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신규재,권영안,Shin, Kyoo-Jae,Kwon, Young-Ahn 한국전기전자학회 1998 전기전자학회논문지 Vol.2 No.2
스위치드 리럭턴스 전동기는 구조가 간단하고 회전자관성이 작으며 고효율을 가지는 전동기이다. 그러나 회전자 위치각에 적절한 상여자 신호를 동기화하기 위해서는 위치센서가 필수적이다. 이 위치센서로 인하여 구동시스템의 가격상승과 열악한 환경에서 시스템의 신뢰성이 저하되는 문제점을 가지게 된다. 본 논문에서는 위치 및 속도센서가 없는 스위치드 리럭턴스 전동기의 속도제어 시스템을 연구하였다. 센서리스 SRM의 안정된 속도제어를 위하여 회전자 위치검출을 상전류 및 변화율 검출로부터 구하였으며 속도오차에 대하여 도통각 주기폭을 변동하는 속도제어 시스템을 제안하였다. 이 구동시스템은 위치결정회로 속도제어기, 디지탈논리 정류자, 스위칭각 제어기와 인버터로 구성된다. 제안된 시스템은 실험을 통하여 성능을 검증하였다. Switched reluctance motor(SRM) has the advantages of simple structure, low rotor inertia and high efficiency. However, position sensor is essential in SRM in order to synchronize the phase excitation to the rotor Position. The Position sensors increase the cost of drive system and tend to reduce system reliability. This paper investigates the speed control of sensorless SRM in which the Phase current and change rate are utilized in position decision, and the period of dwell angle is variable for speed control. The proposed system consists of Position decision circuit, speed controller, digital logic commutator, switching angle controller and inverter The performances in the proposed system are verified through the experiment.
무향 칼만 필터에 의한 영구자석 동기 전동기 센서리스 속도제어
문철,권영안,Moon, Cheol,Kwon, Young-Ahn 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.5
In order to implement good control of the permanent magnet synchronous motor(PMSM), the exact speed and rotor position information is needed.Recently, many studies have performed about sensorless speed control of the PMSM. This paper proposed sensorless speed controls of PMSM by using the Unscented Kalman Filter(UKF).The UKF is designed to eliminate the noise and get to the accuracy value and deals with the estimation of the speed and the rotor position of PMSM. Simulation and experiment have been performed for the verification of the proposed algorithm. 영구자석 동기전동기은 높은 효율성과 우수한 토크 발생 및 벡터 제어 성능이 뛰어나 많은 산업 현장을 포함하여 광범위하게 활용되어 지고 있다. 정밀한 제어를 위해서는 회전자의 속도 및 위치 정보를 필요로 하지만 속도 센서를 사용하면 안정성 및 환경의 영향에 신뢰도가 감소하는 단점이 있다. 센서리스 속도 제어 방식에서 측정된 값은 노이즈를 포함하게 되며 이는 정밀한 속도 제어에서 성능을 저해하는 방식으로 나타난다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 센서리스 속도 제어를 하기 위해 고정자 전류 및 속도와 회전자 위치를 무향 칼만 필터를 이용하여 추정하였으며 시뮬레이션을 통해 기존의 방식인 확장 칼만 필터와 상호 비교하였다. 제안된 모델의 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며 동일한 모델을 통한 실험에서 속도 오차 정확성을 검증하였다.
슬립각속도를 사용하는 회전자 저항 보정에 의한 유도전동기의 센서리스 속도제어 개선
박강효,권영안,Park, Kang-Hyo,Kwon, Young-Ahn 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.4
유도전동기는 상대적으로 저가이며 보수가 용이하여 산업 및 여러 분야에서 많이 사용되고 있는 전동기이다. 유도전동기의 정확한 속도 및 토크 제어를 위해서 회전자의 속도 및 위치정보가 요구된다. 회전자의 위치 및 속도 센서들은 경제성 및 주위 환경에 따른 센서의 신뢰도 감소 문제를 가져온다. 최근에는 이러한 경제성 및 신뢰성 향상을 위하여 속도 및 위치센서를 사용하지 않는 센서리스 제어방식의 연구가 많이 이루어지고 있다. 대부분의 센서리스제어 방식에서 위치 및 속도추정은 전동기 전압방정식으로부터 계산된다. 따라서 파라미터 오차는 센서리스 제어성능에 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 유도전동기의 속도 추정에서 회전자 저항 오차에 의해 발생하는 속도 오차를 보상하기 위하여 회전자 저항 보상방식을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방식은 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증한다. Induction motors are relatively cheap and rugged machines. For the vector control of induction motors, a position or speed sensor is needed. But a speed sensor increases motor cost and reduces reliability in harsh environment. Recently, many studies have been performed for sensorless speed control. This paper investigates an improved flux observer with the parameter error compensation for a sensorless induction motor. The proposed algorithm is verified through simulation and experiment.
가상 자속관측기를 이용한 3상 AC/DC PFC PWM 컨버터의 직접 전력 센서리스 제어
김영삼(Young-Sam Kim),권영안(Young-Ahn Kwon) 대한전기학회 2012 전기학회논문지 Vol.61 No.10
In this paper, direct power control system for three-phase PWM AC/DC converter without the source voltage sensors is proposed. The sinusoidal input current and unity effective power factor are realised based on the estimated flux in the observer. Both active and reactive power calculated using estimated flux. The estimation of flux is performed based on the Reduced-order flux observer using the actual currents and the command control voltage. The source voltage sensors are replaced by a flux estimator. The active and reactive powers estimation are performed based on the estimated flux and Phase anble. The proposed algorithm is verified through simulation and experiment.
칼만필터를 이용한 3상 PFC AC/DC 컨버터의 센서리스 제어
박준성,권영안,Park, Jun-Sung,Kwon, Young-Ahn 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.5
3상 PWM 컨버터는 입력 전류를 정현적으로 제어할 수 있어 입력 전류의 고조파 성분을 감소시킬 수 있고 입력 전압에 대하여 입력 전류의 위상을 제어할 수 있다. 본 논문은 3상 PWM 컨버터의 역률개선을 위하여 전원전압센서를 사용하지 않고 가상자속기반 벡터제어를 적용한 새로운 센서리스 제어방식을 연구하였다. 직류출력전압은 칼만 필터를 적용하여 추정한 가상자속에 의해 제어되며, 동기위상은 추정된 가상자속을 이용하여 위상을 얻는다. 제시한 PFC 알고리즘은 역률개선 및 가변영역에서 직류출력전압, 부하변동에서 직류출력전압을 정밀하게 제어할 수 있는 우수성을 가진다. 본 논문에서 제안한 가상자속추정 알고리즘을 적용한 칼만 필터 성능은 실험과 시뮬레이션을 통해서 검증하였다. This paper investigates a new sensorless control appling a virtual flux oriented vector control without the line voltage sensor for the power factor correction of 3 phase PWM converter. The DC output voltage is controlled by applying the kalman filter algorithm for the virtual flux estimation and the synchronous phase is obtained by using the estimated virtual flux equation based on kalman filter. This method is used to reduce the calculation time of the system and obtain a stable control that the input current including the harmonics and the noise is improved. The proposed system implement PFC algorithm in the variable region of DC output voltage. It can obtain the unity power factor, and can precisely control the DC output voltage in the load variation and in the variable voltage range. The performance of the proposed algorithm is verified through simulation and experiment.
개선된 슬라이딩 모드 관측기에 의한 유도전동기의 센서리스 속도제어
張玟英(Min-Young Jang),金相均(Sang-Kyoon Kim),權營顔(Young-Ahn Kwon) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 Vol.57 No.9
Recently, sensorless induction motor drives have been much studied due to several advantages. Sensorless drives eliminate the additional mounting space, increase the reliability in harsh environments, and reduce the cost of a motor. This paper investigates an improved sliding mode observer for the sensorless speed control of an induction motor. The proposed control strategy is the sliding mode observer with a variable boundary layer for a low-chattering and fast-response control. The proposed sensorless-algorithm is verified through the simulation and experimentation.