• 전력전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.291-299
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• 2007

영구자석 동기전동기를 단위 전류 당 최대 토크 운전 점에서 운전하기 위해서는 전동기의 상전류 및 온도에 따라 변화하는 인덕턴스 및 역기전력 상수와 같은 전동기의 파라미터들에 대한 정확한 값을 알고 있어야 한다. 전동기 파라미터의 온라인 추정을 위한 적응 추정 기법은 정확한 값을 추정하는 데 어려움이 있고 복잡한 수학 연산을 필요로 하기 때문에 실질적인 응용에는 적합하지 못하다. 본 논문의 목적은 느린 동적 부하를 가지는 벡터 제어 영구자석 동기전동기 구동장치를 위한 단순한 단위 전류 당 최대 토크 운전 점 추적 제어 전략을 제안하는 것이다. 제안된 방식은 전류 위상각을 조절하고 지령 전력의 변화를 관측함으로써 단위 전류 당 최대 토크 운전 점들을 찾아간다. 전류 위상각 조절 전략은 부하 변동이 지령 전력에 미치는 영향을 감지할 수 있도록 설계된다. 따라서, 제안된 방식은 부하 변동에 관계없이 영구자석 동기전동기의 단위 전류 당 최대 토크 운전 점들을 추적할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 방식의 효용성을 보인다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1004-1010
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• 2020

본 논문은 단상 영구자석 동기전동기의 초기 회전자 자극 검출 기법을 제안한다. 대상 전동기는 저속 및 정지 상태에서 역기전력을 기반으로 위치 정보를 얻을 수 없다. 따라서 초기 개루프 기동이 필요하며 이 과정에서 저 전류 및 소프트 기동을 위한 초기 회전자 위치 정보가 필요하다. 제안하는 초기 회전자 자극 검출 알고리즘의 경우 비대칭 공극의 영향 및 영구자석 자속의 영향을 고려하였으며, 고주파 전압 신호 주입을 기반으로 정확한 검출을 위한 오프셋 전압을 이용하였다. 이때 고주파 전압 신호로부터 유도된 고주파 전류의 경우 가상의 dq축을 이용하여 유도된 전류의 최댓값 취득을 통해 회전자 영구자석 자극을 판별한다. 본 논문에서는 센서리스 운전의 저전류 및 소프트 기동을 위해 제안된 초기 회전자 자극 검출 알고리즘을 홀센서 신호를 근거로 효용성 및 타당성을 다수의 실험을 통해 검증하였다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제3권4호
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• pp.367-373
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• 2014

The most common current controller for the Switched Reluctance Motor (SRM) is the hysteresis controller. This method, however, suffers from such drawbacks as variable switching frequency, consequent audible noise and high current ripple. These disadvantages make this controlling method undesirable for many applications. The alternative solution is the PI controller. Since the fixed gain PI current controller can only be optimized for one operating point, and on the other hand, SR motor is highly nonlinear, PI controller gain should be adjusted according to incremental inductance. This paper presents a novel method for PI current controller gain adaptation which is simple and yields a good performance. The proposed controller has been implemented on a test bench using a eZdsp F28335 board. The performance of the current controller has been investigated in both simulation and experimental tests using a four-phase 8/6 4KW SRM drive system.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제52권6호
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• pp.254-261
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• 2003

This study investigates magnetic circuit design of the Single-phase Line-start Permanent Magnet Synchronous Motor (LSPM) to develop the characteristics in steady state. In this paper, the saliency ratio, that is the ratio of q-axial inductance to d-axial inductance, and the inductance difference between q-axial inductance and d-axial inductance are increased. Design factor is selected permanent magnet position and rotor diameter. The analysis method of the synchronous motor on d-/q- axis coordinates is used for the positive component and the equivalent circuit of the induction motor is applied for the negative component analysis. Back-emf and d-q- axial inductance is analyzed by using 2 dimensional Finite Element Method (FEM). Characteristic analysis results with variation of design factor are reflected magnetic circuit design of LSPM. The characteristics of design model are compared with the characteristic of initial model.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권4호
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• pp.16-21
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• 2013

This paper presents a DC link voltage control method to reduce the ripple current and the switching loss in the sinusoidal current drive system for the wide-speed range PMSM. The DC link voltage of the three phase inverter in the sinusoidal current drive system is designed by the back-EMF voltage at maximum speed of the PMSM. In general, the drive systems have used the constant DC link voltage without reference to the motor speed. The current ripple causes hysteresis loss and makes noise. In addition, the switching loss on the inverter increases in proportion to the rise in the DC link voltage. In this paper, we propose the variable DC link voltage control method to reduce the current ripple in the PMSM drive system. We show reduction effect of the current repple and the switching loss through simulation results.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.800-811
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• 2018

This paper presents a regenerative braking control scheme for Switched Reluctance Machine (SRM) drive in Electric Vehicles (EVs). The main purpose is to maximize the recovered energy during battery charging by taking into account the nonlinear physical characteristics of the Switched Reluctance Machine. The proposed regenerative braking method employs the back-EMF in the generation process as a complicated position-dependent voltage source. The proposed maximum power recovery (MPR) operation of the regenerative braking is first based on the maximization of the extracted power from the machine and then the maximization of the power transferred to the battery. The maximum power extraction (MPE) from SRM is based on maximizing the energy conversion ratio by the calculation of the optimum PWM switching duty cycle, turn-on, and turn-off angles. By using the impedance matching theorem that allows the maximum power transfer (MPT) of the MPE, the proposed MPR is achieved. The parametric averaged value modeling of the machine phase currents in the chopping control mode is used for MPR realization. By following this model, a nonlinear equivalent input resistance is derived for the battery internal resistance matching. The effectiveness of the proposed regenerative braking method is demonstrated through simulation results and experimental implementation.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권1호
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• pp.54-60
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• 2012

In this paper, a new permanent-magnet (PM) linear motor is proposed, in which both the magnets and armature windings are placed in the short mover, while the long stator consists of iron core only. Hence, this new PM linear motor can be called a primary permanent-magnet linear motor. It exhibits the advantages of robustness, low cost, high efficiency, high power factor, and high thrust force density. It is especially suitable for long stator applications such as urban rail transit. In this paper, the topology and operation principle of this motor are discussed in detail. The steady-state characteristics including field distributions, flux-linkage, back-EMF, phase inductance and thrust force are investigated. In addition, the technique of skewing stator teeth is adopted to improve the electromagnetic performance. Results from finite element method (FEM) verified the theoretical analysis results.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.15-22
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• 2009

본 논문은 소형 풍력발전용 영구자석형 동기발전기에서 고정자 자속과 역기전력을 이용한 센서리스 제어방법을 제안한다. 기존의 다이오드와 DC-부스트 컨버터를 사용한 소형 풍력발전용 컨버터와는 달리 2-Leg 3상 PWM 컨버터를 사용하여 발전기를 구동한다. 이는 기존의 컨버터와 비교하여 가격적으로 뒤지지 않으며, 발전기의 벡터제어가 가능하여 최대출력 제어시 발전 효율향상을 확인할 수 있다. 그리고 센서리스 제어 알고리즘을 적용하여 속도 측정을 위해 사용되는 엔코더를 제거하므로 시스템의 가격을 저감시킨다. 제안된 알고리즘은 PSIM 시뮬레이션을 사용하여 컨버터 제어 성능과 발전기의 최대 출력 제어의 타당성을 검증한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.54-59
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• 2005

브러시리스 직류 전동기(Brushless U Motor : BLDCM)는 기존의 직류 전동기의 단점인 브러시를 제거한 것으로 제어가 간단하면서도 넓은 범위에서 속도 제어가 가능하고 효율이 높으며 경제적으로 제어기 제작이 가능하여 산업용 뿐 아니라 가전에까지 널리 사용된다. 그러나 BLDCM을 구동하는데 필수적인 센서는 제품 가격을 증가시킬 뿐만 아니라 운전 환경이 열악한 곳에서는 동작 오류를 발생하는 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 BLDCM의 센서리스 구동에서 정상상태 운전뿐만 아니라 안정된 초기 구동에 관한 연구를 수행한다. 정상상태 운전은 측정된 역기전력을 이용하여 회전자의 위치를 결정함으로써 이루어지며, 초기 구동을 개선하기 위해 환류 다이오드로부터 측정된 전류 신호를 이용하여 초기 구동을 하게 된다. 이것은 실험을 통해 타당성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.48-56
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• 2006

본 논문에서는 고정자의 3고조파 전압 성분을 이용하여 브러시리스 직류 전동기의 회전자 위치를 간접 검출하는 방법을 제안하였다. 3고조파 전압 성분은 회전자의 위치 정보를 가지고 있고 이 전압을 이용하여 정류 신호를 만들어 낼 수 있다. 따라서 정류 신호를 이용한 브러시리스 직류 전동기를 센서리스로 운전하는 방식은 역기전력 파형과 상전류가 비교적 정확한 동기를 유지할 수 있으므로 넓은 속도 범위에서 안정적인 센서리스 운전이 가능하다. 또한 정밀 속도 제어를 위해 PLL 회로를 적용함으로써 저속도에서도 높은 분해능을 얻을 수 있다. 따라서 기존에 속도 제어를 위해 필요했던 고가의 속도 센서인 레졸버와 엔코더 역할을 대체하여 전체적인 구동 회로의 가격을 낮출 수 있다.