영구 자석형 동기 전동기를 이용한 고속 엘리베이터 구동 시스템 개발

Development of High-Speed Elevator Drive System using Permanent-magnet Synchronous Motor

  • 류형민 (서울대 대학원 전기. 컴퓨터공학부) ;
  • 김성준 (서울대 대학원 전기. 컴퓨터공학부) ;
  • 설승기 (서울대 대학원 전기. 컴퓨터공학부) ;
  • 권태석 (서울대 대학원 전기. 컴퓨터공학부) ;
  • 김기수 (서울대 대학원 전기. 컴퓨터공학부) ;
  • 심영석 (서울대 대학원 전기. 컴퓨터공학부) ;
  • 석기룡 (서울대 대학원 전기. 컴퓨터공학부)
  • 발행 : 2001.12.01

초록

본 논문에서는 영구 자석형 동기 전동기를 이용한 고속 엘리베이터 시스템 용 무기어식 구동 시스템의 개발 사례를 소개한다. 엘리베이터 구동원으로서 영구 자석형 동기 전동기의 채택은 에너지 절약, 승차감 향상, 기계실의 하중 부담 감소 및 효율적인 공간 활용 등의여러 장점을 지닌다. 전력 변환 장치로는 기존의 다이오드 정류기와 제동 저항 대신 직류단 전압 제어 회생 운전 그리고 낮은 고조파 함유율이 역률 1 제어가 가능한 승압형 PWM 컴버터를 채택하였다. 제어 시스템은 고속 대용량의 단일 DSP를 사용하여 통합형 제어 시스템을 구축함으로써 전체 제어 시스템의 신뢰성 및 성능을 크게 향상시켰다. 시험 장치로는 고속 엘리베이터용 부사 시뮬레이터 시스템을 개발하여 운전 거리에 대한 제약 없이 구동 시스템의 다양한 시험이 가능해졌다.

In this paper a gearless drive system using a permanent-maget synchronous motor for high speed elevators is addressed. The application of permanent magnet synchronous motor to an elevator traction machine enables several improvements including higher efficiency better ride comfort smaller size and lighter weight and so on A PWM boost converter has been also adopted so that DC-link voltage regulation bi-directional power flow and controllable power factor with reduced input current harmonics are possible. To increase the reliability and performance of overall control system the unified control board which can include the car and group controller as well as PWN converter/inverter controller has been designed based on a DSP TMS320VV33. In addition the dynamic load simulator system has been developed so that the drive system of high speed elevator can be tested and evaluated without and limitation on ride distance. Some experimental results are given to verify the effectiveness of the developed system.

키워드

참고문헌

  1. IEEE Trans. On Power Electron v.13 no.6 A Motor Driving Controller Suitable for Elevators N. Mutoh;A. Oomuya;M. Konya
  2. IEEE Trans. On Power Electron. v.12 no.1 Operation of a voltage Source Converter at Increasing Utility Voltage V. Kaura;V. Blasko
  3. IEEE Trans. on IA v.35 no.1 Sensorless Field Orientation Control of a Induction Machine by High Frequency Signal Injection Jung Ik Ha;Seung Ki Sul
  4. Electric Machines and Drives, International Conference IEMD Initial Rotor Position Detection of PMSM at Standstill Without Rotational Transducer Dae Woong Chung;Jun Koo Kang;Seung Ki Sul
  5. 대한전기학회 춘계학술대회 논문집 고속 엘리베이터 시스템용 시뮬레이터 개발 류형민;김성준;서승기;권태식;김기수;심영석;석기룡