전기전자학회논문지 (Journal of IKEEE)

  • 제26권4호
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  • Pages.596-601
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  • 2022
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  • 1226-7244(pISSN)
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  • 2288-243X(eISSN)
한국전기전자학회 (Institute of Korean Electrical and Electronics Engineers)
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친환경 선박 EGR 블로워용 150kW SPMSM 구동 인버터 최적제어기의 실험적 검증

Experimental verification of inverter's optimal controller for driving 150kW SPMSM of EGR blower of Green-ships

  • Sehwan, Kim (Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Yeonwoo, Kim (Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Minjae, Kim (Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Uihyung, Yi (Korea Institute of Machinery & Materials) ;
  • Sungwon, Lee (Korea Institute of Machinery & Materials)
  • 투고 : 2022.11.24
  • 심사 : 2022.12.13
  • 발행 : 2022.12.31
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초록

최근 친환경 선박 전환 추세에 따라 EGR 시스템 적용이 증가되고 있다. EGR 시스템의 주요 부품 중 하나인 EGR 블로워는 공력시스템과 이를 구동하는 e-모터 및 인버터 등으로 구성되며, 에너지밀도가 높고 효율 특성이 우수한 영구자석형 동기전동기가 적용되고 있다. 한편, EGR 블로워용 모터의 경우 국내 중소조선기자재 기업들의 개발이 활발하지만, 선박에 탑재되는 인버터는 까다로운 선급인증을 획득해야 되므로 주로 글로벌 선진기업에서 개발한 범용 인버터가 사용되고 있다. 범용 인버터는 자가 튜닝 등 편리한 구동 기능을 갖고 있지만, 최적 제어 실패 시, 사용자 입장에서 원인을 분석하기 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 EGR 블로워용 SPMSM의 최적제어를 위한 전류 벡터 제어 및 Tracking observer를 설계 및 검증하여 범용 인버터의 최적제어 실패원인을 분석하고자 한다.

The application of the EGR system is increasing according to the recent trend of conversion to green-ships. EGR blower, one of the core parts of the EGR, consists of aerodynamic system and e-motor and inverter and etc. For the e-motor, a permanent magnet type synchronous motor with high energy density and excellent efficiency is applied recently. Small and medium-sized enterprises trying to develop the e-motors, however, for marine inverters mostly developed by global advanced companies due to the rigid classification certification and technical difficulties. One of disadvantage of universal inverters is that when optimal control fails, it is difficult to find the cause from user's point of view. Therefore, in this study, optimal controllers(Current vector contol and Tracking observer) for SPMSM for EGR blower was designed and verified to analyze the causes of failure of optimal control of universal inverter.

키워드

과제정보

This research was supported by a grant of the Basic Research Program funded by the Korea Institute of Machinery and Materials (grant number: NK240A).

참고문헌

  1. Jun-young Park, "Research of Exhaust Gas Recirculation Blower," Korea Institute of Machinery and Materials, 2017.
  2. Hyunbae Kim, M. C. Harke and R. D. Lorenz, "Sensorless control of interior permanent-magnet machine drives with zero-phase lag position estimation," IEEE Transactions on Industry Applications, vol.39, no.6, pp.1726-1733, 2003. DOI: 10.1109/TIA.2003.818966
  3. Jul-Ki Seok, Jong-Kun Lee and Dong-Choon Lee, "Sensorless Speed Control of Nonsalient Permanent-Magnet Synchronous Motor Using Rotor-Position-Tracking PI Controller," IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol.53, No.2, pp.399-405, 2006. DOI: 10.1109/TIE.2006.870728