가변속 구동모터의 손실 분리와 효율 맵 작성

시작하며 전기자동차의 모터는 저속부터 고속까지 효율적으로 출력을 낼 수 있어야 합니다. 따라서 모터의 회전수와 토크를 변화시켜 각각의 파라미터 값에서 어느 정도의 효율로 동작하고 있는지를 나타내는 효율 맵을 작성하는 것이 중요합니다.

본문 에서는 영구자석 동기 모터(PMSM)의 효율을 측정하고, 측정값을 바탕으로 만든 효율 맵을 소개합니다. 인버터 출력과 모터 출력, 손실의 관계 그림1: 모터 출력과 손실 인버터에서 모터로 전압이 공급되면, 모터 권선에 전류가 흐르며 고정자에 자속이 발생합니다.

이때 자속이 만들어내는 자기장에 의해 로터가 회전하게 됩니다. PMSM은 인버터 출력 전압의 기본파에 동기화되어 회전하기 때문에, 기본파 성분이 모터 출력에 기여합니다.

이때, 기본파 성분의 일부는 철손실과 구리손실으로 소모됩니다. 한편, 고조파 성분과 스위칭 주파수 같은 고주파 성분은 출력에는 기여하지 않고 모두 손실로 작용합니다.

모터 효율의 측정 그림2: 인버터의 전압 및 전류 파형 파...