영구자석형 동기전동기의 전류제어에서 외란관측기를 사용한 데드 타임 보상기법

Abstract

외란관측기를 사용한 새로운 데드 타임보상법을 제안하였다. 실제의 스위칭 소자는 유한한 스위칭 시간을 가지기 때문에, 인버터의 암-쇼트를 방지하기 위해서 데드 타임이 주어져야한다. 데드 타임은 인버터의 출력 전압과 전류 에 왜곡이 생기게한다. 이러한 전압과 전류의 왜곡은 토크 맥동이나 모터 발열등을 일으킬수 있다. 특히 저속 운전 시에 데드 타임 때문에 출력전압이 형성되지 않을 수가 있어서, 제어 성능이 하락될수 있다. 본 논문에서는 전압 왜곡을 외란 전압으로 간주하여 외란관측기를 사용한 데드 타임 보상법을 제안하였다. 먼저 외란 전압식을 유도하 였고 정지기준축과 동기기준축에서 각각 분석하였다. 마지막으로 외란 전압은 최소차 외란관측기를 사용하여 관측 하였다. 이 관측된 외란전압은 피드포워드 방법에 의해서 보상해 주었다. 제안된 보상법의 유효성은 시뮬레이션과 DSP를 기반으로한 영구자석형 동기전동기 시스템에서의 실험으로 증명 하였다. 실험결과는 제안된 기법이 좋은 성능을 나타낸다는 것을 보여준다.