Conference: 2024 한국자기학회 하계학술대회
Authors: 홍현정, 배예나, 임명섭
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최근 각국의 환경 규제 정책에 따라 친환경 차량 (Electrical Vehicle, EV)에 대한 중요성이 대두되고 있다. 친환경 차량의 구동모터로 매입형 영구자석 동기기(IPMSM, Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)를 많이 사용하며 IPMSM은 높은 효율과 출력을 낸다는 장점이 있다. IPMSM의 관심이 높아짐에 따라 모터의 특성을 정확하게 예측하는 것 또한 함께 중요도가 높아지고 있는데, 정확한 모터의 특성을 예측하기 위해서는 Pulse Width Modulation (PWM) 전류 고조파를 고려해야 한다. PWM 전류 고조파를 예측하기 위한 시뮬레이션은 모터 파라미터로 인덕턴스와 계자자속 등을 입력값으로 받는데, 일반적으로 파라미터의 대푯값을 선정해 각각 상수로 넣게 된다. 하지만 인덕턴스가 대푯값으로 인가되면, 회전자가 회전함에 따라 발생하는 인덕턴스 변화를 고려할 수 없기 때문에 포화 영역에서 전류 고조파 예측이 정확하지 않을 수 있다. 전류 고조파가 바뀜에 따라 자속밀도의 고조파 차수가 달라지고, 철손 계산 결과가 달라져 철손의 주파수 별 성분 크기가 달라진다. 이 때문에 정확하지 않은 전류 고조파는 정확하지 않은 철손 계산을 야기한다. 이에 정확한 모터 특성 예측을 위해서는 전류 고조파의 정확한 예측이 필수적이며, 전류 고조파의 정확한 예측을 위해 회전에 따른 인덕턴스의 고조파를 고려해야 한다. 따라서 본 논문에서는 회전에 따라 발생하는 인덕턴스 고조파를 고려한 전류 고조파를 예측하고 이에 따른 모터의 철손을 분석하고자 한다. 대상 모델은 8극 48슬롯 IPMSM이다.