Transcript

1 ΕΘ Ν Ε ΗΝΗ Ε Ν Η Ε ΝΗ Ε Ν Γ Ν Ν Η Γ Η Ν Ε Ε ό β βί η ύ έ ύ ηή ί η φ έ Η η Α Α Α Α. ύ β έ : Α θ ή.. Αθή, έ β 2016

2

3

4 ... Α. ύ ύ Cop ight φύ ό Α. ύ ό, ό.... ό. All ights reserved. Α ύ φή, θή ή ύ ί, ή ή ή ή, ό ό. έ ύ, θή ή ό ό, ή φύ, ό ϋ όθ φέ ή έ ί ό ή. ή φ ύ ή ί ό ό έ θύ φέ. ό φέ θέ θ ύ έ όβ έ ό έ φ φ θ ί ό ύ ί ί.

5 ί ή ύ ί ό βήθ ό ή. ί, θ ήθ φ, θ θ θ ή. Α ύ έ, θέ θέ ό, ύ ή θ ή ή έ ή ί. έ ήφ. ί, θ ή, ή, ί ύ ή ί, ό ύ ί. ί ί φ ί. ύ ί θύ ή. Α ό, θέ ό έ ί ή, έ, θ ήθ έ ύ φί φ φ ό, έ βήθ ί ό έ «θέ» ί. φ ύ έ έ ό ό θ έ, ό φ ί β. i

6 ii

7 Η Η ύ ί ύ ύ έ ί ύ kw φ ή ύ ή β β έ ί φ ό ή ή D P. ί, έ βή έ έ έ ύ ί έ ύ βή ύ θ ί ί ή ί ό β ό ό ί. Α, ύ ί ί β έ. έ, ί ή ύ ή, ύ θ ό όβθ ύ ή ί ύ ό έ φό ί φ. έ, ύ ί έ ή ύ έ, ί ί έ ή ή. ί έ φ ί έ ό φ ύ έ. έ, ύ ό φ ύ (SPWM, ό φ έ ό φ ή έ ό ό φ ή. έ ό έ ή ί έ ή έ ί Field Oriented Control - FOC ό φ έ Space Vector Modulation - SVM). O ό έ έ έ ή ύ (Maximum Torque per Ampere PΑ θ ή ή, έ θέ ί Field Weakening FW θ ή ύ ό θή ί ύ ί ύ φ. ό ή ή ό β ό ό ί. έ, έ ί ίθ έ ί έ φ ό ή ή DSP ύ TMS320F. έ β β ί ό ό β έ ί, ό ό, φ ί ί ί ύ θή ί έ. Α ή ί ί, ί ύ, ό φ έ έ, έ θ ή ύ, έ, ή, ύ ή ή ύ έ, ό φ ύ, β ό έ, βθ ό έ, έ ί, θ ή ή, έ ή ύ, θέ ί. iii

8 ABSTRACT his diploma thesis develops a vector control strategy for a 10 kw interior permanent magnet synchronous motor drive for electric vehicle applications and includes experimental validation through implementation in Digital Signal Processor (DSP). In a first step, the state of the art of permanent magnet motor drives is studied, while in a second step a representation methodology of the electric drive-train system is developed, enabling the simulation under transient and steady state operating conditions. Initially, electric drive systems operation is analyzed and their main components are presented. More specifically, the theoretical background for the analysis of interior permanent magnet synchronous motors (IPMSM) is presented, and the dynamic model of IPMSM is developed, utilizing the two axes theory. Furthermore, the two-level voltage source inverters, which constitutes the typical converter topology for this class of applications, are examined. Particular emphasis is given to converter pulse width modulation techniques. Sinusoidal pulse width modulation (SPWM), space vector modulation (SVM) and hysteresis band current controller (HBCC) are compared, in order to evaluate their suitability for this class of electric drive applications. In addition, the electric drive-train system is modeled and system response is simulated by using field oriented torque control with space vector modulation technique (SVM-FOC). The proposed motor controller incorporates maximum torque per ampere technique (MTPA) in constant torque region (CTR) and flux-weakening (FW) action in constant power region (CPR) in order to achieve a stable and efficient operation over a wide speed range. The proposed control methodology is tested both under steady state and transient operating conditions. Finally, the proposed IPMSM control methodology is implemented in a TMS320F2812 Digital Signal Processor (DSP) in an appropriate experimental setup. The experimental results validate the effectiveness of the proposed control methodology, illustrating its suitability for interior permanent magnet synchronous motor drives. KEYWORDS Electric drive-train system, electric vehicles, interior permanent magnet synchronous motor, two-level voltage source inverters, sinusoidal pulse width modulation, space vector modulation, hysteresis band current controller, scalar control, field oriented control, constant torque region, constant power region, maximum torque per ampere control, field weakening. iv

9 Π Α Α Α χ... 1 Η Α Α Α Α Α Α... 1 Α Α Π ή χύ... 4 Η ό έ χύ... 5 ή θ ή ή ω... 6 Η ό... 7 Α Α Α... 8 Α Α Α Α... 8 Α Η Α Α Η Α Α Α Α Α Α θ ό έ φ ω χ ό φ β θί ί φ χ ό ό ί φ χ ό ύ χ φό ί φ Α Α ό ό ύ χ χ ή ω ί ω Α Α Α Α Α Α Α Α Α Η Η Α Η Α Α Η Α Α Α Α Α Η ό φω ύ Si usoidal Pulse Width ModulationSPWM) ό φω ύ ύ φέ Space Vector Pulse Width Modulation-SVPWM) Έ χ ύ έω έ Hyste esis Ba d Cu e t Co t ol PWM. 38 Α Α Η Η Α Έ Ά Α V/F Έ Α Α Α Α Έ Α Η V/F Α Α (SELF-CONTROL) (DIRECT TORQUE CONTROL-DTC) Α Έ Α Α v

10 Έ χ PID Α Α Η ή To ue ode ό ή ή έ χ έ ή ύ MTPA ή έ χ θέ ί Α Α Α Η Η Α Α Η Η Η Α ί έ χ - MTPA ί θέ ί Έ χ ύ ύ β όχ Α Α Α Α Α Α Α Α ό έ χ β έ ί Α ύ β βίω χ θέ ί Α χή θ ή χύ Α Α Η Η Α Α Α Α Α Α Α φ ό ή ή S F Αθ ή θέ θ ή ύ ί ω έ Α Α Α Α Α Α Α φ ή ό φω SVM ω ό- ω ό φ ί θ d φ a ί ύ έ χ ή Α Α Α Α Α Α Α Α Α Η Α Α Α Η Α Α ΑΑ Α Α Α ύ ή β β ή ή β ή ή- ό ύ ή ύ ή Α Α ΑΑ Α Α Α ό ίω ή ίω ή ύ ή ί ί ό vi

11 Α Α Α Α Α Α Α Α Α Α Α Α Α Α Α Α Η Α vii

12

13 1.1 Η ω Ο ή ή. :Η ό ί ί ό, ί ύ ύ έ έ β β έ ύ έ ί έ φβή ό έ φ. έ ό ί, ύ έ έ φ, ό ό ύ ό.. ή β ή. ί ύ, έ ή ύ ό θ έ ό ύ ύ θ έ ί ύ ό ί ί v ύθ ή θ ί ύ β ή. ί ό έ ύ θ ή θ ό. ό ί ί φ ό β θ έ ή ύ όφ. έ ί θ ί ό έ έ βθ ό ό, ί ύ ό β ή ύ έ ύ. έ ή β v ό ή έ ί έ ό ή ύ ί θό β έ ή ύ. Έ έ ύ ό φέ ό β ύ ύ θ ή ή ό ί έ έ ό φ ί. έ, βθ ό, έ ό ό θ ό ύ β ί. 1

14 ω, έ ό ύ έ θ ί ή, φό ί ί ό ί ό, θ ί έ έ. 1.2 ί Η ύ Α έ, φ β, ή β ό έ ί. ή ή ί ή β ί ί. ί Ediso έ ί ό β ί ί - ύ ί ό ό ό. ό φό έ ί ή ό. ό έ ό. έ ί ί έ ύ έ ή ύ θ ό έ έ. ί φέ ί ό έ φ ύ. φή ύ ί ό ί General Motors θ ί έ EV1 ί ό ί ή έ θ ύ ί. έ θύ β ί, ύ β ί. ί Tesla Motors ί Tesla oadste, έ έ ί ί ό ί έ. έ θ, ί ή ύ ί, ή φέ ί έ ό ί ί ή. ό ό ό, ό ό έ ύ ί θύ ί έ. έ ή ή, έ ί έ β ί, ό φό ή ήθ φ έ, έ ήθ ί 3-5 ό θ ί φ έ ύ ή έ, ί έ ό ύ θ έ ή ί. ί ί ό έ ή φ ή β ί ό. β η ή : ή ύ ό ό ί ύ ί. ήθ β ό ύ έ ή β ό ό β ύ, φ ό έ. ήθ β 2

15 ί θ ί φ ί έ ό ή ύ, ή ό έ έ β. Ό ί έ ύ ή φ ί ό έ ί. ήθ ή ύ ί ί ί φ ί ό ή ί β. ύ ί,. ή, ί ί ί έ έ ί ό ί ί ό ή ύ έ ή. ή ύ ί ύ. έ, ό ύ ί ό ύ ή. Η ή ήη ί : ή έ ί έ έ φ έ έ ό ό. έ ί ίέ ό ή έ. ί ό ό ό ό ό θ ό. ό ί θ ί ό, θ ύ φ ύ ή θ ί ό ό ή έ ό ό ί θ ί ύ έ ό ό θ ό ή θ ό. ή ή η ή : όό β ή ύ έ ό ί θ ύ. ή ί έ φ ί θ ύ φό φ θ ί, ί ή φ β φύ έ ί έ ί έ έ ί ή. 1.3 ύ ή ύ Η ί ό ό. Ό έ ύ β ό έ ύ ό ή ό φ ί ό ή Αθ ή ή ή.. : ύ Η ί. φή ό ή ί ί ό έ β ή : 3 χή.3.1

16 ω ή ύ. ό ό ό φ έ έ έ ύ. ή θ ή ή. ή. ή ύ ύ, ί ύ έ. ύ ύ ί ύ ύ ή, ύ έ ί ί ή. έ ή ό ή ί. ί ύθ ή ύ έ, ή ί, ί έ έ έ φό ή ί φ φό ή. ήθ ύ ό έ έ έ ή, ό ί ύ. έ ί ύ ό ί, φύ ί ί θύ έ ό ί. ή έ όό ί β ή ό έ ύ. έ ή ό φό ή θ έ ί ό ό ί, θ έ ί ό ό, θ έ φί βθ ό φό έ ό ό β ί β ή. έ ύ ύ έ ί : ί: ή ί ή ί ύβ / έ, ί ί ή ί έ ύ /β ί. έ θ ί θί : β ί ό ύ ύ ή ύ. ή, ί ό ό. ή θ ί: ί ί ή ό ή ί ή ί θί /θ ύ, ί / ί ί / θ ί. Α ό ί έ έ θ ί ί ί ί ύβ / έ θ ί έ έ ό ό, ό έ ή ό έ β. ί ί / θ ί έ ό ύ ήθ ί. έ ί / ί έ ό έ ό ό φό. ί ό ό ί ί φ έ ί ί ί ί / ί έ θί / θί / ό. ί θί έ θ θ ί ύ ύ ή θ θέ ό έ ύ, έ φ ί. ό 4

17 ό θ έ θί έ ί έ, ύ ί έ Η ό έ ό έ. ή έ έ ό ί φ ή. ό φ β ή, έ έ ύ ό έ ύ β ύ ή ύ ό ί έ ί ί ή ή, ί ή ύ έ φή ύ, ή φ ό. ί έ έ θ φ ή ό ί ή ύ ί ή, έ έ ί ί DC-DC έ, ΑC-DC έ ύ θ ή DC-AC έ ύ φέ. ό ή θέ ί έ ύ έ έ. DC ή ύ DC DC ή DC DC ή ύ DC AC ή AC AC AC ή ύ ή ύ AC DC ή DC AC DC DC DC AC DC ή.. : ί ύ ί AC ή. ί ύ ύ ί ύ ό, ί ύ έ, ή β ί ή. θέ ί ύ ύ θύ ί ύ φ βθ ό ό. ί : ό ή έ ό ύ ύ. 2. ί : ί ό έ ή έ έ ί ό ύ ύ. 3. ό ό : ί ί ό ή έ. ή ί β ί ί, ό ί ί BJT), ί MOSFET, θ ί έ βέ ό ύ GTO thyristor ), ί έ ύ (IGBT). 1. 5

18 ω ί ί έ ό ύ έ, ή ύ ί ί. έ ό ί ί ή ί : ί ό θ ί ό ί. ό β θ ί έ β ή ί ί ό ί. έ έ ύ θ ί ό ύ ί. ύ ί ό ύ έ θ ί ί έ ί. ό ί ί έ ό. ή ί ή ό, ύ ύ. ή..3: ό ί ό ή θ ή ό ί ί ό ύ, [5]. ή ό ή έ ό ύ ί, έ έ ύ, ή. έ ί έ έ φέ β έ,έ ή φ ό ή ή DSP), έ ήή ύ ύ έ. θ ή ή ύ φ ύ ό ό ί ύ, ύ ή ί ύ β ύ ύ ό ή. ή ό ή έ ή ύ έ ί έ ύ. 6

19 1.3.4 Η ό ή ό ί έ ό ή ό ύ ή φύ ί ύθ ή, ί ή ό ύ. ί ύ ό ύ φέ έ ύ ί : ή ό ύ ή ό. ή ή έ ύ. ί ή ί ό θ ή ύ. ό β. ό ό.. Ό φέ ύ ό ί ή φ ή. έ θ ό ύ θύ ή ί, θέ ό ύ έ ή ή ή ό β ύ θ θ ί φέ φέ θ. φ ύ ή ί ί : ύ ύ : ί έ ύ έ θ ί έ ή ί ί ήθ. ύ ό έ θ ί ί φ έ ί, ό ό ό έ. ύ ύ έ ή έ έ ό ύ, ό ή ό ή φ, ό ύ φ έ ύ έ ό. 2. ή: ή ί έ ύ έ ύ ό ύ, ί φ ή ή ό ύ ό, ύ έ ή ί. ή ύ φ ί ό φ ό ύ ί, ύ έ ύ ύ ή ό φ ό ό ί έ. ύ ί έφ ύ ύ, έ έφ φ ύ ό ύ. 3. ύ ί : ί έ ί φέ ό ύ ό. ή β ή ί ί ή. Α ύ ό έ έ ό έ έ έ ό ί ό φ έ ό θ έ φύ ί ί ί ή ό ή. ί β ή 1. 7

20 ω ί έ ό. 4. ύ ί ί ή ί έ ί ή ύ ύ ή ό. ό 1.4 έ : ύ ύ ί ό έ ό ό ύ. έ ή ό ή ί ό. ή έ ή ό ή ό ί ύ ί ήθ ή ύ, ό ί ί ή έ, ή ό ύ ί, φ ή όό. ό ί ί φ ί DSP έ ύ ή ή έθ έ ί ή ί ύ φ. β ή ό ή ί, ί ί ύ ί ύ ό έ ύ ί έ φέ ή ύ έ, ί ί ί έ, ή ύ έ ό ύ ί φύ ή έ ό ό, φ ί ό έ έ βέ ί. ί ή έ ήθ ί ό ύ ύ ή β ί. έ, ό θ ί β φ ό ύ ή ή β β έ ή ό ί. θ 1.5 ύ ί ί ί ό φ. φ ί ή ί ύ ή, θ έ ή ή ί, φύ β ί ό ί. φ ί φή φό ύ ύ. φ ύ ή ί ύ ό έ ή, έ ό φό ί φ. 8 ί

21 φ ύ φ ό ί φέ έ ό φ. ή ύ έ φ ό έ έ ύ ί ββ φί, ί έ φ έ έ ί. φ ί ύ Matlab/Simulink έ β έ ί. φ φ έ ύ ί ί β ό ό ό, ί ήθ ί έ DSP. φ ύ β β ί έ. έ, φ ί. β β 9 έ ύ

22 χ ύ ό χ ω έ ύ ί ύ ύ θύ, ί έ, ή: ω ό έ έ έ (Wound-Field): έ ί φ έ ύ έ φ ί DC ύ. ύ έ έ β ή ί Sychronous Reluctance Motors-SyRM): έ ί ί ή ό ή, ί έ έ ό ό φ έ ό θ έ φύ ί. ύ έ ί (Permanent Magnet-PM): ύ έ ί DC ύ έ έ θί ό ό ή θ ή ή. χή.. β φ θέ έ ύ έ έ ύ β ή ί ί. ύ ή. : ύ Α ί φ έ έ ό ί έ φ ί ύ, ί ύ ί, έ έ β β ή ί [2]. ύ έ ό ί ή ί. φή β ύ έ έ 10 ή έ ύ

23 ί ί ή φ ή ή ί. 2.1 ύ έ ί ή. ί ί ί θό έ, φύ θ ή έ έ ό ύ, ό θέ ί έ ή ό έ ί βή ή ή, θ ύ έ έ έ. ύ Alnico έ θ ί ή ί. έ ύ φ ί έ ύ ό ή β ύ ί. ύ ό ό ύ θ ί ί, ό ή β, έ έ ί θ ύ έ ύ ύ έ ή ό θ φ ή. χή.. ί ύ ί. ύ έ ί Α ή Α ή φ (Permanent magnet-pm) ύ ή(bldm) ή..1: (Interior Permanent Magnet-IPM) ύ ή(pmsm) ί ύ ί [2]. Ό χή έ ί ύ θύ ύθ ή ό, έ ή έ ή. έ ή ή ό ή, έ ό ί, έ ή έ έ. ό ή ί έ ή έ ή θ ύ ό, φ έ ή ύ φ. έ ή, ί, ό χή.., έ φ ί ύ ή, έ φ ί ύ ή έ ί ύ ή. 11

24 χ χ ω ω ύ έ φ ί ύ (Sinusoidal Surface Permanent Magnet Synchronous Machine, SPMSM). ή φ ή φ ί ύ ή, ύ ί ό έ φ ό έ ύ ί έ φό ύ ύ. ύ έ θί ό ό ή, ί β ί έ φ έ, ί ί ί ή ή φ έ ό. ό ύ έ ή ή ί ( ό ή ) ό φ, ί ή - ( Lq Ld ). ό ύ έ φ ί ύ (Trapezoidal Surface Permanent Magnet Synchronous Machine, SPMSM). ή έ φ ί ύ ή, έ έ ί ή βή. έ έφ ό ό φ έ ί ύ φή. ή ό φέ, φ ό έ ή ύ φ φ. φό ή φέ ί ή ήθ ί. βήθ ό ό φέ ό θ ή θέ θ ί ή, ό ί έ ί ό ί, ύ θύ ύ «έ DC ί ή» B ushless DC Moto s, BΚDC. ύ έ ί nterior Permanent Magnet Synchronous Machine). ίθ θέ έ ό έ ί έ ή ή. ή θ ύ ή.. : ύ ή Sinusoidal φ ύ ό ή,, ή θ ύ ό ή. ή έ ύ ί έ ήό ό ή ί φ ί, ύ ό φ έ. ί ί ή ή ή φ ί β ή ή d- [38]. 12 ή ή -

25 Ό ή έ φ έ φ θέ έ, φ ή β ί ή ί, ό φί χή , έ ί, ή ό θέ έ ί έ ό. χή.. φί ή ή ύ ή ί. ή ί φ ή β ί ή ή, θέ έ, έ έ ή θέ έ. ή ή q-, ό ί ό φ ή ύ ή L, ή ή d- ό ί ύ φ ή ό ήl. ή.. ή ή ή ί β ή ή d- a[38]. ή ή -. έ ό θέ ί έ, ί, χή χή.1.4 (, ί ή ί ύ V (V-shaped magnet). ί ή, θ ό ί ό ύ ή β ί ό ί ύ. ί ή ί ύ έ ή θ ή ή. ή ή ί ί ί ύ V 2-V Shaped magnet) χή.1. β ό έ shaped magnet) χή.1.. ί έ ό. ό shaped έ ύ ύ ί έ ό ί. χή 2.1., φί ί, θέ ί ή ό θ έ (I-shaped magnet) ό έ. ή.. : ί έ, 13 ί [ ].

26 χ χ ω ω έ έ, έ θ ί ό ή ύ έ ή έ ί ή[9]. ύ ή, ί ό ή, έ ή θ ή ί ή ί. ό, ύ, φέ έ ί ί έ. ό ό, ό θ ό ή φί ύ ύ, ό ή. Ά θ έ έ φ, φ ύ θέ, θ ί φ ί φ ή έ. 2.2 ί θ θ ό έ ό έ ύ ή φ ή ί ί έ β ί ββ φί [ ],[ ],[ ],[38]. φ ό έ ή ί. ό.. : φ ό ύ ύ φ ό ύ ύ θέ έ έ θέ έ. φ ύ ή θέ ή θ ί ύ φ χή.. φί ί [38]. έ θ φ φό ί ή έ ή ύ έ ή: La Lls L0 s L2 s cos 2 (2.1) 2 Lb Lls L0 s L2 s cos 2 3 (2.2) 14

27 2 Lc Lls L0 s L2 s cos 2 3 έ ύ φ (2.3) ύ φ ύ : 1 2 M ab L0 s L2 s cos (2.4) 1 2 M ac L0 s L2 s cos (2.5) 1 M bc L0 s L2 s cos 2 2 (2.6) ό έ έ, ή θέ ή έ έ. ή ή ί ή ή ό ό ή έ ή: ή ί ί έ φ ί ή a m cos Va Ra Vb 0 Vc 0 (2.8) 2 3 (2.9) Ό 0 Rb 0 (2.7) 2 3 c m cos ή 0 ia La M ba 0 ib p M ba Lb i M M Rc c cb ca ύ ό φ ί φ β ύ θ ό έ ύ φ ή, ί ί ί έ ύ θ ό έ έ, ό ό β ό. θ ί 15 φ ύ : d dt M ca ia d M bc ib b dt Lc ic d c dt φm β ί ή έ, ό β ί φ ό ή θί b m cos ύ φ ή φί ό (2.10) ί ή ί ί έ, ί ή ύ έ βί

28 χ χ ί έ ω ω ύ Park, ί ή έ ύ θ ύ ί έ. έ ί R.H.Park ή έ έ [ ]. ύ ή β, ό β έ ί ί ύ β έ ί έ ό ύ έφ έ. ό Park έ ό ίφ ό β ό έ ό ύ φ ί ί ί β ή ί. έ ή, ί ή, ό ό ή φέ ό φ ό ύ ί balanced 3-phase set, abc), ύ φ ύ θ ό ύ θί ύ d. φό ί d θύ d (di e t a is, q (quadrature axis) θί 0 (zero sequence axis). ό φ ύ ύ ή θί ί φ ί θ ί θ ή: f qd 0 s K s f abcs (2.11) Ό : f qd 0 s [ f qs f ds f 0 s ] (2.12) fabcs [ fas fbs fcs ] (2.13) cos 2 Ks sin ) cos( ) sin( ) sin( ) cos( f ί (2.14) ύ, ύ, έ ή ή ό φ ί s ύ ό β έ έ φέ ύ. έ ί θί,0) ί έ έ έ. ύ ό ί qd 0 ί φ a) έ έ : dt (2.15) ί φ ί έφ θ ή ή ύ ή ί έ ί. ί φ ό θ ί ί : 16 β ή ί

29 cos sin [ s ] 1 cos( ) sin( ) cos( 2 ) sin( 2 ) Ό ό ύ ί β ό θύ ό ί θύ f ds f qs ή fas, fbs,fcs ό θύ θύ ό.. 6 (2.16) ό, θ. ύ έ ό θ ύ θ θύ έ θύ ύ ό q- fbs fqs θ fas fds d- fcs ή.2.2: έ ό φ ύ bc ό θί φ ό ύ ί φ ό qd ί φ ί abc βή. φ ό q d ό s ί. s ί φ ό β ί φ φ ( ό Clarke). έ ύ Clarke ί ό φό ύ, ί θ φ ύ, ί θ ί ό έ φ ό ύ φέ έ θ ό ί φ. ό ί ύ θ ί φ a ή Modified Park) ή d Original Park) ό ό β ή ύ. θ q ί φ ύ ό ί φ ί φ a ό Clarke: f fa s q (2.17) 17

30 χ χ ω ω 1 1 fb fc 3 3 f ds Α ί φ (2.18) ό Clarke: f a f qs (2.19) fb 1 s 3 s fq fd 2 2 (2.20) fc 1 s 3 s fq fd 2 2 (2.21) θ d φ a ό Clarke: f ds f a f qs (2.22) 1 1 fb fc 3 3 Α ί φ (2.23) ό Clarke: f a f ds (2.24) fb 1 s 3 s fd fq 2 2 fc 1 s 3 s fq fd 2 2 iqs (2.25) (2.26) is B -ic ib ia ids C φ. ή.. : A φ ό a ό ύ φ ό ό ds-qs ύ φό ί ό Clarke ύ φέ ό ί φ ό ό ό ύ. ό φ ύ ή DC ό ( ) ί έ 18

31 ύ Park ό ί έφ ή ί φ ό ύ ό ό φέ έ. ό ό ί φ ί έ φ e. φ ό Park ί : f qe f qs cos e f ds sin e (2.27) f de f qs sin e f ds cos e (2.28) ό ί έ - ή ή ί ό iqe - ή φύ θ έ ό έ ύ θύ ύ ύ. έ, ί φ : ό ό ό Park ύ ide έ ί φ ό f qs f qe cos e f de sin e (2.29) f ds f qe sin e f de cos e (2.30) q- iqs is iqe B ide έ d- ή ids C 2.3 θe A ή.. : φ ό ό ds-qs ύ ύ ύ φό ύ ύ de-qe έ φ ύ ύ ί ύ ό d-q ή ί : vabcs rsiabcs p abcs ύ ή ή. έ φ (2.31) 19

32 χ Ό rs χ ω ω ί φ abcs έ ή. ύ θ ύ ύ φέ ή, p o φ ό ί. ), ύ φ ή d, dt έ ύ ό, έ ί έφ ό θ έ έ. ύ vdse rs idse p dse e qse (2.32) vqse rs iqse p qse e dse (2.33) Ό : dse ( Lls Lmd )idse mf (2.34) qse ( Lls Lmq )iqse (2.35) Lls, Lmd, Lmq, mf ί ή έ, ή ή θ ί ύ ή ή ύ ό Lmq Lmd. φό Te ή ή ή φ ί ί ή, θύ, ή ί. έ ύ ί φ ί : 3P e e ds iqs qse idse 22 έ Te TL J Ό TL, J, B (2.36) ύ ό ί : d m B m dt (2.37) ή φ ί, ή βή ί. Α ό ύ ύ q- d- ή ί φί χή.. (a).. β). χή.. ί ύ έ q χή.. β) ί ύ έ d. ή d φ ί ό ή ό θ ή ή ύ φ ό ί =. Lls rs + - Llqr + - e ds e mf Lqm Vqs Rqr qs ή.3. : ό έ ύ ύ ή q. 20 ί - ύ

33 Lls rs Lldr - + e qs Ldm Vds If Rdr ds ή.3. β: ό έ ύ ό ή ί ό ύ φ, ύ ύ ύ ό : ή ύ d. ί ό ύ - ύ έ έ ύ ό ή ί. - E jeq j e pm Ό (2.38) ί έ ή φ ί ή. X d e Ld X q e Lq ό ό έ ύ ό ύ φύ : Vd RI d X q I q (2.39) Vq Eq X d I d RI q (2.40) ί ί ό φί ό ύ ό : Vd V sin,vq V cos (2.41) I d I sin, I q I cos (2.42) ή.3. ό 21 [13].

34 χ 2.4 ί χ ω ω ή ή [9] ή ή ί ή ί ή: ί: έ έ θέ β ή ή έ. ό ό, θ φ έ ή θ φέ έ θό β ύ φ ί. φύ : ί φέ ή ύ ί ί ό φ φθ ί ό ή ίθ ί φ ή ί θ έ. ό έ : ό ύ ί έ. έ d- έ ό έ ί ή ί q ί ή έ ί. ό ή ί ί ύ, έ ή q- ί ύ ό ή d-. ό ό έ έ ή ή ό ό. έ ί έ ύ ύ ή ή. ό φ ί ύ ί ή, ύ φ ή θ ό ό. ό ή : ή θ έ ό ή. ό ό ί ύ ό ί ί ό ό ή. ή ό : ή ό φ ί ί ύ ί ί έ. ή ό ύ : Ό ό έ ί,έ ή ό ύ φ ί ό έ θ ί έ. ό φό : έ έ ή φ ό φ ύ ύ ό ύ. ό ό ύ ή ύ έ ό ό ή. Α ί θέ ί : ό ή ί έ ί ό ί ό θ ή ύ ύ φ. Α ό ί ό ή ί ί ό ύ ί ό dc ί. ό ή [9] Α έ ό : ό ί ό έ βύ ή ί. ί έ ή, ό ό, ί φ ί 22 ί : έ IPM ί

35 έ ί έ έ φ ύ ή : έ φ ύ ή, ή β ί ύ, ό β ή ή. Α ίθ, έ IPM, ό ή ύ, θ έ ή φ ό ί έ β ί ύ ή έ. Ό βθύ θ ύ ή, έ IPM, ό ή, ό ό βθ ό ί ύ. ό ό, φ έ έ ύ έ φέ ή ί έ φ ύ ή, ύ ό ύ. ή : o όβ ό ί ί έ IPM έ ί. ίθ έ φ ύ ή, ί ύ έ ύ, έ IPM ύ έ ό ό -, έ ή ή ί ή. έ ί : έ IPM ύ έ έ ύ ή, φέ έ θ ί ό ί. 23

36 Π ω ό ή ί ό έ ύ θέ, ό έ ύ ί ί ή. ή ύ έ ό ί ό ί έ ό, θ ί ό ac, έ έ ύ ή. έ ac ύ ί, ή έ έ έ θ ί έ, ό έ έ ί, θ ί ύ ί ac, έ έ ύ- φέ, ύ φ ή. χή 3.1 έ έ ύ ή. ή. : Α έ ύ ή ή. ή V ί ό φέ L, e ί ή ή ί. ό ή φέ έ ύ ή ί : 1. ό ύ ή ί έ έ ό θ. ό έ ί ί, έ έ ύ ό, ϋ όθ ό ί ό ό θ θ ό. έ έ ή ύ έ ί ύ ό φέ, ί ί ύ θ ί ύ φέ. θ θ ό ί ό ό ή., ή ύ ύ φέ έ ί β ή ό, ί ή έ. 24

37 2. Ό φ ί ό, ύ ί e ί ίθ φ ί. Ό χή 3.1 θ ό β ή ύ ή ί ό ί : di V e dt L Ό L ί ί έ φέ ί 3. (3.1) ή β ό ύ ύ ό ύ ύ φέ ό φέ. ή, έ ό ή., ή έ ύ. ό ή ή. έ ύ ή ύ έ ί φ ί. Έ ή ή, ύ φ. ή ό, έ ί. L, ύ ό φέ. έ ί ό φέ έ., έ ί ύ ί ό ί θ ί έ ββ ό ύ ή. έ έ ί ή ί ί έ η ή η ύ έ. έ ύ φ ί θ θ ί ή ί ύ φ ύ φέ ύ έ. θύ φ έ θ ύ θέ ύ έ ό φ. 3.1 έ ή ύ έ φ ό φέ ή - έ χή... Ό φί ή o φ ό φέ ί ό DC ή, ί ύ ό έ ό ί ό ύ ό έ θ ό ί ό ό. ό ύ ί ί ό ό β φ, ί έ ό φέ ύ ύ ό β ί ί ί φέ έ ί φθ ί. φέ ί ό ί έφ, θ φ. θ έφ ύ ί ί ί Mosfets ή IGBTs, ό ύ ό φέ. έ, θ ό ί ί ύθ έ, έ ί φ ή ύ. 25

38 Π ή.. : έ ό ί έ ή ί ω φ ό φέ ή Voltage Source Inverter-VSI). ό θ έφ ό DC ό ό ί ύ ό φ ί, φύ ό ύ ό θ έφ ί ή θ, ί ίθ ύ β ύ DC ό. έ ί ί 3.1. θ ό ί ό ύ ό έ ό ί φ. ή ί φ ί ό ή, θ ό ί. ί.. Έ ό ή έ φ ύ φέ έ [ ]. Α θ ό ή έ φέ vab vbc vca ό S1, S2, S6 1 vin 0 - vin V1 1 j S2, S3, S1 2 0 vin - vin V2 j1.151 S3, S4, S2 3 - vin vin 0 V3 1 j S4, S5, S3 4 - vin 0 vin V4 1 j S5, S6, S vin vin V5 j1.155 S6, S1, S5 6 vin - vin 0 V6 1 j S1, S3, S V7 0 S4, S6, S V8 0 26

39 ό φέ θ, ή ύ ή βέ έφ ί, έ θ φ ί θ ό ί ό ό ί, ί ό ό ό ί. Α ό έ έ, ί έ έ, ό ί έ vin ή - vin, ό vin DC θ ί ό φέ. φή ό ί φ ό φέ ή ύ ύ ί PWM ί ύ ή έ ί ί. ί ύ ί ύ ό φ. ί ί ύ η ί ύ ύ φ χή..... ή ί φέ ί ύ ό ύ έ ί ό φέ έ ύ θ ό, ή ή φ έφ φέ ). φ έ έ ό β φέ ό dc-bus χή... VaN π Vdc/2 S1 S1 ωt S4 π -Vdc/2 VbN 2π/3 Vdc/2 S3 S3 S6 -Vdc/2 ωt S6 VcN 2π/3 Vdc/2 S5 S5 S2 S2 -Vdc/2 ή.. : έ έ 27 Π ωt ύ [ ].

40 Π ω Vab Vdc 2π/3 ωt 2π/3 -Vdc Vbc Vdc ωt -Vdc Vcb Vdc ωt -Vdc ή.. : φ έ, ό έ ό φέ θ ^ va 0 ί,έ DC ό ύ θ ό ύ έ ύ ί ύ ± 0.5Vdc. ό έ Fourier, ί ό έ : 4 vi 2 έ ύ [8]. ύ έ ό (3.2) ό Vab, Vbc Vca ί ό έ Vab Va 0 Vb 0 Vbc Vb 0 Vc 0 (3.3) Vca Vc 0 Va 0 φέ φί χή 3.1.3, φή ί 6n 1, ό n έ θ ό. φ έ θ έ ί έ ύ φ φ. ό ί έ φ ί έ έ ό β (χή 3.1.4), βί ή ί, φ έ έ ό β ί ό έ : Van 2 / 3Va 0 1/ 3Vb 0 1/ 3Vc 0 Vbn 2 / 3bb 0 1/ 3Va 0 1/ 3Vc 0 (3.4) Vcn 2 / 3bc 0 1/ 3Va 0 1/ 3Vb 0 28

41 ή.. : ύ ύ φέ φ ί φ ί έ έ ό β. έ έ ύ ή ό φή φ ί ή φή, θ ί έ Fourier θ φ ί ό θ ί έ φ έ ί. φ έ φ ύ φ ί έ έ ό β ί ί φ έ ύ έ ό β, φ ό ί έ ί. ί φ ό έ φ ύ ό ί ύ έ. ύ ό φέ ί ό θ ί. 3.2 έ ό φ ύ ββ φί έ [ ], ό θ ί έ φ ί ί : ί ύ έ έ ό φ ύ PWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation-SPWM). PWM έ (Selected Harmonic Elimination PWMSHE-PWM). PWM ί ύ Minimum Ripple Current PWM). PWM ύ φέ Space Vector PWM-SVPWM). ί PWM (Random PWM). PWM έ ύ β ό έ Hysteresis Band Current Control PWM). PWM ί έ ύ Sinusoidal PWM with Instantaneous Current Control). Α ό έ, έ θ ύ ό PWM, PWM έ έ PWM ύ φέ. PWM ύ φέ φύ ό ό φ θ ί ύ 29 θύ ί ό ύ έ φ φ. θέ β ό θ θ ί έ

42 Π ω Η ό φ Width Modulation-SPWM) ύ Ό φέ θ ύ ύ φή έ ί φ ί (SPWM. ή ί ί ύ ύ ό ό φ έ ό ό η ύ ό έ έ ή ί ό ό ό ί ί ( fr φέ, ί ί ( fc ), έ θ ή ό vcontrol ί θ ό ί ό φ (Sinusoidal Pulse ή ό φέ ί [5]. ό ό ό φ η ύ ό. ί έ ή φ ό ό ύ φή φέ ή. θ φέ.. ή ό ό φ έ : vcontrol vtri ma (3.5) ί έ ό έ ί έ φ ή φή ό φ ό ί ό έ : mf έ ύ φή ό, ό fc fr (3.6) ί φ ύ φέ έ φή φέ ή ί ί ί έ φ φ 120. ί ή ό ί θ ί ί ή βέ, έ, φ ό έ ό : vr vtrig, γ Ν ΝS1, Νvan 0έ5vin (3.7) vr vtrig, γ Ν ΝS4, Νvan 0έ5vin ma 1 ύ φ 4 vin 2 θ ό β φ, ί. ί ό φέ, ί φή.. % θ ί φ. %, ί φή, ί φέ φ θέ φέ ί [32]. = ό φέ, ύ φ ό β φ, ί έ ό ό ό έ ό ί ή 30

43 ύ φ έ. χή.. ί φέ ή ί SPWM φ. ή.. Η ί ό φ ύ [8]. ό φ ό φέ έ SPWM έ έ, ί ί ό φέ ή φ. Α ό fourier φ ύ έ : Va 0 0.5maVdc sin( t ) Ν Ν η Ν ωc ω (3.7.1) Ό ί ή ό φ, θ ό rad/sec, φ ό ό ύ ό θέ φ έ φή φ έ ή φ ί έ ύ ό + = ό έ., ό ί β ί έ ό ό φ έ έ ύ θ ύ ό. ή ή ό φ έ, ύ ί έ ό, έ έ θ ό φί ή. ί ή ί έ ύ ό, έ ή ό έ ύ. ύ έ, 31

44 Π ίφ, ύ φό ω ύ ύ ή ό έ έ ύ ό ό ί ύ ό φί. ό ύ ύ ό ή ί, ύ β ί έ. ό φ η ( ma 1 ) ή ό φ ή [5], ή φ φέ ή ό ύ ό ί 3.5, ή ό φ ί ύ. ίθ φ ό φ φ ma ί ί ύ. ί έ θ ό έ ό έ ύ ύ ύ ύ ή, SPWM 4 vin ,7854 Α έ ό θ 0 ma 1 1 ή ό φ ή.. : ή ό φ έ ί ό φή ό φ ύ ύ φέ Space Vector Pulse Width Modulation-SVPWM) ό φ ύ ύ (SVPWM) [2],[7],[8],[10] ί έ ό φ ύ PW. ό ί ή ί ύ έ SPWM. Α ί ό ac ή ή ό θ ί ό, ό θ ό φ ή ή ί. Α ό ί PWM, έ ύ ί φ ί έ έ, φύ έθ ή β ό ί ύ φ έ ί ό φ. έ SVPWM 32

45 ί ή θ ό έ. % ό ό SPWM ( ό ί φή ). ό ό, ό φέ θ έ, ήέ ί ή β φ. ή.. : φέ[ ]. Ό φί χή SVPWM, φ φή ό ύ φ ύ ό, ί ό έ ύ φέ ή έ φέ θ ί., ί έ. β ί έ έ ύ, χή ί ό φ. β ί ύ ύ έ ύ έ ύ, φέ ή, ί ί φέ, ή ό, ό φ. ή Ό έ φ θ ί, έ ό φ ό ύ ί θ ί ό έ. έ φ ό ό ύ ί Va (t ), Vb (t ) Vc (t ) ό έ φ φ ί, ό 2 4 i i 2 V (t ) [Va (t )ei 0 Vb (t )e 3 Vc (t )e 3 ] 3 ί ί ί ό έ : (3.8) ό έφ έ ό ί ή φ ύθ φή ό ή φ. έ έ φό φ, 33

46 Π ω έθ SVPWM ί ύ φέ ό έ ό θ ί φ ή ό φ. ί.. έ φέ έ έ φ ί θ ό έ έ Α θ ό ό ή 1 S4, S6, S2 2 φ ύ ό ό ί φ έ φέ van vbn vcn vqs va vds vb S1, S6, S vin S1, S3, S S4, S3, S S4, S3, S S4, S6, S S1, S6, S5 8 S1, S3, S5 Ό ό ύ β ό έ SVPWM, ί θέ έ vin 3 - vin 3 2vin 3 vin 3 vin 3-2vin 3 vin 3-3vin 3 vin 3 2vin 3 - vin 3 - vin 3-3vin 3 2vin 3 vin 3 vin 3-2vin vin 3 3vin vin 3 - vin 3 2vin vin 3-2vin 3 vin 3 vin 3 3vin , ό φ ύ - ύ φέ, ί ό ί, ό έ έ ί ό. έ PWM ή, ί ύ θ ύ. Ό ί. ί. ί ό φ έ φέ έ έ φ ί, έ έ. Α ό ί., ή. ί ύ φ έ θ έ. ί φ έ θ, ύ ύ ό ί φ, βήθ.. ή.. ύ Clarke φ, ύ ό έ, θ ό έ. ί ό Clarke ί ή : 34

47 vqs van vds 2vin 3 (3.9) v v 1 1 ( in ) ( in ) V 1 vqs jvds ί (3.10) 2vin 0 3 ό (3.11) ί ύ έ έ ό έ 2vin / 3 ύ. Ό φ ί φ φ. έ ύ ό ί έ ύ ό βέ ό ό. ί. H SVPWM [7] ί φέ ί ί έ ύ. φ ύ ί θ Vmax sixstep ό θ ό φ. Ό έ φ θ ί, φ έ έ έ ύ έ ύ. Fourier ί ό ό ί : 2vin θ (3.12) ύ ή ό φ. ύ φ V ref ί ό ό, ή ό φ ί : m Vref (3.13) Vmax sixstep ή ό φ β έ ό φ β ό έ, ί ύ ό ύ ύ ύ ό ί : Vref max mmax V 2 Vin cos in (3.14) 2 Vin cos vin (3.15) 35

48 Π ή φέ θέ ύ ύ ί θ ί ω θ ύ ύ ό έ (sector, ), φ β ί ό, ί φ έ ί ύ ί ή φ. έ, ό ό θύ ί έ ύ, V 1 V 2, ύ ύ φ., φ β ί φ V ref, ί ό θ ί ί ό έ, ύ έ. Vref sin( a) Va sin( ) 3 3 (3.16) Vref sin(a ) Vb sin( ) 3 χή.. ί φ =. φό ό β ί θέ θ ί ό φέ, SVPWM θ έ ό V 1 ό Ts, V 2 ό Ts ό 1/ Ts ί φέ, B [0,1] ί ύ ί έ ό ύ ό ό ό, έ ό φ ί ό φέ ό ί ί ό έ. ό 0Ts Ts Ts Ts ή.. : (3.17) ύ φ ύ φέ ύ ύ φ [7]. 36 έ

49 ή.. : VM et i al VM [ ]. φό ύ ύ, SVPWM (symmetrical SVPWM) ί, ί, ύ φέ ό χή..3. ό ό SVPWM ί ύ ό., ύ φ φή, SVPWM ό θ έ ί V ref, φ ί έ ), θ ό ύ έ, έ sn, ό έ ί s ί ήό s ί s sn έ ί β ί έ έ KT έ ό θ Vs 3 ό. ό έ, (0< < KT OA B KT OB, 2Vs sin( ) 3 3 2V KT s sin 3 3 ) ύ KT ή 1 Ν 0 ή. έ KT (3.18) KT ί ί ί = 3 έ έ. 2vin 3Vs sin( ) 3 3Vin 3Vs sin 3Vin έ Vs V1 ό ό Vs V1, 2 vin ) ό έ 3 ί (3.19)

50 Π, ό ω ό έ, ί έ ί ύ r (t ) ί SVPWM έ, uc max έ έ έ ί έ uc max (1 ) 1 u C c max (1 ) 2 u C c max (1 ) 2 C0 ί : ύ, C0 sn uc max 2 ό (3.20) ύ 1 ( sn ) mod 6 1 uc max 1 ( sn 4) mod u c max 1 ( sn 2) mod C sn C sn ί (3.21) ό : (3.21) ό 1, 2 3 ί έ φέ ό έ β θ έ έ ί : θ ή 0, ό ΝrΧtΨξC0 sn 1, ό ΝrΧtΨρC0 sn 1 0, ό ΝrΧtΨξC Asn 1, ό ΝrΧtΨρC Asn 2 (3.22) 0, ό ΝrΧtΨξC Bsn 1, ό ΝrΧtΨρC Bsn Έ ύ έ Current Control PWM). έ (Hysteresis Band ύ PWM έ ύ ί έ ύ έ έ (Hysteresis Band Current Control PWM ή χή ή ί έ ί έ ύ, ό ό 38

51 ύ ύ φ β ί έ έ θ έ β ό έ. Ό ή ό ό ύ β ό έ ό ό ί έφ ί ό ί έφ ί φ, ό ύ ί ό ό ί β ό έ ό ό ό. ί ύ β ό έ, β ί ό ή ό ό ό ί ί έ. Α ή ί ύ ή έ ί ή, ό φ φή ό θ ή ό ύ ή ό φ. ή.. :Έ ύ έ 39 έ [32].

52 θ 4.1 ό έ χ ή.. ύ β ό ί ή έθ ό ή θ ί ή β ό έ β ύ, φύ ό, ή ή ή. ό έ ύ β ό V/f. Ό φί ή, ή ύ ή ό β ό ί ή ή. ω ύ β ό V/f V/f βθ ό [2],[31] έ έ χή έ ί φ ό έ ω ( s ) ύ ό ί ή ό έ, ή ύ ό ί θ ή, V k s, f έ ό V / f έ έ θ ό ύ ί ί ή ό. ή.. -FG ί ό φ. έ ό ί έ ί θ ί έ, έ έ ό έ ό ή έ ό., ό ή έ φέ φ. ίθ ί V (boost ί φ 40 voltage ί β ή ύ

53 ό ή ύ ή ό φί - έ. ύ ί φ ί φή φ έ φέ. O βθ ό έ ύ β ό V/f ί ό ί, φ ό ί έ β ί. ό ί ή έ ί ύ ή. Έ ό φ ή ί ύ έ ί έ ύ ί ί. 4.2 Έ V/f φ ό ύ (self-control) Έ ό ό ή έ ύ β ό ύ ό, ί θ ί έ β ή ή, ό ί έ ό ή. βθ ό έ θ ό ό V/f, ή φ ό ύ [2], ί ύ ό ή. έ ό έ ί χή ή..1: ό έ έ. ή ί ή θ ί έ ί ό, έ ό έ θ ή θέ ή, ύ έ φέ. έ ή ό ό ή ύ ή ί, φ θ ί ί έ ό θ ή θέ, έ ό φέ ή θέ ί θ ή. έ, ή θ έ έ ί φ ί έ ή. ό ό έ ό ή ύ ί έ ή ύ. έ ή έ φ ό, ό έ ύ β ό V/f. 41 έ έ ό

54 χ ω ω DC ίφ ή ή. ό βέ β φ ό Ά 4.3 Έ θ έ ό ί ύ. ή ό, έ DC θ, ί ή (Direct Torque Control-DTC) ί έ ή [33] βί ή. ύ φ ί ή, ή ό έ ή ί, έ ή ύ ί. θ ό έ ή ή έ έ β ή ί ί. β ή ή ί φ ό ό. ή ί θ ί β ύθ ή έ έ β. έ ή ί έ ύ ή φ ό ή ή ύ ό ί ύ έ ή ύ ί ί ή. ό ί θ ή ύ ή έ έφ ί. β ό ί ί β ύ ή έφ φ ύ. φό ό ί ύ ό ό θ ό ύ ή ί ύ. έ φ ή ή έ ή έ ύ ί ί : Te ή. Έ ό έ ί ί ί θ ή ύ ύ θ φή έ ή, ί ύ ή 3 p s 2 r Lq sin s Lq Ld sin 2 4 Lq Ld έ φ ί ό (4.1) Lq Ld έ. ί : Te 3 p s 2 r Lq sin 4 Lq Ld (4.1.1) Te 3 p s L 2 sin dt r q 4 Lq Ld (4.1.2) Ό ί έ ή ύ έ ή ί. έ ή ί.., ί ή ί θ β ί έ ύ ό / έ / ί ύ ό ύ ή ί ύ ί. ό έ ή έ έ έ ό 42

55 ό ό ό ί θ ό β έ φό ύ ή έ ή. ί ί ύ ό ί. ί ό ί. Ό έ ό =2 ή ί ή, ί ή = ί ό ί ό έ ή ί φ ί. έ ί, έ ή έ ό ή ή ί θ ό ό dt/d. θ ή έ ή, θή ί ό dt/d θ ό ύ ό = ί : s Lq Lq Ld f (4.1.3) φό ί. έ έ, θή έ a / s 1 m cos a / s 4 2 ή ί ί : 8, (4.1.4) ό : f Lq Lq Ld (4.1.5) θ ί ό dt/d θ ό, ί έ ί έ ύ έ έ ή έ έ ή έ έ ό ί ή έ ί Ό ή φέ ύ έ ύ, ύ. ύ έ ή έ ί έ ή. ί ή. φ ή ί ί ί.. ό ί. ί φ ί ό έ φ ό θ ί ό έ ύ ύ θ ί θ ό ή ί φ ί ό ί : s Vs t R is dt s t 0 Α ό ί ή θ (4.1.6).., θ ί. s t 0 ί έ έ ί έ ί, φί ό ύθ φ ύ έ ή. έ. έ 43 ή έ ύ ύ ή, θ, ύ ύ

56 χ ω ω, ί ί ό, έ ή ή ή ί. ή ί ύ έ ή ή έ ύ έ ό ή έφ ύθ. ή.. : β ή ύ ύ 4.4 ό έ Έ ί. ύ ή ό ύ ή Έ ύ ύ ήθ ύ, ί έ ή ή DC ί έ. ί έ ό ύ έ ή έ ό ύ. ί ό, ί ό ύ έ. ίθ έ ύ ύ, έ ό ύ, ύ ό ή ό ή. ύ, ύ ύ θί ό ό ύ. ύ έ ί ό φ ύ ac, ί ί ό DC. ή ί ύ έ ή έ έ ί [2],[8],[40] βί ό έ ή ή. ό ή ό β ύ φό ί φ., έ ύ έθ, έ ύ β dq ύ φ έ, βήθ Clarke Park φ. βήθ, ό β φ ύ έ ή β φ ύ έ ή. ή ό ό Park, ύ DC ό ό, έ ί 44

57 ό ύ ό (Proportional-Integral - PI controllers). ή.. : ό ό ύ ύ- ύ Mode). έ ύ ί ύ έ -Speed χή ό ό ύ έ. θ ί ύ έ ύ (speed control ί έ βή : 1. Α ύ ύ φ ή. 2. ύ ήθ, ί έ ύ ύ ό ό ί φ, βήθ ύ Clarke. 3. ό Clarke ί ύ θ ύ β ύ ύ, ί ό έ ί ύ i ό. έ ( = i ί ), ί ί ύ ό ύ Park ί ί dq ύ, β ί ύ φό ί φ. 4. ή φ, ί έ Park ύ ή φ _ _. _ ί ή φ έ ή ή, _ ί ή φ έ ή. ί ή ί ή φ ύ ί ί ύ έ έ ό PI ή. O β ό ί ό PI ή ί β ό ύ ή. έ ή ί ή φ ύ q ή φ d ί ό ύ φ q. ή φ φ ύ ύ ύ PI έ. έ 45

58 χ ω ω ί _ _ ή φ ύ, ί θ φ ή. 5. ί ί φό ό Park ό _ _. Έ ή φ φέ ό ί φ, ί έ έ ή. 6. ύ ή ί ή φ SVPWM, ί, ό φ, θ ί θ φέ φ ό ή. ί ύ ύ έ, φ ί έ ύ ή. ή ό ή ί ύ φ έ θ ί ύ ή θ ή ό β έ φ ί. ό -FG φί χή.. ό ί ί ή φ θύ. ό ί ί ή φέ ό έ θύ ί ή έ. θ ί ύ φ d φ έ Έ ή To ue χή.. ί ή. ή..2 : έ ό, ό ό ode ό ύ έ ύ έ ί ή -Torque Mode) ή ί ό έ ύ φ ό ή PI ύ φ ί θ ί φ ή _, ί 46

59 φ φ έ ύ ί ύ έ ή ί έ φύ ί θ ό ή. _ _ ί PI ή, ό έ ή, ό ύ θ θ ή ί ύ ύ έ ή ό ί φ ό έ. ή. ό ύ θ έ έ ύ. ή ή.α ό ί ή ί φ ό ύ ί ό ή ί. ή ύ. ή ί ύ ί ό ό o ό έ θύ έ θ ύ φ ί ό ό έ έ ή ί ό έ έ ό έ έ θ ύ ό PI ή, ό βί ή ύ, ί θ φ ύ ή φ ύ ή ό έ θ ή ό ό, ό φ ύ ό ί θέ θ ή, ό ύ ό ή PID ό ή.. : ύ ό. θ ί έ β ή. ή. ύ β ό PID ή. PID ή ί έ ί έ θ ί θ θ ί θ β ή. έ ί ό έ θ έ έ θ ό ό φ, ή ό ό ό, ό φί χή... Έ PID ή ί έ ή φ έ έ ό β ό ί θ ί ό ό έ β θ ή ό ή. έ ί ί ή ό ή ό ί ύ, ή ή. έ PID ί ό ύ θ ί β ό ό έ ή ό ή. φ έ PID ή ί ό ί : 47

60 χ ω ω y (t ) K P e(t ) K I e(t )dt K D de(t ) dt (4.2) ό ό P) ή, β έ ό ή φ ό ό φ e(t) έ P ή, έ ί έ ό έ ί έθ φ. θ φ ό ό ή ό θ έ ό. ό ό ί θ ό φ έ ό. ί ό ύ θ φ ί έ. ό ή φ ί έ ί έ. έ ί έ έ ό ό φ ύ. ό ό ή ί έ φ ό. ό ό φ έ έ ό ό φ ύ φ έ ό. έ φ έ I φ έ ό ό ή. φ ό ό (D) ί θ ύ φ έ D ή. φ ή ό φ ό θ ί έ ό PID ί ή ύ ή β ή φ. ό D ί έ ό ό ό β έ ό. ό β ύ ό φ ύ ό ί ύ ίθ θό β έ D ό ήθ ί ή ί έ έ φ ή PI ή έ έ ή ύ MTPA) ή ί ύ ύ ί, β ί., θ Torque Region CTR), ή έ θ ή ύ θ ή ύ Constant Power Region-CPR), ύ ί φ ό ό ό. Ό φί χή.. ή- ύ ύ έ έ ή ή Constant, έ θ ή ό έ θ ή nbase. β ύ ί ύ ί ύ έ φ ό φέ, θ ό ό φ ί. Α ό ή- ύ φί ό ό ύ ή θ ή ύ ί ό ί ό ό θ ή ή, β ύ ύ ύ, nbase ή 48 β ό ό ύ έ,

61 έ έ θ ή ύ. ββ φί φ ό ί ύ έ έ ί, ό ί έ η ό ύ d- ZDAC), έ ί ή ύ, έ έ η ή ύ (MTPA) [20], [21],[28],[39] έ ίηη. έ, ί ύ φ ί έ θέ ί θ ή ύ, ό ύ ύ ό ί DC ί. ό.. : ή ύ ύ. ό θ ί έ ή ό ύ, ύ ί φ ό ύ PΑ θ ή ή, φ ό έ θέ ί έ ή ύ, ί φ ί ό ί ή ύ. Έ έ ή θ ή ή θ ή έ έ έ ή θ ή ύ. ό έ θ έ θ ό ύ έ φ ό ύ ύ ή, ί ή φ ί ί ύ ί, ό βί ύ έ φ, ή ό. ή ή φ ί ί ί έ ύ (Maximum Torque per Ampere - MTPA), ύ ή ή ό, ό θ ή ή ύ θέ ύ d- ί έ.α ό ύ ό ί ή ί : Te 3P s iq Ld Lq iq id 22 ό έ ή ή ή (4.2) 49

62 χ ω ω ό : P: θ ό ό ή :, :. ί ύ L, L :. θύ έ θ ί. θύ θ ί. όβ θ ί ί έ ή ύ, ί ί έ φ θύ θ θ ή ή ό, έ, έ έ ύ έ, DC φέ ή φ. O έ MTPA φ ό θ ή ή ϋ όθ ό ύ φέ β ί έ ό ύ φέ, ή ύ ό : Va Vmax Ν I a I max Ό Va I a Vmax ό ύ I max έ έ MTPA έ έ,, έ ή ί έ. ή ί ύ φέ ί. base speed, base ) id ύ iq (4.3) ί ί ί ί 4.2 ύ iq θέ ό : f f dte 0 id iq2 2 2( Lq Ld ) 4( Lq Ld ) diq 2 Α θ ή ί. ί (4.4). ύ ί ή iq : f iq 2f 3 P 4 Ld Lq iq Te f iq Lq Ld (4.5) Ό φί ό.,.., ό έ MTPA ύ ή ί, ύ ό ί ή, ί φ ί φ ί ί έ θέ έ, ό ήθ φ, έ ύ ό Lq Ld ό ό ό ή id ( pu) ί. Lq Ld ό ί έ έ pu φί ί ή φ έ ή ό θ 50 ή ί ύ. iq ( pu ) ή ό έ ί θ ό

63 ύ iq ( pu ) id ( pu ) ύ φ ί ή ή θ ή ή. θ ό ί I s ( pu ) iq2 ( pu ) id2 ( pu ). ό.4.5 : έ έ ή θέ ύ [ ]. ί φ έ ί ί ό ή ί έ ή, ύ φ. ί ύ φ ό φ ί ό ό ύ φ, ί ή ί ύ, έ β ό. ύ ύ ί ύ ή ί.ό ό φ ί, ί ί έ ό φέ ήό ύ έ ί ί β ύ ό θ έ ύ φ ό ί θ ί ύθ. ό ί ί έ θέ ί, ί έ β ό ό ί ή ό ή. ή θ έ θ ί φύ θ ύ ύ φ ό θ ή ύ (P=T. ί ύ ύ έ ί ύ θ ί ύ έ θ ή ί ί θ ί ή. έ ί ό, έ έ έ θ ή έ ί ί ί θ ί ό ό ί ίθ φ. Η η ή η ίθ ή ό ήη η η ύ ηη ύ d- η. ύ ύ d- ύ β ί, ί ί ύ q 51

64 χ ω ω ύ ύ. θέ ί έ ί ή ύ d q. ύ φ ή [12], [17],[18],[19] ό ί ή φέ ή ύ ί φ ί ή, ί έ έ ό έ I max ί Vmax. ό ύ ί φ ή θή έ ί ό έ : ύ, ί έ β ί ί έ 2 iq2 id2 I s2 I max (4.6) 2 vq2 vd2 Vs2 Vmax (4.7) ό ό vq ί ί έ, vd ί : vq e Ld id e pm (4.8) vd e Lqiq (4.9) Α θ L I L I 2 q q ί ή d.10 d. pm. 2 2 ί V V s max e e ή ύ ό. ύ ό : 2 (4.10) φ ί ύ : pm Lq 2 Vs Id Iq Ld Ld e 2 ί 2 2 (4.11) X d e Ld, X q e Lq Eq e pm ί. ί φ ί : 2 2 Eq X q 2 Vs Id Iq Xd Xd Xd 2 (4.12) ί. ί ί φί χή..6 ύ φό dq ί ύ. ή β ί ύ ί ό ύ ί. PΑ. ή ό ί ύ φ ί ύ ύ ή ί. έ ό φέ, έ (characteristic current, ℎ ί, ί ί = ), θ θ ή ή, ί 52 ύ. Ό έ έ φ ό β ί ύ ό

65 ύ ή ό έ ή ύ. ή.4.6 : d q ύ φ ί ύ. Ό φθ ί ό, έ β ί ί ί C ύ θ ί ό ό ό ύ έ θ έ ί ί ί D. ί D ύ έ ί ή ί C ή ί ί ύ. Ό ί έ ί ύθ ό q ύ d. έ, έ ί ί ή β ό. ό ύ id έ έ θ ί ί ύ ό ή. ί [16] ί ί ή ί ύ ό d- έ ί ί θ ί έ ί φ ό ί B ό ύ θ β ύ. ί ύ ό I d έ ό ύ ό ύ ί ό Imax έ ή ό I max Iq 0. ύ ό ύ ό Ich I max ύ ύ ί ό ή ή ί φ έ ή θ έ φθ ί έ d-q, ό ί φ έ ό έ ό ί ί ί ή ό φό. ύ. ό 53 ή. Α ή έ ό ό. Α ί ί ή θ έ ό ί,, ί έ ύ ή.,., ί ύ φ

66 ω Π Π χ ω χ ύ φ ύθ ύ θ ί έ ύ ί φ έ ί. φ ό έ ύ έ, φ ό ύ ί έ έ ί ό φ ύ ύ Space Vector Modulation -SVM). Α, έ ή έ έ ό ύ ύ ή. 5.1 ί ή ί ήθ ό έ ό ό έ. ί ύ βί ή ύ έ d-q φ. ό έ β ί ύ ό φέ. ό ί dq ί φ. ύ d q ί ό έ έ ή, ό έ ύ ό ύ dq ύ φ. Αφύ έ ί ύ d q, ί ό ό ή ύ φ έ (4.2). έθ,,, ί ή ό ή, ύ ί, ό, έ q d ί, ί ή. έ q d, ί ί ό ό β έ φ ί ή. β ή έ φ ί έ φθ ί ό έ ύ ί ί look-up tableslut ί ύ β. έ ύ ύ έ ί β ή ύ ύ. β ή θύ έ φό ή ήθ ί ί χή 5.1. έ d54

67 q ί ί [15]. ή.1 : έ φ ί TL ί J έ ή ύ d ή ή, ί ί Te TL B m J Ό έ έ ή έ ύ. ί ό ό ύ ό ί ύ έ m ό ύ ό ί : d m dt (5.1) ή ό βή ό ί. έ =. έ έ ί ύ q d ί ί ύ - όέ ό ή ύ έ, ί ί ί έ έ ί ή ή. ύ ί θ έ ί ί ί 5.1. ί ό ί ί ό ή ί έ ί ί ή ό ύ, ί ή ί ί θ θ ί έ έ ί ί =,. ί. : ή ή ό ή έ Wb) Α ί m ) / έ ύ (rpm) ή (Nm) ύ (kw) 4 0, , /

68 ω 5.2 ί ί ω έ έ - MTPA ί έ φέ ή έ ό έ έ έ, έ έ ί Field Oriented Control - FOC, ή o ό έ Vector Control) [2]. H ό φ έ έ φέ ί ό φ ύ ύ (SVPWM). ή ό φ ό έ ί ό ό. έ ί έ θ ί, ί έ ή, ί έ ί έ [34]. Ό έ ί, ύ ή ί θ ή ή, φ ό έ έ ή ύ TPA). θ ί έ έ ή ύ, ί ό φ d q. Α ί ή. θύ ύ θύ = = έ φ ί ί ί θέ ί έ ό ύ ί ύ PA ί ή ύ φ ό ί.. 2 8( L L ) 2 I 2 pm pm q d a sin 4( Lq Ld ) I a 1 ί έ ή (5.2) φ έ ό ί ύ MTPA ί ό ή θ ό ό ό. έ ή ύ q ί ό έ (4.5). ύ φ ή, ί φύ ή, ύ d q ύ ό έ (4.4), (4.5).. O ό ό ή θ θ ί β βί έ, ί ί ί ί ό ό ό. έ ύ, ή ί ί θ ί, ό ί θ έ έ έθ. έ ί έ. ό φ, έ θ έ φύ έ έ έ. ίθ ό θ ί έ έ ή ύ, βήθ ύ ί ί (LUT). έ, ύ ύ ί, ί έ ό ή, ί έ ή φί χή ( ). χή.2.1) rms ύ έ ή χή..2) ί ί ύ έ ή, MTPA 56

69 ί. Α ό έ = ύ φ ί ί, ή ί, ό ί ή.2.1: ύ ή ή MTPA = ί ύ θύ ί MTPA ί. ί ί ί ί ί ό έ ό β ή ύ ύ ό ί. ή..2: ί ή ή MTPA ί [14],[15]. ί θέ ί [14],[15]. ί β έ έ ό θ ί φ έ ό ύ θ έ φί θ ί θ ή ή ή θ ή ύ. ή ί ί ύ, ί DC ό έ. έ ό φέ ύ ό. ό φ φέ Vdc ί ύ φ ί φέ έ ύ φ ό, έ. Ό ύθ ύ ί ό ί..α ή ί φ : R I s d ό V. ό φέ ί 86.60V φ έ ύ ή ί e Lq I q Rs I q e Ld I d pm Vs 2 2 ί ί, 2 (5.3) Α ό ί ή ί φ έ ό ό ό φ ί. ή ή ύ ύ φ φ ί ί χή... ύ ή ή θ έ έ έ ί [ ], [ ] ό έ. έ ό φέ φ ί ό ό pu, ό ύ φ ί θ ί ό έ έ, ί ύ, ί ί 2070 rpm. 57

70 ή.. : ω ω ή ή ύ [ ],[ ]. Ό ύ ί ό ύ έ β ί ί έ ή ύ (MTPA), ό ί ύ ό ύ ό έ θέ ί (Field Weakening - FW). χή.. φί ί ύ έ φέ ό φέ V ί ύ φ έ ύ φ ί. ή.. : ί ύ ή ύ ή [ ],[ ]. Α ό ύ χή.. ί β ή ί ύ, ή ό φέ ί ό ί ύ q ύ ύ d έ θ ή ύ θύ φέ. έ, ύ θύ ί ό έ = = ύ MTPA ί ί ί ή θ φ ί ύ φ, χή... έ ί ό β ί, θέ ί, έ φ ί ί ό θ φ ί. ό ύ PΑ ί, ί ό ύ φ ί έ ύ ί φ ί 1 pu, ί ύ q d θέ 58

71 ί. ύ q d ί θέ ύ, ί έ ί MTPA ί θέ ί, ί β ό ί ύ ό ί θέ β ύ ό θ β θ ί ύ d MTPA ί. Α ήθ ύ θέ ί, ό έ φύ β έ ύ ί ό. β ή ί ύ έ ό ί ί- ύ. ί,, έ ό ό ό β ή φ d q έ PA ί ί ό ί ύ ή φ ό έ βήθ ί LUT, ί ί β ύ ό έ β ή ί ύ Έ ύ ύ β ό ή.. : ό ύ έ. ύ ό έ ό ύ θύ. έ ή φ έ ύ ύ φ. φ ό έ ό PI ή ί ί ί ό φ. ί έ ό έ ί ό ό β ό ύ, ό φί ό ό ό έ ή χή..2). έ PI, ύ θύ έ 59

72 ω ω ί ή ήθ έθ =. ύθ φ ί ή ό ύ. ό PI φ ό ό Α. ί ό έ ί ό ό ύ, φ ό έ ί ό ή, ί ί ί ό ή ύ θ. ύ έ ίθ ί έ έ ύθ χή... ή. =800. ύ ό ί ί To ό έ, ί ό έ ί ύ θ, ί έ ό έ ό ί ί έ έθ ί =. β ό έ ύ θ ί ί ό SVPWM ό φ έ θ ί ί =. ό φ ί έ ί. ί έ έ β έ. 5.3 έ Α ό ί έ φ ί ύθ ί ή β β έ β β ή ή ί ό φ ί = ή φ _. ή φ β ό _ = =. ί β β ή =. ί, ό ί ή έ = = _ =, φ ί ό = χή.. ό ύ q β. Ό φί χή 5.3.1, ί ύ β φ _ =. ό =., ό =. ί ύ φ. Α. ύ ί ±.035 Α. =. β ή φ ό _ = Nm _ = Nm ό β ύ φ, ό _ =. _ =.. ή β ί, ύ β ό ό. ύ ί ί φ ί A =.. έ ί ±.08 Α. =. β φ ί ό =2 m =4 m ό έ, ί β ή ύ, φύ ί έ ή, ό ή ί θ ή ή ύ β έ φ ί. 60

73 Ό ό ύ, ύ ό ύ θύ d-. ί ύ θύ β φ ό. ί ύ φ. Α =.. H ί ί ±. Α. =., ό ί β β ή ή φ, ί ό ύ θύ β έ φ ί ί. ό. 73 sec, ί ύ ί. =.. ί ί ±. Α. έ ό ήθ ύ έ ύ θύ ί ί β ή β β ή ή φ ί ί =.. ή.. :Α ό ή.. :Α ό ύ q. ύ d. χή.. ό ή, ό ή ό, ί ό ή ύ. ί ή β ή φ, ί ί Nm, =.. ί ύ =. ί φ. Nm. =. ί β β ή ή φ ύ ό ή β, ί ί m, =. ύ ί ί φ =.. έ, =. ί β β ή φ ί ύ ό ή ό ή β ή. χή.. ό ύ. Ό ί ί ύ =., ή ή φ, ύ ύ. έ =. φ ί β έ θέ ί ύ ό ύ θ ί ύ βί. έ χή.. φί β ή φ ύ ύ 61 β έ ό ή φ ό

74 . ω ή.. :Α ό β φ έ θ ή. ή.. :Α ό ή.. :Α ό Α ω φ ύ ύ ό. ύ. ύ φ ύ ύ φ ήθ ί FFT analysis Matlab/Simulink. Α ύ φ a ύ 1 ί θ ό z. H ό ή ί θ ή ί ή φέ ό. χή ύ ί ή, ί θ ί. χή.. φί έ φ ό ύ χή.. φί έ φ. έ ύ ύ ό ό ό ί έ έ ί ό φ έ. Α ό ί ί ό φ 62

75 ύ ό ί ί THD=2.11%. έ ό ή.... ί ό ί β ί ό ί 6KHz. έ, βήθ ί ή ύ ό ί = ή.. : ή.. :Α ή.. :Α ύ ό φ ύ 63. ύ. φ.

76 5.3.3 β βί ω ω θέ ί έ ί έ θέ ί, ί ί ή ή φ ή φ ί Π θ ί ύ ή ύ έ φέ. o ή φί ό ύ q. ί ύ θύ T=. se ύ φ. A,. 36sec β φ A. έ ί ύ ό ί ±. 5A. Ό ύ d ί ό. 2 sec ύ Α β φ (26,36A). sec. ύ θύ ί ±1.3 A. ή ύ ό ή ύ. 5. sec,. se ή β φ. ή ί ±.55. ή.... β ό ύ ύ ί. ί ό. se ύ φ. ή.. ί ό ί β ή ί θ ί ί β ή θ ί ύ. ή.. ί ό ύ ί ί θ ή ύ ί. ύ φ ή έ έ έ θ θέ ί ή ό, θ ή ύ. ή..9: Α ό ή.3.10 : Α ό ύ q. 64 ύ d.

77 ή.3.11: Α ό ή Α : Α ό ή. ύ, β Α ό ύ. θ ή ύ. ή.. φί φ ύ ό έφ θ φέ ό ί zθ ό. ή, β ί θέ ί ύ ί ή O ή ό φ ί ί THD=2.01%. έ, βήθ ί ή ύ ί =.. ό ί ί ό ό έ ή έ θέ ί ό β ή ί ί ύ ί, ί β ή ή ύ. ή.. ύ ή ύ ή ύ έ ύ ό έ έ ί [ ], [ ] ό έ. Α ό ύ έ ύ ό ή ύ έ θ ό, θ ό φ ί, ό έ β ί θ ή ή, ό έ έ θ θ ή ύ ό ί ύ ή ύ. 65

78 ω ή..13 : ω ή.3.14 : Α ή.3.15 : Α 66 ύ ό. φ ύ ύ. φ.

79 ή.. : ή ύ 67 ή ύ [ ],[ ].

80 6.1 χ φή Π Π β βί έ έ ί ήθ, ήθ ό [29], [30] έ ή, ί ύ ί ί χή.. ί ό ύ έ. ί έ ί ί ό έ έ. ύ ί ύ ύ. ύ ί έ, ή έ ί ό ί ό, ί ί ί ύ ί θ ί θ φ ή έ, ό ύ ύ. ύ έ ύ BNC connectors έ ή έ έ ύ ύ ή ό ύ, έ έ. ή. ό έ ύ 68 [ ]. : έ,

81 έ έ ί ή ί έ β : ή ί, ί έ, β ί ύ φ ύ έ ή DSP), ό composer studio Texas Instruments, ό Matlab/Simulink έ ύ. ύ έ ύ έ. ί ή έ ύθ ύ. S320F Texas Instruments. έ φό Code ί ί θ ί φ ύ β ό ή έ ό ό ύ. ύ ύ 6.2 β ύ ύ ί ύ ή φ έ έφ ύ ύ SEMiX202GB12E4s. ή ί έ Έ ύ AC. ύ ύ DC. ύ φ ί ό ί έ φ ό ό ό DC ύ ή ή έ. ύ AC/DC. φή ό ί ό: IGBTs ό, skyper 32pro adapter board.. ύ. θ έφ. έ έ, ή ύ ύ θ ή έ, ή, C ή φ ό β ύ. φέ ή ή έ J-Tag ί. ή έ, β ό ύ ύ, φύ ύ ί ό β ί έ έ θύ ή έ φί β έ ί φέ ύ. 69 ή, έ έ ό ύ ή.

82 6.2.1 χ Π φ ό ή.. : φ ό DSP ή ί ί θ ί έ θύ ί : Π ή ή ή ή F F φό e)dsp F S320F2812 [27] ί ή ύ ύ έ φ έ έ. S320F2812 έ ezdsp F2812 Spectrum Digital ί έ ύ J-Tag. β ό ί ή MHz(cycle time of 6.67ns) CPU 32 bit, Harvard έ έ ή RAM έ έ ή Flash 12 bit ADC,, 25 z ό ί έ ή ί έ ό ί έ ή. έ έ χή ί β ύ. ό έ ί :. ί θέ P1 : J-Tag interface P : ύ έ P3 : θύ P4/P8/P7: φ έ ί /έ P5/P9 : Α φή P6 : ύ φ ί βύ ύ [23]. 70 έ έ φ

83 ή..2 έ έ φ φό ezdsp. O DSP ή βί ί ό «ί ό» Event Manager Modules A-B ί ύ έ ή έ ύ ύ ί. έ φή ή έ φ [22]. Event Manager έ έ ύ φ ή ί, φ έ έ. Event Manager β ύ ύ έ ό (timers-gp), PWM, capture units, quadrature-encoder pulse (QEP). χή ό φ «ί ό» EVA EVB. ή.. : ό φ 71 Event Manager, EVA-EVB

84 χ Manager Π Π φ έ ό β έ ήθ ύ η έ φ έ ί: ί vent ό (Timer module) O TMS320F θέ έ timers ( ύ θ Event Manager, timers 1 / 2 EVA timers 3 / 4 EVB), ί ί ί φ έ έ. έ ί ί έ ή έ ίβ -bit. ό ή ή, ή θέ έ timers, ί θ ή, θ ό ί ύ έ έ ό. θ ή ί β ό time base έ ό ί έ έ. ί έ β ό θ ύ έ ό β έ ί έ ί. έ ό ί έ registers ό. O TMS320F θέ timers ίβ -bit ί ό timer ί 16 ό ή ύ ύ, ό έ. ό φ η ύ PWM) Έ PWM ή ί θί β ό ύ. ί έ έ ί έ έ ό θ ί. Αύ έ ί PWM ί ή ί φέ carrier. ύ PWM θ ί φ ό ό ό ύ φ θί θ, ί ή ό φ. έ ύ έ, PWM ή ύ έ ό ή ή βέ ί ί φέ θ ό ύ θ ή έ ί. ή ό φ θ ό έ φέ ί έ θ ή ύ ή. ή ί ή ή ύ ί ί ή ό φ. ό ή ό φ ί ύ ό ό ό φέ ή. θύ PWM ή ή έ ή ό (timer) ί θ β έ ό ί PWM ί. έ ί έ ή register ύ, ί έ ή ό φ. ή ύ, ί ή ή ό ό έ έ ί ί βί β ό low high ή ί φ έ ί ή ύ. Ό β ί ύ φ έ ύ ί ί ή ό PWM ί, ό βί ό β έ. ό ό ί έ ό έ ί ή ί ή έ ή ύ. Α ή ί β θ ί φ έ έ ύ έ 72

85 ή ύ. έ έ φ ύ ύ β ί φ φέ, ύ PWM, ή (dead-band unit) θ έ ύ ή ό βέ β ί ί έφ. ό ή ή θέ έ ό O TMS320F θέ ύ - ό ό φ ύ. θ ί ί ή ύ ύ ύ. PWM ί timers ή PWM έ timer 1 VA timer 3 VB. έ TMS320F2812 θέ ί SVPWM. ί ύ ή ηφ ό ADC) TMS320F θέ ή ύ ή φ ό [24] έ θ event manager. O ύ ύ θύ. Α ύ ADC ό, ό ή ADC ό ύ sequencer. ί ύ έ ί ό φί ί. ί ή ό φ ADC έ β β θ ί ό ή έ ί ί ή ό, φ έ φ θ ί φ έ ό ό «sample and hold». έ ή έ ύ έ, θ ύ ύ ό έ έ ύ ή ή ί, ό ύ ύ φ. ΑDC ί ή ό ύ φύ έ ή ύ. ή θ ύ θ ί έ ή. θ έ ίβ (resolution) 12-bit ό ί MHz. H ί θ ύ ή έ ί -3V. ό ό ΑDC ί : ηφ ί Ν 40λ5 ΝΕ ό υν γ 3 έ ό ίβ - it ί έ θ ί ί. Ν, η ADCδτ (6.1) ή 212-1=4095. ADCLO RTDX (Real Time Data Exchange) O TMS320F ί ή έ ό ό. ί RTDX [26] ί ό ή ή έ ό ή, ή φ ή. έ ύ ύ ό host computer ό DSP ή (target 73

86 χ Π Π system) ί ό φ ή. RTDX ί ύ ή ί έ, ί ό ό β έ έ ό, ύ ό ό ή ί έ θύ έ ή έ. Α η έ. ό Simulink έ ό ίθ φ έθ, έ o- blocks). ί έ ήθ β Matlab/Simulink ββ θή Texas Instrument C2000/C281x Optimization/IQ math DMC. ββ θή έ ί φ έ ί έ ή. ί ό ή DSP ί έ β Code Composer Studio. ό Code Composer Studio ί ή ό ύ Simulink ό ί έ, ύ C. έ, ό β ί ββ θή IQ ath DMC ί θ ί assembly ί ύ ό. C θ assembly ό Simulink έ ί θέ Code Composer Studio ί ί θ ί φ θ ί έ DSP ή Αθ ή θέ θ ή Α ίηη έ ηη (QEP) module). ύ (Capture (CAP) and Quadrature Encoder Pulse ί έ (QEP) [25] ί θ ί φή έ όή φό θ ή θέ linear or rotary incremental encoder έ ή φ ί θέ, ύθ ύ φό ή. θέ, ί έ ί έ έ φέ, ό ή Α ό ί θ ί φέ έ ή έφ ί. έ θί ή : Έ ό LED β ί ό ί ό ί β ί έ θ ή - έ φ ό ό β φ ό ό. ό ί έφ, έ θ ή ύ έ. έ ί ύ θ ό ύ φή. έ ύ ί ί ί έ ό φή ί index ό ό ί ί φ ί ό θέ ή. έ ύ β φ ί ύθ, ί έ ύ ύ- έ φ ό ί θ ί έ θέ 74

87 έ έ ί ί έ ό. Α ό ύ θ ή quadrature encoder ύ ή QEPA, QEPB θ ή index QEPI χή ό encoders ύθ ί ί ύθ ί ή QEPA ί ή QEPB. encoder φή φή ή ί φ έ φέ. encoder ί έ φ ή ί RU1052, ί έ ί, έ ή index ί θ ί θ έ έ ή. ή..4 Αθ ή έ ή TMS320F2812 θέ έ ί, θ Event Manager, QEP module A. β ό ή ί ό timer 2 QEP β ί EVA ό timer 4 QEP β ί EVB. O ή ί ύ έ ύ ό ό ί ό QEP ί έ φ έ ύ ό ό θ ύ. ή ί timer 2 ή timer 4 ό έ. ί ί ή θ ί QEP. φό έ φύ ή ό έ QEPA QEPB ό έ έ ή counts) ό ή φή. Ό φθ ί ή QEPI ί ό έ θ ί φή ό ή ί. ή ί φ ό ύ έ ί ή, fe 2 f m ί. ί ό Αθη ή ί QEP έ ό ό έ ύ e 2 m ί timer ό έ. ύ ύ β ί έ θύ ό LA 100-P/SP13 ί LEM ί ύ ή έ έ β ό ό ό 75 ύ έ ή ή ί ή ύ. ό ό ί έ ή

88 ό χ Π ί ί : ό ύ Π ί ό DSP. β ύ rms, I PN ύ ύ ί 100 A. ύ, I PM θ ί ό A. φ ί V. Α ί ό RM. ό ύ ύ rms, 100 ma. ή ί :. ύ φ ί ό ή έ έ ί IP ί, φ ί Vs 15V ί ύ ί RM 50 θ ί. ή +15V RM Is LA 100-P/SP13 0V -15V ή..5 Αθ ή I P 60 A έ φ ή έ. β ύ ύ φέ θ ί ί έ έ ύ Α θ ί 3V. 3V β ί ό ό ή, φύ ή έ έ V ί ό. Ό θ φ θ ί έ ύ έ έ θ ή ύ ί ό ί ή. ί έ Ό φέ θ ί ύ ί. ύ ίβ ή, θ ό ύ ή ή έ V, έ βθ ί ί ή. Ό έ θ ί έ ή DSP έ bit Α/D έ, ί ό -3V ί έ ί. ύ ί ί ή βθ ί χή ύ ό ί ί ί ί ί : 76

89 Α ό ή ό : ό ή ό ί ύ ό θ buffer ί έ ί φ ί ό ύ ή. ί ή θέ ή : ό ή, ί ί φ ύ ύ ί έ ύ β έ θ ί έ ί ή ί ή ό. ί offset: ί ή θέ ή ό ί έ ύ ύ ί έ offset ή ό. Ό φέ θ έ ύ έ έ ό Α ί 3V. ή έ ί ό ό θ έ έ ό έ 3V ί θ ή ί offset 1.5V ή ί θ ί έ β ή ί. ό ή ί : έ ή έ ό ό θ buffer ί ή ό Zener θ ό ί 3V. ή..6 ύ φή 6.3 ί έ [30]. ύ ύ ύ ί ό φ ί ή. ύ β ί ύ ή φ ί φ ί ί ύ ό ό έ ύ (IGBTs). ό ί έ IGBTs έ ύ φ έ έφ. ύ ύ DC ύ ί έφ ύ θύ ύ ό DC ύ. έ ό ύ ύ φ φ έ. ή έ DC ύ έ AC ί ή. φ ό έ ΑC-DC-AC ύ 77 back-to-back.

90 χ Π Π ύ φ ύ φ ί, ύ έ ό. ί φ ό φέ, έ Α ό έ έ, φ ύ φ ί ύ έ ί έ.,. έ ή ί ύ ί έ ό ύ IGBTs ύ έ θ ί ό θ ή θ ί ύ C. ύ έ ό έ - ύ ό ύ έ Α. έ, έ θ ί έ ό ί ί ό ό β ύ. ί ό θέ. έ dead time. s. Αφ ί ή AC-DC. Α ό ό ύ AC. ή ή Halt. ή halt ί έ ή ό ύθ ίθ ή ό ό. φή Η 6.4 ή ύ ό έ IGB s V έ ί : ό DSP ό ή ί ί έ ύ, ή ί ύ ί, έ ό, έ ύ ή βή, ί ύ ό φ ί έ ί έ (VI). ύ φέ ό ί. ί. η η ή ό ή / (mm) ή 105/180 ό / Αύ 4/36 Α ί έ / ή mm) 53.02/0.9 ή η /2η η ή η mm) 17.1/33.5 η /2η η ή η mm) 4.87/1.4 ή ύ / mm) ή 23.19/4 η ό η ύ η ή 0.51 έ(wb)

91 Α ί η / φ m 22.7 έ η ύ η (rpm) 2100 / 5600 ή (Nm) 45 ύ (kw) 10 έ η θ η / έ η ί ( C) 150/180 η η ή ί η φό ήθ ή ύ ύ ί ή, ό έ έ ό ύ. έ ί KW rpm. β ή έ ή ή ό θ ί θ ό φ ί. έβ θ φέ ί φέ ή ύ ύ ί έ θ ό. Αθη ή ή έ ή ήθ β ί θ ή ή ί : ή : m έ ύ DC ό HBM T22. T ό : V ό : 8 ma φ ί : ύ. έ V ί έ ό ή ί έ. ή, θ ή ή θ. :<. Α ήθ β ή ήθ 79 β βί ί φό

92 χ Π ή. : ί 6.5 έ Π ή ή έ. ί ύ ό φ βή βή ί έ έ ί φέ ό έ έ ί. ί ή Α, ήθ ό έ ό ή έ θ θ ί έ, έ ί ί έ ί θό β έ ή ό. έ DSP ή ί ό ό ί ύ, ό ύ φ ύ ί φ ί έ, θ ί ό ό έ ύ φ, ό φ έ. θέ ί έ ή, φύ θέ ί, έ έ ί φή έ ί ί έ φ. ό, ί φί ίθ. ό ό ί ί ί ί φ ό Α φ ί έ ί ί KHz Hz. ή ή βί ί ί ί. έ, φέ ό ή ό ύ DC ήθ ό ή ύ ί έ ή ό φ SVM ό- ή RAM, φύ ύ ό φ ί. Α, ό φ SVM) ό ό φ ί. έ ήθ ί ί β έ ί ί ί, έ ύ θ φ φέ. O 80

93 ήθ ί ή,, id _ ref ό ί ύ φ έ ή φ β iq _ ref iq _ ref id _ ref. έ ό rtdx ί. Ό έ ό ί ύ ό ί ί ύ θ ύ φή bit fixed point signed integer. φό F2812 ί έ -bit fixed point ή ό ύ έ Simulink ί ί fixdt(1,32,14). θ ό θ ί θ ό ί έ ή ό, θέ ί έ θ ό θέ ί ό θ ό. ί θ ό ί ή έ ί θ ό ί ή έ ύ έ θ ύ. ύ έ ί ί ± =± ίβ ύ θ ύ ί =.. έ έ έ θ ί ό ύ ί ί ό έ έ. Αφύ β ύ φ έ, ί ό ί φ έ ί φ ύ Park ί ί SVM ό PWM. ή ί ί ί φ ό Park ί ό ύ, ή φό ό ή ύ ύ, ό encoder ί θ έ έ ή ή ό θ ί ί φή. ό ύ θ ή ί ό ή ό ί ήθ ό ή ύ ό ί. θ θ d φ a ή d ή φ a ί ύ ύθ έ ί φ ί θ ί ύ έ ή, φ ί θή ί. ό ή ύ θ ή ή έ, ήθ ί θ ύ έθ. Ό φ ύ ί ό ί ό ί έφ. ί ύ ύ ί έ έ έ έ ή. Α ό ό ί θέ έ ί ό ί. d ί έ έ, θ ί d φ a ί έ ύ ί ί έ. Ό ή έφ ό, ό ί ί έ φ φ έ έ. ί ί, έ ί ό ί ί έ έ έ. φ a ί φ, ή φ β ί ί ί. H ή ί βήθ DC ή ί έ, φ 81

94 χ Π Π έ ί φ a. έ έ θ ή LV 25-P ί LEM.T θ ή ί : V V ύ έ ό ύ ύ rms I PN ό ύ ύ I SN 10mA 25mA φ ί V ό ύ : ή έ ήθ ύ ό ό θ ή έ φύ ή ό ύ ί ή, θ ADC DSP ή. ό έ θέ έ έ encoder έ ή QEP ή, θ ύ ύ ί ί έ ό έ θέ έ. ό ή έ θέ θ ύ ό ή, ύ θύ φ ό θ ό ύ Code Composer. ή φί ό έ θ ί ί ύ ί ή. ό έ ή β βθ ό ίό ή θέ έ ί, έ ί έ ί έ index έ ί ή, ή θέ έ. ή ί θ ό β ό β code composer ό ή θέ. ί ύ έ d φ a ύ ή ή. θ 82 ό -Η β ή ή ί ή έ ό έ ύ έ, ό

95 έ φ θ ί, ί Α ί 3V ό θ ή ύ. Α ό ύ ύ θ ί ό ί ή ό έ V έ ADC ή, ό ύ ύ ί ό - έ. ύ ύ ί ύ φό ί φ ί β έ Iq d. ί ή ήθ rtdx ί DSP ή ό φ ί ί, ί ί β έ ό - έ m φύ έ έ ή ύ Α ύ. ί φ έ ό έ έ έ ί ύ φ, ί φ ί ί ύ ύ. ύ φ ή, έ ύ ί έ έ έθ φ ί, ό ίθ ό ή ύ. H ύ ί ί ύ ί (LUT) ό ί, έ ή έ φ q d φ MTPA ί έ. H ί ύ ί ή ό ή, ή ή φ. έ θ ί ί ύ φ q d ί ή ί ύ ύ q d ύ ό PI. Ό θ ί ό ί ί ή έ θ ί ί ί ό ί β ή ύ. η ί ηη ύ φ ή ήθ έ ί ή. θ ί έ ί έ ί ί ή ί ί έ ή θέ έ ό έ β ύ ί. ό ό β ί ί ό θ ί έ ύ β ό βήθ φ ί ύ., ό β ί ί ή θέ β ό ί ί ό θ ί ό ή ί ή ό ί. Ό ύ ή ύ έ βί έ ύ β ό ή ή θέ β ό θ ή θέ ή. O ό ί ή ί ί θ ή θέ ύ έ ύ ί φ έ. θ ή ί ύ φ ή ύ ό ό KHz ( ό ) ό έφ ύ ό rpm. Α ό βί ί ό ί rpm φή ί. sec, έ ό φ ύ ή encoder ( ύ counts φή) ί ό ό ό ( ό ί έ θέ ί ύ ό ί ) ύ ό rpm. PWM ί ή θέ ί ί θ έ. 83

96 χ ηφ Π ίηη PI Π ή φ PID ό ή ήθ φ ί ό. έ ήθ ό έ φ ή φ ό PI ή, ή ί ό. φ ί έ ί φ ί PI ή. ύ φ ή ί φ ό ή ί ό ββ θή Texas Instrument C2000/C281x Processors/ Optimization/ C28x DMC. ή ό ί έ -bit φ ό ή έ έ έ ίό ί ί ί έ PI ή ύ φ. έ ό έ ό PI ή, ί ί ό έ ό PI ή ί ί θ ί έ έ βέ ί ή. φ ί ί ή ί ό ί : u presat t u p t ui t Ό ί (6.2) ί έ PI ό, ό ό ί ύ : ί ό ό u p t Pe t (6.3) t K ui t p e( ) K c u ( ) u presat ( ) dt T 0 i (6.4) ί έ ό ί ό θ ό ή ό ί ί ό ή. ί ή ύ ί ό ή ί ί : To u p [n] K p e[n] (6.5) ui [n] ui [n 1] K p Ki e[n] K c u[n 1] u presat [n 1] (6.6) u presat [n] u p [n] ui [n] (6.7) u[n] SAT u presat [n] (6.8) ύθ ή ήθ έ έ έ φ έ ύ ό έ ό ό ίθ ί έ ύ ό. ό έ φ ύ ή ί ί =., = έ ή. 84 έ φ έ.. =. ύ ό ήθ έ ή.

97 ύθ ύ ήθ έ. χή.. φί ύ φ ή. έ ή ύ ύ θ ί V. ή φ ί ό rtdx ί ί ί Te _ ref 10 Nm. Ό φί ό χή rms ύ ί 17.8 Α ί ύ MTPA ί ί Nm ό φί χή... έ ί β ή έ ή ύ ύ ό V V ό ό ί ί ή φ ί ό. ύ ό ό ύ β ή φί χή... ό ή β ή ύ ό έ ή ί ή ύ ό ό, β ύ ό rpm rpm. ή.. : έ ό φ ή φή, φ ό ύ ί ύ έ. φή ή.. : έ ό φ ή φή, φ ό ύ ί ύ έ. φή. έ, ό ή ύ ύ θύ ί έ C θ ύ ύ ί ό θύ έ ύ Code Co pose. ύ d q ό ή ύ ό ί, 85

98 χ Π Π ί έ θ ί ό φ ή Nm. ή ή φ ύ ό ό ύ φ θύ ί Α. Α ί έ έ φ έ ύ ί Α, ί.124. q d ί. Ό ί ό ή, ύ έ q d ί θ έ έ, β β θό ό Park. ύ ύ ό έ β φ ύθ φ ί ή έ ό. ή.. : ύ ύ q. ή.. β : ύ ύ d. 86

99 Π Π ω Π χ ό φ, έ ύ έ ήθ DC ό φέ V. ό έ θ ί V ί ό ί ί θέ ί έ φέ. ό ύ φ β έ, ό ή ί, β β ή ή φ β ή φ ί. έ έ ί β έ, ί ί έ. Α ί θ ί ό έ ί έ θ ί ί έ ό ό ή. H ή ήθ έ ί ί ή ί ί θ θ ί έ έ ί ί =,. φ ί ήθ ή DC, ό έ έ ό ύ. έ, ή φ ί ί θ ό β ύ, ό φ ί ό έ ί ί φ ί θ ί θ ό. Α ή φ ί φ ί ύ ή φύ έ ή ί ί θ ό ύ ή ό β έ φ ί. έ, ύ έ β ί ή, ό ό ό β β ή ή φ, φ ί ί θ ό. έ θ ί ό ή φ ί φ ί ί ύ έ ό. έ, φ ό ήθ ό ή ύ έ ό ύ Α. 87

100 Π ω χ Α ί έ ύ θ ή ή ή 1) χή. ύ ό ύ φ a ί ή. φ ή ί ό rtdx ί, ύ ή ό _ = Nm έ _ = Nm βή ύ m ί ί rtdx έ matlab ί ). ί ί ή ί ύ ύ. H φή φ ί φή ύ. χή. φί ύ ί ήθ ί ί ί ό ί χή. ) χή. β ί ύ έ ό έ ί ί β ή. ή. : Α ό ύ ή ό ό _ = έ _ = ή. :Α ό φ ύ ί ή βή ύ. ύ ί, ό ί. 88 β ή Π se., (β) ό

101 ύ ό ύ ί A ί,2 Α ί, ό ή φί ό ί ή ύ, φύ έ ή ύ β ί έ ί έ ή ύ. Α ό ό ύ ί φ ή ύ ύ. φ ό ύ χή.. β, β ό φ ύ ή φ ί έ ί ή φ ί. H φ ύ φ ί έ ί έ έ έ φ ί ό ύ. ό ύ ό φ ί ί ή ί ή ή ί θ ή ύ ή ό β ή φ ί. Α ό ό ύ ήθ ό ί ύ ί ό. sec ί ό. sec. έ, ί ό ύ ήθ ί ό ύ φ a β έ έ έ ί ί ί. φ ί ί φ ί θ β βί ί.ό ήθ θ ή ί ή ύ ό rpm ίβ, ί β ή θέ ό έ ή ύ ό ή rpm ό β ή θέ ό θ ή θέ. ό ό β ή θέ ό 0,3 Hz β βό θέ έ ί ύ φ θ ύ ύ. Α ό ό βί ό ό, έ ή ή ύ rpm. 2) έ έ ό ή φ ό έ Nm χή.. ή. ί ό Π ί ή ύ βή.3125 sec. T έ έ Π βή. se. ή φ έ ό ί ύ ήθ ί έ A. ή β ή ή φ έ, 89

102 Π ω χ θ έ ύ θ ί β ή ί, φ ύ φ q d ί ό ό. φ ή ί ί PI ό ί ό ύ ί ύ ύ ό έ έ όβ ό ή. ό ί ύ ύ ί φ ί β βό θέ ό ό ή ί ύ ό rpm, ό ήθ έ ί β ή. : ή. :Α ό φ ύ ί β ή όβ ή ί ό Π ύ ί, ό ί. Nm., (β) ό χή. φί ύ φ a ί ή β β ή ό _ = Nm _ = Nm. β ή ί ί ή ό φί ό ό ύ ί ό ί. β έ ί φ ό ί ό βέ ό ί ή ί ό ή ί ή φ ί ή ό rpm, ό 90

103 ή ί θ ί β βό θέ ί. χή 7.5. β ί ύ ό ύ ύ ί ή ί β ύ ή φ ύ έ ό ί ί. ί ή ήθ ό ό ί β ύ ί.06sec ί. sec ί. ύ β ί ί β έ ύ έ ό έ ί ό φ ί θ ί έ. έ ύ ή φ m ύ Α ό ί ό ί β ή ή- ό Α ύ β ί ό ί ή ί 6Nm έφ rpm. ί β β ή ό m Nm β ό φ ύ. έ χή.. ή 7.7 φί ό ύ ήθ β ί χή. β ί ό ύ έ ό έ ί ί β ή. Ό φί ό ύ ί, θ ί θ ί έ φύ ύ ό ί έ ή θ ί έ ί φ, ί. έ ύ β ό Α Α β β ό έ θ ί ί έ ή ύ. ύ β ό rpm rpm. έ, ό ύ β ύ ήθ 0,032sec ί 0,022 sec ί. ή. : Α ό ύ ί φή β β ή ή ό _ = 91 έ _ = φή

104 Π ω ή. ό :Α ό χ φ ύ ύ β β ή, (β) ό ί. ή, ό η η ό ή ί έ φ ό ή, φ ύ DC ί φέ ί, ί ό ύ έ θ ί ή φ Nm θ έ φέ. rms ύ ί. A. ό 16.28Hz, ή έφ rpm. ή ύ ί ±0.7A η ±. Νm. ή. : έ ύ φ a β 92 ή DC ύ, ό έφ ί ύ.

105 ό fourier ή fft matlab, β ί φ χή.. ό φ έ ύ θ φή ύ ύ ί ύ ί matlab. ί ύ ί : signal=sig; figure; plot(signal); Fs = 10000; % Sampling frequency T = 1/Fs; % Sampling period % Length of signal L = length(signal); t = (0:L-1)*T; Y = fft(signal); P=Y(1:L/2+1); P2 = abs(y/l); P1 = P2(1:L/2+1); P1(2:end-1) = 2*P1(2:end-1); f = Fs*(0:(L/2))/L; figure; bar(f,p1); f0=angle(p); Αφύ ί θ φ ή ό ί ή ί ί ό φ ό ή θ ύ β ή signal), matlab, ό ί P f0 ύ, β ί έ ί ί. Α ό φ ύ ί ό έ έ ό έ ύ ό o ή ό φ ύ ί =. %. ή ό φ ύ ό θ ή έ ύ ύ φ ή ό φ θ θ ί, ό ύ ό ό φ. έ, ό ό ί ί φ φ ύ, ί έ ί ί φ=. νε ν ε ε ύ ε ν Ι=.. ή. :Α ί, Α φ ύ φ. ύ, β Α H ό ό ή φ ί m ύ φή rpm, ό. sec β ό έ ί 93

106 Π ω χ ύ ί ό χή.. ό ό ύ φί. Α ό φ ύ ί ό έ ήθ ό έ ί ό ή ύ ί ί =. % ύ έ ό ί ή. (β) fourier β χή. β ύ ό έ ό ύ ό φ ή ύ Ι=..H ί ±, Α. :Α ί, ( ύ ό, φ ύ ύ, ( φ. ύ ή χή 7.11 (a β ύ ό ύ ή ό ή ό φ ί ύ ή ό m. m βή.7 sec. έ β ί ύ β ό ό έ. H ύ ύ ί φ ή ό ύ ό ύ έ ύ ήθ ό rpm rpm. Α ό ύ ύ ό ύ β ήθ ό Α,. A. ύ ό ύ ή έ ό ή θή ύ ή φ ό φί ό ύ ή χή. β. Α ό έ ή ί ό ό ή ί. sec θ β ύ ή ήθ ό ύ ή θ ή φύ ή ±1.2 Nm ή 94

107 ήθ ±. Nm, ό φ ί ί ή. ή. :Α ό ί ύ ή ύ ή ό (a ό ύ, β ό ή. ί, ό η η ή. ί :Α ό _ φ ύ =. Νm φί ί, ύ ό, β ύ, φ. ύ, ό χή 7.12(a) ό 95 ί ή ύ έ ή

108 Π ω χ θ ή ύ rpm (21,7Hz ό, ή. β φί ό ό ύ. ύ ί. Α, ύ DC ή ήθ. Α ύ ό ή ήθ W. H ύ ήθ ±0.45Α. ύ φ ύ ί ό φ ύ β. Α ό ί ή ό φ ό ί =, % ή ύ ί =. 5. χή. ) φ. ί ό φ έ φ έ έ ύ ό ό ό ή ό _ - ύ = 780 rpm. χή 7.13 ύ ό φ _ = χή. έ ί. ή. ή. 14: ύ ί έ ή : ύ ύ ό ή ύ ή. ή ό m ί. έ θ ί έ ή ύ ύ ή φ ί φέ. έφ rpm. ί έ 96

109 ί ό ή ύ έ θ ύ. έ, ύ φ ί β ί ύ έ φή ύ ή, ύ φ έ ό ό, ί ί. Nm ήθ ± m ύ ό. ή χή.. β φί έ ύ ή β ί ί β β ή ί ή ό _ = _ =.. Ό φί ή rms ύ β ό. A. A ύ ή β ό.. m. ί ή β sec ό sec ί ύ 16.7Nm. H ή ύ ή ήθ ±. m. ό ή, ύ έ ύ έ ή. έ, ό χή. φί ό ύ ό ό ή β ή φ. H ύ β ό.02sec. H ύ β ήθ ό rpm rpm ό. sec. ή. :Α ό ύ ή β ύ ή ό (a ό ύ, β ό ή. ή ύ ή ί ί β. 97 έ ί ί, ό έ ή ύ

110 Π ω β, ύ χ. έ ή β β ό rpm ή. :Α ό ύ ή β ύ ή ό ί ), (a ό ύ, β ό ή. Α 7.2 sec ύ ή ί ύ m. ή ί ±, Nm. H rpm se ό. sec. έ θ ή ύ έ ί θέ ί θ ί έ ή ύ ύ, έ θ ί φ ί θύ φέ φ ύ. Ό ί ύ ό φέ V ί ό ήθ DC φέ, ύ, ό ί β ό ί MTPA ί θέ ί, ί ό έ rpm. Ό έ έ θέ ί ό, ό DC ό θ ί ύ ί έ ή έ ύ., θ ή ή ύ ή φ ί ί ύ ή ή ό ύ, θέ ί ύ ή φ ύ) ί ύ ή, ύ ή ί ό ό ή φ, ύ φ φή ύ ή φ ή. Α ύ ή θή ύ ό ύ ή ύ ί ό DC, έ β ί ύ έ ό ύ ύ. ί ί ί ή 98

111 ή ίθ ή ό ή ύ ύ d-. έ, έ θ ή, ύ ύ ή έ θ ή ) ό ή ό _ =, - ύ rpm. Α ύ έ ή ύ ύ θ ί 30V. Α ί ή φ ή ί ί _ =.. ύ ί ύ ό, ό ή DC ύ ό ί ή. rms ύ ί A, o έφ rpm. ή ό ί ό ό ί ί. m DC ύ ί. A. H ύ ό ί ί W. ί ό ή ί ό ό ή φ έ έ έ θ θέ ί. ύ ύ ί ό ή έ ό έ ύ ή έ ή ήθ ±. m. ή. ) φ ύ ύ ή. ό έ ό ό θ ό ύ ί. ύ φ ήθ β ί ύ έ ύ. έ ή ό φ ήθ =, %. έ, ύ ί ±0.85 Α. ή. : έ ύ φ a β 99 ή DC ύ.

112 Π ω χ ή. ή. :Α φ ύ φ ύ ύ ό ό θ έ έ. Α 2) :Α ή ό ύ ί -Α. ί ό ή ύ ύ V θύ ό ό φέ. _ =, - ύ ύ rpm. χή 7.17(a),(β) ί ύ ό, ή DC ύ ή ί ό ό ή φ ί _ =. ύ ί 1800 rpm. O έ β ί θέ ί. ύ ή ί. m ί ό ό ή φ, ί φ έ ό ύ φ, ή φ ή έ θ ή, ό ό ή β β ό έ ύ φ ί ή. H rms ύ ί. A, ί ό ί ή ό ί ύ ύ ύ έ ό θ ό. ό ό ί ό ή ί ύ ί ό ό q d ί PA ί ύθ ό ύ q ό φί ό ί ή ή, ό ύ d. ύ DC ί. Α ύ ό ή ί W. 100

113 ό ί ί ί ό ό έ ύ, ί ό ή ύ ί. Α ό ί βήθ ύ όθ ή... ί φί ό ύ ί ό d ό ί ύ ή ύ ί ί ό ό ό. φ ύ φί χή.. β.α ό fourier φή ύ ί ό ή ύ ί =. ή ό φ ύ ί =, %. ί ό SVM ό φ έ έ ό. ύ ί ±0,805 Α ή ±0.8 m. ή. ή. :Α : έ ύ φ a β ί, φ ύ φ. 101 ή DC ύ. ύ, β

114 Π 3) ω ή ό χ, - ύ = _ rpm. Α ή φ ό. Π. m β ό ί χή χή 7.19 (a), β. ) φί φ φ ό ύ, ή ύ DC έ ί. ύ φ a έ s. A ό. z.h ύ ή ί. m, ύ ή φ ί ύ ή ή ή ί ό ό ή φ. ύ DC ί. A. έ ύ ό rms φ έ θ ή ύ φ. H fourier έ φ ύ ί χή. β. β fourier ή ύ ί =.. ή ό φ ύ ί =, %. ύ ί ±, Α ή ±1 Nm. ή. ή.20: Α : έ ύ φ a β ί, φ ύ φ. 102 ή DC ύ. ύ, β

115 7.2.2 ί ή ή. ό ύ ή ή φ ό. m m βή ί. m sec. ό ύ ή β ό. Nm 10.5 Nm. O έ β θέ ί ό ί ό ό ή, ό ό ή φ, ό ύ, ύ ό ύ. ή ύ β ό rpm rpm ή ί ± m. ό ή β ί sec θ β ή ή, ό β ή ή m ί ύ. ή.21: Α ό ί ί ί ί ί ί ί β ί φ (0.5 ύ ή ί ή ό ί, a ό ύ, β ό ή. ί ή χή 7.22 β φί ό β ή ό T _ = Π T _ =8Nm. ύ ή β H ύ ή β ό. m. m. O ό ό ί φ ί ό. =. sec ί β β ή φί ό ή β =. sec, ή ό.038sec, ό. sec ί ύ φ. Nm. έ ή ί ±, m.to ύ φ a β ό έ ό ί. sec. ό ί έ 103

116 Π ω χ έ έ θ ή ή, ό ή φ ύ ύ. β ή ύ ί ό ή :Α ό ύ ή έ ό ή ί ό ό rpm 1500 rpm. ύ ή β ί ή ό ί, a ό ύ, β ό ή. ύ ή έ ί ό β _ =12Nm. β ή ύ ύ ή β ό. Nm. ή ί. sec ό sec ή ήθ ±, Νm. Α ό ί ό ύ β ύ ί, sec. H ύ 1250 rpm rpm. ή. ί β ή ύ m. H β έθ ό ό ό β β ή ή ί m, ήθ έ ό. ό _ =8Nm χή H ό ύ. Nm. H ύ ύ A Α ό ή β ήθ ό έ ί ί ή. ό ή ό ί. sec ή ή ί ±0,42Nm.Α ό έ ύ ύ, sec. 104

117 ή. ή. :Α ό :Α ό ύ ή β ύ ή ό ί, a ό ύ, β ό ή. ύ ή β ύ ή ό ί ), (a ό ύ, β ό ή. 105

118 ύ ί ήθ ή ί ό έ ύ β ό ύ, ύ ί ύ kw, φ ή όό. ί έ ίθ ό ί ί ί θύ β έ. έ ύ θ ό έ ύ ή ί ύ ό. ί έ ή ύ έ ύθ ύ έ ό φ, ί ύ ή ί, θύ ή ό ό φ ό έ φ ή. έ, ήθ ύ έ έ ύ ί έ θ φ ή ύ ή ό έ έ ί ό φ έ SVM-FOC, ό ί έ. έ φθ έ ό θ ή ή ό θ ή ύ, ό ύ έ έ έ ή ύ MTPA θέ ί FW, ί. ό βή, ήθ ύ ί θ έ ύ ή. Έ, ήθ φ ί έ, φ ό ή ή DSP ύ Texas Instruments TMS320F. ί έ ύ θ φ ό β ύ βή βή ί έ ή. έ ήφθ έ ί β βί ί θ ί έ ό ό ό β έ ί, ύ ή. ύ 8.1 ό ί έ 106 ή:

119 ή έ ί ί θ ύ ύ. έ, έ ό ί έ ύ θύ φ ί ί έ ή ύ MTPA ί, ή θύ ί έ, ύ ί ί Look-Up Tables. ί ύ έ θ ί έ έ φ q d MTPA ί. ό ό θ ό ό ί ό φ ήθ ίβ έ ή. έ έ ό ί MTPA ί ί ί ή ό φ ό ή. ή - θ ή ύ ί θή θ ί. ί θέ ί ί ό θ ί έ ό ύ ί ί, ί β ί έ ύθ ή έ θύ d) q. έ ί έ ό έ έ, β β ή ή, ό ύ ή, sec,013 sec ί, ύ 8%. T έ έ, ί β β ή ή ή ί, ό ύ ή, sec, sec, ί ύ ή %. έ ύ θ ή ύ ό β έ ή φ ί ό ί ό ί. ό ί, φ ί ί. ύ ί ή ό φ ύ έ ό έ ί =, % έ, ί ό, ί ή ό φ ύ =, %. ό ί ί ό ό έ, ήθ ό ή ό φ ύ ύ έ φέ ί έ % ήθ έ ί. ύ, ό, φ ύ ή ό φ ύ ί έ ό έ ί. 107

120 ή ύ ί, ί ό έ ί ύ έ ( ή m rpm) =, ί =, ί. θ ή ή, ύ φ ί, ήθ ί ή ύ, ό ί ό ί, ήθ ό ί ύ. Α ί, θ ή ύ, ί ί, ήθ ό ή ύ ό ύ. β ή ή ύ ύ ό β ή ί ί ύ ό θ ή ή, ί ί ύ β ί MTPA, ό θ ή ύ ί ί ύ β ύ. έ ύ ή φ ί ί ±0,4 Α έ ±, Α ±0,55Nm έ ±0,8Nm, ί έ ί. Α ό έ ί ύ ή ±0,45 A έ ±0,8A ±, m έ ±, m ί. ί 8.2 ό ή ό ί ύ ί ύ φ ή ί : ό ί έ ή ύ ή ό. ί ή β βί έ ή ύ ί ό φ έ SVM). ύ ύ έ ί ί ύ θ ή ή, έ ί. ό ύ ί θ ό ί έ έ ή φ Α ί ύ. ό ό ί έ ί ί ύ ή έ έ ή έ ί PΑ ί. d-q έ θέ ί θέ ί ό ό ό θ ή ύ ύ φ. ό ή ί, 108 ή θ ή ί ό ό

121 ό ύ. 8.3 ύ ύ θ έ ί έ ύ ό dc ί ύ ί έ έ βέ ί έ θέ ή ί έ έ : θ ί ί έ ί έ έ θέ Sensorless Field Oriented Control). ί, ί έ έ ί ή ί ί ό έ 109 έ ή. ί θ ή ί ή.

122 Β [1] Paul C. Krause, Oleg Wasynczuk, Scott D. Sudhoff, Analysis of Electric Machinery and Drive Systems Second Edition, John Wiley & Sons Inc., [2] Bimal K. Bose, Modern Power Electronics and A.C. Drives, Prentice Hall PTR, [3] Stephen J. Chapman, Electric machinery fundamentals fifth edition. [4] Ned Mohan, First Course on Power Electronics And Drives, Year 2003 Edition. [5] έφ. [6].Α., Η ό, Η ί, Αθή. ύ, έ έ ό έ :, Αθή ό, ό [7] Muhammad H. Rashid, Power Electronics Handbook, Academic Press. [8] ό. Α ό, ό, ί ύ έ ύ ί Η Ο, ω ί, έ β [9] ί ί ω έ, ί ό ή ί, Ιύ. β ί β βί φ έ ή ύ ή β ή, [10] Phuong Hue Tran, Matlab/Simulink Implementation and Analysis of Three PulseWidth-Modulation Techniques, thesis, May [11] Katsumi Yamazaki, Kazu a Kita ugu hi, Investigation of Magnet Arrangements in Double Layer Interior Permanent-Mag et Moto, 2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, Atlanta, GA. [12] Θu Κi, Qi uo Wa g, Θiaju ζu,θia i Xio g, Field-weakening Control Algorithm for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Space-Vector Modulation Te h i ue, Journal of Convergence Information Technology;Feb2013, Vol. 8 Issue 3, p1 [13] Seong Taek Lee, Develop e t a d a al sis of i te io pe a e t ag et s motor with field excitation st u tu e, PhD diss, University of Tennessee, h o ous [14] A. G. Sarigiannidis, M. E. Beniakar, P. E. Kakosimos, and A. G. Kladas, Pe fo a e Evaluation and Thermal Analysis of Interior Permanent Magnet Traction Motor over a Wide Κoad Ra ge, accepted for presentation in XXIIth International Conference on Electrical Machines (ICEM'2016), Lausanne-Switzerland, September 4-7, [15] A. G. Sarigiannidis, and A. G. Kladas, "Interior PM Motor Torque Control and Performance Analysis Considering Saturation and Cross Magnetization Effects for Electric Traction", Materials Science Forum, Vol. 856, pp ,

123 [ ] E i A a do, Paolo Gugliel i, Direct-Flux Vector Control of IPM Motor Drives in the Maximum Torque Per Voltage Speed Range, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, October [17] Shinn-Mi g ue a d Chi g Tsai Pa Voltage-Constraint-Tracking-Based FieldWeakening Control of IPM Synchronous Motor Drives, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, January [18] Gabriel Gallegos-Lopez, Fani S. Gunawan and James E. Walters Opti u To ue Co t ol of Permanent- Magnet AC Machines in Field-Weake ed Regio, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL APPLICATIONS, JULY/AUGUST [19] M. Nasir Uddin, Tawfik S. Radwan and M. Azizur Rahman Pe fo a e of I te io Pe a e t Mag et Moto D ive Ove Wide peed Ra ge, TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION, MARCH [20] Michael Meyer, Joachim Bocker, Opti u Control for Interior Permanent Magnet h o ous Moto s IPM M i Co sta t To ue a d Flu Weake i g Ra ge, Paderborn University, Institute of Power Electronics and Electrical Drives. [21] M. A. Hoque, Casey Butt and M. A. Rahman, A Πovel App oa h fo MTPA Speed Control of IPM M D ive, Second International Conference on Electrical and Computer Engineering ICECE [22] Texas Instruments, TMS320x281x DSP Event Manager, Reference Guide [23] Spectrum Digital, F2812 Technical Reference [24] Texas Instrument, TMS320x281x DSP Analog-to-Digital-Converter, Reference Guide [25] Texas Instrument, TMS320x280x, 2801x, 2804x Enhanced Quadrature Encoder Pulse (eqep) Module, Reference Guide. [26] Texas Instrument, Real Time Data Exchange. [27] Texas Instrument, TMS320F2810, TMS320F2811, TMS320F2812, TMS320C2810, TMS320C2811, TMS320C2812, Data Manual. [28] Yang Nanfang, LUO Guangzhao, LIU Weiguo, WANG Kang, I te io Pe a e t Mag et Synchronous Motor Control for Electric Vehicle Using Look-up Table, IEEE 7th International Power Electronics and Motion Control Conference [29] ύ., ό ό Έ Α βή, έ β ί φ ύ- ύ έ Η ί,. β ό Έ ή έ, βή, Αθή. [30] Η. ί, έ ό Α [31] ί Α ό, Έ ί, ω ί, έ β 111. φ ή έ

124 [32] ί. ί, φ ή έ έ ύ φ ύ Α φέ ί Η ω ί,. β ύ PQ έ, [33] Muha ed Fazlu ah a, Κ. )ho g a d Khia g Wee Κi, A Direct Torque-Controlled Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Drive Incorporating Field Weakening, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL. 34, NO. 6, NOVEMBER/DECEMBER [34] H. u. Rehman and L. Xu, "Alternative Energy Vehicles Drive System: Control, Flux and Torque Estimation, and Efficiency Optimization," IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, VOL. 60, NO. 8, PP , OCTOBER [35] P. C. Krause, O. Wasynczuk, S. D. Sudhoff, and S. Pekarek, Analysis of electric machinery and drive systems. Wiley. com, [36] S. C. Carpiuc, D. I. Patrascu, and C. Lazar, Opti al to ue o t ol of the i te io pe a e t ag et s h o ous a hi e, in Proc. of IEEE International Symposium on Information, Communication and Automation Technologies, (ICAT), 2011, pp [37] P. Pillay and R. Krishnan, Modeli g, si ulatio, a d a al sis of pe a e t-magnet motor d ives. II. The ushless DC oto d ive, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 25, no. 2, pp , [38] Addeb Ahmed, Maximum Torque Per Ampere (MTPA) Control For Permanent Magnet Synchronous Machine Drive System, Thesis, University of Akron, August, [39] Jorge G. Cintron-Rivera, Shanelle N. Foster, Carlos A. Nino-Baron and Elias G. Strangas, High performance controllers for Interior Permanent Magnet Synchronous Machines using look-up tables and curve-fitting methods, 2013 IEEE International Electric Machines and Drives Conference, IEMDC Chicago, IL, United States. [40] Microchip, AN1078, Sensorless Field Oriented Control of a PMSM, Application note. 112

125 Π 1. ίηη η η ό η ί ύ ηή έ ό, έ Matlab Simulink, έ έ ί. ό 1: ί β ό φ έ ί ή ί έ έ ό φ έ ύ β Matla i uli k. 113 ί ί

126 ό 2: ό 3: ί ί έ έ έ ή θέ ί. ό φ 114 ύ ύ.

127 2. Α η έ ηφ ό ή ή ό ββ θή Texas Instrument C2000/C2812 Optimization/IQ math β atlab/simulink ήθ ί έ. ό έ έ ί ύ θ φ ό β ύ. ό ό έ β έ έ. έ ό ή έ C έ Code Composer Studio Texas Instruments. ό 4 (a) ό 4 : β θή ό : έ ό 4 (β) Te as I st u e t, a) Optimization/IQ math, β C2000/C2812, β atla / i uli k φ ή ύ 115 έ ό ό.

128 ό (a): έ ί ό β: έ ί έ ή ί. ύ θέ ί ή θέ. ό ( ) : RTDX ί. ή ήθ ί έ ή ύ φ ή ό β ί ήθ ή 116 φ ή θέ ί. θέ ό

129 θ ή θέ, θ ό ί RTDX ββ ήθ ή. ί matlab d ί. θή C /C matlab ί ί ήθ matlab ή ί. ccsboardinfo cc=ticcs('boardnum',1); rx=cc.rtdx; cc.rtdx.open('master_input_channel','w'); cc.rtdx.enable('master_input_channel'); cc.rtdx.isenabled('master_input_channel'); %% step input te=0; halt=0; %halt1-ok, halt=0 force stop of inverter writemsg(rx,'master_input_channel',double([te halt])); %% ramp input for i=0:0.5:1 Te=i; writemsg(rx,'master_input_channel',double([throttle_q throttle_d Te halt x])); pause(1); end ό 7: ό ό β Code Composer Studio v 117 Texas Instruments.