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직접토크제어에 의한 브러시리스 직류전동기의 센서리스 속도제어
A sensorless speed control of brushless DC motor by using direct torque control 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.39 no.9, 2015년, pp.935 - 939  

윤경국 (R&D Center, Seanet Co., LTD.) ,  오세진 (Department of Ship Operation, College of Maritime Sciences, Korea Maritime and Ocean University) ,  김덕기 (FLNG Engineering Department, Hyundai Heavy Industries)

초록
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본 논문은 브러시리스 직류전동기의 센서리스 속도제어 방법에 관해 기술하며 센서리스 속도제어를 위해 직접토크제어 및 전류오차보상법을 사용하였다. 직접토크제어는 토크응답 속도가 빠르고 파라미터 변동에 강인하며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 그리고 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였는데 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 추정하는 방법이다. 본 논문에서 사용한 제어법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 강인한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속, 중속 및 고속영역에서의 양호한 속도특성 및 부하특성을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes sensorless speed control of brushless DC motors by using direct torque control. Direct torque control offers fast torque response, robust specification of parameter changes, and lower hardware and processing costs compared to vector-controlled drives. In this paper, the current ...

주제어

#브러시리스 직류 전동기   #직접토크제어   #센서리스 속도제어   #전류오차보상  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 회전자 위치센서 등을 사용하지 않는 간단하고 강인하며 제어시스템 구현이 용이한 브러시리스 직류전동기의 새로운 센서리스 속도제어 방법을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
브러시리스 직류전동기는 어디에 많이 사용되고 있는가? 그리고 회전자에 발생하는 동손 등이 없기 때문에 유도전동기 등다른 전동기에 비해 상대적으로 높은 출력을 발생시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서 기계적인 정류에 의해 발생하는 스파크가 허용되지 않는 장소 및 효율이 높은 운전이 요구되는 장치에 브러시리스 직류전동기가 많이 사용되고 있다[1].
브러시리스 직류전동기의 특징은 무엇인가? 브러시리스 직류전동기는 일반 직류전동기에 필요한 기계적인 정류장치가 없기 때문에 전기적인 스파크가 발생하지 않고 구조가 간단하며 견고한 구조를 가진다. 그리고 회전자에 발생하는 동손 등이 없기 때문에 유도전동기 등다른 전동기에 비해 상대적으로 높은 출력을 발생시킬 수 있는 장점이 있다.
브러시리스 직류전동기의 장점은 무엇인가? 브러시리스 직류전동기는 일반 직류전동기에 필요한 기계적인 정류장치가 없기 때문에 전기적인 스파크가 발생하지 않고 구조가 간단하며 견고한 구조를 가진다. 그리고 회전자에 발생하는 동손 등이 없기 때문에 유도전동기 등다른 전동기에 비해 상대적으로 높은 출력을 발생시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서 기계적인 정류에 의해 발생하는 스파크가 허용되지 않는 장소 및 효율이 높은 운전이 요구되는 장치에 브러시리스 직류전동기가 많이 사용되고 있다[1].
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참고문헌 (12)

  1. N. Matsui, "Sensorless PM brushless DC motor drives", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 43, no. 2, pp. 300-308, 1996. 

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  2. K. Xin, Q. Zhan, and J. Luo, "A new simple sensorless control method for switched reluctance motor drives", KIEE Journal of Electrical Engineering & Technology, vol. 1, no. 1, pp. 52-57, 2006. 

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  3. S. G. Oh, J. S. Kim, and S. H. Kim, "Sensorless speed control of induction motor using current compensation", Journal of the Korean Society of Marine Engineering. vol. 27, no. 4, pp. 503-510, 2003. 

  4. T. G. Habetler, F. Profumo, M. Pastorelli, and L. M. Tolbert, "Direct torque control of induction machines using space vector modulation", IEEE Transactions Industrial Application, vol. 28, no. 5, pp. 1045-1053, 1992. 

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  5. X. Shen, Z. Q. Zhu, and D. Howe, "Sensorless flux-weakening control of permanent-magnet brushless machines using third harmonic back EMF", IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 40, no. 6, pp. 1629-1636, 2004. 

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  6. G. J. Su and J. W. Mckeever, "Low cost sensorless control of brushless DC motors with improved speed range", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 19, pp. 296-302, 2004. 

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  7. Q. Jiang, C. Bi, and R. Huang, "A new phasedelay-free method to detect back EMF zerocrossing points for sensorless control of spindle motors", IEEE Trans. Magnetics, vol. 41, no. 7, pp. 2287-2294, 2005. 

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  8. T. G. Park, J. S. Ryu, and K. S. Lee, "Actuator fault estimation with disturbance decoupling", Proceedings of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, vol. 147, no. 5, pp. 501-508, 2000. 

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  10. B. Marx, D. Koenig, and J. Ragot, "Design of observers for Takagi-Sugeno descriptor systems with unknown inputs and application to fault diagnosis", Proceedings of the Inst. Elect. Tech, vol. 1, no. 5, pp. 1487-1495, 2007. 

  11. S. H. Huh, S. J. Seo, I. Choy, and G. T. Park, "Design of a robust stable flux observer for induction motors", KIEE Journal of Electrical Engineering & Technology, vol. 2, no. 2, pp. 280-285, 2007. 

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  12. T. H. Kim and M. Ehasani, "Sensorless control of the BLDC motors from near-zero to high speeds", IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 19, no. 6, pp. 1635-1645, 2004. 

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