지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 원충연, 이준신
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수25
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
전세계적으로 친환경 동력원에 대한 관심과 수요가 증가함에 따라 산업차량 부문에서의 트렌드 역시 변화하고 있다. 특히 전동지게차 수요는 지속적인 성장 추세를 보이고 있다. 전동지게차 작업장치를 동작시키기 위해서는 유압펌프에서 동력이 공급되야한다. 이때 유압펌프는 인버터로 제어하는 유도전동기와 1대 1비율의 직결식으로 연결되어 구동한다. 그러나 국내 전동지게차 제조사들은 핵심 부품인 인버터를 대부분 외자에 의존하고 있는 실정이며, 연구개발 역시 매우 드물게 진행중이다.
본 논문에 전동지게차에 장착되는 유도전동기 사양을 고려하여 인버터 하드웨어를 설계하고 제어하는 것을 목적으로 하고 있다. 가장 효율적인면서 신뢰성이 높은 설계 방법을 제안하는데, 이때 소자 선정 사유 및 주변 회로의 역할에 대해 기술했다. 산업차량 시장에서 발효를 앞두고 있는 기능안전 규제를 만족 하기 위해 멀티코어가 가능한 DSP 부를 선정하였으며, 파워 스위칭 MOSFET 병렬 배치를 통해 원가 경쟁력 및 제한 된 공간에서 설치가 용이하도록 설계했다.
인버터는 간접벡터제어를 통해 유도전동기를 구동하며 PSIM을 활용한 시뮬레이션 구현을 통해 최적 제어 특성을 모의 시험했다. 실제 단품 테스트와 가장 유사한 시험을 결과를 도출하기 위해 유도전동기의 실제 파라미터 값을 취득하여 시뮬레이션에 반영하였다
개발된 시제품을 대상으로 다이나모를 이용한 단품 성능 테스트를 진행했다. 단품시험은 산업계에서 통상적으로 이루어지는 “정격 출력 시험”, “최대 출력 시험”, “고속 작동 시험”, “고속 단속 시험”을 진행한다. 추가적으로 전동지게차에 시제품을 장착함으로 장비에서의 성능 특성을 확인하고 최종적으로 성능에 문제가 없음을 증명했다
본 논문에 전동지게차에 장착되는 유도전동기 사양을 고려하여 인버터 하드웨어를 설계하고 제어하는 것을 목적으로 하고 있다. 가장 효율적인면서 신뢰성이 높은 설계 방법을 제안하는데, 이때 소자 선정 사유 및 주변 회로의 역할에 대해 기술했다. 산업차량 시장에서 발효를 앞두고 있는 기능안전 규제를 만족 하기 위해 멀티코어가 가능한 DSP 부를 선정하였으며, 파워 스위칭 MOSFET 병렬 배치를 통해 원가 경쟁력 및 제한 된 공간에서 설치가 용이하도록 설계했다.
인버터는 간접벡터제어를 통해 유도전동기를 구동하며 PSIM을 활용한 시뮬레이션 구현을 통해 최적 제어 특성을 모의 시험했다. 실제 단품 테스트와 가장 유사한 시험을 결과를 도출하기 위해 유도전동기의 실제 파라미터 값을 취득하여 시뮬레이션에 반영하였다
개발된 시제품을 대상으로 다이나모를 이용한 단품 성능 테스트를 진행했다. 단품시험은 산업계에서 통상적으로 이루어지는 “정격 출력 시험”, “최대 출력 시험”, “고속 작동 시험”, “고속 단속 시험”을 진행한다. 추가적으로 전동지게차에 시제품을 장착함으로 장비에서의 성능 특성을 확인하고 최종적으로 성능에 문제가 없음을 증명했다
목차
제 1 장 서 론 ....................................................................................... 11.1 연구 배경 .............................................................................................. 11.1.1 지게차의 정의 .................................................................................... 11.1.2 지게차 종류에 따른 구분 ................................................................... 21.1.3 지게차 세계 시장 동향 ...................................................................... 41.1.4 전동지게차 전장품 전문회사 현황 ..................................................... 61.2 연구 목적 및 범위 .................................................................................. 71.3 연구 현황 ................................................................................................ 8제 2 장 유도전동기 벡터제어 ................................................................... 112.1 좌표변환 ............................................................................................... 112.2 유도전동기 등가회로 ........................................................................... 132.3 고정자 d 축 전류와 회전자 쇄교자속과의 관계 ................................... 152.4 고정자 q 축 전류와 회전자 토크와의 관계 .......................................... 172.5 간접벡터제어 ....................................................................................... 18제 3 장 유도전동기 구동용 인버터 설계 .................................................. 223.1 인버터 하드웨어 설계 사양 .................................................................. 223.2 인버터 PCB 및 기구부 구성 ................................................................ 253.3 인버터 DSP 부 설계 ............................................................................ 293.4 인버터 파워 스위칭 부 설계 ................................................................ 313.5 인버터 DC Link Capacitor 부 설계 ..................................................... 343.6 인버터 전원 회로 부 설계 .................................................................... 363.6.1 전원 EMC 필터 설계 ........................................................................ 363.6.2 인버터 SMPS 회로 설계 ................................................................... 373.6.3 14V GATE 전원 회로 설계 ............................................................... 393.6.4 3.3V DSP 전원 회로 설계 ................................................................. 413.6.5 5V 전류 센서 전원 회로 설계 ........................................................... 423.7 인버터 GATE DRIVER 회로 설계 ....................................................... 433.7.1 PWM 발생 회로 설계 ........................................................................ 433.7.2 GATE DRIVE 회로 설계 ................................................................... 43제 4 장 시뮬레이션 ................................................................................... 464.1 시뮬레이션 결과 ................................................................................... 46제 5 장 시험결과 ................................................................................... 515.1 인버터 시험 평가 다이나모 JIG 구성 .................................................. 515.2 유도전동기 정격 출력 시험 ................................................................ 525.3 유도전동기 최대 출력 시험 .................................................................. 555.4 유도전동기 고속 작동 시험 .................................................................. 575.5 유도전동기 고속 단속 시험 .................................................................. 585.6 유도전동기 T-N 성능 특성 확인 시험 .............................................. 605.7 전동 지게차 장착 인버터 성능 시험 ................................................... 62제 6 장 결론 ...................................................................................... 65제 7 장 참고문헌 ........................................................................................ 67ABSTRACT ................................................................................................ 70
최근 본 자료
댓글(0)
0