DC-link Voltage Design of a Real-Time Emulator for the Emulation of Permanent-Magnet Synchronous Motors

영구자석 동기 전동기 모의를 위한 실시간 부하 모의 장치의 직류단 전압 설계

본 논문에서는 하이브리드 / 전기 자동차의 견인용 전동기로 널리 쓰이는 영구자석 동기 전동기를 실시간으로, 실제 전력 상황에서 모의하는 실시간 부하 모의 장치(Real-Time Emulator, RTE)의 구동에 필요한 직류단 전압의 크기에 대하여 분석한다. 운전 주파수 및 스위칭 주파수 전류 모의까지 가능한 부하 모의 장치에서, 모의 전류 및 모의 운전 속도에 따라 필요한 직류단 전압을 구하는 방법을 이론적으로 전개하고, '도요타사(社)'의 하이브리드 자동차 '프리우스'에 내장된 견인 전동기의 모의를 위해 필요한 직류단 전압의 계산에 이를 적용해본다. 실제 물리적 지표를 반영하기 위해 모의하고자 하는 전동기에 대하여 유한요소법 (Finite Element Method, FEM)을 실행하여 얻은 값들을 사용하였다.