• 제목/요약/키워드: absolute rotor position

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동기 전동기의 절대 위치 검출을 위한 엔코더 복합 신호의 분석 (Analysis of the Encoder Composite Signal for a Absolute Position Detection of the Synchronous Motor)

  • 주재훈;김동현;최중경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.1018-1024
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    • 2011
  • 최대 토크를 발휘하도록 정현파형 영구자석형 동기전동기를 구동하기 위해서는 회전자 절대위치에 동기화된 120도 위상차를 갖는 3상 정현파 전류 입력이 고정자 코일에 요구된다. 그러므로 회전자 절대위치 검출이 필연적이다. 그리고 고정자 자계와 회전자 자계 사이의 90도 위상 관계가 정류 동작에 의해 유지되어야 한다. 정류를 위한 절대 위치 검출은 일반적으로 모터 축에 부착된 엔코더 출력 신호의 분석에 의해 이루어진다. 본 연구는 현대의 엔코더 시스템을 부착한 모터의 절대위치를 검출 할 수 있는 신호처리 논리회로 설계를 목적으로 하며, 고정자 코일에 정현파 전류 입력을 만들어주기 위한 삼상 기준파형을 발생시킨다.

터렛 서보 시스템에서 멀티-턴 검출이 가능한 센서리스 위치제어기 구현 (Implementation of a Senseless Position Controller Capable of Multi-turn Detection in a Turret Servo System)

  • 조내수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.37-44
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    • 2021
  • 본 연구는 터렛 서보 시스템에서 사용되는 고가의 절대형 엔코더를 대체하기 위해서 멀티-턴 가능한 센서리스 위치제어기를 구현하였다. 센서리스 제어를 위해서는 모터의 위치 정보가 필수적이다. 따라서, 터렛 서보시스템에서 사용되는 영구자석형 동기 전동기의 수학적 모델로부터 자속 추정기를 구성하였다. 자속 추정기로부터 회전자 자속을 계산하여 회전자의 속도와 위치 정보를 얻었다. 제로-크로싱 기법을 사용하여, 추정한 회전자 자속이 1회전 할 때마다 하나의 펄스를 생성하여 멀티-턴 횟수를 측정하였다. 모의실험과 실험을 통해 제안한 방법의 유용함을 확인하였다.

SRM 고정도 구동을 위한 위치 및 속도엔코더의 설계 및 제작 (A Design and Construction of Speed Encoder for High Performance Driving of SRM)

  • 강유정;오석규;박성준;안진우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1191-1193
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    • 2001
  • In switched reluctance motor(SRM) drive, it is necessary to synchronize the stator phase excitation with the rotor position. Therefore, the rotor position information is essential. Usually, optical encoders or resolvers are used to provide the rotor position information. These sensors are expensive and are not suitable for high speed operation. This paper proposes a new encoder for high performance excitation control of SRM. The proposed encoder has complex structures of incremental and absolute encoder. An each phase inductance profile can be synchronized with 4-bit absolute position signal and incremental pulses are used for speed detection. Low cost and simple structure are possible.

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증분형 엔코더를 이용한 로봇 관절의 절대위치 검출 (Detection of Absolute Position of Robot Joint Using Incremental Encoders)

  • 임재식;이영진
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.577-582
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    • 2015
  • This paper proposes an efficient detection of absolute position of a robot joint using two incremental encoders. We considers a robot joint comprising a motor, a reducer, two encoders, and a motor drive. An incremental(first) encoder provides motor's rotor position or input position of reducer while another incremental(second) encoder does output position of the reducer. A table is made where the relationship between the first and the second encoder counts is recorded. The key point is placed where the table is constructed: when a pulse occurs in the second encoder, there exists a corresponding unique count value of the first encoder. The absolute position is detected using the table by searching the second encoder position corresponding to the first encoder count value when a pulse occurs in the second encoder. The proposed method needs a small rotation, as just one second encoder's pulse angle, for the initial absolute position detection.

영구자석형 동기전동기의 절대 위치 검출을 위한 엔코더 복합 신호의 분석 (Analysis of the Encoder Composite Signal for a Absolute Position Detection of the Permanent Magnet Type Synchronous Motor)

  • 김진애;주재훈;정세영;최중경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.180-184
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    • 2007
  • 최대 토크를 발휘하도록 정현파형 연구자석형 동기전동기를 구동하기 위해서는 회전자 절대위치에 동기화된 120도 위상차를 갖는 3상 정현파 전류 입력이 고정자 코일에 요구된다. 그러므로 회전자 절대위치 검출이 필연적이다. 그리고 고정자 자계와 회전자 자계 사이의 90도 위상 관계가 정류 동작에 의해 유지 되야 한다. 정류를 위한 절대 위치 검출은 일반적으로 모터 축에 부착된 엔코더 출력 신호의 분석에 의해 이루어진다. 본 연구는 현대의 엔코더 시스템을 부착한 모터의 절대위치를 검출 할 수 있는 신호처리 논리회로 설계를 목적으로 하며, 고정자 코일에 정현파 전류 입력을 만들어주기 위한 삼상 기준파형을 발생시킨다.

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영구자석형 동기발전기의 회전자 위치검출 센서의 옵셋 검출에 관한 연구 (A Study on a Rotor Position Sensor Offset Detection Method in a Permanent Magnet Synchronous Generator)

  • 박규성;신성환;이호광;윤영득;이근호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.914-921
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    • 2014
  • In this paper, an algorithm is suggested to detect an offset angle of the absolute rotor position sensor after the initial assembly of a PMSG. Unlike previous studies in a stationary state, this one is not designed to detect an electrical angle but rather the absolute position of the rotor is detected while operating the generator. Also,a position sensor, current sensors and voltage sensor were used to ensure reliability. This technique completes the detection of the sensor offset in two steps. In the first step, a zero-crossing of the EMF is measured using a voltage sensor to detect the electrical angle offset when the alternator is actuated by the engine. In the second step, a high frequency current is injected along the d-axis on-line during the control of the generation, eventually to obtain the inductance using a DFT (Discrete Fourier Transform), and then to ultimately extract the final electrical angle offset through the comparison of the inductance magnitude. The suggested algorithm was validated with PSIM simulation and, furthermore, was tested with actual experiments on a dynamometer.

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.

역기전력을 이용한 단상 하이브리드 SRM의 위치 추정 방법 (Sensorless driving strategy of Single-Phase Hybrid SRM basing on Back-EMF detection)

  • 탕잉;이동희;안진우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.521-522
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    • 2016
  • This paper presents a novel scheme to estimate the rotor position of a single-phase hybrid switched reluctance motor (HSRM). The proposed method uses the differential of back-EMF within a position region to estimate rotor position. By detecting the crossing-zero signal of back-EMF differential value, the minimum position of back-EMF corresponding to an absolute rotor position can be captured and used for position estimation four times in every mechanical rotation. In this way, a sensorless operation with adjustable turn on/off angle can be achieved without substantial computation. For the starting, two current comparators are adopted. The experimental verification using a prototype drive system is provided to demonstrate the viability of the proposed sensorless scheme.

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영구자석 동기전동기의 회전자 초기위치 검출 및 엘리베이터 도어의 속도제어 (Initial Rotor Position Detection a PM Synchronous Motor and Speed Control of an Elevator Door)

  • 송기영;오현철;조관열;김학원
    • 전력전자학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.556-564
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    • 2013
  • This paper proposes an initial rotor position detecting algorithm of a PM synchronous motor using an incremental encoder. The proposed algorithm estimates the phase offset between the rotor magnetic flux and the Z-pulse of the incremental encoder by applying six aligning mode current control. The absolute rotor position for driving a PM synchronous motor is calculated by using the phase offset of the Z pulse and A, B pulse signals of the encoder. The PMSM drives based on the estimated rotor position is applied to the elevator door system. The door length is measured on line at first setup of the elevator. The speed control for open, close, and reopen of the elevator door is also presented and the proposed algorithm for the elevator door system is verified by experiment.

인덕턴스의 포화현상을 이용한 IPMSM의 회전자 초기 위치 추정 (Initial Rotor Position Estimation for an Interior Permanent-Magnet Synchronous Motor using Inductance Saturation)

  • 박내춘;이윤규;김상훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.374-381
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    • 2011
  • 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기의 정지 시 위치센서 없이 회전자의 초기 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 자기적 포화에 의한 인덕턴스 변화를 이용하여 비교적 간단히 회전자의 초기 위치를 추정한다. 최소의 전압 벡터들을 인가하여 인덕턴스의 차이에 대응한 전류를 측정하여 회전자의 위치와 극성을 정확하게 판별할 수 있다. 제한된 방법은 추가적인 하드웨어가 필요하지 않으며, 전동기 파라미터에 영향을 받지 않고 전압벡터를 최소로 인가하여 측정할 수 있다는 장점을 가진다. 실험을 통해 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.