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속도 제어기(10), 전류 제어기(20), PWM 발생기(30), 인버터(40) 및 전동기(PMSM)(50)를 포함하는 전동기 구동기의 속도/위치 관측기(100)에 있어서,
상기 속도/위치 관측기(100)는,
상기 전동기(50)의 추정된 전류 와 실제 전동기 전류 의 차이값을 바탕으로 비선형 파형을 출력하고, 출력된 파형을 특정 주파수 이하로 컷 오프함으로써, 추정된 역기전력 를 계산하는 역기전력 관측부(110); 및
상기 역기전력 관측부(110)를 통해 추정된 역기전력 를 바탕으로 추정된 속도 및 추정된 위치 를 계산하여 산출하는 위치 추적부(120); 를 포함하되,
상기 역기전력 관측부(110)는,
상기 전류 제어기(20)로부터 출력된 인버터 출력전압 명령치 , 실제 전동기 전류 , 추정된 역기전력 를 입력받아, [수식 1] 과 같이 추정된 전동기 전류 를 계산하는 PMSM 모델(111);
상기 PMSM 모델(111)을 통해 추정된 전동기 전류 와 실제 전동기 전류 의 차이인, 전류 오차 를 구하여 가변 리미터(113)에 인가하는 전류 비교기(112);
상기 전류 오차 를 E, K 값에 따른 허용범위에 맞춤으로써, [수식 2] 와 같이 +K, -K, K/E* 값을 갖는 비선형 파형을 출력하는 가변 리미터(113); 및
상기 가변 리미터(113)의 출력파형을 특정 주파수(fc) 이하로 컷 오프함으로써, 추정된 역기전력 를 계산하는 저역통과필터(114); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 동기전동기의 속도/위치 관측기
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제 1 항에 있어서,
추정된 전동기 전류 가 실제 전동기 전류 와 일치되도록 하기 위하여, 상기 저역통과필터(114)를 통해 계산된 역기전력 는, 상기 PMSM 모델(111)에 궤환되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 동기전동기의 속도/위치 관측기
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제 1 항에 있어서,
상기 위치 추적부(120)는,
상기 역기전력 관측부(110)를 통해 추정된 역기전력 를 바탕으로, 추정된 속도 를 계산하여 산출하는 PI 제어기(121); 및
상기 속도 를 적분하여 추정된 위치 를 계산하여 산출하는 적분기(122); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 동기전동기의 속도/위치 관측기
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제 4 항에 있어서,
전동기 속도가 속도 명령치 로 유지되도록 하기 위하여, 상기 PI 제어기(121)를 통해 산출된 속도 는, 속도 제어기(10)의 속도 궤환값으로 인가되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 동기전동기의 속도/위치 관측기
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제 1 항에 있어서,
상기 역기전력 관측부(110) 및 위치 추적부(120)는, 동기좌표계상에서 동작하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 동기전동기의 속도/위치 관측기
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