3상 영구자석 동기전동기의 속도 맥동 저감을 위한비례공진 전향보상 제어 알고리즘
Proportional Resonant Feedforward Contrl Algorithm for Speed Ripple Reduction of 3-phase SPMSM
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초록
본 논문에서는 3상 영구자석 동기전동기의 속도리플 저감을 위한 가변형 비례공진 전향보상 알고리즘을 제안한다. 일반적인 토크 맥동의 원인은 전류측정오차 및 데드타임으로 인한 전기적 맥동과 회전자 편심과 편심 부하로 인해 발생될 수 있다. 이러한 토크 맥동은 전동기의 속도 맥동을 야기하고 전동기 구동 시스템의 운전 성능을 저하시킬 수 있다. 이를 위한 본 논문에서는 속도 맥동의 원인을 분석하고 속도 맥동을 저감하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 속도 맥동에포함된 특정 운전 주파수를 저감하기 위해 가변형 비례 공진 제어기를 적용하였고, 전향보상 제어기 구조를 이용하여 보상동작이 수행되도록 하였다. 제안한 알고리즘은 다양한 실험을 통하여 타당성과 효용성을 검증하였다.
Abstract
This paper propose a variable proportional resonant feedforward algorithm for reducing the speed ripple of athree-phase permanent magnet synchronous motor. In general, the torque ripples can be generated by electrical pulsationdue to current measurement errors and dead time and mechanical pulsation because of rotor eccentricity and eccentricload. These torque pulsations can cause speed pulsations of the motor and degrade the operating performance of themotor drive system. Therefore, in this paper, the factors of the speed ripple is analyzed and an algorithm to reduce thespeed ripple is proposed. The proposed algorithm applied a variable proportional resonant controller in order to reduce thespecific operating frequency included in the speed pulsation, and utilized a feedforward compensation controller structureto perform the compensation operation. The proposed algorithm is verified through various experiments.
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