목차

1. 서론 1
1.1. 연구 배경 1
1.2. 연구 내용 및 논문 구성 3
2. 다중 전동기 구동 시스템 5
2.1. 다중 전동기 구동 시스템의 구성 방법 5
2.1.1. 2레벨 3레그 인버터를 이용한 다중 전동기 구동 시스템 6
2.1.2. 2레벨 4레그 인버터를 이용한 다중 전동기 구동 시스템 7
2.1.3. 2레벨 4레그 인버터와 직류단 전압의 중성단을 이용한 다중 전동기 구동 시스템 9
2.1.4. 2레벨 5레그 인버터를 이용한 다중 전동기 구동 시스템 10
2.1.5. 기타 다양한 형태의 다중 전동기 구동 시스템 11
2.1.6. 다중 전동기 구동 시스템의 비교 13
2.2. 단일 인버터 병렬 전동기 구동 시스템 14
2.2.1. 단일 인버터 병렬 전동기 구동 시스템의 구조 및 특징 15
2.2.2. 유도전동기의 단일 인버터 병렬 구동 17
2.2.3. 동기전동기의 단일 인버터 병렬 구동 19
3. 영구자석 동기전동기의 단일 인버터 병렬 구동 시스템 21
3.1. 시스템 분석 21
3.1.1. 표면부착형 영구자석 동기전동기 모델링 21
3.1.2. 병렬 동기전동기 구동 시스템 모델링 23
3.2. 기존 연구에 대한 분석 26
3.2.1. 평균 제어 26
3.2.2. 마스터-슬레이브 제어 31
3.2.3. 모델 예측 제어 33
3.2.4. 능동 댐핑 제어 35
3.2.5. 회전자 위치차를 이용한 효율 최적화 제어 37
3.2.6. 기존 연구의 문제점 및 한계 39
4. 단일 인버터를 이용한 표면부착형 영구자석 동기전동기 병렬 구동 시스템의 제어 42
4.1. 기본 제어 전략 42
4.2. 단위 전류당 최대 토크 운전 46
4.2.1. 단위 전류당 최대 토크 운전을 위한 최적의 운전점 46
4.2.2. 단위 전류당 최대 토크 운전 시 효율 변화 51
4.2.3. d축 전류의 영향 54
4.2.4. 전동기 파라미터 오차의 영향 57
4.3. 제어기 설계 59
4.3.1. 위치차 제어기 59
4.3.2. MTPA 지령 생성기 60
4.3.3. 단일 인버터 병렬 SPMSM 구동 시스템의 전체 구조 63
5. 모의 실험 65
5.1. 모의 실험 설계 65
5.2. 계단 부하 인가 모의 실험 67
5.3. MTPA 운전 시 파라미터 오차의 영향 비교 71
5.3.1. MTPA 운전 모의 실험: 파라미터 오차가 없는 경우 71
5.3.2. MTPA 운전 모의 실험: 고정자 저항 오차 ( ) 79
5.3.3. MTPA 운전 모의 실험: 고정자 저항 오차 ( ) 87
5.3.4. MTPA 운전 모의 실험: 고정자 인덕턴스 오차 ( ) 95
5.3.5. MTPA 운전 모의 실험: 고정자 인덕턴스 오차 ( ) 103
5.3.6. MTPA 운전 모의 실험: 회전자 쇄교 자속 오차 ( ) 111
5.3.7. MTPA 운전 모의 실험: 회전자 쇄교 자속 오차 ( ) 119
5.3.8. MTPA 운전 방법에 따른 파라미터 오차의 영향 비교 127
5.4. MTPA 운전 시 섭동의 영향 129
6. 실험 130
6.1. 실험 세트 구성 130
6.2. 계단 부하 인가 실험 132
6.3. 최적의 운전점 135
6.4. MTPA 운전 시 파라미터 오차의 영향 비교 136
6.4.1. MTPA 운전 실험: 파라미터 오차가 없는 경우 137
6.4.2. MTPA 운전 실험: 고정자 저항 오차 ( ) 143
6.4.3. MTPA 운전 실험: 고정자 저항 오차 ( ) 149
6.4.4. MTPA 운전 실험: 고정자 인덕턴스 오차 ( ) 155
6.4.5. MTPA 운전 실험: 고정자 인덕턴스 오차 ( ) 161
6.4.6. MTPA 운전 실험: 회전자 쇄교 자속 오차 ( ) 167
6.4.7. MTPA 운전 실험: 회전자 쇄교 자속 오차 ( ) 173
6.4.8. MTPA 운전 방법에 따른 파라미터 오차의 영향 비교 179
7. 결론 181
참고문헌 183
부록 197
A.1. 전동기의 사양 및 제정수 197
A.2. 라그랑주 승수법 198
A.3. 4차 방정식의 해 201