표제지
목차
요약 10
1. 서론 11
2. 유도전동기의 모델링 및 직접 벡터제어와 간접 벡터제어 12
2.1. 유도전동기 전압 방정식의 좌표변환 13
2.2. 유도전동기의 기준좌표계 이론을 이용한 d-q모델링 14
2.3. 유도전동기의 벡터제어 20
2.3.1. 유도전동기의 직접 벡터제어 21
2.3.2. 유도전동기의 간접 벡터제어 21
3. 직접 벡터제어를 위한 자속 추정기 22
3.1. 간접 벡터제어 시 회전자 저항 변동의 영향 22
3.2. 전압모델 자속 추정기 25
3.3. 전류모델 자속 추정기 28
3.4. 전압·전류 모델 합성 자속 추정기 30
4. 속도 제어기 및 비례적분 제어기 36
4.1. 비례적분 전류제어기 36
4.2. 비례적분 속도제어기와 속도 연산기 40
4.3. 속도제어기 44
4.4. 비례적분 자속제어기 48
5. 시뮬레이션 및 실험 고찰 50
5.1. 자속 추정기 51
5.2. 속도제어기 54
5.2.1. 속도지령 입력응답 특성 54
5.3. 시스템 구성 및 실험 58
5.4. 하드웨어 59
5.5. 실험 및 결과분석 61
5.5.1. 자속 추정기 63
5.5.2. 속도 제어기 65
5.5.3. 외란입력응답특성 66
6. 결론 68
참고문헌 70
Abstract 74
부록 75
표 5.1. 유도전동기 파라미터 50
표 5.2. 주제어 보드 구성 요소 61
그림 2.1. 이상적인 3상 유도전동기 13
그림 2.2. 유도전동기의 d-q좌표변환 14
그림 2.3. d-q축 변수와 abc상 변수의 관계 15
그림 2.4. 동기 회전좌표계에서 유도전동기 등가회로 18
그림 2.5. 유도전동기의 d-q 축 등가회로 19
그림 2.6. 회전자 자속 및 고정자 전류의 벡터도 22
그림 3.1. 회전자 저항 변동(30[%])에 따른 자속각 응답 24
그림 3.2. 회전자 저항 변동(50[%])에 따른 자속각 응답 24
그림 3.3. 전압모델 자속 추정기 블록도 27
그림 3.4. 전류 모델 자속 추정기 블록도 29
그림 3.5. 전압·전류 모델 합성 자속 추정기 30
그림 3.6. 간략화한 전압·전류 모델 합성 자속 추정기 31
그림 3.7. 추정자속과 역기전력의 벡터도 33
그림 3.8. 폐루프 자속보상기 34
그림 3.9. 전압·전류 합성 자속 추정기의 전이 주파수 35
그림 3.10. 전압·전류 합성 자속 추정기의 전이 주파수 36
그림 4.1. 간단한 전류 제어기 37
그림 4.2. Anti-Windup 제어기를 포함한 전류 PIiA제어기 블록도[이미지참조] 39
그림 4.3. 속도 제어기 블록도 40
그림 4.4. PI 속도제어기의 개루프 주파수 특성 41
그림 4.5. Anti-windup 제어기를 포함한 속도 PIω제어기 블록도[이미지참조] 43
그림 4.6. 회전자 속도 추정기 44
그림 4.7. IP 속도제어기 블록도 45
그림 4.8. 2자유도 속도 제어기 블록도 46
그림 4.9. 2자유도 속도제어기의 속도응답 파형 47
그림 4.10. 간단한 자속 제어기 48
그림 4.11. Anti-windup 제어기를 포함한 자속 제어기 블록도 49
그림 5.1. 전압·전류 모델 합성 자속 추정기의 자속응답(100[r/min], 50[%]부하) 52
그림 5.2. 전압 전류 모델 합성 자속 추정기의 자속각 응답(100[r/min], 50[%]부하) 52
그림 5.3. 전압·전류 모델 합성 자속 추정기의 자속응답(100[r/min]~400[r/min],... 53
그림 5.4. 전압·전류 모델 합성 자속 추정기의 자속각 응답(100[r/min]~400[r/min],... 54
그림 5.5. 계단 속도변화에 대한 응답(0→100[r/min])... 56
그림 5.6. 계단 속도변화에 대한 응답(0→400[r/min])... 58
그림 5.7. 시스템 블록도 59
그림 5.8. 제어보드 구성도 59
그림 5.9. 전력회로 60
그림 5.10. 유도전동기 & 직류발전기(MG SET) 62
그림 5.11. 전압·전류 모델 합성 자속 추정기의 자속응답(100[r/min]) 63
그림 5.12. 전압·전류 모델 합성 자속 추정기의 d-q 자속응답(100[r/min]) 63
그림 5.13. 전압·전류 모델 합성 자속 추정기의 자속응답(400[r/min]) 64
그림 5.14. 기준속도 변화 시 추정자속 파형(100→400[r/min]) 64
그림 5.15. 2자유도속도제어기의 응답특성(0→100[r/min])... 66
그림 5.16. 2자유도 속도제어기의 부하응답 특성(100[r/min]) 66
그림 5.17. 2자유도 속도제어기의 부하응답 특성(400[r/min]) 67
그림 5.18. 속도제어기의 부하응답 특성(1000[r/min]) 67