• 제목, 요약, 키워드: switched reluctance motor

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EV용 충전 인덕터용 PFC 및 제로 토크제어 (PFC and Zero Torque Control of SRM for EV Battery Charging)

  • ;;;이동희;안진우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • pp.652-654
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    • 2015
  • Integrated switched reluctance motor drive as an electric vehicle battery charger is presented in this paper. The SRM, which is used as the traction power in the driving mode, is used in the charge circuit to improve the power factor of charging system. The charging circuit can share the power switches of the asymmetric converter and phase windings of SRM to charge the battery, and can reduce the size and cost of the system in the plug-in system. To keep the rotor at standstill, zero torque control method is proposed. Since the inductances of the SRM windings are not same at any stop position, the charger controller controls the reference current to satisfy the total charging current with PFC and zero torque condition. A novel cubic equation method is proposed as a current reference distributor of the charging controller. Simulations are performed by MATLAB software and results satisfy the Effectiveness of proposed battery charging system.

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전동차 출입문 구동을 위한 SRM용 C-dump 컨버터 Topology 특성 비교 (Characteristic Analysis of C-dump Converter Topology for SRM of Electric Multiple Unit Door Driving)

  • 윤용호
    • 전기학회논문지
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    • v.65 no.9
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    • pp.1597-1604
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    • 2016
  • The speed at which the SRM (Switched Reluctance Motor) makes a transition from chopping control to single pulse operation. (i.e., low speed to high speed operation). It is unsatisfied with performance at all operational regimes. In this paper, the operational performance of SRM can be improved by using current hysteresis control method. This method maintains a generally flat current waveform. At the high speed, the current chopping capability is lost due to the development of the back-EMF. Therefore SRM operates in single pulse mode. By using zero-current switching and zero-voltage switching technique, the stress of power switches can be reduce in chopping mode. When the commutation from one phase winding to another phase winding, the current can be zero as fast as possible in this period because several times negative voltage of DC-source voltage produce in phase winding. This paper is compared to performance based on energy efficient C-dump converter topology and the proposed resonant C-dump converter topology. Simulation and experimental results are presented to verify the effectiveness of the proposed circuit.

압력예측기법과 직접순시토크제어기법을 통한 유압펌프용 SRM의 압력제어구동 (Pressure Control of Hydraulic Pump using SR Drive with Pressure Predict and Direct Torque Control Method)

  • 이동희;석승훈;양가령;안진우
    • 전력전자학회논문지
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    • v.13 no.3
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    • pp.171-178
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    • 2008
  • 본 논문에서는 압력예측기법과 직접 순시토크 제어기법을 통한 유압펌프용 SRM의 압력제어 구동시스템을 제안하였다. 일반적으로 유압 펌프 시스템은 유압센서의 응답성으로 인하여 제어시스템의 시지연이 비교적 길어지게 되며, 이러한 시간지연은 PI 또는 PID 제어 구조에서 장시간의 진동과 불안정화를 만들기 쉽다. 본 논문에서는 시간 지연문제를 해결하고 리플이 없는 압력제어를 위하여 스미스 예측기(simth predictor)를 통한 지연보상과 직접 순시토크제어기법(Direct Instantaneous Torque, 이하 DITC)을 적용하였다. 제안된 제어 방식은 펌프와 센서간의 기구적 문제에 의한 지연문제 해결과 안정성을 확보하고, 펌프 압력제어의 동특성을 향상시키며 전류(轉流, commutation) 구간에서 균일한 토크를 발생시켜 토크 리플을 억제하기 위함이다. 제안된 제어방식은 시뮬레이션과 실험을 통하여 효용성을 검증하였다.

진화 슬라이딩 모드 관측기를 사용한 SRM의 위치 센서리스 제어 (Position Sensorless Cotrol of SRM using Evolutionary Sliding)

  • 박진현;박한웅;최영규
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • v.11 no.6
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    • pp.516-523
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    • 2001
  • 진화프로그래밍과 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 SRM의 위치 속도를 추정하고 이를 속도제어에 적용하는것을 소개하고자 한다. 회전자 정보각의 검출은 일반적으로 엔코더나 레졸버를 사용하나, 이러한 기계적인 외부 위치 센서는 가격이 비싸므로 SRM 시스템의 설치 비용과 전체 드라이버 시스템의 크기가 증가하는 요인이된다. 따라서 산업현장에 적용하는 한계의 원인이 된다. 본 연구에서는 위치 및 속도센서를 제거한 슬라이딩 모드 관측기를 사용하여 SRM 드라이브에 적용되었다. 그러나 SRM의 제어에 있어 슬라이딩 모드 관측기의 파라메터들이 매우 민감하여 작은 변화에 대해서도 위치와 속도 추정결과에 많은 영향을 미친다. 제어이득을 일정하게 유지하고, 슬라이딩 모드 관축기의 파라케터들을 크게 변화시킬 경우, 관축기의 파라메터들은 관측기의 떨림 폭을 결정하므로, 위치와 속도의 추정값의 변화가 크게 발생하여 관측기의 떨림 현상이 나타난다. 본 연구에서는 이러한 슬라이딩모드 관측기의 파라메터들과 제어기의 이득들을 방향성 벡터를 갖는 진화 프로그래밍을 사용하여 최적의 파라메터들을 선정하고, 이를 제어시스템으로 구현하고자 한다.

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SRM 설계를 위한 유한 요소 모델링 기법 (Finite Element Modeling Method for SRM Design)

  • 배재남;이성구;김원호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • v.19 no.4
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    • pp.586-592
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    • 2018
  • SRM은 이중 돌극 구조의 전동기로 전기자만 존재하는 전동기이다. 동기기 혹은 유도기와 같이 전기자와 계자가 구분되는 전동기는 단순한 수학적 모델을 이용해 특성 해석이 비교적 용이한 반면 SRM의 경우는 단순한 수학적 모델을 적용하기 힘들며 이 때문에 특성 해석 및 설계가 상대적으로 어렵다. 통상 SRM의 설계는 구동 회로를 포함한 수치 해석 기반 특성 해석 결과를 기반으로 반복 수행을 통해 이루어진다. 이 과정에서 설계 인자의 변화에 따른 경향 분석이 필요하며 수많은 설계 인자들은 서로 영향을 미치게 된다. 설계 시간을 단축하고 정확한 설계를 위해서는 설계 주요 인자를 기반으로 한 모델링 기법이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 SRM의 주요 설계 인자의 수를 최소화 하여 형상 모델링을 할 수 있게 수식을 정리하였으며, 이를 이용해 SRM을 설계하기 위한 방법론을 제시하였다. 특히, 그동안 많이 연구 된 6/4극 모델에 대한 설계 기법을 제안하고 제안한 기법에 의한 설계의 예를 보였다.

1단구조방식의 PFC회로를 갖는 단상 SRM 구동시스템의 특성해석 (Performance Analysis of Single-phase SRM Drive System with Single-stage Power Factor Correction)

  • 이동희;이진국;안영주;안진우
    • 전력전자학회논문지
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    • v.11 no.4
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    • pp.328-339
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    • 2006
  • 본 논문에서는 1 단구조방식의 PFC 회로를 갖는 단상 SRM 구동시스템의 특성해석에 대해 다룬다. 단상 SRM은 기계적 및 전기적 구조가 단순하고, 견고하며, 고속운전특성이 우수하다. 다이오드 브릿지 정류기와 직류링크회로의 커패시터로 구성된 종래의 단상 SRM 구동방식은 커패시터의 짧은 시간의 충 방전 전류에 의해 역률이 크게 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 우선 부가적인 능동회로가 없는 1 단방식의 PFC 회로에 대한 분석을 통하여 역률개선 및 토크리플 억제를 위한 스위칭 토플로지를 새로 제안한다. 제안한 스위칭 토플로지로 작동하는 PFC 회로를 갖는 단상 SRM 구동시스템을 구축하고 시스템에 대한 수치해석을 통해 운전속도, 부하토크 및 커패시터 용량에 따른 토크리플, 역률 및 효율 등 시스템의 특성을 얻으며, 이를 실제 실험결과와 비교한다.

SRM의 최대 토크 운전을 위한 자기동조 제어 (Maximum Torque Operation of SRM by using a Self-tuning Control Method)

  • 서종윤;김광헌;장도현
    • 전력전자학회논문지
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    • v.9 no.3
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    • pp.240-245
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    • 2004
  • 본 연구에서는 SRM의 최대 토크 운전을 위한 자기동조 제어방법을 연구하였다. SRM은 비선형적인 특성이 강하여 해석적인 방법으로 특성을 고찰하거나 속도 및 토크 제어가 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 최대 토크 운전을 위한 적절한 턴-온/오프각 제어를 자기동조방식(self-tuning method)에 의해 결정하는 방식을 제안하였다. 그리고 턴-온/오프각을 제어하기 위해 귀환되는 신호는 각각 엔코더 펄스수와 상전류의 증분값을 사용하였으며, 운전 중에 스스로 적절한 턴-오프각을 먼저 추종하고 다음으로 턴-온각을 추종하게 된다. 턴-온/오프각은 서로 종속적인 관계에 있으므로 최대 토크 값을 유지하기 위한 턴-온/오프각을 실시간 자기동조방식으로 제어하였으며, 실험을 통해 제안된 방식이 타당함을 확인하였다.