기술논문 2025 No.1
유도 전동기의 저속 센서리스 제어 기술 개발

견고성·가용성·비용이 우수한 유도 전동기는 환기 장치나 공조기, 제철·제지 공업의 프로세스 라인 등의 가변속 시장에서 널리 사용되고 있다. 또한 유도 전동기의 속도 센서리스 벡터 제어를 탑재한 인버터 제품의 적용이 적극적으로 진행됨으로써 유도 전동기 본래의 견고성을 살려 동시에 벡터 제어의 특징인 양호한 제어성을 갖춘 가변속 드라이브 시스템이 실현되고 있다. 그러나, 유도 전동기의 센서리스 드라이브에서는 저속, 특히 회생 영역에 있어서 속도나 토크를 정확하게 관리하는 것이 곤란한 것이 알려져 있고, 크레인 등에 요구되는 사상한 운전이나 저속 회생 동작을 포함하는 동작에 있어서 부하 내량 부족이나 속도 정밀도 부족이라고 하는 문제가 발생하기 쉽다. 본 논문에서는 유도 전동기의 저속 센서리스 제어 성능을 향상시키는 새로운 제어 알고리즘을 제안한다. 제안 방법은 게인 스케줄링 속도 적응 2차 자속 옵저버와 1차 주파수 제어를 갖고, 자속 추정과 속도 추정의 안정성·응답성·파라미터 견고성의 향상을 도모함으로써, 종래보다 우수한 저속 센서리스 제어 성능을 실현한다. 본 논문에서는 제안 된 제어 시스템의 구성, 특징 및 실제 기계 실험에 의한 평가 결과를 설명한다. 본 제안 방법의 실현에 의해, 인버터를 이용한 유도 전동기의 센서리스 제어 성능, 특히 저속 부하 내량·속도 정밀도 향상에 공헌할 수 있다.
또한, 본고는 참고문헌 11) 「Speed Sensor-less Control of Induction Machines in Low-speed Region Based on the Gain-Scheduled Adaptive Flux Observer and Frequency Control」,ICEMS2024-Fukuoka(OS1H-3)