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고속 고출력 BLDC 전동기 드라이브 개발
The development of BLDC motor drive with high speed and power 원문보기

전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집, 2000 July 01, 2000년, pp.693 - 696  

송종환 ((주)효성)

초록
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군사용 전동기는 고속 고출력 고신뢰성 저소음의 특징을 갖고 있어야 하며 이러한 성능을 구현하기 위한 전동기/드라이브의 설계 및 제조 시험은 일반적인 전동기 인버터 구조와는 많이 상이하다 우선 7상6극의 전동기 특성을 갖고 있어 같은 상전류에 대해 3상 전동기보다 높은 출력을 얻을 수 있어 동일출력의 3상제어반에 비해 적응 용량의 전력소자를 분산시킬수 있으므로 조립이 용이하다 또한 전류 리플을 동일 용량의 3상 전동기에 비해 약 2배 가량 감소시킬 수 있다 고속(25,000ppm) 회전을 통해 체적대비 출력을 극대화 하여 3kW/Kg으로 세계적인 수준에 도달된 상태이다 본논문에서는 한정된 전원전압 전류 범위 공간등의 제한하에서 목표 출력과 성능이 나올수 있는 드라이브구성 및 제어 알고리즘 시험결과를 기술한다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 7싱节극 전동기의 모델링 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제어 가능성 및 알고리즘을 도출하였다.(3)口] 역기전력이 적을 경우 출력이 나오지 않게 되며 클 경우는 입력전압이 고정되어 있기 때문에 속도가 나오지 못하여 역기전력의 최적회- 설계:升 행해졌 다(3)用떠 전동기 고정자 권선의 인덕턴스가 적을 경우 단위 시간당 전류상승이 크게 되어 IGBT가 최대로 스위칭을 한다고 하여도 IGBT의 최대 전 류이상의 전류가 흐를 수 있으며,.
  • IGET에 연결되는 十, - 전원 단에는 IGBT 전용 필 터콘덴서 를 부착하여야 하지 만, 높이 제 한으로 인해 부착할 수 없으므로 +, - 부스 바를 전동기 내에서 최대한 겹쳐서 배선할 수 있도록 설제했으며, 부스 바에 필터 콘덴서를 연결할 수 있게 리드선을 내었 다. 또한 02T인 구리판을 절연하고 3장을 겹쳐만 들어 표피효과에 따론 전류 감쇠를 최대한 감소 시 켰다.
  • 무선, 6극인 센싱용 링 자석을 볕도 설계하여 회 선 자 축 끝단에 고정하고 링 자석과 1mm 간격을 두고 홀소자가 붙은 엔코더 PCB를 고정한다. 회전자가 회전할 때 센싱묭 링 자석도 같미 회전하여 홀소자가 자석의 극이 변화할 때마다 on, OFF출력신 호를 제어기로 출력하는 구조로 되어있다.
  • 소프트 스타트 방식을 채택하여 기동 시 초기 젼류 삼승을 억제하고 일정한 가속도를 유지하였다,
  • 전동기의 회전자 자석 위치와 회전속도를 센싱하기 위한 엔코더는 고속인 관계로 일반 엔코더를 사용할 수 없었기 때문에 홀소자 방식의 엔코더를 자체 설계하여 사용하였다. 그림 4는 설계된 엔王더 외 전체 구성을 보여준다.
  • 한편, 본 논문에서는 전동기 해석과 구조등을 제외한 드라이브 시스템 전체 구성, 제어기, 파워부 설계 걸고 k 엔코더부 원리, 기타 센서 부에 관해 기술하였고 전체 제어방냅, 특수 기능을 포함시켰다,
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