일반기술

유도전동기 병렬제어를 위한 수정형 벡터제어시스템

전기철도차량, 전기차량, 공장생산 라인 등 다양한 산업영역에서 유도전동기는 구동원으로 사용하고 있으며 이를 위한 제어기법으로 순시토크제어가 가능한 벡터제어기법이 폭넓게 사용되고 있다. 이 경우 비용 공간상의 이유로 한 대의 인버터로 여러 대의 모터를 일괄 구동시키고 있다. 전기철도차량의 경우에도 일괄구동 방식을 주로 사용하고 있으며 제어방식에 있어서도 순시토크제어가 가능한 벡터제어 방식이 사용영역을 넓히고 있다. 이중 간접벡터제어가 여러 가지 이유로 많이 사용되고 있다. 벡터 제어방식에 의해 제어할 경우 중요한 요소인 회전자 자속각 계산이 필수 적이다. 간접벡터의 경우 슬립속도와 전동기의 속도를 필요로 하게되는데 일괄제어 방식에 의해 병렬 구동되는 경우 모터간 부하불균형, 미끄럼 현상 등에 의해 모터간의 속도차이 발생할 수 있다. 이 경우 기준 모터의 속도를 계산하는 방식에 의해서 회전자 자속각 계산이 정확히 수행되지 않아 벡터제어가 적절히 수행되지 않고 이에 따라 전체 시스템이 불안정해질 수 있는 것이다. 제시하는 벡터제어에서는 벡터제어시 모터의 회전속도를 사용하지 않고 회전자 자속각을 구하여 벡터제어를 수행할 수 있다. 전동기의 토크를 제어한다고 할 경우 속도센서 없이 병렬 유도 전동기의 벡터제어가 가능하다.병렬 유도전동기 벡터제어운전시 토크제어 운전의 경우 전동기에 속도센서를 추가적으로 취부하는데 요구되는 비용이 절감가능속도센서를 취부하지 않으므로 속도센서 불량이나 정밀도 오차영향을 제거벡터제어 구조상에서 간접벡터제어를 이용할 경우 전동기 회전자의 저항을 필요로 하게 되는데 이 전동기 상수는 직접 측정이 불가능하고 전동기의 오도에 따라 변동하여 벡터제어에 어려움을 주는 요인이다. 제안하는 벡터제어 방법에서는 이 회전자 저항 상수를 무사용