기술 문서 2023 No1
자기 포화 및 자석 온도 변화를 고려한 IPMSM의 고정밀 토크 제어

다카세 요시야스하마베 야스마사츠네아키 제이모리모토 신야히가시카와 코지∗∗

기술개발본부, 기초기술개발부, 드라이브기술개발부
∗∗기술개발본부 기초기술개발부

2023년 8월 23일

 내부자석동기전동기(IPMSM)는 크기가 작고 효율이 높아 전기자동차, 산업기계 등 다양한 용도에 널리 사용된다 그러나 최근에는 IPMSM의 소형화 및 토크 밀도 증가로 인해 자기 포화로 인한 토크의 비선형성이 증가하여 특히 고부하 및 고속 영역에서 정확한 토크 제어가 어려워졌습니다 작동 중 IPMSM 내부의 자석 온도가 상승함에 따라 토크 정확도도 떨어지지만, 작동 중 이를 교정하는 것은 특히 어려운 문제로 알려져 있습니다 이러한 문제를 해결하기 위해 우리는 고유한 자속 관측기와 유도 전압 상수 추정기를 사용하는 고정밀 토크 제어 기술을 제안합니다 이 기술은 자기 포화도가 강한 IPMSM의 구동 범위 전체에 걸쳐 정확한 토크 출력을 구현하며, IPMSM의 온도 변화에 따른 토크 변동을 억제하는 효과가 있습니다 이 구성의 또 다른 장점은 토크 비선형성을 수정하기 위해 대규모 조회 테이블이 필요하지 않기 때문에 임베디드 소프트웨어에서 구현하기 쉽다는 것입니다 본 논문에서는 제안된 토크 제어 기술의 구성과 특징, 그리고 기존 제어 방식에 비해 토크 정확도 향상에 미치는 영향을 설명한다

 이 기사는 2022년 국제 전력 전자 회의(IPEC-Himeji 2022-ECCE Asia)에서 발표된 논문 "자기 포화 및 자석 온도 변화를 고려한 IPMSM의 고정밀 토크 제어"의 개정판입니다

 

■관련 기술 논문
이 기사는 아래에 게시된 기술 문서의 후속 기사입니다

목차

1.서문 P1
2.제안된 고정밀 토크 제어 기술 P2의 구성
2.1제안된 방법 요약
P2
2.2축간 간섭 인덕턴스 모델을 이용한 자속 및 토크 추정기
P2
2.3유도 전압 상수 추정기
P3
2.4토크 오류 보상기
P4
3.실험 결과 P4
3.1평가 사양
P4
3.2유도전압상수 추정기의 유효성 확인
P4
3.3전역 토크 제어 정확도 개선 효과 확인
P5
4.결론 P5

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