CRPWM을 이용한 PMSM 속도제어

목차

1. 서론

2. PMSM Model & Open-loop System
2.1 Preset Model
2.2 Open-loop Model

3. Closed Loop Model
3.1 Closed loop control system
3.2 Inverse DQ
3.3 CRPWM(Current Regulated Pulse Width Modulation)
3.4 MOS Inverter
3.5 PI Controller

4. Closed-loop System Control
4.1 PI Controller Gain Tuning
4.2 Overall System Analysis

5. 결론

본문내용

1. 서론

PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)은 계자에 영구자석을 사용한 동기전동기이다..[1]그렇기 때문에 외부 여자와 그 기기에서 자속을 생성하는데 관련된 전력 소모가 필요하지 않다. 영구자석을 이용하기 위한 공간은 계자 권선이 요구하는 공간보다 작으며, 영구자석 기기는 외부에서 여자하는 기기보다 크기가 작고 가격이 싸다.[2]영구자석을 무한히 크게 하는 것은 제한적이므로 PMSM은 주로 소형 전동기에 이용된다. 영구자석 전동기와 일반 전동기와의 차이점은 영구자석 직류전동기는 계자 자속이 고정된 자속원이라는 점이 다르다. PMSM은 계자 권선 결선이 없는 점을 제외하고는 외부 전원으로부터 여자된 직류 전동기와 동일하다.
PMSM의 속도를 제어하기 위해서 인버터 회로가 이용되지만 최근에는 홀 소자를 사용한 센서 혹은 회전자 위치를 마이크로 컴퓨터로 계산하는 센서리스 방식을 이용하기도 한다.[1]본 레포트에서는 Matlab Simulink를 이용하여 PI Controller, CRPWM, MOS Inverter, DQ Axis Transformation을 구현하였다. Reference w값은 동기속도의 절반에 해당하는 속도이다.
설계 조건은 0.5초에 Reference w값에 도달해야하고 정상상태오차는 2% 이내여야 하며 Overshoot는 발생하지 않아야 한다. 학번에 해당하는 PMSM Preset Model은 03번을 사용하였다.

2. PMSM Model & Open-loop System

2.1 Preset Model

03번의 PMSM Preset Mode 의 Block Parameter는 그림2.1.1~2.1.3에 해당한다.
[그림 2.1.1]은 PMSM의 Number of Phases, Back EMF waveform, Rotor type, Mechanical input, Preset Model을 각각 보여준다. Number of Phase 탭에서 PMSM의 상의 개수를 선택할 수 있다.

참고자료

· https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%98%81%EA%B5%AC%EC%9E%90%EC%84%9D_%EB%8F%99%EA%B8%B0%EC%A0%84%EB%8F%99%EA%B8%B0
· Fitzgerald&Kingsley, “Electric Machinery” Vol. 07, pp. 480-481, 2014.
· Park, Se-Jun, “Optimal Selection of Back-EMF Waveform in Design of Interior-Permanent_Magnet Synchronous Motor” ,Seoul University, pp. 49, 2000.
· http://blog.naver.com/lagrange0115/220762793906
· Fitzgerald&Kingsley, “Electric Machinery” Vol. 07, pp. 739, 2014.
· Fitzgerald&Kingsley, “Electric Machinery” Vol. 07, pp. 357, 2014.
· Fitzgerald&Kingsley, “Electric Machinery” Vol. 07, pp. 616-617, 2014.
· Dorf, Bishop, “Modern Control System” Vol. 11, pp.521, 2002.
· http://www.internetmap.kr/1811
· Fitzgerald&Kingsley, “Electric Machinery” Vol. 07, pp. 641, 2014.
· Fitzgerald&Kingsley, “Electric Machinery” Vol. 07, pp. 243, 2014.
· Fitzgerald&Kingsley, “Electric Machinery” Vol. 07, pp. 624, 2014.
· www.techonline.com/community/related_content/37428