• 전력전자학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.488-493
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• 2005

본 논문에서는 서치코일을 이용한 단상 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자 위치 검출법을 제안한다. 지금까지 단상 스위치드 릴럭턴스 전동기의 회전자 위치는 홀센서를 이용하거나 포토 인터럽터를 주로 사용하였다. 하지만 이러한 센서는 많은 단점을 가지고 있기 때문에 본 논문에서는 기존의 위치센서의 약점을 보완하기 위해 위치 검출방법의 저 비용과 강인성에 초점을 두고, 단상 스위치드 릴럭턴스 모터의 돌극에 장착된 서치코일에 유기되는 전압 파형을 이용하여 위치 검출을 시도하였다. 회전자의 위치정보를 포함하고 있는 서치코일에서 유기되는 전압 파형을 이용해 회전자의 특정위치를 검출하고 적절한 타이밍에 주권선을 여자시킴으로써 단상 스위치드 릴럭턴스 모터를 구동할 수 있게 된다. 실험을 통하여 서치코일만을 이용하여 단상 SRM을 구동시킨 결과와 엔코더를 사용하여 구동시킨 결과와 비교함으로써 본 논문에서 제시한 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.38-44
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• 2019

본 논문에서는 자기 공진형 무선전력전송 시스템에서 사용 가능한 핑거프린트 방식의 측위 기법을 제안하고 성능을 검증하였다. 측위를 위해 3축 방향의 자기장 신호 측정이 가능한 소형 직교 보조코일을 가지는 수신기 코일 설계 방안을 제시하고, 제안한 코일을 이용해 획득한 3축의 기전력의 크기와 위상 특성을 추출하였다. 측정 지점에서 획득된 값을 이용하여 위치를 측정하기 위해 LUT(Look-up Table)를 이용하는 기법과 기계학습 방식 중 LDA(Linear Discriminant Analysis)을 이용하는 기법을 제안하고, 각 기법별 측위 정확도 및 계산 속도를 비교 제시하였다. 6.78 MHz 무선전력전송시스템에서 75개의 지점을 측위하는 실험에서 제안하는 코일과 기전력 특성을 이용한 LUT 기법을 적용하여 측위 정확도 97.33%를 달성하였다. LDA 기법의 경우, 기전력과 위상을 이용하여 측위하는 경우 LUT 기법에 비해 계산 속도가 늘어나지만 정확도를 향상시킬 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.954-960
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• 2020

본 논문은 단상 영구자석 동기전동기의 속도 가변형 비례공진 전류제어 기법을 제안한다. 단상 영구자석 동기전동기는 전자기적 특성상 고정자 전류와 역기전력의 위상차에 따른 부토크 및 영토크가 발생하며 센서리스 운전 시 낮은 고정자 저항과 인덕턴스로 인해 과전류 제한이 필요하다. 이러한 조건하에서 전류제어를 위해 3상 교류 전동기에 사용되는 벡터 제어를 이용할 경우, 좌표변환, 역좌표변환 및 가상의 dq축 성분을 생성하는 과정이 필요하다. 하지만, 단상 영구자석 동기전동기의 자기적 특성을 고려하여 제안한 속도 가변형 비례공진 전류제어 기법은 3상 교류 전동기에 사용되는 좌표변환 과정이 필요하지 않다. 본 논문에서는 가변 비례공진 전류제어 기법을 이용하여 안정적인 기동 성능을 확인하며 일정 속도 도달 시 위치 센서 없이 단상 영구자석 동기전동기의 수학적 모델 기반 센서리스 제어로 제안한 전류제어 기법의 효용성을 다수의 실험을 통해 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.955-962
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• 2016

본 논문은 BLDC 전동기의 정밀한 속도제어를 위하여 외란 관측기의 설계 및 영향을 제거하는 제어기 설계방법을 제안한다. BLDC 전동기의 외부에서 회전축에 작용하는 부하의 변동과 전기적인 시스템에서 발생하는 역기전력을 외란으로 가정하고, 외란은 구간에 대한 상수로 가정하여 루엔버거 관측기를 설계한다. 시스템 상태에 대한 관측기의 오차가 0으로 수렴할 수 있도록 적절한 이득을 설정하는 방법을 보이고, 추종성능을 향상시킬 수 있는 적절한 PI제어기의 이득을 설정하기 위한 방법을 제시한다. 제안된 제어기를 120W급의 BLDC 전동기에 적용하여 속도 그리고 전류 레퍼런스를 추종하는 능력을 시뮬레이션 시험하였다. 상수부하의 변동을 외란으로 적용하였고, 그 결과 설계된 제어기의 정상상태 오차가 0.1 [%] 이내를 가짐으로 상태 추종성능에 대해 유용한 제어기임을 보일 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.572-581
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• 2014

A design and control method of DC/DC converter, which can control variable DC-link voltage to drive a fuel cell electric vehicle (FCEV), is proposed in this study. Given that a fuel cell has low-voltage and high-current characteristics, the required voltage for operating motor must be output through the DC/DC boost converter in the system to drive an FCEV. The proposed converter can choose the output voltage of battery or fuel cell in consideration of the driving mode, as well as control DC-link voltage in accordance with the back electromotive force. The switching lag-time to prevent shortage of pulse-width modulation inverter arms makes distorted current waveform caused by voltage distortion. Through this control method, the proposed converter can reduce the output voltage distortion and current ripple of the inverter, thereby reducing the distorted torque. Simulations and experimental results are presented to verify the reliability of the proposed DC/DC converter.

• 한국재료학회지
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• 제13권2호
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• pp.115-119
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• 2003

The thick film type sensor having Pt/Na Super Ionic Conductor(NASICON) solid electrolyte/Pt/$Na_2$$SO_4$/Pt catalyst system for $SO_2$gas was fabricated by screen-print method. The phase of Na Super Ionic Conductor solid electrolyte sintered at different temperature of 1050, 1150,$ 1250^{\circ}C$ and for different time of 1.5, 2.5, 3.5 hr were investigated by XRD. The Electromotive Force variation of the sensor with $SO_2$concentrations and operating temperatures were investigated. The major phase of Na Super Ionic Conductor film sintered at 115$0^{\circ}C$ for 3.5 hr was sodium zirconium silicon phosphate($Na_3$Zr$_2$$Si_2$PO$_{12}$). The Nernst's slope of Na Super Ionic Conductor sensor for $SO_2$gas with the variation of concentration from 10 to 100 ppm was 167.14 ㎷/decade at the operating temperature of $500 ^{\circ}C$. The increase of oxygen partial pressure was not affected to the variation of Nernst's slope.e.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.1-8
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• 2018

항공기에서 사용되는 연료펌프를 민군겸용구성품개발사업을 통하여 국내 최초로, 국내 독자기술로 개발하였다. 연료승압펌프의 모터 조립체에 있어서 모터는 효율성, 내구성, 내폭발성 등의 관점에서 DC 브러시 모터보다 특성이 우수한 BLDC 형식을 채택하였다. Maxwell 방정식과 환경조건을 활용하고 자속밀도를 통하여 전자기해석을 수행하였다. 설계를 검증하기 위하여 유한요소법을 이용하여 부하에 따른 모터성능을 해석하였고 모터 드라이브와 EMI 필터를 설계하여 모터 조립체가 개발되었다. 연료승압펌프 모터 조립체의 성능시험 결과는 해석결과와 매우 일치하는 것으로 확인되었다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제49권7호
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• pp.339-345
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• 2000

This paper deals with the displacement estimation of magnetically suspended simple 1 DOF(degree of freedom) system without the displacement sensor. Inherently electro-magnet for control has two natural feedback loops. One is the transfer function which represents the dependance of the amount of the magnetic flux on the gap displace-ments. The other is the transfer function expressing the properties that the back electromotive force is derived from the time derivative of the magnetic flux. Through these two feedback loops, information about the gap length can be represented by the magnetic flux and the coil current. This means that the gap length can be detected from these two states variables of the electromagnet without a displacements sensor(self-sensing). The displacement can be estimated with the magnetic flux subtracted by the coil current. In this paper we use a balance beam in order to deal with the displacement sensorless estimation of the magnetic bearing system. For the stable estimation of the gap displacements by using the method of self-sensing simple PD controller is used. We first show the mathematical model of the balance beam, and then we show the effectiveness of the current and flux feedback for making stable estimation of the gap displacements for the balance beam. Simulation results show the effectiveness of the current and flux feedback for good estimation of the displacement without using displacement sensor.

• 전기학회논문지P
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• 제63권4호
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• pp.219-225
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• 2014

The purpose of this paper is to control of the low-speed, high-precision PMSM 2-axes pitch/turning. In this paper, apply the PAM-PWM inverter for it. However, The PAM-PWM inverter, control algorithms and hardware is complex. But it is possible to improve the performance in the low-speed operation can reduce the effect of the PWM ripple and Dead Time of inverter by applying suitable DC-bus voltage control. The direct driver PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor) configured to vector control part, PAM control part and the other controller. The vector control part includes PI current, speed control, additional space vector modulation. PAM control part has to have PI voltage controller and P current controller for DC-bus voltage control. Besides, the motor position estimator, the speed estimator and the counter electromotive force and Dead Time Compensation are added. With this arrangement, PMSM was driven with a low pole pitch/turning by performing the current control to the current command or torque command is the paper. As a result, it was possible to minimize the disturbance component that appears in the drive in proportion to the DC voltage magnitude. The use of a hydraulic drive method for a two-axis bubble column is a typical tank. When using the PWM PAM inverter driver is in the turret can be driven by high-precision, low vibration, low noise compared to the hydraulic drive may contribute to the computerization of the turret.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권3호
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• pp.294-303
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• 2011

In this paper an effective five-phase induction motor (IM) and its drive methods are proposed. Due to the additional degrees of freedom, the five-phase IM drive presents unique characteristics for enhancing the torque producing capability of the motor. Also the five-phase motor drives possess many other advantages when compared to traditional three-phase motor drives. Some of these advantages include, reducing the amplitude and increasing the frequency of the torque pulsation, reducing the amplitude of the current without increasing the voltage per phase and increasing the reliability. In order to maximize the torque per ampere, the proposed motor has concentrated winding, the produced back electromotive force (EMF) is almost trapezoidal, and the motor is supplied with the combined sinusoidal plus the third harmonic of the currents. For demonstrating the superior performance of the proposed five-phase IM, the motors are also analyzed on the synchronously rotating reference frame. To supply trapezoidal current waveform and to exclude the effect of the $3^{rd}$ harmonic current, a new control stratagem is proposed. The proposed control method is based on direct torque control (DTC) and rotor flux oriented control (RFOC) of the five-phase IM drives. It is able to reduce the acoustical noise, the torque, the flux, the current, and the speed pulsations during the steady state. The DTC transient merits are preserved, while a better quality steady-state performance is produced in the five phase motor drive for a wide speed range. Experimental results clearly demonstrated a more dynamic steady state performance with the proposed control system.