주파수에 따른 철손을 고려한 인덕턴스 예측

Abstract

인버터를 드라이브하기 위해서는 모터의 인덕턴스 값을 입력해주어야 한다. 만약 정확하지 않은 인덕턴스 값을 입력하게 되면 게인값이 잘못 설정되어 제어가 올바르지 않게 되고, 모터의 응답성이 늦어질 수 있다. 인덕턴스는 일반적으로 코일에 흐르는 전류 i와 총 쇄교자속 λ 의 비 (λ/i)로 정의되며 주파수에 무관한 파라미터이다. 그러므로 인버터를 드라이브 할 때 기존에 모터 설계자들은 전류, 전류 위상각 별 인덕턴스 정보만을 제공하였다. 하지만 실제 모터에서는 철손의 영향으로 인해 기기 외부에서 바라본 인덕턴스가 주파수에 따라서 변하게 된다. 그러므로 모터 제어를 용이하게 하기 위해서는 주파수 변화에 따른 인덕턴스도 추가로 고려되어야 한다. 본 논문에서는 모터보다 간단한 모델인 원형 코어에서 철손이 존재할 때 기기 외부에서 바라본 인덕턴스가 주파수에 따라서 변하는 파라미터임을 보인다. 그리고 해석적으로 인가 전압, 유도기전력 등의 파라미터 값들을 구하여 실험값과 비교한다. 마지막으로 주파수에 따른 인덕턴스를 예측하여 실제 실험에서 얻은 인덕턴스와 비교 후 예측의 타당성을 밝힌다.|To drive a motor, the inductance value of the motor should be entered. If the inaccurate inductance value is entered, it is impossible to control the motor properly and the response time will be delayed. Inductance is defined as the ratio of the magnetic flux linkage to the current and is independent of the frequency. So motor designers currently provide the inductance value according to the current and the current phase angle to drive a motor. But the inductance of the motor varies with the frequency when the core loss exists. So to drive a motor properly, the inductance according to the frequency should be also considered. This paper shows that the inductance of the toroidal core depends on the frequency when the core loss exists using the equivalent circuit. And by predicting the inductance value according to the frequency variation, the accuracy of prediction is verified.

To drive a motor, the inductance value of the motor should be entered. If the inaccurate inductance value is entered, it is impossible to control the motor properly and the response time will be delayed. Inductance is defined as the ratio of the magnetic flux linkage to the current and is independent of the frequency. So motor designers currently provide the inductance value according to the current and the current phase angle to drive a motor. But the inductance of the motor varies with the frequency when the core loss exists. So to drive a motor properly, the inductance according to the frequency should be also considered. This paper shows that the inductance of the toroidal core depends on the frequency when the core loss exists using the equivalent circuit. And by predicting the inductance value according to the frequency variation, the accuracy of prediction is verified.