일반적으로 유도 전동기 가변속 운전할 때 인버터의 스위칭 작용으로 많은 고조파가 포함되어 전동기의 고조파 손실, 토크 맥동, 전자기적 소음 및 진동 등을 초래하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 부분공진 벅 컨버터와 3상 전압형 SPWM 인버터 회로를 유도전동기 운전시스템에 적용하였다. 제안한 회로의 입력전류를 거의 단위 역률로 정현파화하기 위해 동작 조건을 다양하게 변화시켰으며 커패시터는 보조다이오드와 전력스위칭에 적절히 배열하여 전원측으로 전압을 회생시켜 공급하였다. 그리고 전압반전기능을 부가하는 것에 의해 전원전압 극성 반전시 입력전류의 변형 최소화함으로서 역률 및 효율이 개선시켰다. 또한 출력 필터를 이용하여 출력선간전압의 고조파 성분을 감소하였으며, 상태공간 해석을 도입하여 정류기의 동작을 예측하였다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.
본 논문은 직접 토오크 제어 (Direct Torque control, DTC)를 이용한 릴럭턴스 동기전동기 (Reluctance Synchronous Motor, RSM)의 최대 효율 제어에 관한 연구이다. 릴럭턴스 동기전동기의 등가모델 해석에 있어서 철손의 영향을 고려하여 이론적으로 분석하였으며, 최대효율제어를 위하여 토크 전류와 여자전류 사이의 최적 각을 유도하였다. 릴럭턴스 동기전동기의 경우는 자속이 전류에 비례하므로 유도전동기와는 달리 자속레벨을 제어하면서 토오크의 동특성을 유지할 수 있다는 특징을 가지고 있으며, 제시된 연구에서는 릴럭턴스 동기전동기의 이러한 특징을 적용하여 직접 토오크 제어의 장점인 빠른 토오크 응답특성을 유지하면서 최대 효율 제어가 이루어지도록 한다. d/q 릴럭턴스 비가 2.57인 1.0 Kw 릴럭턴스 동기전동기를 이용하여 실험을 통해 제안된 방법들의 정당성을 입증하였다.
This paper is proposed one method of the exact optimal switching pattern of Selected Harmonic Elimination(SHE) Pulse Width Modulation(PWM). It defined Harmonic Elimination Band (HEB) at Constant Voltage(CV) and sought all solutions which are included HEB. Then, it calculated the Generalized Klirr Factor(GKF) beling to this solution and decided the optimal switching pattern which is minimized GKF. This optimal switching solution is used as initial condition of Newto Raphson(NR) method of decided easily switching pattern at Variable Voltage(VV). We desined the inverter by Power Transister(PTR) and implemented variable speed drive of Induction Motor(IM) in order to verify the validity of this theoretical proposition, then shown this results by comparison and analysis.
This paper describes an approach to a speed estimation method to remove speed sensor of underwater robot's AC drive systems. AC motors have been widely used in the field of underwater robot's manipulator or propulsion system. Most of these AC motors for underwater use have usually filled oil to compensate the high pressure in deep-sea operation, where a resolver is adopted to feed back the speed of rotor But this kind of speed feedback devices gives rise to some defects arising from their mechanical complexity and numerous signal lines; a resolver needs 6 or 7 signal lines for proper operation. This paper presents a speed estimation method to improve these problems of induction motor, which is adopted as a prototype of AC motor. The proposed speed estimation method is based on the RFO(rotor flux orientation) vector control method of voltage-fed AC drives. Using the controller of voltage-fed AC drives, it is unnecessary to measure the voltage for the estimation of rotor speed, which reduces the effects of measurement error Numerical simulation is carried out to investigate the validity of the method and the effects of rotors resistance variation.
A steady state analysis of a load commutated current source inverter which is widely used in high voltage - high power induction motor drive systems at present is presented and its related results are discussed. This analysis proposes a method by which we can determine the output capacitor playing a dominant role on the performance of the system. It is shown that the capacitance of output capacitors is mainly dependent on the range of frequencies that the inverter is operated in the load commutated state.
This paper is proposed hybrid artificial intelligent controller for high performance of induction motor drive. The design of this algorithm based on fuzzy-neural network controller that is implemented using fuzzy control and neural network. The control performance of the hybrid artificial intelligent controller is evaluated by analysis for various operating conditions. The results of experiment prove that the proposed control system has strong high performance and robustness to parameter variation, and steady-state accuracy and transient response.
This paper is proposed an adaptive fuzzy controller of induction motor drive. The adaptive fuzzy controller approach for an estimate of the rotor time constant which is used to adjust the estimate of the slip angular speed. An estimate of the rotor time constant was obtained using an model reference adaptive system(MRAS) in a fuzzy control scheme. The rotor time constant was estimated by utilizing the rotor nut estimates. This paper is proposed the theoretical analysis as well as the simulation results to verify the effectiveness of the new method.
본 논문은 유도전동기의 직접벡터 제어 시스템에서 전동기가 기동 시 토크 충격없이 부드럽게 기동할 수 있는 기동기법을 제시한다. 정지모드에서는 고정자 전류만으로 고정자자속을 계산하는 방식을 사용하며, 기동 후 직접 벡터제어 모드에서는 프로그램어블 3-단계 저역필터로 고정자자속을 계산한다. 정지모드에서 직접벡터제어 모드로 변환 시 3-단계 저역필터의 시간지연으로 고정자 자속이 급격히 감소되어 토크 역시 갑자기 감소된다. 본 논문에서는 전동기가 기동 시 토크 충격을 방지하기 위한 고정자 자속의 피이드포워드 제어 기법을 제시하고, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 이 기법의 타당성을 확인한다.
기존의 속도센서가 없는 유도전동기의 고정자자속 기준제어에서 추정된 속도가 이산화 될 때, 이산화에 의한 모델링오차 때문에 회전자속도 추정에 오차가 발생한다. 이 오차는 저역통과필터에 의해 제거되지만 추정된 속도는 과도상태에서 지연이 발생해서 약계자영역으로의 천이가 지연되는 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 기존의 고정자자속 기준제어 속도 센서리스 시스템의 약계자영역에서 추정된 속도의 지연으로 발생하는 문제점을 고찰하고 또한 루엔버거관측기를 사용하여 정확한 속도 추정을 학 수 있는 방법을 제안한다.
Silva, Luis I.;De La Barrera, Pablo M.;De Angelo, Cristian H.;Aguilera, Facundo;Garcia, Guillermo O.
Journal of Power Electronics
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제11권4호
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pp.439-448
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2011
In this work the Multi-Domain model of an electric vehicle is developed. The electric domain model consists on the traction drive and allows including faults associated with stator winding. The thermal model is based on a spatial discretization. It receives the power dissipated in the electric domain, it interacts with the environment and provides the temperature distribution in the induction motor. The mechanical model is a half vehicle model. Given that all models are obtained using the same approach (Bond Graph) their integration becomes straightforward. This complete model allows simulating the whole system dynamics and the analysis of electrical/mechanical/thermal interaction. First, experimental results are aimed to validate the proposed model. Then, simulation results illustrate the interaction between the different domains and highlight the capability of including faults.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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