Study on the Characteristic Parameter for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor in different Barrier width

Abstract

매입형 영구자석 동기전동기는 마그네틱 토크와 릴럭턴스 토크가 합성된 토크를 발생하기 때문에, 자석에 의한 높은 토크를 낼 수 있으며, 적절한 돌극성을 갖도록 회전자를 설계하면 자석 발생토크를 대신할 수 있어, 약자속 제어법을 이용하면 표면부착형 영구자석 동기전동기에 비하여 고속에서도 운전을 할 수 있다. 이와 같은 두가지 토크는 영구자석의 전기자 쇄교자속과 d축 q축 인덕턴스로 표현할 수 있다. 전동기의 성능을 분석하고, 효과적이고 빠른 제어를 하기 위해서는 d축과 q축 인덕턴스와 같은 파라미터에 대한 정확한 측정이 필요하다. d축 q축 인덕턴스는 전류의 세기와 자속 포화의 영향에 민감하기 때문에 전류의 크기와 전류 위상각에 따라서 비선형적인 특성을 갖는다. 이와 같은 특성파라미터에 미치는 여러 요인들 중에서 본 논문에서는 배리어의 영향 그중에서도 배리어의 길이가 미치는 영향에 대하여 살펴본다. 유한요소법을 사용하여 인덕턴스를 계산함으로써 인덕턴스의 비선형 특성을 고려하였고, 비교모델 중 한 모델을 선정하여 제작하였고, 전류위상각에 따른 인덕턴스의 비선현성을 전류 벡터 제어법을 이용하여 측정하였다.; Interior permanent magnet synchronous motors(IPMSMs) produce not only the magnetic torque, but also the reluctance torque, which is due to the difference between the d-axis and q-axis inductance L_(d), L_(Q) by geometrical rotor structure. Therefore, using flux-weakening control, IPMSMs can be driven at higher speed than surface mount permanent magnet synchronous motors(SPMSMs). Such two torques can be expressed by d-axis and q-axis inductances and armature linkage flux of permanent magnet. It is necessary to measure parameters such as the d- and q-axis inductances in order to analyze the motor capacitance and To analyze the motor capacitance and to control the electric machine efficiently and swiftly. D- and q-axis inductances have nonlinear characteristics along the current amplitude and current phase angle since they are sensitive to amount of current and magnet flux saturation. In this paper, in many causes which affect the characteristic parameters, effect of barriers, in that, effect of barriers width will be inquired. Nonlinear characteristic of inductances is considered as calculating inductances using finite element method. And the one of the compared models is chosen and manufactured, also, nonlinear characteristic of inductances depending on current phase angle is measured using current vector control.