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표제지

목차

기호 및 약어 10

I. 서론 12

II. 벡터제어 인버터의 구성 14

1. 유도전동기의 모델링 14

2. 유도전동기의 벡터제어 21

3. 벡터제어 인버터의 실험장치 26

1) 제어 블록도 26

2) 컨트롤러 TMS320F28335 28

3) 전력회로 32

4) M-G 세트 32

III. 종래의 상전류 검출방식 33

1. 홀전류센서를 사용하는 방식 33

2. 션트저항을 사용하는 방식 36

1) 1개의 션트저항을 사용하는 방식 37

2) 3개의 션트저항을 사용하는 방식 39

IV. 새로운 전류측정 방법 42

1. 4개의 션트저항을 사용하는 방법 42

2. 2개의 션트저항을 사용하는 방법 48

V. 시뮬레이션 및 실험 52

1. 시뮬레이션 52

2. 실험 62

VI. 결론 70

참고문헌 72

Abstract 74

표목차

표 3-1. 1개의 션트저항 사용 방식에서 스위칭 상태에 따른 측정 가능 상전류 38

표 3-2. 3개의 션트저항 사용 방식에서 스위칭 상태에 따른 측정 가능 상전류 40

표 4-1. 4개의 션트저항 사용 방식에서 스위칭 상태에 따른 측정 가능 상전류 45

표 4-2. 각 섹터에서 상전류 측정 가능시간 47

표 5-1. 샘플 3상 유도전동기와 M-G 세트의 사양 및 파라미터 53

그림목차

그림 2-1. 고정좌표계에서 공간벡터로 표현된 유도전동기의 동적 등가회로 17

그림 2-2. 고정좌표계와 동기 회전좌표계의 관계 18

그림 2-3. 동기 회전좌표계에서 유도전동기의 동적 등가회로 20

그림 2-4. 회전자의 쇄교자속 및 고정자 전류의 벡터도 22

그림 2-5. 간접벡터제어 방식을 사용한 자속각 계산 알고리즘 24

그림 2-6. 유도전동기 속도제어를 위한 제어알고리즘의 블록도 27

그림 2-7. TMS320F28335의 내부 구성 블록도 28

그림 2-8. TMS320F28335 ADC 모듈의 블록도 29

그림 2-9. TMS320F28335 ePWM 모듈의 블록도 30

그림 2-10. TMS320F28335 eQEP 모듈의 Quadrature Count Mode 31

그림 2-11. 실험용 인버터의 상전류 검출부 31

그림 2-12. 실험장치의 사진 32

그림 3-1. 홀 효과 34

그림 3-2. 홀전류센서 34

그림 3-3. CASR 6-NP 홀전류센서 35

그림 3-4. 홀전류센서를 사용하는 인버터 36

그림 3-5. 1개의 션트저항을 사용하는 전류검출 방식 37

그림 3-6. 스위칭 상태 (1‚ 0‚ 0)‚ (0‚ 1‚ 1)의 상전류 37

그림 3-7. 1개의 션트저항을 사용한 방식에서 전류측정 불가능 영역 38

그림 3-8. 3개의 션트저항을 사용하는 전류검출 방식 39

그림 3-9. 스위칭 상태 (1‚ 0‚ 0)에서의 상전류 검출 40

그림 3-10. 3개의 션트저항을 사용한 방식에서 전류측정 불가능 영역 41

그림 4-1. 4개의 션트저항을 사용하는 전류검출 방식 43

그림 4-2. 스위칭 상태 (1‚ 0‚ 0)에서의 (+), (-)전류 43

그림 4-3. PWM 1주기의 상전류 검출 지점 44

그림 4-4. 4개의 션트저항을 사용하는 인버터의 a상 전류 측정 가능 구간 46

그림 4-5. 2개의 션트저항을 사용하는 전류검출 방식 48

그림 4-6. 스위칭 상태 (1‚ 0‚ 0)에서의 (+), (-)전류 49

그림 4-7. 2개의 션트저항을 사용하는 전류검출 방식의 차동증폭기 회로 50

그림 4-8. 기본 차동증폭기 회로 50

그림 5-1. PSIM 시뮬레이션 회로도 54

그림 5-2. 4개의 션트저항을 사용하는 방법의 시뮬레이션 결과 (기준속도 : 1600[rpm]) 55

그림 5-3. 상측 션트저항과 하측 션트저항의 전류를 시뮬레이션하여 결합한 상전류 파형(기준속도 :1600[rpm]) 56

그림 5-4. 2개의 션트저항을 사용하는 방법의 시뮬레이션 결과 (기준속도 1600[rpm]) 57

그림 5-5. 무부하에서 기동 특성 시뮬레이션 (기준속도 : 0 → 1600[rpm]) 58

그림 5-6. 1/3부하에서 기동 특성 시뮬레이션 (기준속도 : 0 → 1600[rpm]) 59

그림 5-7. 2/3부하에서 기동 특성 시뮬레이션 (기준속도 : 0 → 1600[rpm]) 60

그림 5-8. 전부하에서 기동 특성 시뮬레이션 (기준속도 : 0 → 1600[rpm]) 61

그림 5-9. 4개의 션트저항을 사용한 방법의 실험 결과(기준속도 1600[rpm]) 63

그림 5-10. 상측 션트저항과 하측 션트저항의 전류를 검출하여 결합한 상전류 파형(기준속도 : 1600[rpm]) 64

그림 5-11. 2개의 션트저항을 사용한 방법의 실험 결과(기준속도 : 1600[rpm]) 65

그림 5-12. 무부하에서 기동 특성 실험 (기준속도 : 0 → 1600[rpm]) 66

그림 5-13. 1/3부하에서 기동 특성 실험 (기준속도 : 0 → 1600[rpm]) 67

그림 5-14. 2/3부하에서 기동 특성 실험 (기준속도 : 0 → 1600[rpm]) 68

그림 5-15. 전부하에서 기동 특성 실험 (기준속도 : 0 → 1600[rpm]) 69

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