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개선된 속도 추정 알고리즘을 이용한 유도전동기의 속도 센서리스 벡터 제어
정인화,신명호,현동석 전력전자학회 1997 전력전자학회 논문지 Vol.2 No.4
본 논문에서는 유도전동기의 속도 센서리스 벡터 제어에서의 운전특성 개선을 위하여 최근에 제시된 상태 방정식을 이용한 속도 추정 알고리즘을 살펴보고 이 방식이 갖고 있는 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 추정 방법을 제안한다. 또한 폐루프 적분 방식의 고정자 자속 추정 알고리즘을 도입하여 고정자 자속 추정의 정확도를 높였다. 특히, 모든 미분항과 적분항들을 등가의 표현식을 통해 나타내어 실제 구현에 있어서 빠른 응답 특성과 잡음에 대한 안정성을 높였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 속도 추정기의 타당성을 입증하였다. For high performance ac drives, the speed sensorless vector control and the stator flux orientation concept have received increasing attention. This paper describes a speed and flux sensorless vector-controlled induction machine(IM) drive based on the stator flux-oriented control. To improve the accuracy and operating range, the control system employs the previously presented speed and flux estimation methods, and then we present a developed method of estimating the speed of IM. In the proposed method all differential and integral terms have been eliminated by giving a very fast, low-cost, effective and practical alternative to the methods currently available. The effectiveness of the proposed method is verified by simulations and experimental results.
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약계자영역에서 유도전동기 고정자자속기준제어의 파라미터 비동조 영향 분석
신명호(Myoung-Ho Shin) 한국조명·전기설비학회 2010 조명·전기설비학회논문지 Vol.24 No.9
The selection of flux level in the maximum torque control of stator flux-oriented induction motor drives in the field weakening region is dependent on stator resistance and inductances. This paper presents parameter detuning effects of stator flux-oriented control drives in the field weakening region. The detuning effects of stator resistance and rotor leakage inductance are analyzed. The decrease of torque and the flux control lost by the detuning of inductance are shown in the simulation results.
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위성돈,신명호,현동석 전력전자학회 2000 전력전자학회 논문지 Vol.5 No.2
최근, 벡터 제어에 있어 무시되어 온 철손의 영향이 여러 논문에서 분석 및 보상되어 왔다. 본 논문은 유도 전동기의 고장자자속 기준제어를 이용한 벡터 제어의 운전성능 향상에 관한 연구로서, 모델링시 철손을 고려하고 이를 제어기에 보상함으로써 동특성을 향상하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 무부하시험을 통한 철손 측정과 새로운 비간섭 제어기가 제안된다. 시뮬레이션 및 실험을 통해 제안된 기법의 타당성을 입증한다. Recently, some works to consider the influences of iron loss have been made in vector control of induction m motor. This paper investigates the effects of iron loss in stator flux-oriented system, and presents the control a algorithm to consider iron loss. The iron loss is modeled by equivalent iron loss resistance in parallel to m magnetizing inductance. The proposed method is verified by simulation and experimental results.
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유도전동기 고정자자속 기준제어의 최대효율제어에서 부하증가로 인한 문제 해결방법
신명호,Shin, Myoung-Ho 한국조명전기설비학회 2007 조명·전기설비학회논문지 Vol.21 No.3
Flux level is low in the maximum efficiency control of a stator flux-oriented control of induction motor under the light load. In this cast if the loaf torque is suddenly increased, torque component current is limited to the low level by torque-limit condition because of the low flux level. In this paper, a technique to solve the problem is proposed. 유도전동기 고정자자속 기준제어의 최대효율제어에서 경부하시 자속은 작은 값이 된다. 이러한 상태에서 갑자기 부하가 증가하였을 경우 전동기는 부하토크에 대응하는 토크를 발생시켜야 하지만, 낮은 자속 때문에 토크제한조건에 의한 토크성분전류는 작은 값으로 제한되며, 부하토크에 대응하는 토크를 발생시키지 못해서 속도제어가 안 되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 방법을 제안한다.
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신명호,Shin, Myoung-Ho 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.4
입력이 최소가 되는 자속의 값을 찾는 유도전동기 고정자자속기준제어의 최대효율제어방법을 제안한다. 제안한 방법에서, 정해진 자속의 값만큼씩 기준자속의 값을 변화시키면서 직류링크에서 측정된 입력의 값이 최소가 되는 기준자속의 값을 찾는다. 또한 철손저항을 고려한 유도전동기의 모델을 이용하여 철손저항을 고려한 토크, 슬립각 속도, 비간섭 보상전류식을 사용한다. 시뮬레이션 및 실험결과를 통해서 제안한 방법의 효과를 입증한다. Maximum efficiency control scheme in a stator flux-oriented induction motor drive is proposed for minimizing input dc power. Flux level is decreased in steps for searching the minimum input dc power. In addition, Torque equation, slip angular frequency, and decoupling compensation current considering iron loss resistance is used. Simulation and experimental results verify the effectiveness of the proposed method.
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Stator flux oriented sensorless DTFC for IPMSMs using pseudo‑random HF signal injection
Junlei Chen,Xiang Wu 전력전자학회 2023 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.23 No.12
In this article, a stator flux oriented sensorless control method is proposed for interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) drives based on the direct torque and flux control (DTFC) and pseudo-random high-frequency signal injection (PR-HFSI) in the zero-low speed range. The DTFC for IPMSMs is introduced briefly and the conventional high-frequency signal injection (HFSI) method, which requires an additional transformation, is also introduced. Then the stator flux oriented PR-HFSI is proposed comprising injection mode and rotor observation, with the aim of noise reduction and easy implementation. Furthermore, the high-frequency noise in HFSI and the mechanisms of noise suppression in PR-HFSI are analyzed based on current spectrums. Meanwhile, the optimal noise reduction frequency combination of n kinds frequency injections is also analyzed. Finally, the performance of the proposed stator flux oriented PR-HFSI method is confirmed with experiments on a 60 kW IPMSM test bench.
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Kim,Se-Ho,Kim,Eel-Hwan 濟州大學校工科大學産業技術硏究所 1998 尖端技術硏究所論文集 Vol.9 No.2
풍력발전을 위해 회전자 위치검출기가 없는 이중여자 유도기를 이용하여 전력 제어 방법을 나타내었다. 고정자 자속과 회전자 속도 추정기를 이용하여 가변속도 제어 및 유·무효전력 제어 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘을 컴퓨터를 통해 결과를 나타내었다. 결과를 고찰해 보면 출력 특성이 기준 명령값에 잘 추종하여 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하고 있다. 이를 풍력발전 시스템 제어시 유용한 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다. This paper describes variable speed drive and power control of a double fed induction machine(DFIM) for wind energy generation without rotational transducers. A stator flux orientation scheme and rotor speed estimator are employed to achieve decouple control of active and reactive power. To verify theoretical analysis, a 5-hp DFIM prototype system and PWM power converter are built. Results of computer simulation art presented to support the discussion.
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김용현,김일환 전력전자학회 2000 전력전자학회 논문지 Vol.5 No.5
이중여자 유도기를 계통선 연계형 풍력발전 시스템에 적용할 때, 고정자는 계통선에 그리고 회전자는 제어 시스템에 연결된다. 이때 고정자에는 일정전압과 주파수가 걸리기 때문에, 고정자측에 는 거의 일정한 고정자 자속값을 갖는다. 또한 고정자 자속을 기준으로 고정자 전류와 회전자 전류를 이용하여 슬립각을 추정하고, 이를 이용하여 고정자측에 출력되는 전력을 제어한다. 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 이를 입증한다. In wind power generating system connected in power grid, the value of stator flux has almost constant because the stator side of doubly fed induction machine(DFIM) is connected to power grid. Using the stator and rotor current, it is possible to estimate the slip angle and rotor speed. A stator flux orientation scheme and rotor slip estimator are employed to achieve control of generating power in stator side. To verify the theoretical analysis, a 5-hp DFIM prototype system and PWM power converter are built. Results of computer simulation and experiment are presented to support the discussion.
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Kim, Eel-Hwan,Oh, Sung-Bo 濟州大學校 情報通信硏究所 1998 情報通信硏究所論文集 Vol.1 No.-
This paper describes variable speed drive and power control of a doubly fed induction machine(DFIM) for wind energy generation without rotational transducers. A stator flux orientation scheme and rotor speed estimator are employed to achieve decouple control of active and reactive power. To verify the theoretical analysis. a 5-hp DFIM prototype system and PWM power converter are built. Results of computer simulation are presented to support the discussion.
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