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SPI 제어기를 이용한 IPMSM 드라이브의 효율최적화 제어
Efficiency Optimization Control of IPMSM Drive using SPI Controller 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.25 no.7, 2011년, pp.15 - 25  

고재섭 (순천대학교 전기제어공학과) ,  정동화 (순천대학교 전기제어공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This proposes an online loss minimization algorithm for series PI(SPI) based interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM) drive to yield high efficiency and high dynamic performance over wide speed range. The loss minimization algorithm is developed based on the motor model. In order to minimi...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
IPMSM의 장점은? 그러나 고유의 회전자 동손으로 인해 효율이 악화되는 문제점을 가지고 있다[4-6]. IPMSM(Interior Permanent magnet synchronous motor)는 토크, 전력 밀도, 효율 및 역률이 높으며 노이즈가 낮고 강인성의 장점 때문에 가변속 드라이브 시스템에 호응을 받아 광범위하게 적용되고 있다[7-9].
전동기의 손실을 최소화하고 효율을 최대화하는 연구가 산업 현장에서 매우 중요한 이유는? 전동기는 산업현장에서 사용되는 전체 전기에너지 중에서 약 60[%] 이상 소비하고 있다. 따라서 전동기의 손실을 최소화하고 효율을 최대화하는 연구는 산업현장에서 매우 중요한 핵심적인 요인이다[1-3].
유도전동기의 문제점은? 지금까지 유도전동기는 산업현장에서 많이 이용되었다. 그러나 고유의 회전자 동손으로 인해 효율이 악화되는 문제점을 가지고 있다[4-6]. IPMSM(Interior Permanent magnet synchronous motor)는 토크, 전력 밀도, 효율 및 역률이 높으며 노이즈가 낮고 강인성의 장점 때문에 가변속 드라이브 시스템에 호응을 받아 광범위하게 적용되고 있다[7-9].
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참고문헌 (31)

  1. S. Yamamura, "AC motors for high performance applications," New York: Marcel Dekker, 1986. 

  2. G. R. Slemon, "Electric machines and drives," Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 503-551, 1992. 

  3. A. Fransua and R. Magureanu, "Electric machines and drives systems, Bucharest, Hungary: Technical Press, 1984. 

  4. R. D. Findlay, N. Stranges and D. K. Mackay, "Losses due to rotational flux in three phase induction motors," IEEE Trans. EC, vol. 9, no. 3, pp. 543-549, 1994. 

  5. S. Lim and K. Nam, "Loss-minimising control scheme for induction motors," in Proc. Jul. 2004 Inst. Elect. Eng., vol. 151, no. 4, pp. 385-397, 2004. 

  6. F. Abrahamsen, F. Blaabjerg, J. K. Pedersen and P. B. Thoegersen, "Efficiency optimized control of meduium size induction motor drives," IEEE Trans. IA, vol. 37, no. 6, pp. 1761-1767, 2001. 

  7. T. M. Jahns, G. B. Kliman and T. W. Neumann, "Interior permanent magnet synchronous motors for adjustable speed drives," in Proc. IEEE IAS Annu. Meeting, pp. 814-823, 1985. 

  8. S. Morimoto, M. Sanada and Y. Takeda, "Wide speed operation of interior permanent magnet synchronous motors with high performance current regulator," IEEE Trans. IA, vol. 30, no. 4, pp. 920-926, 1994. 

  9. T. Sebastian and G. R. Skemon, "Operating limits of inverter driven permanent magnet synchronous motor drives," IEEE IA, vol. 23, no. 2, pp. 327-333, 1987. 

  10. S. D. Wee, M. H. Shin and D. S. Hyun, "Stator flux oriented control of induction motor considering iron loss," IEEE Trans. IE, vol. 48, no. 3, pp. 602-608, 2001. 

  11. T. M. Jahns, "Flux weakening regime operation of an interior permanent magnet synchronous motor drive," IEEE Trans. IA, vol. 23, no. 4, pp. 681-689, 1987 

  12. C. Mademlis, J. Xypteras and N. Margaris, "Loss minimization in surface permanent magnet synchronous motor drives," IEEE Trans. on IE, vol. 47, no. 1, pp. 115-122, 2000. 

  13. C. Mademlis and N. Margaris, "Loss minimization in vector-controlled interior permanent magnet synchronous motor drives," IEEE Trans. on IE, vol. 49, no. 6, pp. 1344-1347, 2002. 

  14. C. Cavallaro, A. O. D. Tommaso, R. Miceli, A. Raciti, G. R. Galluzzo and M. Trapanese, "Efficiency enhancement of permanent-magnet synchronous motor drives by online loss minimization approaches," IEEE Trans. on IE, vol. 52, no. 4, pp. 1153-1160, 2005. 

  15. C. Cavallaro, A. O. D. Tommaso, R. Miceli, A. Raciti, G. R. Galluzzo and M. Trapanese, "Analysis a DSP implementation and experimental validation of a loss minimization algorithm applied to permanent magnet synchronous motor drives," IECON '03. The 29th Annual Conference of the IEEE, vol. 1, pp. 312-317, 2003. 

  16. Sergaki, S. Eleftheria, Georgilakis, S. Pavlos, Kladas, G. Antonios, Stavrakakis and S. George, "Fuzzy logic based online electromagnetic loss minimization of permanent magnet synchronous motor drives," 18th International Conference on ICEM 2008, pp. 1-7, 2008. 

  17. Y. Nakamura, T. Kudo, F. Ishibashi and S. Hibino, "High-efficiency drive due to power factor control of a permanent magnet synchronous motor," IEEE Trans., PE, vol. 10, pp. 247-253, 1995. 

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  20. C. Mademlis and V. G. Agelidis, "On considering magnetic saturation with maximum torque to current control in interior permanent magnet synchronous motor drives," IEEE Trans. EC, vol. 16, no. 3, pp. 246-252, 2001. 

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  22. D. F. Chen, T. H. Liu and C. K. Hung, "Nonlinear adaptive backstepping controller backstepping controller design for a matrix-converter based PMSM control system," in Proc. IEEE IAS Annu. Meeting, vol. 1, pp. 673-678, 2003. 

  23. K. Hwakim and M. J. Youn, "A nonlinear speed control for a PM synchronous motor using a simple disturbance estimation technique," IEEE Trans. IE, vol. 49, no. 1, pp. 524-534, 2002. 

  24. M. Krstic I. Kaneelankopoilos and P. Kokotovic, "Nonlinear and adaptive control design," New York: Wiley, 1995. 

  25. M. Tursini, F. Parasiliti and D. Zhang, "Real time gain tuning of PI controllers for high performance PMSM drives," IEEE Trans. IA, vol. 38, no. 4, pp. 1018-1026, 2002. 

  26. Z. Ibrahim and E. Levi, "A comparative analysis of fuzzy logic and PI speed control in high performance AC drives using experimental approach," IEEE Trans. IA, vol. 38, no. 5, pp. 1210-1218, 2002. 

  27. D. H. Chung, et al., "Maximum torque control of IPMSM drive with Multi-MFC," ICCAS2010, pp. 1242-1247, 2010. 

  28. D. H. Chung, et al., "Development of HBPI Controller for High Performance Control of IPMSM Drive", pp. 368-372, ICPE'07, 2007. 

  29. D. H. Chung, et al., "Speed control of IPMSM drive using neural network PI controller," CEE'06, pp. 102, 2006. 

  30. D. H. Chung, et al., "Maximum torque control of IPMSM drive with ALC-FNN controller," ICEE'06, pp. 101, 2006. 

  31. D. H. Chung, et al., "Maximum torque control of IPMSM drive with hybrid artificial intelligent controller," Proceeding of ICMATE'06, Session B1, pp. 177-182, 2006. 

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