동기전동기의 안정도 개선을 위한 퍼지 여자제어 시스템에 관한 연구

Fuzzy Excitation Control System for the Stability Improvement of Synchronous Motor

동기전동기를 처음 기동시킬 때는 유도전동기와 같이 동작하게 된다. 회전자가 고정자 자계에 거의 도달하였을 때 M 전류를 투입하게 되면, 회전자의 여자코일에 동기화 토크가 발생하게 된다. 그러나 동기화 토크의 부족은 회전자의 첫 동요 시, 회전자 각의 불안정을 야기하게 된다. 동기화 토크는 신속 정확한 동작 제어에 의해 회복될 수 있다. 더욱이 역률 100%의 안정도로 동작하기에는 어려운 부분이 있다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 퍼지 추론 기법을 이용한 여자 전류 제어 시스템을 제안하였다. 그 주된 원리는 다양한 부하 조건하에서 부하각과 역률 100%의 동작점을 추정하고, 퍼지 추론 기법에 의해 여자 전류를 제어하는 것이다. 제안된 퍼지 제어기는 각종 특수 동작 명령어로 사용되는 마이크로프로세서형 PLC(Programmable Logic Controller)를 사용하여 구현되었으며, 전기자 전류를 감지하는 제어전압 보상기, 비교기, 그리고 쵸퍼회로로 구성된 기존의 제어기에 비해 성능이 우수하다. 이는 일련의 실험을 통해 역률 100%에서의 개선된 안정적인 동작이 가능함을 보여주었다.