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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정태욱
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 경남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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본 논문은 표면부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 구동 성능개선을 위한 역기전력 추정 오차 보상 기법을 제안한다.
표면부착형 영구자석 동기전동기의 역기전력을 이용한 센서리스 제어의 핵심은 정확한 역기전력 추정이다. 즉, 정확한 역기전력 추정이 표면부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어 시스템 성능을 결정지을 수 있다. 하지만 역기전력 추정 시, 전압 센서 및 여러 아날로그 소자들과 ADC 과정 등에서 발생하는 오프셋 오차 성분에 의해 동기 좌표계 d축 전압에 맥동이 발생하게 되고 이로 인해 회전자 추정 위상각의 왜곡을 일으키게 된다.
따라서 본 논문에서는 오프셋 오차 성분을 제거하기 위해 오프셋 오차 성분이 포함된 동기 좌표계 d축 전압을 다시 동기 좌표축으로 변환하여 오프셋 오차 성분의 크기를 예측한 다음 PI 제어기를 통하여 추정된 역기전력에 예측된 오프셋 오차 성분을 빼주어 보상하는 알고리듬을 제안하였다.
제안된 보상 알고리듬의 타당성을 검증하기 위해 오프셋 오차 성분에 의한 영향을 수학적으로 분석하였으며 PSIM을 이용한 시뮬레이션과 전동기 다이나모 세트를 이용한 전동기 성능 시험을 통하여 타당성을 검증하였다.
표면부착형 영구자석 동기전동기의 역기전력을 이용한 센서리스 제어의 핵심은 정확한 역기전력 추정이다. 즉, 정확한 역기전력 추정이 표면부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어 시스템 성능을 결정지을 수 있다. 하지만 역기전력 추정 시, 전압 센서 및 여러 아날로그 소자들과 ADC 과정 등에서 발생하는 오프셋 오차 성분에 의해 동기 좌표계 d축 전압에 맥동이 발생하게 되고 이로 인해 회전자 추정 위상각의 왜곡을 일으키게 된다.
따라서 본 논문에서는 오프셋 오차 성분을 제거하기 위해 오프셋 오차 성분이 포함된 동기 좌표계 d축 전압을 다시 동기 좌표축으로 변환하여 오프셋 오차 성분의 크기를 예측한 다음 PI 제어기를 통하여 추정된 역기전력에 예측된 오프셋 오차 성분을 빼주어 보상하는 알고리듬을 제안하였다.
제안된 보상 알고리듬의 타당성을 검증하기 위해 오프셋 오차 성분에 의한 영향을 수학적으로 분석하였으며 PSIM을 이용한 시뮬레이션과 전동기 다이나모 세트를 이용한 전동기 성능 시험을 통하여 타당성을 검증하였다.
목차
제 Ⅰ 장 서 론=11.1 연구 배경=11.2 연구의 목적과 내용=41.3 논문의 구성=5제 Ⅱ 장 SPMSM 구동 시스템=62.1 SPMSM의 수학적 모델링=62.2 SPMSM의 제어=182.3 SPMSM의 벡터제어=202.4 SPMSM의 센서리스 제어=22제 Ⅲ 장 제안된 오프셋 오차 보상 기법 및 시뮬레이션=303.1 역기전력 추정 경로의 오차=303.2 오프셋(Offset) 오차의 영향=313.3 제안된 오프셋 오차 보상 알고리듬=343.4 SPMSM의 시뮬레이션 구성=373.5 시뮬레이션 결과=39제 Ⅳ 장 실험 결과 및 검토=454.1 실험장치의 구성=454.2 오프셋 보상기가 적용된 센서리스 특성=48제 Ⅴ 장 결 론=55참 고 문 헌=56ABSTRACT=60
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