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An extended electromotive force model for sensorless control of interior permanent-magnet synchronous motors

IEEE transactions on industrial electronics : a publication of the IEEE Industrial Electronics Society, v.50 no.2, 2003년, pp.288 - 295  

Chen, Zhiqian (Dept. of Electr. Eng., Nagoya Univ., Japan) ,  Tomita, M. ,  Doki, S. ,  Okuma, S.

Abstract

During the last decade, many sensorless control methods have been proposed for surface permanent-magnet synchronous motors (SPMSMs) based on the estimation of electromotive force (EMF) in which the motor's position information is contained. However, these methods cannot be applied to interior PMSMs (IPMSMs) directly, because the position information is contained in not only the EMF, but also the inductance of stators. In this paper, a new mathematical model for IPMSMs is proposed and an extended EMF is defined, which includes both position information from the EMF and the stator inductance. By using the newly proposed model, sensorless controls proposed for SPMSMs can easily be applied to IPMSMs. As an example, a disturbance observer is studied and the experimental results show that the proposed method on the proposed model is very effective.

참고문헌 (12)

  1. Tomita, M., Senjyu, T., Doki, S., Okuma, S.. New sensorless control for brushless DC motors using disturbance observers and adaptive velocity estimations. IEEE transactions on industrial electronics : a publication of the IEEE Industrial Electronics Society, vol.45, no.2, 274-282.

  2. Ostlund, S., Brokemper, M.. Sensorless rotor-position detection from zero to rated speed for an integrated PM synchronous motor drive. IEEE transactions on industry applications, vol.32, no.5, 1158-1165.

  3. 1998 Nat Conv Rec IEEJ-IAS the sensorless position estimation of salient-pole brushless dc motors and its stability chen 1998 i 179 

  4. Takeshita, Takaharu, Ichikawa, Makoto, Lee, Ju-Suk, Matsui, Nobuyuki. Back EMF Estimation-Based Sensorless Salient-Pole Brushless DC Motor Drives.. 電氣學會論文誌. The Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of industry applications society. D, 産業應用, vol.117, no.1, 98-104.

  5. Yang, Geng, Tomioka, Richiko, Nakano, Motomu, Chin, Tung-Hai. Position and Speed Sensorless Control of Brush-Less DC Motor Based on an Adaptive Observer.. 電氣學會論文誌. The Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. D, A publication of industry applications society. D, 産業應用, vol.113, no.5, 579-586.

  6. 10.1109/IAS.1996.557028 

  7. Chen, Z., Tomita, M., Doki, S., Okuma, S.. New adaptive sliding observers for position- and velocity-sensorless controls of brushless DC motors. IEEE transactions on industrial electronics : a publication of the IEEE Industrial Electronics Society, vol.47, no.3, 582-591.

  8. Proc IEEE IECON 87 dc-brushless servo system without rotor position and speed sensor watanabe 1987 228 

  9. Trans Inst Elect Eng Jpn D position and speed sensorless control method for salient-pole brushless dc motor with estimated values correction kasa 1997 117 1488 

  10. French, C., Acarnley, P.. Control of permanent magnet motor drives using a new position estimation technique. IEEE transactions on industry applications, vol.32, no.5, 1089-1097.

  11. Corley, M.J., Lorenz, R.D.. Rotor position and velocity estimation for a salient-pole permanent magnet synchronous machine at standstill and high speeds. IEEE transactions on industry applications, vol.34, no.4, 784-789.

  12. Consoli, A., Musumeci, S., Raciti, A., Testa, A.. Sensorless vector and speed control of brushless motor drives. IEEE transactions on industrial electronics : a publication of the IEEE Industrial Electronics Society, vol.41, no.1, 91-96.

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