[논문]ALM-FNN 제어기에 의한 SynRM 드라이브의 최대토크 제어

고재섭; 최정식; 이정호; 김종관; 박기태; 박병상; 정동화

ALM-FNN 제어기에 의한 SynRM 드라이브의 최대토크 제어
Maximum Torque Control of SynRM Drive with ALM-FNN Controller 원문보기

고재섭 (순천대학교 공과대학 정보통신공학부) , 최정식 (순천대학교 공과대학 정보통신공학부) , 이정호 (순천대학교 공과대학 정보통신공학부) , 김종관 (순천대학교 공과대학 정보통신공학부) , 박기태 (순천대학교 공과대학 정보통신공학부) , 박병상 (순천대학교 공과대학 정보통신공학부) , 정동화 (순천대학교 공과대학 정보통신공학부)

The paper is proposed maximum torque control of SynRM drive using adaptive learning mechanism-fuzzy neural network(ALM-FNN) controller and artificial neural network(ANN). The control method is applicable over the entire speed range and considered the limits of the inverter's current and voltage rated value. For each control mode, a condition that determines the optimal d-axis current $i_d$ for maximum torque operation is derived. The proposed control algorithm is applied to SynRM drive system controlled ALM-FNN and ANN controller, the operating characteristics controlled by maximum torque control are examined in detail. Also, this paper is proposed the analysis results to verify the effectiveness of the ALM-FNN and ANN controller.

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

문제 정의

본 논문에서는 더욱 고성능 및 강인성 제어를 하기 위하여 ALM~FNN제어기를 설계한다. 이 제어기를 이용하여 제한 전압과 전류에서 전 고속영역에 최대토크 동작이 가능한 SynRM 드라이브를 위한 최대토크 제어를 수행하여 본 논문에서 제시한 알고리즘을 응답성능을 구하고 그 결과를 제시한다.
본 논문에서는 전압과 전류조건에서 고속영역에서 SynRM 의 최대 토크능력을 유지할 수 있는 새로운 약계자 방식을 제시하였다. 드라이브 시스템은 정격속도 이하에서는 일정 토크 영역으로 운전하고 정격속도 이상에서는 약계자 영역인 일정 전력영역으로 운전하였다.

가설 설정

자속을 쉽게 약화시킬 수 있다.[4] 전동기에 의해 발생한 최대토크는 허용 가능한 인버터의 전류정격 및 최대전압에 의존한다.[5] 따라서 전압과 전류 제한을 고려하여 전 속도 영역에서 MTPA(Maximum Torque per Ampere)7? 가능한 제어기법을 사용할 필요가 있다.

제안 방법

나타낸다. ANN에 의해 속도와 위치를 추정하고 최대토크 제어에 의해각 운전영역에서 최대토크가 되는 id를 구하여 운전한다.
FNN 제어기에 학습 메카니즘을 적용하여 룰 베이스의 규칙을 수정한다.
드라이브 시스템은 정격속도 이하에서는 일정 토크 영역으로 운전하고 정격속도 이상에서는 약계자 영역인 일정 전력영역으로 운전하였다. 또한 ALM-FNN 제어기를 이용하여 고성능 속도제어를 이룩할 수 있었으며 ANW을 사용하여 센서리스 제어에 의해 속도를 추정하였다.
드라이브 시스템은 정격속도 이하에서는 일정 토크 영역으로 운전하고 정격속도 이상에서는 약계자 영역인 일정 전력영역으로 운전하였다. 또한 ALM-FNN 제어기를 이용하여 고성능 속도제어를 이룩할 수 있었으며 ANW을 사용하여 센서리스 제어에 의해 속도를 추정하였다.
설계한다. 이 제어기를 이용하여 제한 전압과 전류에서 전 고속영역에 최대토크 동작이 가능한 SynRM 드라이브를 위한 최대토크 제어를 수행하여 본 논문에서 제시한 알고리즘을 응답성능을 구하고 그 결과를 제시한다.

성능/효과

SynRMe 회전자 설계를 개선하여 유도전동기 보다 역률과 효율 면에서 우수하몌 1], (2) 벡터제어 기법에 의한 제어성능이 다른 고성능 교류전동기 보다 양호하다는 것이 입증되었다.(3)
AN*에 의한 속도추정도 양호하게 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 최대토크 제어 방법의 타당성을 입증할 수 있었다.
그림 (b)는 단위 전류당 자속을 비교한 결과이며 최대토크 제어가 종래의 IRS 보다 자속이 크게 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서 제시한 최대토크 제어의 응답 특성이 양호하며 단위 전류당 최대토크도 크게 나타난다.

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