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동기 PWM 방법을 이용한 철도차량용 매입형 영구자석 동기전동기 구동 방법 -
분야 공학 > 재료공학
저자 박영수 이준석 이교범
발행기관 한국철도학회
간행물정보 한국철도학회 논문집 2019년, 한국철도학회 논문집 제22권 제2호(통권 제116호), 129page~139page(총11page)
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목차
부제 : Driving Method of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor for Railroad Cars Using a Synchronous PWM Method
Abstract
초록
1. 서론
2. IPMSM의 수학적 모델링
3. IPMSM의 단위 전류당 최대 토크 제어 및 가변속 운전 특성
4. 제안하는 철도차량용 IPMSM의 구동 방법 및 전류 제한 원과 전압 제한 타원
5. 시뮬레이션 결과
6. 결론
References
 
 
국문초록
본 논문에서는 동기 PWM 방법을 이용한 철도차량용 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)의 구동 방법을 제안한다. 철도차량용 IPMSM의 고속 영역에서는 인버터의 기본파 주파수가 증가하여 기본파 한 주기 동안 인버터의 스위칭 펄스 수가 감소하는 현상이 나타난다. 이때, 기본파와 반송파의 비동기로 인한 출력 전압의 불평형 문제가 발생할 수 있으며, 이를 해결하기 위해 동기 PWM 방법을 사용한다. 또한, IPMSM의 기준 속도 이상에서의 운전을 위한 약자속 제어가 요구된다. 하지만, 약자속 제어를 위해 지령전류를 가변하는 경우에는 동기 PWM 방법이 원활하게 수행되지 않는다. 본 논문에서는 약자속 영역에서 동기 PWM 방법을 이용한 철도차량용 매입형 영구자석 동기전동기의 구동 방법을 제안하며, 제안하는 방법의 타당성은 시뮬레이션 결과를 통해 검증한다.
 
 
영문초록
This paper presents a driving method for an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) for railroad cars using a synchronous PWM method. Since the fundamental frequency of an inverter is increased in the high-speed region of the IPMSM for railroad cars, it occurs that the number of switching pulses of the inverter decreases during one period of the fundamental waveform. In this case, the problem of an unbalanced output voltage can occur due to the asynchronous nature of the fundamental and carrier waveform; a synchronous PWM method is used to overcome the problem. In addition, flux weakening control is required to drive the IPMSM at higher speed than the base speed of the IPMSM. However, if reference currents are changed for flux weakening control, the synchronous PWM method cannot be performed properly. In this paper, a driving method of the IPMSM for railroad cars using the synchronous PWM method in the flux weakening region is proposed. The effectiveness of the proposed method is verified by simulation results.
 
 
동기 PWM 방법, 일정 출력 영역, IPMSM, Synchronous PWM method, Flux weakening control, Constant power region, 약자속 제어, 매입형 영구자석 동기전동기
 
 
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