Floating Bridge 회로를 이용한 개방형 권선 동기 전동기 구동 시스템의 제어 = Control of Open-end Winding Synchronous Machine with Floating Bridge Circuit

국문 초록 (Abstract)

이 논문은 공통 DC 전원을 사용하는 오픈엔드 권선 구조의 모터 구 동 시스템에서 영상분 전류(Zero-sequence current, ZSC)를 억제하는 방 법을 제안한다. 기존의 영상분 전류 억제 기법은 억제 과정에서 인버터 의 스위칭 동작으로 인해 불가피하게 큰 영상분 전압(Zero-sequence voltage, ZSV)이 발생하며, 이는 시스템 내에서 서지 전류를 유발할 수 있다. 모터의 누설 인덕턴스가 충분히 큰 경우 이러한 서지는 큰 영향을 미치지 않지만, 산업용 고성능 모터는 일반적으로 높은 전력 밀도를 달 성하기 위해 낮은 누설 인덕턴스로 설계된다. 이러한 특성은 시스템을 영상분 전압에 의해 발생하는 서지 손상에 더 취약하게 만든다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 논문은 플로팅 브리지(Floating Bridge) 회로 구조를 기반으로 한 새로운 영상분 전류 억제 기법을 제안한다. 제 안된 기법은 보상 과정에서 큰 영상분 전압을 발생시키지 않으면서 효과 적으로 영상분 전류를 억제하여 서지 전류 발생을 방지한다. 또한, Floating Bridge 회로에 인가되는 전압 및 전류 스트레스는 모터 구동 인버터에 비해 현저히 낮기 때문에 저전압·저전류 정격 부품을 사용할 수 있으며, 기존의 하드웨어 기반 기법보다 비용과 크기를 줄일 수 있다. 제안된 기법의 효과와 실용 가능성은 기존 억제 기법과의 비교 실험 을 통해 검증되었다.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 i
• 목 차 ii
• 표 목 차 iii
• 그림목차 iv
• 제 1장 서론 1
• 1.1. 연구 배경 1
• 1.2. 논문의 구성 11
• 제 2장 공통 전원을 사용하는 개방형 권선 전동기의 구동 시스템 12
• 2.1. 개방형 권선 전동기의 수학적 모델링 12
• 2.2. 영상분 전압과 전류 억제에 관한 기존 연구와 한계 14
• 제 3장 Floating Bridge를 이용한 영상분 전류의 억제 기법 20
• 3.1. 영상분 전압을 생성하지 않는 이중 인버터의 스위칭 전략 [5] 22
• 3.2. 영상분 전류 억제 원리 27
• 3.2. Floating Bridge 설계 시 고려 사항 30
• 3.4. Floating Bridge의 전압 제한 기법 35
• 제 4장 실험 결과 37
• 제 5장 결론 58
• 참고문헌 60
• Abstract 65