차량 구동용 전동기로는 출력 밀도가 높은 영구자석 형 동기전동기를 주로 사용해왔다. 하지만 영구자석 형 동기전동기의 경우 희토류 가격 변동에 대해 자유롭지 못하며 내구성 및 고속 영역에서의 효율 측면에서 한계를 가진다. 반면 유도 전동기는 영구자석 형 동기전동기에 비해 위와 같은 측면에 대하여 이점을 가지며, 구리 ...
차량 구동용 전동기로는 출력 밀도가 높은 영구자석 형 동기전동기를 주로 사용해왔다. 하지만 영구자석 형 동기전동기의 경우 희토류 가격 변동에 대해 자유롭지 못하며 내구성 및 고속 영역에서의 효율 측면에서 한계를 가진다. 반면 유도 전동기는 영구자석 형 동기전동기에 비해 위와 같은 측면에 대하여 이점을 가지며, 구리 다이캐스팅 방식의 회전자 제작 기술 및 고성능 제어 기술의 발전으로 영구자석 형 동기전동기와 비등한 효율 및 출력 밀도를 확보함으로써 새로이 주목받고 있다. 기존의 유도 전동기의 약계자 제어 연구에서는 최대 출력을 활용하기 위한 방법에 집중되었다. 따라서 토크 지령에 대한 토크를 유지하는 문제를 고려하지 않았으며, 이러한 문제를 해결하기 위한 속도-토크 맵을 이용한 약계자 제어는 배터리 전압의 변동을 고려하지 않았기 때문에 차량과 같이 배터리 전압이 변동하는 시스템에서 맵이 맞지 않는 단점이 있다. 또한 시스템에서 사용하는 최대 속도까지 운전을 하며 데이터를 측정해야 하기 때문에 실험 환경에도 제약을 받는다. 본 논문에서는 자속-토크 맵을 이용한 유도전동기의 약계자 제어에 대해 연구하였다. 고정자 자속은 전압 및 운전속도의 물리적 성분을 포함하기 때문에 전압변동에 강인하며, 최대 속도까지 운전을 하지 않더라도 전체 운전영역에 대해 최적의 운전점을 얻어낼 수 있다. 따라서 본 논문에서는 유도전동기의 약계자 영역에서 최대 토크를 출력하기 위한 운전점 및 운전영역에 대해 설명하였으며, 이와 같은 운전점에서 동작이 가능하도록 할 수 있는 자속-토크 맵의 생성 방법과 이를 이용한 약계자 제어 기법에 대해 연구하였다.
차량 구동용 전동기로는 출력 밀도가 높은 영구자석 형 동기전동기를 주로 사용해왔다. 하지만 영구자석 형 동기전동기의 경우 희토류 가격 변동에 대해 자유롭지 못하며 내구성 및 고속 영역에서의 효율 측면에서 한계를 가진다. 반면 유도 전동기는 영구자석 형 동기전동기에 비해 위와 같은 측면에 대하여 이점을 가지며, 구리 다이캐스팅 방식의 회전자 제작 기술 및 고성능 제어 기술의 발전으로 영구자석 형 동기전동기와 비등한 효율 및 출력 밀도를 확보함으로써 새로이 주목받고 있다. 기존의 유도 전동기의 약계자 제어 연구에서는 최대 출력을 활용하기 위한 방법에 집중되었다. 따라서 토크 지령에 대한 토크를 유지하는 문제를 고려하지 않았으며, 이러한 문제를 해결하기 위한 속도-토크 맵을 이용한 약계자 제어는 배터리 전압의 변동을 고려하지 않았기 때문에 차량과 같이 배터리 전압이 변동하는 시스템에서 맵이 맞지 않는 단점이 있다. 또한 시스템에서 사용하는 최대 속도까지 운전을 하며 데이터를 측정해야 하기 때문에 실험 환경에도 제약을 받는다. 본 논문에서는 자속-토크 맵을 이용한 유도전동기의 약계자 제어에 대해 연구하였다. 고정자 자속은 전압 및 운전속도의 물리적 성분을 포함하기 때문에 전압변동에 강인하며, 최대 속도까지 운전을 하지 않더라도 전체 운전영역에 대해 최적의 운전점을 얻어낼 수 있다. 따라서 본 논문에서는 유도전동기의 약계자 영역에서 최대 토크를 출력하기 위한 운전점 및 운전영역에 대해 설명하였으며, 이와 같은 운전점에서 동작이 가능하도록 할 수 있는 자속-토크 맵의 생성 방법과 이를 이용한 약계자 제어 기법에 대해 연구하였다.
As a motor for driving a vehicle, a permanent magnet type synchronous motor having a high output density has been mainly used. However, permanent magnet Synchronous motors are highly influenced by rare earth magnet price fluctuations and have limitations in terms of durability and efficiency in high...
As a motor for driving a vehicle, a permanent magnet type synchronous motor having a high output density has been mainly used. However, permanent magnet Synchronous motors are highly influenced by rare earth magnet price fluctuations and have limitations in terms of durability and efficiency in high speed regions. On the other hand, the induction motor has advantages over the permanent magnet type synchronous motor as described above, and due to improvement of copper die casting technology for manufacturing a rotor and high performance control, it has equal efficiency and power density to the permanent magnet type synchronous motor. So, it is attracting attention. In the field weakening control study of the conventional induction motor, the focus is on the method for utilizing the maximum output. Therefore, the problem of maintaining the torque with respect to the torque command is not considered. To solve this problem, the field weakening control using the speed-torque map does not consider the fluctuation of the battery voltage. So there is a disadvantage that the map is not matched in a system where the battery voltage fluctuates like a Vehicle. Also, the Speed-Torque map is limited to the experimental environment because the data must be measured to the maximum speed used by the system. In this paper, field weakening control of induction motor using Flux - Torque map is studied. Since the stator flux includes the physical components of voltage and speed, it is robust against voltage fluctuations and an optimal operating point can be obtained for the entire operating range without operating to the maximum speed. Therefore, in this paper, the operation point and the operation area for outputting the maximum torque in the field weakening region of the induction motor are described, and studied how to create a Flux-Torque map that can be operated at such operating point and about field weakening control method using it.
As a motor for driving a vehicle, a permanent magnet type synchronous motor having a high output density has been mainly used. However, permanent magnet Synchronous motors are highly influenced by rare earth magnet price fluctuations and have limitations in terms of durability and efficiency in high speed regions. On the other hand, the induction motor has advantages over the permanent magnet type synchronous motor as described above, and due to improvement of copper die casting technology for manufacturing a rotor and high performance control, it has equal efficiency and power density to the permanent magnet type synchronous motor. So, it is attracting attention. In the field weakening control study of the conventional induction motor, the focus is on the method for utilizing the maximum output. Therefore, the problem of maintaining the torque with respect to the torque command is not considered. To solve this problem, the field weakening control using the speed-torque map does not consider the fluctuation of the battery voltage. So there is a disadvantage that the map is not matched in a system where the battery voltage fluctuates like a Vehicle. Also, the Speed-Torque map is limited to the experimental environment because the data must be measured to the maximum speed used by the system. In this paper, field weakening control of induction motor using Flux - Torque map is studied. Since the stator flux includes the physical components of voltage and speed, it is robust against voltage fluctuations and an optimal operating point can be obtained for the entire operating range without operating to the maximum speed. Therefore, in this paper, the operation point and the operation area for outputting the maximum torque in the field weakening region of the induction motor are described, and studied how to create a Flux-Torque map that can be operated at such operating point and about field weakening control method using it.
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