매입자석 동기전동기의 약자속 제어에 대한 연구

Abstract

현대사회에서 산업이 고도화 되면서 전동기의 사용이 기하급수적으로 증가하고 있으며 최근에는 파워소자의 개발로 인버터 기술이 점점 더 보편화 되어가고 있다. 최근에는 에너지 위기와 지구 환경 보존의 측면에서 전동기의 고효율화가 최고의 관심사가 되었다 영구자석 매입형 동기전동기는 구조적으로 영구자석이 매입이 되어 있기 때문에 고효율과 고출력 밀도 등의 장점을 지니고 있어서, 고속에서 기계적으로 강인한 장점을 가지고 있어서 사용이 점점 더 증대되고 있다. 영구자석 매입형 동기전동기는 영구자석의 매입으로 d축과 q축에 인덕턴스의 차이로 인한 자기적인 돌극성이 존재하여 d축 전류를 조절하여 릴럭턴스 토크가 영구자석에 의한 마그네틱 토오크에 더해져서 좀 더 큰 출력 토오크를 발생할 수 있다 또한, 표면자석 부착형 동기전동기에 비해 고정자와 회전자 사이에 공극의 크기를 작게 할 수 있어 고속운전을 위한 약자속 제어가 용이하다. 본 논문에서는 영구자석 매입형 동기전동기의 구조 및 특징에 대해서 알아보고, 가변속 제어에 필요한 최대 토오크 전류제어와 약자속 제어의 수학적 이론을 설명하였으며, 또한 약자속에서의 최적의 전류를 구현하는 방법을 설명하였다. 결론에서는 표면자석 부착형 동기전동기를 이용하여 속도제어가 잘되는지 실험 파형으로 확인을 하였다.