The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

An Analysis of Position Detection Error of Sensorless Controller and Modeling of Drive System for Interior Permanent Magnet BLDC Motors

영구자석 매입형 BLDC 전동기 센서리스 제어시스템의 위치검지 오차분석 및 모델링

  • Published : 2007.02.20
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Abstract

This paper proposes the modeling of sensorless drive system using 120 degree conduction method for IPM (Interior Permanent Magnet) BLDC motors and analyzes characteristics of the terminal voltage that is used to detect the rotor position. This paper shows that the ZCP (Zero-Crossing Point) of the measured terminal voltage used In sensorless control is ahead of that of the back EMF of IPM motors because they have a saliency. This research also analyzes that the amount of position detection error is related to saliency, rotor speed, and load condition. In addition, this paper shows that motors have bigger advance angles than we have expected because the ZCP of terminal voltage precedes the actual ZCP, and under operation conditions such as heavy load and high speed it may generate abnormal currents that flow toward opposite direction after phase current becomes zero.

본 논문에서는 120도 통전방식의 영구자석 매입형 전동기의 센서리스 제어에 있어서 회전자의 위치를 검출하기 위하여 사용되는 비통전상의 단자전압에 대한 분석을 행한다. 본 연구에서 모터의 비통전상의 단자전압으로부터 얻어지는 위치 정보가 실제의 회전자 위치보다 앞서 있음을 보이며, 이러한 위치 검지 오차에 대한 정량적 분석 및 제어시스템의 모델링을 행한다. 시뮬레이션 및 실험 결과는 제안한 모델링 및 위치 오차의 정량적 분석이 타당함을 보여준다. 또한, 위치 검지 오차에 의해 진상각이 과다하게 인가됨으로 인해 발생하는 이상전류 현상을 분석하며, 이러한 이상전류를 제거하기 위해서는 제어기에서 인가하는 진상각은 속도 및 부하 증가시 감소해야함을 제시한다.

Keywords

References

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