표면 부착형 영구자석 동기 전동기(SPMSM)의 모델 기반 센서리스 제어 기법 분석

Abstract

본 논문에서는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어에 대하여 분석하여 향후 개선된 센서리스 기법을 제안하는데 기여하고자 한다. 센서리스 제어 기법은 전동기 모델을 이용하는 방법과 고주파를 주입하는 방법이 있다. 전동기 모델을 이용하는 방법은 영속 및 저속영역에서 제어가 힘들고 고주파를 주입하는 방법은 고속영역에서 제어의 제한이 있다. 따라서 모든 운전 영역에서 효율적으로 센서리스 제어를 하기 위해 저속 및 영속 영역에서는 고주파 신호를 주입하는 방법을 사용하고 일정 속도 이상의 영역에서는 전동기 모델을 이용하는 방법을 사용하는 혼합된 방법도 제안되었고 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 첫째로 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 모델링에 대하여 분석한다. 둘째로 기존의 전차원 자속 관측기를 이용한 전동기 모델 기반의 센서리스 기법에 대해 표면 부착형 영구자석 동기전동기를 사용하여 이해하고 이를 분석한다. 또한 고주파 주입 센서리스 제어 기법에 대해 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 사용을 검토하고 이를 분석한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 두 방법의 타당성을 검증하고 장단점을 확인한다.