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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 양오
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 청주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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본 논문에서는 최근 관심이 증대되고 있는 영구자석 동기모터(PMSM)의 센서리스 속도제어에 대해 다루었다. 영구자석 동기모터는 높은 효율, 체적 대비 큰 토크 성능 그리고 안전성을 갖추고 있어 관심이 증대되고 있는 상황이다. 이러한 영구자석 동기모터는 모터 내부의 영구자석으로 만들어진 회전자가 역기전력을 일으켜서 정상적인 전류제어를 방해한다. 그러므로 영구자석 동기모터를 정상적으로 제어하기 위해서는 회전자의 위치를 파악하는 것이 중요하다. 회전자의 위치 정보는 보편적으로 리졸버나 엔코더 등의 위치 센서를 사용하지만 위치 센서는 주변 환경의 영향을 많이 받으며, 실제 센서를 부착하게 되면 비용이 비싸지고 위치센서를 모터에 부착시에 여러가지 문제점 때문에 센서리스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 논문에서는 영구자석 동기모터를 센서없이 구동하기 위해서 상태관측기를 통해서 정지좌표계상의 역기전력을 추정하고, 추정한 역기전력으로 위상고정루프(PLL)를 통해 회전자의 위치 및 속도 정보를 추종하는 방법을 사용하였다. 이렇게 추종한 위치 및 속도 정보를 속도 제어기를 통하여 속도 제어를 하였고, 외란 관측기를 사용하여 속도 제어의 신뢰성을 높였다.
그리고 3.0kW(4마력)의 6극 영구자석 동기모터와 Freescale 사의 MK60FX512VLQ15를 기반으로 한 모터 제어용 인버터 시스템을 이용하여 속도 패턴 실험과 부하 실험을 수행하므로써 제안한 영구자석 동기모터의 센서리스 속도 제어 알고리즘의 유효성을 확인 할 수 있었다.
본 논문에서는 영구자석 동기모터를 센서없이 구동하기 위해서 상태관측기를 통해서 정지좌표계상의 역기전력을 추정하고, 추정한 역기전력으로 위상고정루프(PLL)를 통해 회전자의 위치 및 속도 정보를 추종하는 방법을 사용하였다. 이렇게 추종한 위치 및 속도 정보를 속도 제어기를 통하여 속도 제어를 하였고, 외란 관측기를 사용하여 속도 제어의 신뢰성을 높였다.
그리고 3.0kW(4마력)의 6극 영구자석 동기모터와 Freescale 사의 MK60FX512VLQ15를 기반으로 한 모터 제어용 인버터 시스템을 이용하여 속도 패턴 실험과 부하 실험을 수행하므로써 제안한 영구자석 동기모터의 센서리스 속도 제어 알고리즘의 유효성을 확인 할 수 있었다.
목차
제 1 장 서론 1제 1 절 연구 배경 1제 2 절 연구 연구내용 및 방법 2제 2 장 영구 자석 동기모터의 구조 및 특성 4제 3 장 영구자석 동기모터의 제어방법 7제 1 절 속도 제어기 구성 7제 2 절 벡터 제어기 81. 3상 d-q 변환 및 벡터 제어 82. 전류 제어 11제 3 절 영구자석 동기모터의 위치 추종 131. 정지좌표계 상의 역기전력 추정 132. PLL을 이용한 위치 추종 15제 4 절 외란 관측기 보상 17제 5 절 영구자석 동기모터의 속도 제어 191. 영구자석 동기모터의 초기 기동 192. 외란 관측기를 이용한 영구자석 동기모터의 속도제어 20제 4 장 실험 및 고찰 22제 1 절 실험 환경 구성 22제 2 절 속도 제어기 실험 231. 전류 제어기 실험 232. 정지좌표계 역기전력 추정 실험 243. PLL을 이용한 위치 추종 실험 254. 외란 관측기를 이용한 속도 리플 보상 실험 285. 초기 기동 실험 326. 속도 패턴 제어 실험 및 부하 속도 제어 실험 33제 5 장 제안한 속도제어기의 산업 적용가능성 평가 39제 1 절 산업 적용가능성 평가 실험 환경 구성 39제 2 절 실험 및 평가 421. 초기 기동 422. 속도 제어 44제 6 장 결론 45참고문헌 46ABSTRACT 49
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