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표면 부착형 영구자석 전동기의 역기전력 관측 오차 분석 및 센서리스 기동 전략 : Analysis of Back-EMF Observation Error and Starting Strategy for Sensorless Drive of SMPMSM

DC Field Value Language
dc.contributor.advisor설승기-
dc.contributor.author김재석-
dc.date.accessioned2017-07-14T02:55:25Z-
dc.date.available2017-07-14T02:55:25Z-
dc.date.issued2014-02-
dc.identifier.other000000018132-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10371/123058-
dc.description학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2014. 2. 설승기.-
dc.description.abstract본 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.
-
dc.description.tableofcontents초록………………………………………………………………………………………i
그림목차…………………………………………………………………………………v
표 목차 …………………………………………………………………………………vi

제 1 장 서 론…………………………………………………………………………1
1.1 연구 개요…………………………………………………………………………………1
1.2 연구 내용…………………………………………………………………………………6
1.3 논문 구성…………………………………………………………………………………7

제 2 장 역기전력 기반의 영구자석 전동기 센서리스 기술 검토………………8
2.1 영구자석 전동기 모델링 ………………………………………………………………9
2.1.1 영구자석 전동기의 정지좌표계 모델 ……………………………………………10
2.1.2 영구자석 전동기의 회전자 동기좌표계 모델 …………………………………13
2.1.3 영구자석 전동기의 임의 각 동기좌표계 모델 …………………………………14
2.1.4 표면 부착형 영구 자석 전동기 모델 ……………………………………………15
2.1.5 역기전력과 전류를 상태변수로 가지는 표면 부착형 영구 자석 전동기 모델
…………………………………………………………………………………………16
2.2 루엔버거(Luenberger) 관측기를 이용한 역기전력 관측기 ………………………18
2.2.1 표면 부착형 영구 자석 전동기의 루엔버거 역기전력 관측기 설계 ………19
2.2.1.1 정지좌표계에서의 설계………………………………………………………20
2.2.1.2 동기좌표계에서의 설계………………………………………………………22
제 3 장 전동기 제정수 오차 또는 입력전압 오차에 따른 역기전력 추정 오차 분석………………………………………………………………………………………25
3.1 루엔버거 관측기의 역기전력 관측 오차 분석………………………………………26
3.1.1 정지좌표계 루엔버거 관측기의 관측 오차 분석 ………………………………29
3.1.2 동기좌표계 루엔버거 관측기의 관측 오차 분석 ………………………………31
3.1.3 정지, 동기좌표계 루엔버거 관측기의 오차 특성 비교 ………………………35
3.2 모의 실험을 통한 역기전력 관측 오차 분석 검증…………………………………36
3.2.1 모의 실험 계획………………………………………………………………………37
3.2.2 모의 실험 결과………………………………………………………………………40

제 4 장 의도적인 저항 오차를 이용한 전동기 기동 방법 ……………………44
4.1 제정수 오차가 역기전력 추정에 미치는 영향 고찰 ………………………………44
4.2 저항 오차를 이용한 센서리스 기동 방법……………………………………………48
4.2.1 센서리스 기동의 원리………………………………………………………………49
4.2.2 센서리스 기동을 위한 저항 오차 범위 …………………………………………55

제 5 장 실험 결과……………………………………………………………………57
5.1 실험장치 구성……………………………………………………………………………57
5.2 센서리스 기동 실험 조건………………………………………………………………58
5.3 센서리스 기동 실험 결과………………………………………………………………60
5.4 실험 결과 고찰 …………………………………………………………………………68


제 6 장 결론…………………………………………………………………………71
6.1 결론 ………………………………………………………………………………………71
6.2 향후 과제…………………………………………………………………………………73

부록………………………………………………………………………………………74
참고문헌…………………………………………………………………………………76
ABSTRACT………………………………………………………………………………78
-
dc.formatapplication/pdf-
dc.format.extent1314104 bytes-
dc.format.mediumapplication/pdf-
dc.language.isoko-
dc.publisher서울대학교 대학원-
dc.subject역기전력 관측기-
dc.subject기동-
dc.subject센서리스-
dc.subject개 푸르 제어-
dc.subjectLuenberger observer-
dc.subject.ddc621-
dc.title표면 부착형 영구자석 전동기의 역기전력 관측 오차 분석 및 센서리스 기동 전략-
dc.title.alternativeAnalysis of Back-EMF Observation Error and Starting Strategy for Sensorless Drive of SMPMSM-
dc.typeThesis-
dc.description.degreeMaster-
dc.citation.pagesvi, 78-
dc.contributor.affiliation공과대학 전기·컴퓨터공학부-
dc.date.awarded2014-02-
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