PMSM의속도제어회로

목차

1. 설계 목적

2. 이론
① PMSM
② IGBT
③ 스위칭소자로서의 MOSFET
④ 인버터
⑤ Inverse_DQ
⑥ PID제어기

3. 설계내용

① 단상인버터 설계
② 3상인버터 설계
③ Inverse DQ
④ 설계에 사용된 PMSM
⑤ PI제어기
⑥ 전체블록선도
⑦ 무부하에서 출력파형
⑧ 부하입력시 출력파형

4. 결론

본문내용

1. 설계목적
전기기기 및 제어설계 수업에서 배운 내용을 토대로 Simulink를 이용하여 PMSM 속도제어회로를 설계 할 수 있다.

2. 이론
① PMSM
PMSM은 Permanent Magnet Synchronous machine의 약자이다. 직류모터와는 반대로 고정자가 권선이고 회전자는 영구자석으로 되어있다. 고정자에 교류를 인가하여 회전자계를 만들어주면 회전자가 이를 따라 도는 원리로 동작한다. 유도전동기와 직류전동기는 교류 혹은 직류전원을 연결하기만 하면 돌아가는 데에 비해 PMSM은 전기만 넣어서는 기동이 하지 않는다. 3상 교류를 인가하면 그 순간부터 고정자에 회전자계가 발생하지만, 초기에 정지하고 있는 회전자가 따르기엔 너무나 갑작스러워서 안 돌거나 손으로 살짝 돌려주면 돌려고 하다가 다시 서버리게 된다. 따라서, PMSM은 반드시 인버터 회로와 함께 설계한다.
BLDC 모터는 PMSM과 모터 자체는 똑같으나 인버터 제어시 벡터제어라는 것을 하여 PMSM을 돌리면 그 토크 특성이 DC 모터와 아주 유사하게 나타나기 때문에, 이 경우에 한해 BLDC 모터라고 한다. 그러나, 대부분의 경우 PMSM에는 벡터제어가 적용되기 때문에 PMSM이라는 말은 잘 안 쓰고, 대부분의 사람들이 BLDC 모터라는 말로 PMSM을 혼동하여 지칭한다.

② IGBT


IGBT(Insulated Gate Bipolar transistor)는 바이폴라 트랜지스터와 MOSFET을 복합한 형태이다. MOSFET과 같이 높은 입력 입피던스를 가지며, Bipolar transistor와 같이 낮은 도통손실을 가진다. IGBT는 전력용 MOSFET과 같이 전압 제어 소자이다.


③스위칭소자로서의 MOSFET
이번설계에서는 스위층 동작을 행하는 반도체 소자로서, MOSFET을 사용했다. MOSFET은 전력전자회로에서 사용되는 스위칭 소자로서, 게이트단자에 가해지는 전압에 의해서 부하에 인가되는 대전력을 제어하게 된다. 이와 같은 반도체 소자를 `전압제어형 소자`라고 한다.
다음 그림1은 MOSFET의 동작 특성을 나타낸다.



Switch off
Switch on
그림1

참고자료

· 없음