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낮은 스위칭 주파수로 구동되는 철도차량용 매입형 영구자석 동기전동기의 동기 PWM 제어 방법
Synchronous PWM Control Method of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor for Railway Vehicles with Low Switching Frequency 원문보기

전력전자학회 2020년도 춘계학술대회, 2020 Aug. 18, 2020년, pp.417 - 418  

박승찬 (다원시스) ,  전은탁 (다원시스) ,  조웅 (다원시스) ,  박진호 (다원시스) ,  엄정섭 (다원시스) ,  이창희 (다원시스)

초록
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효율 및 내환경성에서 우수한 성능을 갖는 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM, Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)는 최근 철도차량용 견인전동기로서 주목받고 있다. 일반 도시 철도차량의 추진제어시스템은 장시간 연속 운행 및 자연통풍냉각 방식의 설계가 요구되므로 대전력 스위칭으로 인한 발열 문제가 고려된 낮은 스위칭 주파수 및 6-스텝 제어 아래 인버터의 고성능 제어가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 6-스텝 및 낮은 스위칭 주파수로 IPMSM을 제어하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 동기화 방법을 기술하고 시뮬레이션을 통하여 제어 성능을 검증하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 낮은 스위칭 주파수 및 6-스텝 제어에서도 고성능 제어가 가능하도록 전압지령 한 주기 기준 삼각 반송파의 주기를 동기화시켜 PWM 변조로 인한 전류 불평형 문제를 개선시킬 수 있는 방법을 기술하고 실제 철도차량용 210kW급 IPMSM 제원을 기준으로 시뮬레이션을 통하여 제어 성능을 검증하였다.
  • 본 논문에서는 낮은 스위칭 주파수로 구동되는 철도 차량용 IPMSM의 동기 PWM 제어 방법에 대해 제안하였다. 전압지령의 위상 정보로부터 동기 오차를 계산 및 샘플링 주기에 보상하는 가변 샘플링 방식을 통해 전압지령과 반송파가 동기되는 동기 PWM 제어를 수행하였다.
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