철도차량용 매입형 영구자석 동기 전동기의 넓은 속도 영역에서 센서리스 제어에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 철도차량용 매입형 영구자석 동기 전동기의 넓은 속도 영역에서 센서리스 제어를 제안한다. 저속 영역에서는 회전중인 전동기에 연속적인 고주파 신호를 주입하고 측정 좌표계를 이용한 신호처리방법으로 회전자 위치 정보를 추출한다. 중고속 영역에서의 회전자 위치 정보는 확장형 역기전력 모델(Extended Back Electro-Motive-Force, EEMF)의 외란 관측기를 이용한다. 기존에 넓은 속도 범위에서 두 속도 영역 간의 전환 알고리즘은 센서리스 운전을 위해 특정 속도에서 이루어졌다. 그러나, 이 전환 알고리즘은 IPMSM의 부하 상태나 파라미터 변동으로 인해 전환 지점이 변동될 수 있고, 또한 속도 오버슈트가 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 두 속도 영역 간의 안정적인 전환을 위해 새롭고 간단한 가중 함수를 제안한다. 제안된 전환 알고리즘은 실험을 통해 그 효용성을 검증하였다.