표제지
목차
요약 10
I. 서론 11
II. 정지까지 전기제동 해석 12
2.1. 전동기 구동제어 해석 12
2.2. 견인시스템의 설계 16
2.1.1. 전동기와 관성 부하장치 16
2.2.2. 축소모형 추진시스템 21
2.3. 전력변환기의 설계 23
2.3.1. DSP 제어기 23
2.3.2. 제어기의 설계 24
2.3.3. 아날로그 신호처리 25
2.3.4. 직류 전압검출기 26
2.3.5. JTAG 27
2.3.6. 제어기 전원회로 28
2.3.7. 게이트 회로 29
2.3.8. 전력회로와 제어기 31
2.4. PCB 설계 33
2.4.1. JTAG 인터페이스 33
2.5. 영구자석형 동기전동기 34
2.5.1. PMSM 34
2.5.2. PMSM의 제어 36
2.6. 계통 연계형 컨버터 40
2.6.1. 위상동기 40
2.6.2. 위상각과 각속도의 추정을 위한 관측기 40
2.6.3. 위상각의 검출 43
2.6.4. 각속도의 추정 44
2.7. 전압형 컨버터의 제어 46
2.8. 검출기의 설계 48
2.9. 아날로그 신호의 처리 49
2.9.1. 여자전압의 발생 50
2.9.2. 레졸바 신호 입력회로 51
2.9.3. S/H 회로 51
2.9.4. 위치와 속도의 추정 53
III. 시뮬레이션 및 실험결과 고찰 56
3.1. 시뮬레이션 및 실험 56
3.2. 실험결과 고찰 60
IV. 결론 72
參考文獻 73
Abstract 78
표 2-1. DDM 회전속도 19
표 3-1. 실험장치 사양 56
그림 2-1. 정지까지의 전기제동 13
그림 2-2. 정지순간의 토크제어 14
그림 2-3. 제동 시퀀스 15
그림 2-4. 원통형 관성체 17
그림 2-5. 관성부하장치 21
그림 2-6. 축소모형 추진시스템 21
그림 2-7. 축소모형 추진시스템의 실험방법 22
그림 2-8. 56F8345의 외부 핀 23
그림 2-9. 56F8345의 외부 인터페이스 24
그림 2-10. 아날로그 인터페이스 25
그림 2-11. 직류전압의 검출회로 26
그림 2-12. JTAG 인터페이스(제어기 측) 27
그림 2-13. SMPS 29
그림 2-14. IPM 게이트 회로 및 전원회로 29
그림 2-15. RCC 트랜지트터가 ON일 때 30
그림 2-16. RCC 트랜지스터가 OFF일 때 31
그림 2-17. 전력회로와 제어기 32
그림 2-18. 매입형 회전자의 구조 34
그림 2-19. 표면 부착형 회전자의 구조 35
그림 2-20. 고정자 전류벡터도 37
그림 2-21. PMSM 벡터도 38
그림 2-22. 위상각과 각속도의 추정기 42
그림 2-23. 3상-2상변환의 벡터관계 43
그림 2-24. 전원전압과 위상각 44
그림 2-25. 전압형 컨버터의 등가회로 46
그림 2-26. 전압형 컨버터 제어블록도 47
그림 2-27. 레졸바 신호처리 48
그림 2-28. 필터 지연과 샘플링 49
그림 2-29. 회전자 위치와 속도의 검출 49
그림 2-30. 윈 브리지와 여자전압의 발생회로 50
그림 2-31. 신호 필터회로 51
그림 2-32. 샘플링펄스 발생과 S/H회로 52
그림 2-33. 회전자 위치와 속도 검출 55
그림 3-1. 전력변환기 제어기 57
그림 3-2. 모터 실험장치 57
그림 3-3. 변압기, 리액터 및 컨버터 초기충전 회로 58
그림 3-4. 프로그램 개발을 위해 초기에 제작된 전력변환기 58
그림 3-5. 전력변환기와 토크 설정장치 59
그림 3-6. 방법 I의 제어기 리셋과 관측기의 동작 60
그림 3-7. 관측기의 수렴 61
그림 3-8. 위상추정 적분기를 초기화했을 때 61
그림 3-9. 방법 II의 수렴 62
그림 3-10. 위상각 오차 63
그림 3-11. 계산각과 추정각 63
그림 3-12. 레졸바의 출력과 샘플링 64
그림 3-13. 레졸바의 여자전압과 출력 65
그림 3-14. 전동기의 기동과 제동 66
그림 3-15. PMSM 제동력을 낮추었을 때 67
그림 3-16. 전동기 부하 토크 실험장치 67
그림 3-17. 구동방향의 부하 토크의 경우 68
그림 3-18. 역 방향의 부하 토크일 경우 69
그림 3-19. 제동 토크가 작을 경우(구동방향의 부하 토크) 70
그림 3-20. 제동 토크가 작은 경우(역 방향의 부하 토크) 70