결함이 있는 PMSM
이 예제에서는 Simscape™ Electrical™을 사용하여 결함이 있는 PMSM(영구 자석 동기 모터)을 모델링하는 방법을 보여줍니다. 일반적으로 PMSM을 모델링할 때는 각 권선을 인덕턴스, 유도된 역기전력(EMF), 인접 권선과의 상호 인덕턴스 결합이 포함된 단일 개체로 나타낼 수 있습니다. 그러나 권선 결함이 발생하면 이 단일 개체 가정이 무너지게 됩니다. 결과적인 동특성을 정확하게 파악하려면 권선 슬롯 수준에서 모터를 모델링해야 합니다. 그러려면 자기 도메인에서 모델링을 해야 합니다.
이 예제에서는 권선과 회전자 공극을 위한 Simscape Electrical 기본 블록을 사용하여 자기 도메인에서 PMSM 모델을 만드는 방법을 보여줍니다. 또한 권선 결함과 회전자 영구 자석 결함을 발생시키고 그 영향을 평가하는 방법도 보여줍니다.
모델 개요
최상위 수준에서 모델은 표준 라이브러리의 PMSM 블록과 SPMSM(표면부착형 영구자석 동기기)을 나타내는 사용자 지정 자기 도메인 서브시스템을 비교합니다. 이후 결함 없는 사례에 대해 검증한 후 자기 도메인 모델을 사용하여 다양한 결함 동작을 연구할 수 있습니다.
자기 도메인 SPMSM 서브시스템 개요
다음 그림은 회전자 극 10개와 고정자 권선 슬롯 9개가 있는 SPMSM의 모델 아키텍처를 보여줍니다. 기준 슬롯인 슬롯 1이 3개의 A상 슬롯 중 가운데에 있습니다. 권선 결함은 이 슬롯에서 발생합니다.
기준 모델과 비교하여 검증
아래 플롯은 사용자 지정 자기 도메인 모델의 시뮬레이션 결과를 Simscape Electrical 표준 PMSM 라이브러리 블록의 시뮬레이션 결과와 비교하여 보여줍니다.
All faults disabled
개방 회로 결함
슬롯 1 권수가 시뮬레이션 중간에 개방 회로가 됩니다.
Fault scenario: Open circuit in Tooth 1
접지 결함
슬롯 1 권수의 중간점이 시뮬레이션 중간에 접지에 단락됩니다.
Fault scenario: Grounded Tooth 1
절연 권수 결함
슬롯 1 권수의 절반이 시뮬레이션 중간에 절연됩니다.
Fault scenario: Isolated turns in Tooth 1
자석 강도 감소 결함
회전자 영구 자석 중 하나의 강도가 시뮬레이션 중간에 감소합니다.
Fault scenario: Demagnetized first rotor pole
참고 항목
PMSM | Rotating Air Gap | Magnetic Rotor | Winding | Fundamental Reluctance
