The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

Maximum Torque Per Ampere Operation Point Tracking Control for Permanent Magnet Synchronous Motors

영구자석 동기전동기의 단위 전류 당 최대 토크 운전 점 추적 제어

  • 이광운 (고려대 BK21정보기술사업단)
  • Published : 2007.08.20
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Abstract

To operate a permanent magnet synchronous motor (PMSM) at a maximum torque per ampere (MTPA) operation point, the exact values of machine parameters such as inductances and back-EMF constant, which are sensitive to motor phase currents and temperature respectively, should be blown. An adaptive estimation method for on-line estimation of the machine parameters is not suitable for practical applications since it has difficulties in estimating exact values and requires complex mathematical calculations. The purpose of this paper is to present a simple MTPA operation point tracking control strategy for vector controlled PMSM drives with slow dynamic loads. The proposed method searches MTPA operation points by modulating current phase angle and observing the variation in command power. The current angle modulation strategy is designed to sense the effect of load variations in the command power. Therefore, the proposed method can track the MTPA operation points of the PMSM regardless of load variations. Computer simulation and experimental study is also presented to show the effectiveness of the proposed method.

영구자석 동기전동기를 단위 전류 당 최대 토크 운전 점에서 운전하기 위해서는 전동기의 상전류 및 온도에 따라 변화하는 인덕턴스 및 역기전력 상수와 같은 전동기의 파라미터들에 대한 정확한 값을 알고 있어야 한다. 전동기 파라미터의 온라인 추정을 위한 적응 추정 기법은 정확한 값을 추정하는 데 어려움이 있고 복잡한 수학 연산을 필요로 하기 때문에 실질적인 응용에는 적합하지 못하다. 본 논문의 목적은 느린 동적 부하를 가지는 벡터 제어 영구자석 동기전동기 구동장치를 위한 단순한 단위 전류 당 최대 토크 운전 점 추적 제어 전략을 제안하는 것이다. 제안된 방식은 전류 위상각을 조절하고 지령 전력의 변화를 관측함으로써 단위 전류 당 최대 토크 운전 점들을 찾아간다. 전류 위상각 조절 전략은 부하 변동이 지령 전력에 미치는 영향을 감지할 수 있도록 설계된다. 따라서, 제안된 방식은 부하 변동에 관계없이 영구자석 동기전동기의 단위 전류 당 최대 토크 운전 점들을 추적할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 방식의 효용성을 보인다.

Keywords

References

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