표제지
목차
요약 9
I. 서론 10
1. 연구 배경 10
2. 연구 내용 10
II. 영구자석 동기전동기의 수학적인 모델링 12
1. 벡터제어 시스템의 좌표계 12
가. 3상 고정좌표계(ABC 좌표계) 12
나. 2상 고정좌표계(α-β 좌표계) 12
다. 동기회전 좌표계(d-p 좌표계) 12
2. 좌표 변환 13
가. Clarke 변환 13
나. Clarke 역변환 13
다. Park 변환 14
라. Park 역변환 14
III. 공간전압벡터 펄스폭변조(SVPWM)기술 15
1. SVPWM 기술의 기초원리 15
가. 기본공간전압벡터 15
2. SVPWM 제어의 알고리즘 17
가. 기본벡터 선형시간조합의 유도 17
나. 전압벡터가 있는 영역의 판단 20
다. 인버터A, B, C 3상의 스위치 개폐시간 21
IV. 개선 제안 23
1. 인버터 손실의 모델링 23
2. 최소손실 SVPWM의 영벡터 분배방법 24
가. 스위칭 전류의 최소화 24
나. 스위칭 주파수 최소화 25
다. 인버터의 스위칭 전력소모 26
V. Simulink Modeling과 시뮬레이션 결과 27
1. 벡터제어 시스템 27
2. 기존방법의 Simulink Modeling 28
가. 좌표변환모듈의 구조 30
나. SVPWM 변조모듈의 구조 30
3. 제안방법의 Simulink Modeling 35
4. 시뮬레이션 결과 38
가. 기존방법의 시뮬레이션결과 38
나. 제안방법의 결과 43
다. 결과 분석 48
VI. 결론 51
참고문헌 52
ABSTRACT 53
표 3-1. 각 스위치상태가 대응한 상전압과 선전압 16
표 3-2. 각 영역의 인접한 두 전압벡터가 작용하는 시간 18
표 3-3. 각 영역의 전압벡터작용시간의 순서 19
표 3-4. 각 영역의 인버터 개폐 시간 22
표 5-1. N 값에 따른 영역번호의 할당 31
그림 2-1. 벡터제어시스템의 3가지 좌표계 관계 13
그림 3-1. 3상 전압형 브리지형 인버터 15
그림 3-2. 공간 영역 16
그림 3-3. 영역판단 21
그림 3-4. 영역I의 인버터 개폐 조합 상태도 21
그림 4-1. 스위칭의 무 동작 설명도 24
그림 4-2. 뒤진각 설명도 24
그림 5-1. 벡터 제어원리계통도 27
그림 5-2. 기존방법의 Simulink Modeling 29
그림 5-3. Park역변환 30
그림 5-4. SVPWM 변조모듈 30
그림 5-5. 영역판단 모듈 31
그림 5-6. 영역판단 모듈의 출력 32
그림 5-7. X, Y, Z계산모듈 32
그림 5-8. 기본벡터작용시간 계산모듈 33
그림 5-9. 인버터의 개폐시간모듈 34
그림 5-10. PWM 파형생성모듈 35
그림 5-11. 제안방법의 Simulink Modeling 36
그림 5-12. 제안방법의 SVPWM 모듈 37
그림 5-13. k를 계산하는 모듈 37
그림 5-14. 기존방법에서의 SVPWM 변조파형 39
그림 5-15. 기존방법에서의 전동기의 출력한 전자 토크와 속도 파형 40
그림 5-16. 기존방법에서의 부하가 변할 때 토크와 속도의 파형 41
그림 5-17. 기존방법에서의 3상 고정자의 전류파형 42
그림 5-18. 기존방법에서의 부하가 변할 때 전류파형 42
그림 5-19. 기존방법에서의 전류 id, iq 파형(이미지참조) 43
그림 5-20. 제안방법에서의 SVPWM 변조파형 45
그림 5-21. 제안방법에서의 전동기의 출력한 전자 토크와 속도 파형 45
그림 5-22. 제안방법에서의 부하가 변할 때 토크와 속도의 파형 46
그림 5-23. 제안방법에서의 3상 고정자의 전류파형 47
그림 5-24. 제안방법에서의 부하가 변할 때 전류파형 47
그림 5-25. 제안방법에서의 전류 id, iq 파형(이미지참조) 48
그림 5-26. 두 시스템에서의 인버터의 스위칭 전력소모 49