Simplorer를 利用한 3相 誘導電動機의 벡터制御

Abstract

산업계의 각종 기계 및 플랜트에 있어서 정밀한 속도제어, 위치제어, 급가감속 운전 등을 필요로 하는 용도에는 가변속 구동 시스템으로 계자전류와 전기자전류를 독립적으로 제어가 가능하여 토크제어가 용이한 직류전동기가 사용되어 왔다. 그러나 직류전동기는 정류자와 브러시의 마모에 따른 보수 점검이 필요하다는 단점을 가지고 있다. 또한 직류전동기는 정류자의 정류 한계상 고속화 · 고압화에 한계가 있고 대용량화에도 한계가 있으며 설치 장소에도 제약을 받을 뿐만 아니라 가격이 비싼 단점을 가지고 있다. 그런데 전력용 반도체소자를 이용한 정지형 주파수 변환기기의 소형 · 고성능화와 마이크로프로세서 등의 LSI기술의 현저한 진보에 의해, 교류전동기가 직류전동기를 대체할 수 있게 되었다. 교류전동기 중에서도 농형 유도전동기는 구조가 가장 간단하고 견고하며 브러시리스화가 가능하기 때문에 보수가 거의 필요 없는 등 전동기로서의 장점이 많아서 벡터제어를 이용하여 직류전동기의 동등 이상의 제어성능을 얻을 수 있는 가능성을 보였으며,[1-3] 그 후 이에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 그 결과 유도전동기가 직류전동기의 응용범위를 대체해 나가는 추세이다. 따라서 본 논문에서는 상용 전력전자해석 소프트웨어인 Simplorer를 이용한 3상 농형 유도 전동기의 벡터제어에 대하여 서술하였다. 먼저 상용 설계 프로그램인 Rmxpert를 이용하여 유도전동기를 간단하게 설계한 후 회전자 바의 변화에 따른 특성을 파악하였으며, Simplorer를 이용하여 벡터제어의 드라이브를 구성하였고 직접벡터제어와 간접벡터제어를 이용한 속도제어 특성을 파악하였다.