표면 부착형 영구자석 전동기의 역기전력 관측 오차 분석 및 센서리스 기동 전략

Abstract

본 논문에서는 루엔버거(Luenberger) 관측기를 이용한 표면 부착형 영구자석 전동기의 역기전력 관측기의 관측 오차를 분석 하였고, 이를 바탕으로 센서리스 기동 방법을 제안 하였다. 역기전력 관측기의 관측 오차에 대한 분석은 기존의 연구에서 연구되었다. 하지만 기존의 연구는 주파수 영역에서의 분석을 통하여 전동기의 정상상태를 가정한 분석을 하였으므로 기동 상황과 같은 과도상태의 상황을 직관적으로 이해하기 어려웠다. 본 논문에서는 역기전력 관측오차를 시간영역에서 분석하여 관측기의 관측오차를 좀 더 직관적으로 이해 할 수 있게 하였다. 위의 분석을 바탕으로 개 루프 제어를 모사 할 수 있는 센서리스 기동 방법을 제안 하였다. 분석을 통하여 관측기가 알고 있는 전동기의 저항 값을 실제 저항보다 작게 사용하면 추정된 역기전력 벡터를 전류벡터 방향으로 만들 수 있음을 발견 하였고, 이를 이용하여 센서리스 알고리즘 만으로 개 루프 제어를 모사 할 수 있었다. 제안된 기동 방법의 유효성을 보이기 위해 전압형 인버터로 구동되는 표면 부착형 영구자석 전동기를 이용한 실험을 수행 하였다. 실험결과는 의도적인 저항 오차를 이용한 센서리스 기동방법의 유효성을 입증해 준다.