문제 정의

• 후)모터 구동">모터구동 파워스티어링(Motor driven power steering), 전기자전거 등에서는 진동저감이 매우 중요하다. 본 논문에서는 영구자석 매입형 동기전동기의 역기전력에 고조파가 포함된 경우 발생되는 토크리플 저감에 대한 방법을 제안한다.
• 본 논문에서는 영구자석 매입형 동기전동기의 저속운전 시 역기전력 고조파에 의한 토크리플을 저감하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 역기전력의 고조파 성분을 실시간으로 관측하기 위하여 MRAS 관측기를 사용하여 모터 모델의 dq 전류와 실제 시스템의 dq 전류로부터 dq축 쇄교자속의 고조파 성분을 추정한다.
• 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하기 위해 전류기반 MRAS(Model Reference Adaptive System) 관측기^[6]를 사용하여 실시간으로 역기전력의 왜곡성분을 관측하고 역기전력의 고조파에 의한 토크리플을 저감하기 위한 전류를 보상함으로써 IPMSM의 토크리플을 저감 하는 방법을 제안한다. 제안된 방식의

  제안 방법

  • 2%로 저차 고조 파의 크기가 크게 나타남을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 고조파의 크기가 크게 나타나는 13차 이하의 고조파만 역기전력의 모델에 반영하였다.
  • 본 논문에서는 영구자석 매입형 동기전동기의 저속운전 시 역기전력 고조파에 의한 토크리플을 저감하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 역기전력의 고조파 성분을 실시간으로 관측하기 위하여 MRAS 관측기를 사용하여 모터 모델의 dq 전류와 실제 시스템의 dq 전류로부터 dq축 쇄교자속의 고조파 성분을 추정한다. 추정된 후)제어기구성도를">제어기 구성도를 나타낸다. 영구자석 동기전동기의 회전자 위치검출을 위한 엔코더(Encoder)는 1024PPR(Pulse Per Revolution)의 정밀도를 갖으며 전류 및 속도 계측, 속도 제어기 및 전류 제어기는 모두 제어보드(Control board) 내의 DSP를 통해 디지털 제어기로 처리하였다. 전류 제어기의 제어 주기는 100usec, 속도 제어기의 제어 주기는 후)전류제어기의">전류 제어기의 대역폭은 500Hz로 하였으며, 속도 제어기의 대역폭은 25Hz로 다소 낮게 선정하여 토크리플 보상기의 성능특성에 영향을 주지 않도록 하였다. 실험세트는 그림 12와 같이 크게 3개로 구분되며, 제어보드에서 출력된 PWM 신호에 의해 제안된 MRAS 관측기를 이용한 토크리플 보상 알고리즘의 특성을 검증하기 위하여 표 1의 모의해석과 동일한 조건에서 실험을 수행하였다. 그림 11은 역기전력의 고조파 성분을 실시간으로 관측하기 위하여 MRAS 관측기를 사용하여 모터 모델의 dq 전류와 실제 시스템의 dq 전류로부터 dq축 쇄교자속의 고조파 성분을 추정한다. 추정된 쇄교자속의 고조파를 기반으로 토크리플을 저감하기 위한 dq축 보상전류를 계산하여 전류지령에 보상한다.

    데이터처리

    • 후)저감하는">저감 하는 방법을 제안한다. 제안된 방식의 토크리플 저감 효과는 시뮬레이션와 실험을 통해 검증하였다.