공대생 말하는 고구마

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1. Park-Clarke transform 2. Electric equations 3. Electromagnetic torque equation 4. Mechanical torque PMSM modeling +PI controller https://www.youtube.com/watch?v=zqVDyxpUcUU

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0. 원문 교재 : Power electronIcs and motor drIves 1. 발췌 16.4 Vector Control Methods of AC–DC–AC Converter–Fed Induction Machine Drives: A Review (1) 16.4.1 Field Oriented Control and Virtual Flux Oriented Control VSI: The block diagram of the IFOC is presented in Figure 16.11. The commanded electromagnetic torque Mec, is delivered from outer PI speed controller, based on mechanical speed error e_Ωm...

+참조 https://youtu.be/QZYVAt8RomY

2023.03.08 - [Study/Motor Control] - 전류 제어기[Current controller] 전류 제어기[Current controller] 부하의 속도나 위치를 제어하기 위해서는 직류 전동기의 토크 Te 를 제어할 필요가 있으며 이를 위해서 전기자 전류 ia를 제어할 필요가 있다. 0. PI(비례적분) 제어기의 특징 Kp와 Ki는 각각 비례 jgewjsrhdms.tistory.com 위 게시글에서 적분 제어기를 사용하면 정상상태 오차를 제거할 수 있음을 보았다. 적분 제어기는 현재 및 과거의 오차를 계속 적분하여 출력을 생성하기 때문이다. 전류 제어기에서 지령 전압을 출력하면 이를 전력 변환 장치에서 실제로 만들어 주어야 하는데, 이용 가능한 전원 전압 크기의 제한으로 인해 전력 ..

전동기의 속도를 제어하는 경우 전류 제어기를 내부 루프에 배치하고, 그 바깥 루프에 속도 제어기를 위치시켜 사용한다. 이 경우에 속도 제어기의 대역폭보다 전류 제어기의 대역폭을 충분히 크게(최소 5배 이상) 선정해야만 전류 제어가 속도 제어에 미치는 영향이 없고, 속도 제어의 응답성이나 안정성이 향상된다. 1. PI 속도 제어기 전류 제어기는 앞 게시글에서 보았듯이 대역폭 wcc를 갖는 1차 시지연 요소로 간주한다. 기계 시스템의 마찰 계수 B는 부하 토크 TL에 포함시켜 무시하였다. wcs는 개루프 전달함수의 이득이 0dB를 통과하는 주파수인 속도 제어기의 교차각 주파수이다. 즉, 속도 제어기의 대역폭이다. (개루프 주파수 응답의 교차각 주파수가 시스템의 대역폭이 된다 하였으므로 굳이 폐루프 주파수 응..

부하의 속도나 위치를 제어하기 위해서는 직류 전동기의 토크 Te 를 제어할 필요가 있으며 이를 위해서 전기자 전류 ia를 제어할 필요가 있다. 0. PI(비례적분) 제어기의 특징 Kp와 Ki는 각각 비례 제어기와 적분 제어기의 이득이다. 1/Tc (= Ki/Kp)은 PI 절점 주파수(Corner Frequency)이며 Tc는 PI 적분 시정수(Integral time constant)이다. 이 전달함수로부터 비례적분 제어기를 사용하면 대상 시스템의 개루프 전달함수에 s = 0의 극점과 절점 주파수 s = -Ki/Kp의 영점을 첨가하게 된다. 또한 적분기 1/s를 추가하면 정상상태 오차가 개선된다는 것을 보았는데, s = 0의 극점이 바로 그런 역할을 한다. PI 제어기의 사용으로 정상상태 오차를 개선할 ..

1. 폐루프 제어(Closed-Loop Control) : 피드백 제어 제어 대상값 Y(s)를 입력으로 피드백(Feedback)해서 그 목표 값 R(s)와 비교하여 그 오차가 작아지도록 제어 입력 값 U(s)를 변경하는 제어 방법이다. 이 경우 피드백을 위한 제어 대상 값의 검출용으로 센서가 필요하다. 폐루프 제어에서는 오차를 감소시켜주는 피드백 제어기 Gc(s)의 역할이 매우 중요하다. (1) 비례(Proportional, P) 제어기 비례 제어기는 현재 오차 e(t)(=r(t) - y(t))에 비례한 제어 입력값 u(t)를 출력한다. 따라서 오차가 크면 제어 입력 값이 커지고, 작으면 제어 입력 값이 작게 된다. 그 정도는 비례 이득(Gain) Kp에 의해 다음처럼 결정된다. 비례 제어기는 오차의 크..

1. 역기전력 정의 역기전력은 전류와 역방향, 즉 전류를 방해하는 방향으로 발생하는 전압 기호로는 e (순시값), E (실효값)로 표현한다. 2. 역기전력 기본 개념 자기장 B 내에 놓여있는 도체에 전압을 인가하여 전류 I 를 흐르게 하면 그림처럼 힘 F 가 발생하여 회전을 시작한다. (왼손 법칙) 자기장 B 내에서 도체가 힘 F 방향으로 움직이기 시작했기 때문에 처음 전류 I 와는 반대 방향으로 전류 I' 가 발생한다. (오른손 법칙) => 처음 전류 I 를 방해하는 I' 를 흐르게 하는 전압이 역기전력이다. 3. 모터와 발전기 모터는 모터이면서 발전기이며, 즉 모터와 발전기 동시에 작동 가능하다. 그래서 모터를 에너지 변환 장치라고 하며 전기 에너지를 일로 변환하면 모터, 역으로 일을 전기 에너지로 ..

1. SPMSM(Surface mounted PMSM) SPMSM은 영구자석이 회전자 주변으로 일정한 두께로 배치되어 있어 d축, q축 인덕턴스가 동일하다. SPMSM의 토크는 위 식 처럼 마그네틱 토크만 고려하면 된다. SPMSM은 설계시, 원호 형태의 자석이 필요하고, 표면에 부착하기 때문에 원심력에 의해 튕겨져 나갈 수 있어 어려움이 많다 하지만 자기회로가 간단해 비교적 간단한 제어 알고리즘으로 토크/속도 제어를 수행할 수 있다. 2. IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) IPMSM은 영구자석이 회전자 주변으로 자석이 균일하지 않아 d축, q축 인덕턴스가 다르다. d축으로 봤을 때는 자석과 air gap이 동시에 존재하지만, q축으로 봤을 때는 ..