최근에 전기 자동차, 항공기, 직접 구동 방식 로봇과 같은 고성능의 서보액추에이터를 요구하는 시스템에 스위치드 리럭턴스 모터가 많이 적용되고 있다. SRM은 구조가 간단하고 고속, 효율적인 가변속 응용과 저 가격이면서, 컨버터의 구조도 간단하다는 특징을 가지고 있다. 비록, SRM은 산업에 응용될 수 있는 여러 가지 장점을 갖추고 있기는 하지만, 생성되는 토크와 구동 시의 비 선형성의 원인으로 모터의 설계와 제어가 어렵고, 이러한 단점으로 인해서 넓은 산업 전반에의 응용이 제한되고 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 극복하기 위한 다양한 설계와 제어 기법들이 제안되고 있다.
본 연구에서는 SRM 개발을 위한 해석적인 설계 기법과 특성 추정 방법, 그리고 제어 기법을 제안한다. 스위치드 릴럭턴스 전동기를 설계하기 위해서는 한 상에 의해 형성되는 쇄교자속을 반드시 알아야만 한다. SRM 각 상에 의해 쇄교되는 자속 계산은 자체의 돌극형 구조와 구동에 많은 영향을 끼치는 포화 작용에 의해 다양하게 변화한다. 많은 연구자들은 SRM의 한 상에 의해 쇄교되는 자속을 계산하기 위하여 FE해석이나 커브-피팅 기법을 사용하였다. FE 해석은 시간이 많이 소요되어, SRM의 특성을 계산하는데 충분한 만족을 주지 못했다. 커브-피팅을 이용한 계산은 빠르게 연산되지만 기기의 데이터나 FE 해석에 따른 결과를 필요로 한다. SRM의 상여자에 의한 자속쇄교를 정확하게 풀 순 없지만, 높은 정밀도로 자속을 해석적으로 계산할 수 있는 SRM의 유리한 특성을 어떻게 활용할 수 있는지를 보여줄 것이다. SRM은 극들의 기하학적인 면에 따른 토크를 생성하며, ...
최근에 전기 자동차, 항공기, 직접 구동 방식 로봇과 같은 고성능의 서보액추에이터를 요구하는 시스템에 스위치드 리럭턴스 모터가 많이 적용되고 있다. SRM은 구조가 간단하고 고속, 효율적인 가변속 응용과 저 가격이면서, 컨버터의 구조도 간단하다는 특징을 가지고 있다. 비록, SRM은 산업에 응용될 수 있는 여러 가지 장점을 갖추고 있기는 하지만, 생성되는 토크와 구동 시의 비 선형성의 원인으로 모터의 설계와 제어가 어렵고, 이러한 단점으로 인해서 넓은 산업 전반에의 응용이 제한되고 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 극복하기 위한 다양한 설계와 제어 기법들이 제안되고 있다.
본 연구에서는 SRM 개발을 위한 해석적인 설계 기법과 특성 추정 방법, 그리고 제어 기법을 제안한다. 스위치드 릴럭턴스 전동기를 설계하기 위해서는 한 상에 의해 형성되는 쇄교자속을 반드시 알아야만 한다. SRM 각 상에 의해 쇄교되는 자속 계산은 자체의 돌극형 구조와 구동에 많은 영향을 끼치는 포화 작용에 의해 다양하게 변화한다. 많은 연구자들은 SRM의 한 상에 의해 쇄교되는 자속을 계산하기 위하여 FE해석이나 커브-피팅 기법을 사용하였다. FE 해석은 시간이 많이 소요되어, SRM의 특성을 계산하는데 충분한 만족을 주지 못했다. 커브-피팅을 이용한 계산은 빠르게 연산되지만 기기의 데이터나 FE 해석에 따른 결과를 필요로 한다. SRM의 상여자에 의한 자속쇄교를 정확하게 풀 순 없지만, 높은 정밀도로 자속을 해석적으로 계산할 수 있는 SRM의 유리한 특성을 어떻게 활용할 수 있는지를 보여줄 것이다. SRM은 극들의 기하학적인 면에 따른 토크를 생성하며, 고정자 전류와 회전자 위치 모두에 따라 특성화된다. SRM 드라이브는 정확한 회전자 위치와 속도 정보를 이용하여 적절하게 여자각을 조절함으로써 가능하다. 따라서, 최대 효율은 회전자 위치에 따른 최적화된 상전류 제어에 의해 특성화된다. 본 논문은 최대 효율울 위한 회전자 위치각에 따른 선행 스위칭각에 대해 기술하였고, 시뮬레이션과 실험 결과를 나타내었다. 1마력 3000[rpm] 전동기의 구동에 대한 시뮬레이션 결과와 실험을 통해 측정된 데이타를 비교하였다.
최근에 전기 자동차, 항공기, 직접 구동 방식 로봇과 같은 고성능의 서보 액추에이터를 요구하는 시스템에 스위치드 리럭턴스 모터가 많이 적용되고 있다. SRM은 구조가 간단하고 고속, 효율적인 가변속 응용과 저 가격이면서, 컨버터의 구조도 간단하다는 특징을 가지고 있다. 비록, SRM은 산업에 응용될 수 있는 여러 가지 장점을 갖추고 있기는 하지만, 생성되는 토크와 구동 시의 비 선형성의 원인으로 모터의 설계와 제어가 어렵고, 이러한 단점으로 인해서 넓은 산업 전반에의 응용이 제한되고 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 극복하기 위한 다양한 설계와 제어 기법들이 제안되고 있다.
본 연구에서는 SRM 개발을 위한 해석적인 설계 기법과 특성 추정 방법, 그리고 제어 기법을 제안한다. 스위치드 릴럭턴스 전동기를 설계하기 위해서는 한 상에 의해 형성되는 쇄교자속을 반드시 알아야만 한다. SRM 각 상에 의해 쇄교되는 자속 계산은 자체의 돌극형 구조와 구동에 많은 영향을 끼치는 포화 작용에 의해 다양하게 변화한다. 많은 연구자들은 SRM의 한 상에 의해 쇄교되는 자속을 계산하기 위하여 FE해석이나 커브-피팅 기법을 사용하였다. FE 해석은 시간이 많이 소요되어, SRM의 특성을 계산하는데 충분한 만족을 주지 못했다. 커브-피팅을 이용한 계산은 빠르게 연산되지만 기기의 데이터나 FE 해석에 따른 결과를 필요로 한다. SRM의 상여자에 의한 자속쇄교를 정확하게 풀 순 없지만, 높은 정밀도로 자속을 해석적으로 계산할 수 있는 SRM의 유리한 특성을 어떻게 활용할 수 있는지를 보여줄 것이다. SRM은 극들의 기하학적인 면에 따른 토크를 생성하며, 고정자 전류와 회전자 위치 모두에 따라 특성화된다. SRM 드라이브는 정확한 회전자 위치와 속도 정보를 이용하여 적절하게 여자각을 조절함으로써 가능하다. 따라서, 최대 효율은 회전자 위치에 따른 최적화된 상전류 제어에 의해 특성화된다. 본 논문은 최대 효율울 위한 회전자 위치각에 따른 선행 스위칭각에 대해 기술하였고, 시뮬레이션과 실험 결과를 나타내었다. 1마력 3000[rpm] 전동기의 구동에 대한 시뮬레이션 결과와 실험을 통해 측정된 데이타를 비교하였다.
Switched Reluctance Motor(SRM) increasing popularity these days in high performance servo applications such as electric vehicles, aircraft, and direct-drive robots, They have simple structure, high speed, efficient variable speed, and low cost, simple converter structure, and so on. Although the SRM...
Switched Reluctance Motor(SRM) increasing popularity these days in high performance servo applications such as electric vehicles, aircraft, and direct-drive robots, They have simple structure, high speed, efficient variable speed, and low cost, simple converter structure, and so on. Although the SRM has a lot of advantages to appeal to use in industry, the major obstacles that prevent wide use are the nonlinear characteristics of the torque and the operation, which cause difficulties in design and control of the SRM. Thus, various design and control methods have been presented to overcome the problems.
This study presents a analytical design method, characteristics estimation method, and control method for developing an SRM. For design the switched reluctance motor the magnetic flux linked by a single phase must be known. Computation of the flux linked by an individual phase of the SRM poses a significant challenge because of its salient poles and the fact that iron saturation plays a critical role in its operation. Numerous authors have addressed the problem of calculating the flux linked by a single phase of the SRM with the solutions raging from finite-element analysis to curve fitting. Because of the time required to do FE analysis, this is not a satisfactory approach at the present time for calculating the performance of the SRM. Computations using curve fitting are fast once the curve fitting is complete but require machine data or finite-element analysis results to do the original curve fit. Though it is not possible to solve for the flux linked by an SRM phase exactly, it will be shown how to take advantage of the unique characteristics of the SRM to make simplifying approximations that allow the flux to be calculated analytically with a high degree of accuracy. SRM makes torque production dependent upon the geometry of the poles, and it is characterized by dual dependence on the stator current and rotor position. SRM dirve is possible on appropriately scheduling the commutation angles using accurate rotor position and speed information. So maximum efficiency is characterized by an optimized phase current control along with rotor position. This paper describes the advanced switching angle anong with rotor position for maximum efficiency, and the simulation and experimental results are given. Comparisons of simulted and measured machine performance results for this 1[Hp], 3000 r/min machine are persented.
Switched Reluctance Motor(SRM) increasing popularity these days in high performance servo applications such as electric vehicles, aircraft, and direct-drive robots, They have simple structure, high speed, efficient variable speed, and low cost, simple converter structure, and so on. Although the SRM has a lot of advantages to appeal to use in industry, the major obstacles that prevent wide use are the nonlinear characteristics of the torque and the operation, which cause difficulties in design and control of the SRM. Thus, various design and control methods have been presented to overcome the problems.
This study presents a analytical design method, characteristics estimation method, and control method for developing an SRM. For design the switched reluctance motor the magnetic flux linked by a single phase must be known. Computation of the flux linked by an individual phase of the SRM poses a significant challenge because of its salient poles and the fact that iron saturation plays a critical role in its operation. Numerous authors have addressed the problem of calculating the flux linked by a single phase of the SRM with the solutions raging from finite-element analysis to curve fitting. Because of the time required to do FE analysis, this is not a satisfactory approach at the present time for calculating the performance of the SRM. Computations using curve fitting are fast once the curve fitting is complete but require machine data or finite-element analysis results to do the original curve fit. Though it is not possible to solve for the flux linked by an SRM phase exactly, it will be shown how to take advantage of the unique characteristics of the SRM to make simplifying approximations that allow the flux to be calculated analytically with a high degree of accuracy. SRM makes torque production dependent upon the geometry of the poles, and it is characterized by dual dependence on the stator current and rotor position. SRM dirve is possible on appropriately scheduling the commutation angles using accurate rotor position and speed information. So maximum efficiency is characterized by an optimized phase current control along with rotor position. This paper describes the advanced switching angle anong with rotor position for maximum efficiency, and the simulation and experimental results are given. Comparisons of simulted and measured machine performance results for this 1[Hp], 3000 r/min machine are persented.
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