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표제지

목차

ABSTRACT 9

제1장 서론 11

제1절 연구배경 및 필요성 11

제2절 논문의 구성 13

제2장 과변조 영역 토크리플 14

제1절 과변조의 종류 14

제2절 선형 변조 영역에서의 토크리플 18

제3절 과변조 영역에서의 토크리플 19

제3장 과변조 영역 토크리플 저감 방법 24

제1절 기존 선형 변조 영역 토크리플 저감 방법 24

제2절 제안하는 과변조 영역 토크리플 저감 방법 26

제4장 모의 실험 28

제1절 모의 실험 구성 28

제2절 모의 실험 결과 30

제5장 실험 38

제1절 실험 구성 38

제2절 실험 결과 41

제6장 결론 46

참고문헌 47

국문초록 49

표목차

〈표 4-1〉 모의 실험 제정수 29

〈표 5-1〉 전동기 제정수 39

〈표 5-2〉 실험 제정수 40

〈표 5-3〉 전향 보상 적용에 따른 토크리플 저감 결과 45

그림목차

〈그림 1-1〉 MI에 따른 과변조 영역 11

〈그림 2-1〉 동일 위상 과변조 15

〈그림 2-2〉 스위칭 상태 유지 과변조 16

〈그림 2-3〉 최소 거리 과변조 17

〈그림 2-4〉 단상 하프브리지 인버터 선형 변조 및 과변조 영역 스위칭 각 19

〈그림 2-5〉 선형 변조 및 과변조 영역 출력 극전압 n차 고조파 성분 비교 21

〈그림 2-6〉 단상 하프브리지 인버터 상전류 고조파 분석 모의 실험 구성 22

〈그림 2-7〉 단상 하프브리지 인버터 상전류 고조파 분석 모의 실험 결과 23

〈그림 3-1〉 제안하는 전향 보상을 포함하는 전체 제어 블록도 27

〈그림 4-1〉 모의 실험 구성도 28

〈그림 4-2〉 선형 변조 영역 전류제어 모의 실험 결과 30

〈그림 4-3〉 선형 변조 영역 q축 전류 및 토크 FFT 결과 31

〈그림 4-4〉 과변조 영역 전류 제어 모의 실험 결과 32

〈그림 4-5〉 과변조 영역 q축 전류 및 토크 FFT 결과 33

〈그림 4-6〉 과변조 영역 6차 전향 보상 전류 제어 모의 실험 결과 34

〈그림 4-7〉 과변조 영역 6차 전향 보상 q축 전류 및 토크 FFT 결과 35

〈그림 4-8〉 과변조 영역 3차, 6차 전향 보상 전류 제어 모의실험 결과 36

〈그림 4-9〉 과변조 영역 3차, 6차 전향 보상 q축 전류 및 토크 FFT 결과 37

〈그림 5-1〉 실험 토폴로지 39

〈그림 5-2〉 실험 구성 40

〈그림 5-3〉 선형 변조 영역 전류제어 실험 결과 41

〈그림 5-4〉 선형 변조 영역 전류 FFT 실험 결과 41

〈그림 5-5〉 과변조 영역 전향 보상 전 전류제어 실험 결과 42

〈그림 5-6〉 과변조 영역 전향 보상 전 전류 FFT 실험 결과 42

〈그림 5-7〉 과변조 영역 6차 전향보상 후 전류제어 실험 결과 43

〈그림 5-8〉 과변조 영역 6차 전향보상 후 전류 FFT 실험 결과 43

〈그림 5-9〉 과변조 영역 3차, 6차 전향보상 후 전류제어 실험 결과 44

〈그림 5-10〉 과변조 영역 3차, 6차 전향보상 후 전류 FFT 실험 결과 44

초록보기

 본 논문은 영구자석 동기 전동기의 과변조 영역에서 발생하는 토크리플 저감 방법을 제안한다. 영구자석 동기 전동기는 과변조 제어시 전압 변조의 선형성이 떨어지게 되어 전류제어 성능이 저하되고 토크리플이 발생하여 소음과 진동을 유발하게 되어 전동기를 사용하는 여러 산업 분야에서 많은 이슈가 되고 있다. 기존 선형 변조 영역에서 실시하는 동기 좌표계 dq축 6차 고조파 전향 보상은 과변조 영역에서 발생하는 전류리플과 낮은 전압 여유 때문에 적용이 어렵다. 본 논문에서는 영구자석 동기 전동기는 dq축 인덕턴스가 동일한 표면 부착형에 대해 공극에서의 자속 분포가 정현적이고 자계 회로가 선형적이며 전동기의 파라미터가 일정하다고 가정하여 토크리플을 전류리플의 관점에서 바라본다. 모의실험과 수식적 계산을 통해 과변조 영역에서 전류에 저차 고조파 성분이 발생함을 확인하고 이를 바탕으로 영구자석 동기전동기의 과변조 영역 토크리플을 저감하기 위한 방법으로 동기 좌표계 q축 전압 3차, 6차 고조파 전향 보상을 제안한다. 제안하는 토크리플 저감 방법을 모의 실험과 실험을 통해 검증하였고 모의 실험에서는 약 8.09%의 토크리플 개선을, 실험에서는 약 38.06%의 q축 전류리플 개선 효과를 확인하였다.

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