기술논문 2024 No.1
PMSM 토크 제어 정확도 향상을 위한 유도 전압 상수 및 q축 인덕턴스의 온라인 추정 기술

근래에는 오일＆가스 산업이나 전기 자동차 등의 모터 드라이브 시스템은 모터의 소형화가 요구되고 있다. 당사는 정 토크 모터 SS7 시리즈를 비롯하여 가동자에 영구 자석을 가진 PM 모터를 제품화하고 있다. PM 모터는 유도 모터와 비교하여 소형이고 고효율이기 때문에, 소형화의 요구에 응하는 모터이지만, 토크 정밀도가 악화되기 쉽다는 과제가 있다. 토크 제어 정밀도가 낮으면 모터축에 연결된 기계의 이상 진동이나 고장을 일으킬 가능성이 있기 때문에, 이러한 적용 분야에 있어서 모터 드라이브의 토크 제어 정밀도는 중요한 요구사항 중 하나가 되고 있다. 토크 정밀도 악화의 원인은 온도 상승에 의한 영구 자석의 기자력 저하나 자기 포화에 의한 권선 인덕턴스의 저하 등이 알려져 있다. 따라서, 모터 파라미터를 정상 값으로 취급하는 종래의 제어 방법에서는 영구 자석의 온도 변화 및 자기 포화의 영향으로 원하는 토크를 얻을 수없는 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 PM 모터의 유도 전압 상수와 q 축 인덕턴스를 온라인 추정하여 토크 제어 정밀도를 향상시켰다. 본 제안 기술에 의해 당사 PM 모터의 성능을 향상시켜 고객 장치의 가치 향상으로 이어질 것으로 기대된다.
또한, 본고는 참고문헌 14) 「Improvement of PMSM Torque Accuracy with On-line Estimation of Permanent Magnet Flux Linkage and q-axis Inductance」,ICEMS2020(LS2H-1, 2020/11/24).