초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
본 과제에서는 초고속 전동기 구동드라이브 개발을 목적으로 300마력급 60,000rpm 고속 전동기 적용 구동드라이브 개발을 최종목표로 한다.
1차년도
연구(사업) 목표
1. 전력회로설계
2. 구성품 개발
3. 고조파 함유율 개선
연구(사업) 내용
1. 전력소자선정, 스위칭 소자의 방열계산, 시뮬레이션
2. 대용량 병렬운전이 가능한 Gate Drive 개발 및 고속구동알고리즘이 적용 가능한 전용 제어기 개발
3. 전원입력부인 정류부의 고조파 함유율

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
본 과제에서는 초고속 전동기 구동드라이브 개발을 목적으로 300마력급 60,000rpm 고속 전동기 적용 구동드라이브 개발을 최종목표로 한다.
1차년도
연구(사업) 목표
1. 전력회로설계
2. 구성품 개발
3. 고조파 함유율 개선
연구(사업) 내용
1. 전력소자선정, 스위칭 소자의 방열계산, 시뮬레이션
2. 대용량 병렬운전이 가능한 Gate Drive 개발 및 고속구동알고리즘이 적용 가능한 전용 제어기 개발
3. 전원입력부인 정류부의 고조파 함유율 역제 및 단가경제력 확보되는 구성품 연구 및 검토

2차년도
연구(사업) 목표
1. 전동기 연계시험
2. 구성품 설계 및 보완
3. 전력품질 성능평가
연구(사업) 내용
1. Dual 150HP & Single 300HP 설계 및 전동기 구동 알고리즘 개발
2. 구성품에 대한 EMI/EMC 및 환경시험을 수행설계 보완 및 상품화 설계
3. 공인기관 시험의뢰 - 전기연구원

3차년도
연구(사업) 목표 1. 고속모터 드라이브 상품화
2. 대용량 고속 스위칭용 Gate drive 상품화
3. 모터드라이브 국제 인증 획득
연구(사업) 내용
1. 300HP 마이크로 터보 압축기에 적용 및 신뢰성 시험
2. 모터 드라이브 환경시험 수행
3. 수출용 모델 설계 및 인증 획득(UL,CE, CCC 등)
4. 기타 고속모터 드라이브 응용 제품 판로 확보(터보 블로워, 마이크로 터빈 분산전원 시스템, 플라이휠 에너지 저장장치, 전기 자동차 등)

Abstract ▼

III. Contents and scope of the research
The project is to design and fabricate a drive to run 60krpm of 300HP rated permanent magnet synchronous motor.
Target : 300HP rated at 60krpm PMSM Drive (Converter and Inverter)
Input - 3 phase 380Vac, 60Hz
Output - 3 phase PWM (... 1kHz)
Maxim

III. Contents and scope of the research
The project is to design and fabricate a drive to run 60krpm of 300HP rated permanent magnet synchronous motor.
Target : 300HP rated at 60krpm PMSM Drive (Converter and Inverter)
Input - 3 phase 380Vac, 60Hz
Output - 3 phase PWM (... 1kHz)
Maximum operating frequency - 1.2kHz
Maximum output current - 500Arms
Maximum motor speed - 66krpm (2-pole)
Control - Current and speed contro by SVPWM
Speed resolution - 1% of rated speed
Torque resolution - 5% of rated torque
Required efficiency - 95%
Protection - over current, over heat, CPU fault, over voltage, etc.
Motor - Permanent Magnet Synchronous Motor Yearly works approached
1. 2006 (First year)
① Design and fabrication of DC/AC power converter
② Design of high current/switching gate drives
③ Design of robust controller for high speed current calculation
④ Confirmation of power input converter
2. 2007 (Second year)
① Design of dual 150HP and single 300HP inverter
② EMI/EMC and Environment test
③ Auxiliary power circuits modification
④ Design and fabrication of power converter
3. 2008 (Third year)
① Performance test applicable to 240kW, 60krpm motor of turbo compressor load
② Commercializing high current/switching Gate Drive
③ Applied and reliability test of turbo compressor

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 에너지·자원기술개발사업 최종(완료)보고서 ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 10
• 목 차 ... 11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 제 1절 국내 기술 동향 및 수준 ... 13
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 18
• 제 1절 구성품 설계 및 신뢰성 시험 ... 18
• 제 2절 벡터제어 및 속도 센서리스 벡터제어 ... 75
• 제 3절 개발된 인버터 ... 96
• 제 4절 Back to Back 시험 ... 103
• 제 5절 공력부하 연계 시험 ... 106
• 제 6절 공인인증시험 ... 109
• 제 7절 홍 보 ... 113
• 제 8절 결 론 ... 118
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 119
• 제 1절 PI 대비 성과지표 ... 119
• 제 2절 정량적 평가 ... 120
• 제 3절 고속전동기 적용 사례 ... 122
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 126
• 제 1절 개발 제품의 사업화 ... 126
• 제 2절 사업화 추진현황 및 향후 추진계획 ... 126
• 제 6 장 참고문헌 ... 128
• 사업주관기관의 사업성과 활용계획서 ... 134
• 에너지·자원기술개발 기술료 납부 확약서 ... 135