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역기전력 위상을 기초로 한 PMSM의 새로운 센서리스 제어기법에 관한 연구
이정준,박성준,황상문,정의봉,김철우 전력전자학회 2002 전력전자학회 논문지 Vol.7 No.6
With increase of servo motor in industrial and home application, a number of papers related to PMSM control have been researched. Among them, sensorless control schemes are especially concerned in a view point of their cost reduction. In a conventional approach, a rotor position is generally estimated by the integration of estimated rotor speed. In this method, because of their tight relationship between the amplitude of back-emf and rotor position, it is somewhat difficult to find two parameters at the same time. To solve this problem, a novel sensorless control scheme is proposed. It utilizes a back-emf normalization, so that it does not require the variables related with the amplitude of back-emf. The validity of the proposed control scheme is verified through experimental results. 산업용 기기 및 가정용 기기 분야에서 서보 전동기 이용의 급부상으로 인하여 PMSM의 센서리스 제어에 대한 연구가 활발히 연구되고 있다. 센서리스 제어시 그 기초가 되는 것은 역기전력 항이다. 일반적인 센서리스 제어는 역기전력을 추정하고 그 역기전력을 적분하는 형태를 취하여 회전자의 위치를 추정하고 있다. 이 방식에서 두 좌표축의 역기전력 항을 구하기 위해서는 역기전력의 크기와 회전자 위치가 서로 직접적으로 연관되어 있어 두 파라미터를 동시에 정확하게 추정하기는 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 PMSM의 구동을 위해 필수적인 회전자의 위치각을 역기전력의 크기의 변수를 사용하지 않는 정규화한 역기전력 항으로 구하는 방법을 제안한다. 또한 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.
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김영현(Young-Hyun Kim),박병석(Byung-Seok Park),최문석(Moon-Seok Choi),주성호(Sung-Ho Ju),최인지 전력전자학회 2006 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
전력선에 전기, 즉 에너지와 통신을 동시에 전송하는 전력선 통신은 최근 IT기술의 큰 흐름인 융합기술(Conversance Tech.)와 잘 부합하는 특성을 보여준다. 아울러, 통신선로보다 전력선이 보다 광범위하게 포설되어 있는 점을 고려하면 최근 크게 부각되는 유비쿼터스기술의 요구도 상당부분 수용할 수 있는 특성이 있다. 본 논문에서는 이러한 전력선통신의 융합성과 유비쿼터스적인 특성을 더욱 발전시키고 최근 전력설비의 IT화하는 전력IT추세에 맞추어, 전력선 통신이 내장된 전력설비를 설계하고 이에 따른 전력제어용 통신망의 변화에 대하여 살펴 보겠다.
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민영환 전력전자학회 2024 전력전자학회지 Vol.29 No.2
전력계통에서 전력품질(power quality)을 판단하는 지표는 순간정전 (interruption), 순간전압강하(voltage dips, sag), 고조파(harmonic), 불평형(voltage unbalance) 등이 있다. 실제 전력전자분야에서는 전력품질의 지표 중 고조파, 즉 전압왜곡 제한값(voltage distortion limits)을 주로 적용 및 사용한다. 전력전자기반의 설비 및 장치들이 주로 고조파 발생원인이기 때문에 설비들이 전력계통에 피해를 주지 않는지를 판단하기 위해 주로 전압왜곡 제한값을 적용한다. 본 글에서는 전력품질을 나쁘게 만드는 입장이 아닌 오히려 계통의 전력품질을 좋게 만드는 입장에서 전력품질의 지표 중 전압불평형률에 대해 다루고자 한다. 전압불평형의 원인, 영향 및 제한 기준을 고찰하고, 전압불평형을 개선하기 위한 국내외 기술들을 살펴볼 것이다.
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임춘택(Chun-taek Rim) 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
전력전자공학의 목적은 전자적인 스위치를 이용하여 전력을 원하는 대로 변환하는 것이다. 전력전자시스템을 제어하려면 스위치 동작과 교류회로의 동적특성을 이해해야 한다. 본 논문에서는 전력전자의 핵심이 되는 기술사상(技術思想)을 다음 2가지로 정리하였다. 1) 모든 전자 스위치는 등가적으로 정확히 시변 선형 또는 비선형 전자변압기다. 2) 모든 교류회로의 정적 또는 동적 특성은 페이저변환으로 해석가능하다. 이번 논문에서 일반화된 전자변압기 모델을 제시하고, 단상 및 다상을 통합하고 D-Q회로변환과 양자회로변환(quantum circuit transformation)을 모두 포용하는 일반화된 페이저변환을 제시한다.
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전력선 통신을 이용한 전력부가 서비스 시스템 설계 및 개발
최영림(Younglim Choi),박병석(Byungseok Park),임용훈(Younghoon Lim),김수배(Soobae Kim),유동희(Donghee Yoo) 전력전자학회 2004 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
전력선 가입자망은 그 잠재적인 활용도가 매우 높아 국내외 전력 회사들의 관심도가 매우 높아지고 있다. 기존의 단순한 전력 공급만을 목적으로 하던 수용가의 전력선을 통신망으로 이용하면 전기 이용은 물론 정보가전기기, 컴퓨터 기기 등의 홈 네트워킹, 홈 오토메이션 및 인터넷 통신이 가능하게 됨으로써 관련 업종의 경쟁력 제고와 전력 사용기기를 최적 제어함으로써 가정의 편리성과 에너지 효율을 극대화 할 수 있다. 또한 전력선망을 보유한 전력회사에서는 원격 수요관리, 검침 및 자동화 기술을 통하여 보다 효율적인 전력 운영과 수용가 이익을 증대화 시킬 수 있다. 본 논문에서는 전력선 통신을 이용하여 원격검침, 수요관리, 고객 관리 및 전력 정보 제공, 심야전력 관리 및 감시 등의 다양한 서비스를 경제적으로 제공하기 위하여 우리나라 실정에 맞는 전력부가 서비스 시스템의 주요 기기들을 설계하고 개발한다.
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분산전원시스템의 계통연계를 위한 새로운 단독운전 방지기법
황인호 전력전자학회 2004 전력전자학회 논문지 Vol.9 No.6
This paper presents a new anti-islanding method for distributed power generation system (DPGS) using renewable energy. Based on the concept of real and reactive power mismatch, three different islanding conditions are analyzed. It is shown via analysis that islanding voltage is a function of real power alone, where as its frequency is a function of both real and reactive power. Using this analysis, a new anti-islanding method is developed. The proposed protection algorithm continuously perturbs (±5%) the reactive power supplied by DPGS while simultaneously monitoring the utility voltage and frequency. If a measurable frequency deviation took place by islanding, the real power of DPGS is further reduced to 80%. This detection method is shown to be fast acting under resonant loads. Possible islanding conditions are simulated and verified with analysis. Experimental results on a 0.5kW utility-interactive fuel cell system are suggested. 본 논문은 신재생에너지를 이용한 분산전원시스템을 위한 새로운 단독운전 방지기법을 제시한다. 유효전력과 무효전력 불균형의 개념에 근거해서 3가지 다른 단독운전 조건이 분석된다. 단독운전 전압이 유효전력의 함수이고 그 주파수는 유효전력과 무효전력의 함수임이 분석을 통해 보여준다. 이 분석결과를 이용해서 새로운 단독운전 방지기법이 개발되었다. 제안된 보호 알고리즘은 분산전원에 의해 공급되는 무효전력을 계속적으로 ±5% 변화시키면서 동시에 계통전압과 주파수를 관측한다. 만일 단독운전에 의해 측정할 정도의 주파수 이탈이 발생하면 더 나아가 분산전원의 유효전력을 80%로 감소시킨다. 이 검출기법은 공진부하에서도 빠르게 동작됨을 보여준다. 가능한 단독운전조건이 모의되고 분석 증명된다. 0.5 kW 연계형 연료전지 시스템의 실험결과가 제시된다.
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이승헌(Seung-Hun Lee),박종오(Jong-Oh Park),심은섭(Eun-Sup Sim),이승우(Seung-Woo Rhee) 전력전자학회 2007 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
위성체의 전력계 서브시스템은 임무기간 중 탑재체 및 위성체 버스의 각 서브시스템으로 전력을 제어하고 분배한다. 과학기술위성 2호의 전력계 서브시스템은 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지판, 에너지 저장을 위하여 재충전이 가능한 배터리, 그리고 태양전지판으로부터 배터리를 통해 다른 장치에 전력을 전달하는 전력조절 및 제어시스템으로 구성된다. 본 논문은 과학기술위성 2호의 전력계 서브시스템의 구성과 상세설계사양에 관하여 설명한다.
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Solar Array의 전압-전력 특성을 이용한 MPPT 제어 시스템
권두일(Doo-il Kwon),지상근(Sang-keun Ji),유철희(Cheol-hee Yoo),한상규(Sang-kyoo Han),노정욱(Chung-wook Roh),홍성수(Sung-soo Hong) 전력전자학회 2008 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
Solar Array는 일사량 및 온도에 의해 얻을 수 있는 최대전력이 변화한다. 또한 Solar Array의 전압에 따라 출력 전력이 변화한다. 따라서 태양전지의 동작점을 최대 전력점에서 동작하게 하는 최대 전력점을 추적(MPPT:Maximum Power Point Tracking)하는 제어 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 Solar Array의 전압과 전력의 상관관계를 이용하여 최대 전력점을 추종하는 제어 시스템을 제안한다. 이 방식은 빠르게 최대 동작점을 찾을 수 있고 높은 전력 변환 효율을 가지며 다른 방식에 비해 구성이 간단하다. 제안된 제어기법의 타당성을 검증하기 위하여 MPPT시뮬레이션과 실험을 수행하였다.
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시비율 제어에 의한 브러시리스 직류 전동기의 3여자 운전
강용진(Y.J.Kang),장재훈(J.H.Jang),신은철(E.C.Shin),공병구(B.G.Kong),유지윤(J.Y.Yoo),이광운(K.W.Lee),김태덕(T.D.Kim) 전력전자학회 2002 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
실제의 브러시리스 직류 전동기의 역기전력 파형은 고가의 정밀 서보 전동기를 제외했을 때, 이상 적인 사다리꼴이나 정현파의 형태가 아닌 그 형태에 근접한 모양을 갖는다 하지만 브러시리스 직류 전동기의 운전은 역기전력 파형을 이상적이라고 가정하여 사다리꼴인 경우는 3상 2여자 직류 제어를 하고, 정현파인 경우에는 3상 3여자 교류 제어를 하는 것이 일반적이다. 일반적인 3상 3여자 운전은 3상 2여자 운전에 비해 공간 자계의 높은 분해능을 제공하고, 3상 2여자 운전에서 구조적으로 나타날수 밖에 없는 정류 시의 토크 리플도 발생하지 않는 장점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 위의 두 측면을 고려하여, 즉 이상적인 형태의 역기전력 형태를 갖지 않는 실제 전동기의 특성과 3상 3여자 운전의 특성을 작용하여, 역기전력의 형태에 상관없이 적용할 수 있는 3상 3여자 직류 제어 방법을 제안하고 이에 대한 센서리스 운전을 제안한다.
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