• 제목/요약/키워드: Rotor position detection error

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센서리스 매입형 영구자석 브러시리스 직류전동기 구동장치에서 단순화된 회전자 위치검출 오차 분석 방법 (A Simplified Analysis Approach on the Rotor Position Detection Error in Sensorless Interior Permanent Magnet Brushless DC Motor Drives)

  • 이광운;박태식
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.449-452
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    • 2016
  • This paper presents a simplified analysis on the rotor position detection error in sensorless interior permanent magnet brushless DC motor (BLDCM) drives, wherein terminal voltage sensing based on the back-electromotive force (back-EMF) zero-crossing point detecting circuitry is employed. The effect of a rotor saliency on the back-EMF's zero-crossing point detection is analyzed using the extended EMF-based voltage equation of the interior permanent BLDCM in a stationary reference frame, and thus the overall analysis is considerably simplified compared to the conventional one. Simulation results are provided to verify the effectiveness of the proposed method.

영구자석형 동기전동기에서 자기식 위치 센서를 사용한 초기 회전자 위치 검출 성능의 개선 (Improvement of Initial Rotor Position Detection for Permanent-Magnet Synchronous Motor Using Magnetic Position Sensor)

  • 박문수;윤덕용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.398-404
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    • 2021
  • 본 논문에서는 영구자석형 동기전동기의 벡터제어를 수행하는데 필요한 회전자의 위치, 특히 기동시의 초기 회전자 위치를 정확하게 검출하기 위하여 자기식 위치 센서를 사용하는 방법을 제안한다. 기존에는 홀센서의 출력 신호를 사용하여 초기 회전자의 위치를 판단하거나 이러한 센서를 사용하지 않는 센서리스 방식으로 제어를 수행하였으나 이 방법들은 위치 오차가 발생하고 정확도가 떨어지기 때문에 실용성 측면에서 만족스럽지 못하였다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 자기식 위치 센서(magnetic position sensor)를 사용하여 초기 회전자의 위치를 검출하고자 한다. 이 방식을 사용하여 동기전동기의 초기 회전자 위치 검출이 부정확하여 벡터제어 시스템에서 전동기의 기동특성이 나빠지는 문제점을 해결하며, 소용량의 벡터제어 인버터를 저가격화하는 목적으로 자기식 위치 센서를 속도 및 위치 검출에 사용함으로써 자극 검출용의 홀센서와 회전속도 측정용의 로터리 엔코더를 하나로 통합하여 가격을 절반 이하로 낮추는 방안을 제안한다.

2Hall-IC, 1Hall-IC를 이용한 PM BLDCM의 회전자 위치검출 (Rotor Position Estimation of 3-Phase PM BLDC Motor by 2Hall-IC, 1Hall-IC)

  • 이병국;김연충;윤용호;김학성;원충연;천장성
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.56-64
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    • 2006
  • PM BLDC 전동기를 구동하려면 회전자 위치를 검출하는 센서가 필수적으로 요구된다. 그러나 주변 온도나 습도 등 작업 환경에 제한을 받는 곳에서는 센서의 고장 및 오동작으로 인한 전동기의 운전 정지 및 회전자 위치 검출오차에 의한 제어의 어려움이 발생할 수 있다. 따라서 3상 PM BLDC 전동기의 경우 3개의 센서를 이용하는 것이 일반적인 방법으로 사용되고 있지만 본 논문에서는 기존의 회전자 위치 검출 시 1개 또는 2개의 홀 센서만을 사용하여 기존의 방법과 동일한 성능을 가질 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 그 결과 기존의 방법과 동일한 성능을 가지며 저가격, 보호회로 역할의 효과를 기대할 수 있다.

영구 자석형 스텝모터의 위치 검출 (A position Detector of Permanent Magnet Step Motors)

  • 원종수;정훈
    • 대한전기학회논문지
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    • 제36권10호
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    • pp.703-712
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    • 1987
  • A position detection method for 2 phase bifilar permanent magnet step motors is proposed. The back emfgenerated on 2 phase windings by rotor permanent magnet is calculated using motor terminal voltage and current by analog circuit, and the rotor position output is obtained from tese back emf signals through some logical manipulation circuit. This position detector functionally acts like a 2 channel optical incremental encoder, and it is also shown by experimental results that it works well over wide range of speed or under resonant condition where the rotor rings around the detent position. Its resolution is twice of the number of steps per revolution. Bu software implemented on micro-processor, the reliability of position output is enhanced, detecting and correcting error dut to external and/ or internal noise.

영구자석 매입형 BLDC 모터의 Sensorless 속도제어기 위치검출 오차 분석 (An Analysis of Position Detection Error of the Sensorless Controller for BLDC Motors)

  • 이동명;김학원;양순배;안준호;조관열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2761-2763
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    • 1999
  • In this paper, we analyzed the characteristics of the detected EMF signals used to detect the rotor position in the IPM(Interior Permanent Magnet) BLDC motor and SPM (Surface Permanent Magnet) BLDC motor. The position sensing signal, in the IPM BLDC motors, advances the real rotor position due to the variation of the rotor inductances. This fact was verified by the simulation and experiment.

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관측 위치를 지령치로 하는 새로운 속도추정 알고리즘을 이용한 BLAC 속도제어 (BLAC speed contol using precision Velocity Estimation through the Rotor Position ObservationR)

  • 이상훈;송현직;박찬규
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.93-102
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    • 2014
  • Recently the interest in permanent magnet alternating motor using for electric compressor become great. Especially the research on Interior Permanent Magnet Motor has been doing actively for its advantages in the energy density and the efficiency. In order to control the output of motor to the desired value, the current control or speed control of motor are required. The accurate detection of rotor position and speed information are necessary for the control of motor. In general, the encoder, hall sensor, and resolver are used to obtain the information of motor position and speed and the speed detection algorithm, M/T method, is applied. However, the M/T method causes the error depending on rotor speed. Therefore, this M/T speed detection method is not perfect. In this paper, it is proposed that the PI control with a 1st transfer function and the integration element between velocity and position are composed in series and this feeds back to the reference value of position angle. The proposed algorithm is a function of the integral elements 2nd term, speed element, is used as an output. Thus, it is possible to detect the correct speed by configuring like the mechanical structure similarly. The proposed algorithm is verified by using PSIM DLL and is applied to the BLAC motor drive. And also it is confirmed that this system estimates the accurate speed regardless of rotor speed changes. As a example, the experimental results and simulations shows that the proposed method is very effective.

영구자석 매입형 BLDC 전동기 센서리스 제어시스템의 위치검지 오차분석 및 모델링 (An Analysis of Position Detection Error of Sensorless Controller and Modeling of Drive System for Interior Permanent Magnet BLDC Motors)

  • 이동명;김학원;조관열
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.9-18
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    • 2007
  • 본 논문에서는 120도 통전방식의 영구자석 매입형 전동기의 센서리스 제어에 있어서 회전자의 위치를 검출하기 위하여 사용되는 비통전상의 단자전압에 대한 분석을 행한다. 본 연구에서 모터의 비통전상의 단자전압으로부터 얻어지는 위치 정보가 실제의 회전자 위치보다 앞서 있음을 보이며, 이러한 위치 검지 오차에 대한 정량적 분석 및 제어시스템의 모델링을 행한다. 시뮬레이션 및 실험 결과는 제안한 모델링 및 위치 오차의 정량적 분석이 타당함을 보여준다. 또한, 위치 검지 오차에 의해 진상각이 과다하게 인가됨으로 인해 발생하는 이상전류 현상을 분석하며, 이러한 이상전류를 제거하기 위해서는 제어기에서 인가하는 진상각은 속도 및 부하 증가시 감소해야함을 제시한다.

단일 인버터 기반 두 대의 영구자석 동기전동기 병렬운전에서 전력각을 이용한 속도제어기법 (Parallel Sensorless Speed Control using Power Angle for Dual SPMSMs Fed by a Single Inverter)

  • 김경훈;윤철;권우현
    • 전기학회논문지
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    • 제66권10호
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    • pp.1481-1487
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    • 2017
  • This paper proposes a sensorless speed control algorithm for parallel-connected dual Surface-mounted Permanent Magnet Synchronous Motors fed by a single inverter. For stable parallel operation of synchronous motors with a single inverter, each motor has to be constantly kept in the synchronization state regardless of load torque. If the master motor with the larger load is controlled, the synchronous state will be maintained. Therefore, detection of the master motor is essential. Conventionally, the master motor is determined by comparing the rotor position error from the relation between the back-EMF for torque angle and the flux position. consequently, the position sensor is deemed essential for finding the rotor position. In this paper, we proposed a method that decides the magnitude of the load from the power angle of two motors due to the load variation and selects the motor to control through the sign function for the sensorless speed control without the position sensor. The results of simulation and experiment conducted verify the efficacy of the proposed method.

Parallel Sensorless Speed Control using Flux-axis Current for Dual SPMSMs Fed by a Single Inverter

  • Kim, Chang-Bum;Yun, Chul;Yoon, Byung-Keun;Cho, Nae-Soo;Kwon, Woo-Hyen
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권3호
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    • pp.1048-1057
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    • 2015
  • This paper proposes a sensorless speed control algorithm for parallel-connected dual Surface-mounted Permanent Magnet Synchronous Motors (SPMSMs) fed by a single inverter. For stable parallel operation of synchronous motors with a single inverter, each motor has to be constantly kept in the synchronization state regardless of load torque. If the master motor with the larger load is controlled, the synchronous state will be maintained. Therefore, detection of the master motor is essential. Conventionally, the master motor is determined by comparing the rotor position error from the relation between the back-EMF for torque angle and the flux position; consequently, the position sensor is deemed essential for finding the rotor position. The parallel sensorless speed control method proposed in this paper uses no position sensor, instead it compares the flux-axis current from the connection between the back-EMF for torque angle and current in unbalanced load conditions. The results of simulation and experiment conducted verify the efficacy of the proposed method.

디지틀 필터를 이용한 브러시리스 직류 전동기용 센서리스 드라이브의 성능 향상에 관한 연구 (Performance Enhancement of Sensorless Drive for Brushless DC Motors using Digital Filter)

  • 여형기;김태형;박정배;이광운;유지윤
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제48권2호
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    • pp.63-68
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    • 1999
  • This pper describes a digital sensorless drive of permanent magnet brushless DC motors. In order to detect in real time the rotor positions of which Emf becomes zero, terminal voltages are sampled during PWM duty cycle. This method generates detection error in indirect sensed position, which is the harmonic component of PWM frequency. In this paper, the drive adopted Butterworth low pass filter for rejection of the sensing error and for accurate estimation of commutation time. Analytical design process of the digital filter is proposed and the experimental results show that the performance of the proposed sensorless drive is superior to that of the sensorless drives without filterint.

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