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논문 상세정보

가변게인 회전자 자속관측기에 근거한 스핀들 유도전동기의 센서리스 속도제어

Sensorless Vector Control of Spindle Induction Motors Using Rotor Flux Observer with a Variable Bandwidth

초록

본 논문은 가변게인 회전자 자속관측기를 이용하여 전동기의 영 속도를 포함하는 전 속도대역에서 우수한 성능을 갖는 스핀들 유도전동기의 센서리스 벡터제어기법을 제안하였다. 제안한 유도전동기의 센서리스 속도제어를 위한 고피나스 모델 자속관측기는 전동기의 저속영역에서 추정속도에 따른 가변구조 PI이득을 사용한다. 실험 결과는 제안한 센서리스 알고리즘의 만족스러운 운전 결과를 보여준다.

Abstract

This paper presents a new speed sensorless vector control scheme of Spindle Induction Motors(SIM) which can be successfully applied to at any speed including even zero speed. The proposed sensorless vector control of SIM uses rotor flux estimator with a variable bandwidth. This approach is based on the Closed-Loop Rotor Flux Observer(CLRFO) which includes a variable bandwidth of the PI controller. For low speed operation, the bandwidth of CLRFO has a variable bandwidth structure according to the estimated rotor velocity. The experimental results show the satisfactory operation of the proposed sensorless algorithm.

참고문헌 (14)

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  3. H.Kubota and K.Matsuse, 'Speed sensorless field-oriented control of induction motor with rotor resistance adaptation,' IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 30, pp. 1219-1224, Sept./Oct. 1994 
  4. Y. L. Kim, S. K. Sul, and M. H. Park, 'Speed sensorless vector control of induction motor using extended Kalman filter,' IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 30, pp. 1225-1233, Sept./Oct. 1994 
  5. P. L. Jansen and R. D. Lorenz, 'A physically insightful approach to the design and accuracy assessment of flux observers for field oriented induction machine drives,' IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 30, pp. 101-110, Jan./Feb. 1994 
  6. L. Ben-Brahim and A. Kqwamura, 'A Fully Digitized Field-Oriented Controlled Induction Motor Drive Using Only Current Sensors', IEEE-Trans. on Industrial Electronics, Vol. 39, No. 3, June 1992, pp. 241-249 
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  8. P. L. Jansen, R. D. Lorenz, and D. W. Novotny, 'Observer-based direct field orientation' Analysis and compensation of alternative methods,” IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 30, pp. 945-53, Jul/Aug. 1994 
  9. K. D. Hurst, T. G. Habetler, G. Griva, F. Profumo, and P. L. Jansen, 'Zero-speed tacholess IM torque control: simply a matter of stator voltage integration,' IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 34, pp. 790-795, July/Aug. 1998 
  10. H.Kubota, K.Matsuse, and T.Nakano, 'DSP-based speed adaptive flux observer of induction motor,' IEEE. Trans. Ind. Applicat., vol. 29, pp. 344-348, Mar./Apr. 1993 
  11. Jang-Hwan Kim; Jong-Woo Choi; Seung-Ki Sul; 'Novel rotor-flux observer using observer characteristic function in complex vector space for field-oriented induction motor drives' IEEE Trans. Ind Applicat, Vol 38, Issue 5, Sept.-Oct. 2002 pp.1334 - 1343 
  12. Takahashi and T. Noguchi, 'A new quick-response and high-efficiency control strategy of an induction motor,' IEEE Trans. Ind. Applicat., vol IA-22, pp. 820-827, Sept./Oct. 1986 
  13. J. K.Ha and S. K.Sul, 'Sensorless field-orientation control of an induction machine by high-frequency signal injection,' IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 35, pp. 45-51, Jan./Feb. 1999 
  14. Kume, T.; Sawa, T.; Yoshida, T.; Sawmaura, M., 'Sakamoto, M.;A high-speed vector-controlled spindle motor drive with closed transition between with encoder control and without encoder control,' IEEE Trans. Ind. Applicat., volume 28, pp. 421-426, March/April 1992 

이 논문을 인용한 문헌 (4)

  1. Kim, Jong-Moo ; Choi, Jeong-Won ; Lee, Suk-Gyu 2009. "Sensorless Control of High-speed Type PMSM in Wide Speed Range using an Iterative Adaptive Flux Observer" 전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, 14(2): 168~175 
  2. Lee, Jae-Sung ; Jang, Jin-Seok ; Choo, Young-Bae ; Lee, Dong-Hee 2009. "Firing Angle Control of Thyristor Converter using PID Controller with Parallel Data Loop" 전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, 14(4): 278~284 
  3. Shin, Soo-Cheol ; Yu, Jae-Sung ; Hong, Jung-Ki ; Suh, In-Young ; Song, Seung-Ho 2009. "Variable Gain Current Controller Considering Inductance Variations after the Connection of DFIG Stator to the Grid" 전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, 14(4): 293~298 
  4. Lee, Jung-Ho ; Kim, Min-Seok ; Lee, Jong-Woo 2010. "A Study on the Design of Controller for Speed Control of the Induction Motor in the Train Propulsion System-2" 한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, 13(2): 166~172 

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