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박태식,김성환,김남정,유지윤,박귀태,Park, Tae-Sik,Kim, Seong-Hwan,Kim, Nam-Jeung,Yoo, Ji-Yoon,Park, Gwi-Tae 한국전기전자학회 1997 전기전자학회논문지 Vol.1 No.1
The purpose of this paper is to realize robust vector control of an induction motor without speed sensor. In order to do it, the speed of an induction motor is estimated using model reference adaptive system(MRAS) and two rotor flux observers which have robustness to the parameter variation are employed as the reference model and the adjustable model in MRAS speed estimator. The MRAS-based overall control scheme has been implemented on 2.2kW induction motor control system and it is verified that the proposed speed sensorless control scheme is more stable and robust than the conventional schemes. 본 논문의 목적은 유도 전동기의 속도 센서 없는 견실한 벡터 제어의 구현에 있다. 이를 위해 MRAS(Model Reference Adaptive System)를 사용하여 유도 전동기의 속도를 추정하였고 파라미터 변동에 견실한 두 개의 회전자 자속 관측기를 설계하여 MRAS 속도 추정기에 기준 모델과 추정 모델로 사용하였다. MRAS에 근거를 둔 전체 제어 기법은 2.2kW 유도 전동기의 벡터 제어 드라이브를 사용하여 실현되었으며, 본 논문에서 제한한 속도 센서 없는 벡터 제어 기법이 기존의 속도 센서 없는 제어 기법에 비해 보다 안정하고 견실함을 증명하였다.
Performance Improvement of an Induction Motor in Low Speed Region
김성환,박태식,김남정,유지윤,박귀태,Kim, Seong-Hwan,Park, Tae-Sik,Kim, Nam-Jeung,Yoo, Ji-Yoon,Park, Gwi-Tae Institute of Korean Electrical and Electronics Eng 1997 전기전자학회논문지 Vol.1 No.1
일반적으로 유도 진동기의 속도는 엔코더를 사용하여 측정되며, 측정된 평균 속도는 필연적인 시간 지연과 시스템 노이즈 등을 포함하고, 저속 운전시에는 운전 성능을 감소시킬 뿐 아니라 시스템 안정성에도 문제를 일으킨다. 또한 인버터의 데드 타임 효과, 스위칭 소자의 순전압 강하등의 영향으로 발생하는 부정확한 인버터 출력 전압은 토크 리플을 발생시키고 이는 저속 영역에서 더욱 크게 나타난다. 따라서 유도 전동기의 저속 영역에서의 운전 성능을 향상시키기 위하여는 위의 두가지 문제점을 해결하여야 한다. 본 논문에서는 칼만 필터를 이용한 유도 전동기의 정확한 순시 속도 추정과, 데드 타임 및 스위칭 소자의 순전압 강하 보상을 통한 인버터 출력 특성의 개선 방법을 제안하고, 유도 전동기의 극저속 운전 성능을 개선하였다. Since the average speed calculated with encoder pulses inevitably has time delay, the control performance as well as the system stability is deteriorated. especially at the low speed region. Additionally, the distorted inverter output voltage due to the dead time effects and the forward voltage drops of the VSI (Voltage Source Inverter) causes torque ripples and their effects are more severe at the low speed operation of an induction motor. In this paper, an accurate speed estimation method using Kalman Filter Algorithm is presented to improve the performance of an induction motor speed control with a low precision encoder at low speed legion. The dead time effects and the forward voltage drops of the VSI are feedforwardly compensated to produce an exact inverter output voltage.