초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
2020년 2차년도 주요 연구개발 내용은 다음과 같다.
(1) 2차년도 (2020년)
◦ 배터리 수명증진을 위한 전동기 제어 알고리즘
- 직류단 전류 맥동에 따른 배터리 수명 조사
∘ 직류단 전류의 수학적 모델링
∘ 직류단 전류맥동성분에 대한 배터리 손실
∘ 기존 PWM 방식 적용 시 직류단 전류의 맥동성분 시뮬레이션
- 직류단 전류 안정화를 위한 전동기 제어 알고리즘 연구
∘ 인터리브드 방식을 적용을 위한 시뮬레이션 제작
∘ 인터리브드 각도에 따른 직류단 전류

Ⅳ. 연구개발결과
2020년 2차년도 주요 연구개발 내용은 다음과 같다.
(1) 2차년도 (2020년)
◦ 배터리 수명증진을 위한 전동기 제어 알고리즘
- 직류단 전류 맥동에 따른 배터리 수명 조사
∘ 직류단 전류의 수학적 모델링
∘ 직류단 전류맥동성분에 대한 배터리 손실
∘ 기존 PWM 방식 적용 시 직류단 전류의 맥동성분 시뮬레이션
- 직류단 전류 안정화를 위한 전동기 제어 알고리즘 연구
∘ 인터리브드 방식을 적용을 위한 시뮬레이션 제작
∘ 인터리브드 각도에 따른 직류단 전류맥동 성분 비교
∘ 전동기 개수에 따른 인터리브드 방식 적용 연구
- 인버터 최대 효율을 위한 배터리 특성에 따른 최적 스위칭 주파수 제어
∘ 상전류 THD에 대한 토크리플 특성 분석
∘ PWM 스위치에 따른 상전류 맥동 성분 원인 분석
∘ 최적 스위칭 주파수 제어 시뮬레이션 결과 분석

◦ 항공용 다중 모터/제어 인버터 경량화 설계 기술 연구
- 항공기 제어용 인버터 및 제어보드의 구성 분석
∘ 항공기용 순시벡터제어를 위한 정보 분석
∘ 기존 상전류 정보 획득 방식 분석
∘ 인버터 경량화를 위한 기존 상전류 센서 저감 방식 분석
∘ 단일 전류센서를 이용하여 2개의 전동기의 상전류 측정 방식 연구
∘ 시뮬레이션을 통한 검증

◦ EMI 저감을 위한 모터제어 인버터 최적화 설계 연구
- 전기 추진 시스템에서 EMI의 원인 분석
∘ EMI의 종류분석 및 EMI에 대한 영향과 원인 분석
∘ 기존 2-level 인버터의 공통모드 전압분석
- 공통모드 전압을 저감하기 위한 인버터 분석
∘ H7 인버터의 동작 시퀀스 및 제어방식 연구
∘ H7 인버터의 공통모드 전압 특성 연구
∘ PWM기법에 따른 공통모드 전압 특성 분석

◦ 인버터 고장진단 방식 조사
- 인버터 고장 유형 조사
∘ 단락 고장, 개방 고장, 전류
- 인버터 개방 고장 진단 방식 조사
∘ Concordia 변환을 통한 패턴 분석
- 인버터 개방 고장 진단 시뮬레이션 제작
∘ 시뮬레이션을 통한 고장 시나리오에 따른 패턴 분석


(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 7
• 표목차 ... 8
• 그림목차 ... 9
• 제 1 장 서 론 ... 11
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 제 1 절 전기 추진 항공기 ... 12
• 제 2 절 전기 추진 항공기용 인버터 ... 13
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
• 제 1 절 배터리 전압에 따른 최적 스위칭 주파수 선정 ... 15
• 1. 항공기용 전동기의 토크리플 특성 분석 ... 15
• 2. PWM 스위치에 따른 상전류 맥동 성분 원인 분석 ... 18
• 3. 최적 스위칭 주파수 선정 ... 20
• 4. 시뮬레이션 결과 분석 ... 22
• 제 2 절 고효율 전력제어를 위한 DC단 맥동 저감 ... 26
• 1. DC단 전류에 따른 배터리 수명 단축 ... 26
• 2. 인터리브드 PWM 방식 ... 27
• 3. 시뮬레이션 ... 27
• 제 3 절 EMI 저감을 위한 인버터 토폴로지 분석종류 선정 ... 31
• 1. 항공기용 인버터의 EMI 원인 분석 ... 31
• 2. 2-level 인버터의 공통모드 전압 특성 분석 ... 31
• 3. H7 인버터의 공통모드 전압 특성 분석 ... 34
• 4. 시뮬레이션을 통한 인버터 토폴로지의 제어 성능과 EMI 저감 성능 비교 ... 38
• 제 4 절 인버터 경량화 설계 기술 연구 ... 42
• 1. 분산 추진 전기 추력 시스템의 구성 ... 42
• 2. 단일 전류 센서를 이용한 두 전동기의 상전류 측정 방식 ... 43
• 3. 시뮬레이션 ... 48
• 제 5 절 인버터 개방 고장 진단 ... 53
• 1. 인버터 개방 고장 진단 방식 조사 ... 53
• 2. 고장 진단 방식 시뮬레이션 검증 ... 54
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 58
• 제 1 절 당해연도 연구개발목표 및 수행내용 ... 58
• 제 2 절 연구목표 달성도 ... 58
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 59
• 제 1 절 기대성과 ... 59
• 1. 기술적 측면 ... 59
• 2. 경제․산업적 측면 ... 59
• 제 2 절 연구개발결과의 활용방안 ... 59
• 제 6 장 참고 문헌 ... 60
• 끝페이지 ... 62