of studies to reduce the cogging torque in the motor design stage. In order to verify the motor design, the reliable cogging torque measurement system is essentially required. The measured motor must be rotated in the constant speed under 1deg/sec so that the cogging torque profile is measured correctly. In this study, the cogging torque measurement system which uses the direct drive PMSM and the speed controller to rotate the measured motor in 0.1rpm(0.6deg/sec) has been developed. Simulink/xPC target was used for the controller and data acquisition system. Based on PI controller, DOB and AFC have been applied to eliminate the low frequency disturbances and the periodic speed ripple. The experimental results show the good performance of the speed regulation for the reference speed 0.1rpm and the reliable profile of the measured cogging torque by the developed speed controller.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제40권1호
• /
• pp.45-54
• /
• 2003

종래의 터보기기는 회전자의 높은 회전속도를 얻기 위하여 증속기어를 사용하였으나 근래에는 초고속 전동기를 적용하여 기계적인 효율 및 시스템의 소형차에 관한 연구가 활발히 진행중이다. 본 논문은 직접구동방식의 터보 압축기를 위한 초고속 영구자석 동기전동기 구동시스템에 관한 논문으로서 150마력 70,000rpm 영구자석 동기전동기 구동시스템을 개발하여 상품에 적용하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
• /
• pp.1915-1919
• /
• 2004

In this paper, we propose a new discrete-time predictive current controller for a PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor). The main objectives of the current controllers are to ensure that the measured stator currents tract the command values accurately and to shorten the transient interval as much as possible, in order to obtain high-performance of ac drive system. The conventional predictive current controller is hard to implement in full digital current controller since a finite calculation time causes a delay between the current sensing time and the time that it takes to apply the voltage to motor. A new control strategy in this paper is seen the scheme that gets the fast adaptation of transient current change, the fast transient response tracking and is proposed simplified calculation. Moreover, the validity of the proposed method is demonstrated by numerical simulations and the simulation results will be verified the improvements of predictive controller and accuracy of the current controller.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.191-198
• /
• 2011

본 논문에서는 영구자석 동기전동기 구동용 인버터 스위치에서 개방성 고장이 발생하여도 구동 성능을 유지하기 위한 고장진단 기법이 제안 되었다. 제안한 고장진단 기법은 확장형 칼만필터에 의해 실시간으로 추정된 고정자 저항이 개방성 고장발생 시 고장발생 위치에 따라서 다르게 추정되는 것을 이용하여 고장을 진단한다. 고장진단을 위한 제어 알고리즘을 별도의 하드웨어 구성없이 기존의 제어 프로그램에 추가함으로써 비용을 저감 시킬 수 있으며 추정된 고정자 저항은 상수 변동에 영향을 받는 제어기의 전동기 상수로 사용함으로써 제어 성능을 향상 시킬 수 있다. 제안한 고장진단 기법의 타당성은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
• /
• pp.2503-2508
• /
• 2005

In this paper, we propose a new discrete-time predictive current controller for a PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor). The main objectives of the current controllers are to ensure that the measured stator currents tract the command values accurately and to shorten the transient interval as much as possible, in order to obtain high-performance of ac drive system. The conventional predictive current controller is hard to implement in full digital current controller since a finite calculation time causes a delay between the current sensing time and the time that it takes to apply the voltage to motor. A new control strategy in this paper is seen the scheme that gets the fast adaptation of transient current change, the fast transient response tracking. Moreover, the validity of the proposed method is demonstrated by numerical simulations and the simulation results will present the improvements of predictive controller and accuracy of the current controller.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
• /
• pp.707-708
• /
• 2008

본 논문에서는 초전도 플라이휠 에너지 저장장치 (Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)의 에너지 변환을 위해 사용된 영구 자석형 전동 발전기(Permanent Magnet Synchronous Motor/Generator : PMSM/G)가 SFES의 에너지 저장효율에 미치는 영향을 평가하였다. SFES 시스템은 YBCO 벌크 초전도체를 이용한 저어널 타입(journal type)의 초전도 베어링을 사용하였으며, 슬롯리스 형 PMSM/G를 사용하였다. PMSM/G의 고정자 코어, 누설 자속 및 감겨진 코일에 의한 저장 에너지 손실을 측정하였다. 사용된 코어의 크기, 누설자속, 및 코일의 적절한 선정을 통하여 저장된 에너지의 손실을 상당히 줄일 수 있음을 확인하였다. 또한 영구자석과 코어가 동시에 회전하는 회전 코어형 전동발전기를 적용하여 에너지 손실을 매우 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.107-115
• /
• 2003

PMSM은 높은 토크 특성과 우수한 전력 밀도, 논은 효율 때문에 산업용 빛 가정용 기기로 널리 사용되고 있다. PMSM의 우수한 제어 수행을 위해서는 회전자 위치의 정확한 정보가 필요하다. 그러나 위치 센서의 가격이 비싸고, 열악한 환경에서 신뢰도가 떨어지기 때문에 최근에는 센서리스 알고리즘에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 회전자 위치의 추정을 위해 쇄교 자속의 도함수를 이용한다. 수치적 미분을 행하지 않고 전압 방정식과 측정된 상전류를 이용한 수식적 미분을 통해 쇄교 자속을 구하는 a-$\beta$ 변환과 수식적 미분을 이용한 새로운 센서리스 알고리즘을 제안한다. 제안된 센서리스 속도 제어 알고리즘이 실험을 통해 증명된다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.42-49
• /
• 2004

본 논문은 데드비트 외란 관측기를 사용한 외부 부하 외란 보상과 파라미터 추정기에 의한 보상 이득의 조정을 나타내고 있다. 결론적으로 PMSM의 응답은 지표 시스템을 따른다. 부하 토크 보상 방법은 데드비트 관측기로 구성된다. 노이즈 영향을 감소시키기 위해 MA 처리에 의해 구현된 후단 필터를 적용하였고, RLSM 파라미터 추정기를 가진 파라미터 보상기가 주어진 실제 시스템의 이득 계산시 사용된 파라미터로 가상 동작하여 이득이 오차가 없는 것처럼 동작하게 한다. 제안된 추정기는 문제를 풀기 위해 고성능 외란 관측기와 조합하여 사용한다. 제안된 제어 시스템은 부하토크와 파라미터 변화에 대해 강인하고 정밀한 시스템이 된다. 이상의 제안된 시스템의 안정성과 유용함이 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되었다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
• /
• 제49권8호
• /
• pp.557-564
• /
• 2000

A very simple control approach using neural network for the robust position control of a Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM) is presented. The linear quadratic controller plus feedforward neural network is employed to obtain the robust PMSM system approximately linearized using field-orientation method for an AC servo. The neural network is trained in on-line phases and this neural network is composed by a feedforward recall and error back-propagation training. Since the total number of nodes are only eight, this system can be easily realized by the general microprocessor. During the normal operation, the input-output response is sampled and the weighting value is trained multi-times by error back-propagation method at each sample period to accommodate the possible variations in the parameters or load torque. In addition, the robustness is also obtained without affecting overall system response. This method is realized by a floating-point Digital Signal Processor DS1102 Board (TMS320C31).