Development of Back-emf Filter Circuit for Driving Sensorless BLDC Motors

BLDC 전동기의 센서리스 구동을 위한 역기전력 필터회로 개발

  • Published : 2008.02.20

Abstract

The position of stator is essential when a trapezoidal BLDC motor is drived. In this paper we proposed a novel sensorless drive system for the trapezoidal BLDC motor without hall sensors or encoders. The resistor Y-connecting method is used to obtain Back-emf of a trapezoidal BLDC motor. Especially, by using the new Back-emf filter circuit proposed in this paper the sensorless characteristic in low speed is improved. The prototype proposed system applied for a 100[W] rating BLDC motor is made and the propriety of the Back-EMF filter circuit is also verified.

구형파 BLDC (Brushless DC) 전동기를 구동시키기 위해서는 전동기의 회전자 위치에 대한 정보를 아는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 회전자 위치를 검출하기 위해 일반적으로 사용되는 홀센서나 엔코더를 이용하지 않고 각상을 저항으로 Y결선하여 만들어지는 단자의 전압에 포함되어 있는 역기전력을 클램프 회로를 통한 필터회로를 이용하여 전동기의 회전자 위치를 검출하는 구형파 BLDC 전동기를 위한 센서리스 드라이브 시스템을 제안한다. 특히 본 논문에서 제안한 새로운 역기전력 증폭 제한 회로를 통한 필터회로를 구성하여 저속영역에서 센서리스를 특성을 개선하였다. 그리고 이를 실제로 100[W]급 BLDC 구동용 프로토 타입 드라이브를 제작하여 제안된 역기전력 증폭 제한 회로의 타당성 검증하였다.

Keywords

References

  1. M. A. Rahman, 'Modern Electric Motors in Electronic World', Proc. of IEEE IECON'93, pp. 644-648, 1993
  2. K. Iizuka, H. Uzuhashi, and M. Kano, 'Microcomputer control for sensorless brushless motor', IEEE Trans on Indus. Appli. vol. IA 21, no. 4, pp. 595-601, 1985, May/June https://doi.org/10.1109/TIA.1985.349715
  3. J. Moreira, 'Indirect sensing for rotor flux position of permanent magnet ac motors operating over a wide speed range', IEEE Trans. on Indus. Appli. vol. 32, no.6, pp.1394-1401, 1996, Nov/Dec https://doi.org/10.1109/28.556643
  4. G.J Su and J.W. Mckeever, 'Low cost sensorless control of brushless DC motors with improved speed range,' IEEE Trans on Power Elec. vol. 19, no. 2, pp. 296-302, 2004, Mar https://doi.org/10.1109/TPEL.2003.823174
  5. Y.S Lai, F.S. Shyu, and Y.H. Chang, 'Novel sensorless PWM controlled BLDCM drives without using position and current sensors. filter and center tap voltage,' in Proc of IEEE Indus. Elec. Soc. Conf. vol. 3, pp. 2144-2149, 2003
  6. N.Matsui, 'Sensorless PM Brushless DC motor drives', IEEE Trans. Incustrial Electronics, vol.43 No.2, pp. 300-308, 1996 https://doi.org/10.1109/41.491354
  7. 설승기, 전기기기 제어론, 브레인코리아, 2002