7강 내용 정리
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-토크 리플 성분 : 전동기의 토크 리플은 전원에 의해 발생하는 성분과 전원이 아닌 영구자석과 슬롯 구조의 코어와의 상호작용에 의해 발생하는 코깅 토크로 구성
-구형파 전략 : 전원에 의한 토크 리플을 제거하기 위해서 전동기의 역기 전력과 입력 전류를 일정한 크기를 가지는 구형파로 만들어 시간에 대한 전기적 입력을 일정하게 만드는 전략
-정현파 전략 : 전원에 의한 토크 리플을 제거하기 위해서 전동기의 역기 전력과 입력 전류를 정현파로 만들어 시간에 대한 전기적 입력을 일정하게 만드는 전략
출력 토크의 리플 : 전동기에서 발생하는 출력 토크
영구자석형 동기 전동기에 대한 토크 리플 : 전동기를 엔진으로 사용하는 자동차에서 가장 많이 사용
코깅 토크 : 회전자의 영구자석과 고정자의 철심사이의 상호작용에 의해 발생하는 토크
-> 평균 토크 = 0, 순간적인 토크 리플 유발
코깅 토크에 의한 토크 리플을 없애고 싶다면? = 고정자 철심에 슬롯이 없는 구조로 만들기
전기적 입력 에너지에 따라 발생하는 토크 리플 (*코깅 토크는 전원인가 여부에 상관없이 항상 발생)
: 시간에 따른 전기적 입력 변화 >> 해당 토크 리플은 전원이 인가될 때만 발생
전기적 입력 에너지 = 전압 (V) X 전류 (I)
전압 (V)부분 설명 : 영구자석형 동기 전동기가 회전 운동시, 역기 전력 발생.
**전기적 입력 에너지 계산시의 전압 : 영구자석형 동기 전동기에서 회전자의 회전 운동에 따라 발생하는 역기 전력**
전동기의 역기 전력(V) X 입력 전류 (I) = 외부에서 전동기에 입역된 전기적 입력 에너지
시간에 따라 일정한 토크를 만들고 싶다면? -> 시간에 따라 일정한 전기적 에너지 입력
<시간에 무관한 상수를 만드는 방법>
- 구형파 전략
: 여러가지 물리적인 제약 발생, 대형기에서는 주로 사용하지 XXX
*프린징효과 : 자속이 공간으로 퍼져 나갈 때 완만하게 퍼져나가는 현상
순간적으로 전류를
(+1) --> (-1)
고정자 권선의 인덕턴스 때문에 전류의 순간 변화 불가능
- 정현파 전략의 특징
: 다상 시스템 사용 (다상 전동기), 단상 전동기는 일반적으로 토크 리플이 큼. 정현파 전략으로 상수를 만들 수 없음.
정현파 전략의 단점
: 1. 역기 전력을 정현파로 만들기 어려움
2. 입력 전류를 정현파로 만들기 어려움
- 정현파 전략으로 일정한 토크를 발생시키지 못하는 이유? : 공간 고조파 때문 (고조파 발생 원인)
1. 고정자에 사용된 철의 형상이 요철 구조(공간 고조파)이기 때문
-> 슬롯 구조 사용으로 공극을 줄이고 큰 힘을 낼 수 있음
슬롯 구조 사용 >> 공간 고조파 발생 >> 고조파 역기 전력 성분 발생 >> 토크 리플 유발
2. 시간 고조파
: 스위칭의 온오프를 통해 전류의 크기 제어 >> 고조파 성분
전류의 시간 고조파 성분에 의해서 전원에 의한 토크 리플 유발 ~> 시간에 무관한 전기 입력 에너지를 만들 수 없음
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