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단일 인버터 이중 병렬 PMSM 구동 시스템에서 인버터의 전력 손실 최소화를 위한 불연속 변조 기법

Discontinuous PWM Method for Single Inverter Dual Parallel PMSM Drives to Minimize Power Loss of Inverter

  • 이상준 (LEESANGJUN, 아주대학교 일반대학원)

초록/요약

본 논문에서는 단일 인버터 이중 병렬 영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM) 구동 시스템에서 인버터의 전력 손실을 최 소화하기 위한 불연속 펄스폭 변조(Discontinuous Pulse Width Modulation, DPWM) 기법을 제안한다. 제안하는 기법을 통해 전류 위상에 기반한 DPWM을 적용함으로써 이중 병렬 PMSM 구동 시스템에서 인버터 전력 손 실 저감을 극대화하는 것을 목표로 한다. 이중 병렬 PMSM 구동 시스템에서 는 두 모터의 합성된 전류가 인버터를 통해 흐르므로, DPWM을 위한 불연속 구간은 합성 전류의 위상각을 기준으로 결정되어야 한다. 이를 위해 두 모터 사이의 전류 관계식과 좌표계 사이의 관계를 이용하여 합성 전류의 위상각 을 수학적으로 도출한다. 제안하는 DPWM 기법의 유효성을 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 검증한다.

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초록/요약

This thesis proposes a discontinuous pulse width modulation (DPWM) method for single inverter dual parallel (SIDP) permanent magnet synchronous motor (PMSM) drives to minimize power loss of inverter. The proposed method maximizes the reduction of inverter power losses in the SIDP PMSM by applying a DPWM method based on the current phase. Since the resultant current of the two motors flows through the inverter, the clamping interval should be determined using the phase angle of the resultant current in the SIDP PMSM drive system. The phase angle of the resultant current is mathematically derived from the current relationship between the two motors and their rotor position difference. The effectiveness of the proposed method is verified through simulation and experimental results.

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목차

제 1 장 서론 1
제 2 장 이중 병렬 PMSM 구동 시스템의 수학적 모델링 및 제어 기법 3
2.1 이중 병렬 PMSM 구동 시스템의 수학적 모델링 3
2.2 이중 병렬 PMSM 구동을 위한 제어 기법 5
제 3 장 인버터 손실 저감을 위한 이중 병렬 PMSM 의 불연속 변조 기법 9
3.1 인버터 전력 손실의 수학적 모델링 9
3.2 기존의 지령 전압의 위상을 기반으로 한 불연속 변조 기법 12
3.3 제안하는 상전류의 위상을 기반으로 한 불연속 변조 기법 13
제 4 장 시뮬레이션 결과 18
4.1 시뮬레이션 회로도 및 파라미터 18
4.2 시뮬레이션 결과 19
제 5 장 실험 결과 24
5.1 실험 환경 구성 24
5.2 제안하는 불연속 변조 기법의 실험 결과 25
제 6 장 결론 30
참고문헌 31
Abstract 33

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