01. MTPA와 MTPV
영구자석 동기전동기는 중국 신에너지 자동차 발전소의 핵심 구동 장치입니다. 저속에서 영구자석 동기전동기는 최대 토크 전류비 제어를 채택하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 즉, 토크가 주어지면 최소 합성 전류를 사용하여 해당 토크를 달성함으로써 구리 손실을 최소화합니다.
따라서 고속에서는 MTPA 곡선을 사용하여 제어하는 것이 아니라, 최대 토크 전압 비율인 MTPV를 사용하여 제어해야 합니다. 즉, 특정 속도에서 모터 출력이 최대 토크가 되도록 해야 합니다. 실제 제어 개념에 따르면, 토크가 주어졌을 때 iq와 id를 조정하여 최대 속도에 도달할 수 있습니다. 그렇다면 전압은 어디에 반영될까요? 이 속도가 최대 속도이기 때문에 전압 한계 원이 고정되어 있습니다. 이 한계 원에서 최대 전력점을 찾아야만 최대 토크점을 찾을 수 있으며, 이는 MTPA와는 다릅니다.
02. 주행 조건
일반적으로 전환점 속도(기저 속도라고도 함)에서 자기장은 약해지기 시작하는데, 이는 아래 그림의 A1 지점입니다. 따라서 이 지점에서는 역기전력이 상대적으로 커집니다. 이때 자기장이 약하지 않다면, 푸시카트가 속도를 증가시켜야 한다고 가정하면 iq가 음수가 되어 정방향 토크를 출력할 수 없게 되고, 발전 상태로 진입하게 됩니다. 물론, 이 지점은 타원이 줄어들어 A1 지점에 머물 수 없기 때문에 이 그래프에서 찾을 수 없습니다. 타원을 따라 iq를 줄이고 id를 증가시켜 A2 지점에 가까워질 수밖에 없습니다.
03. 발전 조건
왜 발전에 약한 자기장이 필요한 걸까요? 고속 발전 시 비교적 큰 IQ를 생성하기 위해 강한 자기장을 사용해야 하지 않을까요? 고속에서는 약한 자기장이 없으면 역기전력, 변압기 기전력, 임피던스 기전력이 전원 전압을 훨씬 초과하여 심각한 결과를 초래할 수 있기 때문에 이는 불가능합니다. 이것이 바로 SPO 비제어 정류 발전입니다! 따라서 고속 발전 시에는 약한 자기장도 함께 사용하여 발전된 인버터 전압을 제어해야 합니다.
분석해 보겠습니다. 피드백 제동인 고속 작동 지점 B2에서 제동이 시작되고 속도가 감소한다고 가정하면, 약한 자기장은 필요하지 않습니다. 마지막으로, 지점 B1에서 iq와 id는 일정하게 유지될 수 있습니다. 그러나 속도가 감소함에 따라 역기전력에 의해 생성되는 음의 iq는 점점 더 부족해집니다. 이 지점에서 에너지 소비 제동을 시작하기 위해서는 전력 보상이 필요합니다.
04. 결론
전기 모터를 처음 배울 때는 구동과 발전이라는 두 가지 상황에 얽매이기 쉽습니다. 사실, 먼저 MTPA와 MTPV 원을 뇌에 새겨야 합니다. 그리고 이때의 IQ와 ID는 역기전력을 고려하여 얻은 절대값임을 인지해야 합니다.
따라서 iq와 id가 주로 전원에서 발생하는지, 아니면 역기전력에서 발생하는지는 인버터의 제어에 따라 달라집니다. iq와 id에도 제한이 있으며, 제어는 두 원을 초과할 수 없습니다. 전류 제한 원을 초과하면 IGBT가 손상되고, 전압 제한 원을 초과하면 전원 공급 장치가 손상됩니다.
조정 과정에서 목표 IQ와 ID, 그리고 실제 IQ와 ID는 매우 중요합니다. 따라서 엔지니어링에서는 다양한 속도와 목표 토크에서 IQ ID의 적절한 배분 비율을 보정하여 최상의 효율을 달성하기 위해 보정 방법을 사용합니다. 여러 차례 반복한 후에도 최종 결정은 여전히 엔지니어링 보정에 달려 있음을 알 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 12월 11일
