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영구자석 동기전동기 구동 인버터 스위치의 개방 고장에 의한 제어 특성해석 및 고장모델 연구
A Study on Fault Model end Performance Evaluation under Power Switch Open Fault in an Inverter-Driven Permanent Magnets Synchronous Motor 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.23 no.6, 2009년, pp.40 - 51  

김경화 (서울산업대학교 전기공학과) ,  최동욱 (서울산업대학교 대학원 전기공학과) ,  구본관 (전자부품연구원 지능메카트로닉스연구센터) ,  정인성 (전자부품연구원 지능메카트로닉스연구센터)

초록
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인버터 스위치의 개당 혹은 인버터와 모터 터미널의 분리로 인해 발생하는 고장을 해석하고 진단 알고리즘의 시험 평가를 위해 효과적으로 사용할 수 있는 영구자석 동기전동기 구동 인버터의 개방 고장에 의한 제어 특성해석 및 고장모델이 제시된다. 기존의 전동기의 해석과 제어에 많이 사용되는 dq 모델은 상전압 모델을 변환한 것으로 고장 상황에서는 3상평형 조건이 성립하지 않기 때문에 개방 회로의 입력 전압을 구하기가 쉽지 않아 고장 모델의 해석을 위해 직접 사용하기 어렵다. 이를 해결하기 위해 스위치 개방에 따른 전통기의 선전압 관계를 이용한 인버터의 고장 모델이 제안되고 제안된 고장모델의 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션이 수행된다. 전체 시스템이 DSP TMS320F28335에 의해 구현되어 동일 고장 조건에서의 비교 실험과 특성 해석이 수행된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

To analyze influences under open faults in switching devices of the PWM inverter and under the isolation between the inverter and motor terminal, a faulty model for the inverter-driven permanent magnet synchronous motor is presented. Even though the conventional dq motor model obtained through the t...

주제어

#Inverter Open   #Fault Model   #Diagnostic Evaluation   #Simulation   #DSP TMS320F28335  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 인버터 스위치의 개방으로 인해 발생하는 고장을 해석하고 진단 알고리즘의 시험 평가를 위해 효과적으로 사용할 수 있는 영구자석 동기전동기 구동 인버터의 개방 고장에 의한 제어 특성해석 및 고장모델이 제시된다. 기존의 전동기 dq 모델은 상전압 모델을 변환한 것으로[9] 정상인 경우 쉽게 스위칭 상태에 따른 상전압 입력이 구해지나 고장 상황에서는 3상평형 조건이 성 립하지 않기 때문에 개방 회로의 입력 전압을 구하기가 쉽지 않아 고장 모델의 해석을 위해 직접 사용하기 어렵다.
  • 이 절에서는 인버터 스위치의 개방형 고장 발생 시 제안된 고장 모델의 타당성과 유용성을 입증하기 위해 여러 동작 조건에서의 비교 시뮬레이션과 실험 결과가 제시된다. 그림 5는 인버터 b상 상단 스위치인 们에 개방 고장 발생 시 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
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참고문헌 (13)

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  8. K. W. Lee, "Fault diagnosis of a electrolytic capacitor for inverter DC-link voltage smoothing", Transaction of KIPE, vol. 12, no. 5, pp. 372-377, 2007 

  9. P. C. Krause, Analysis of Electric Machinery. New York: McGraw-Hill, 1986 

  10. TMS320F28335 Digital Signal Controller (DSC) - Data Manual. Texas Instrument, 2008 

  11. H. W. van der Broeck, H. C. Skudelny, and G. V. Stanke, "Analysis and realization of a pulsewidth modulator based on voltage space vectors, IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 24, no. 1, pp. 142-150, 1988 

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  12. R. C. Dorf and R. H. Bishop, Modern Control Systems. Prentice-Hall International Editions, 2005 

  13. T. M. Rowan and R. J. Kerkman, "A new synchronous current regulator and an analysis of current-regulated PWM inverters, IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 22, no. 4, pp. 678-690, 1986 

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