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동기전동기의 센서리스 제어 방법에 있어서, 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 수학적 모델을 정지좌표에서 전류 미분 방정식 형태로 구축하는 단계; 상기 수학적 모델로부터 상기 동기전동기에 인가하는 전압과 상기 동기전동기로부터 측정된 전류를 입력으로 하는 비선형 관측기를 구성하는 단계; 상기 비선형 관측기에서 구해지는 상태변수, 즉 사인(sin) 함수와 코사인(cos) 함수 형태의 동기전동기의 회전자 자극의 위치 정보를 이용하여 회전자 자극 위치를 검출하는 단계; 상기 검출한 회전자 자극의 위치로부터 위상동기검출 제어기(PLL, Phase locked loop)를 이용하여 회전자의 속도를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어방법
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제1항에 있어서, 상기 비선형 관측기를 구성하는 단계는, 상기 비선형 관측기의 상태 변수(state variable)와 상기 비선형 관측기의 입력 전압, 입력 전류로 구분하는 과정; 상기 구분된 상기 상태 변수와 상기 입력 전압, 입력 전류를 가지고 상기 비선형 관측기를 구성하기 위해 상기 상태 변수와 상기 입력 전압, 입력 전류를 미분 방정식의 형태로 전환시키는 과정; 상기 비선형 관측기의 구성에 따른 관측기 오차를 보상하기 위한 보정 항을 구성하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어방법
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제1항에 있어서, 상기 회전자 자극 위치를 검출하는 단계는, 상기 비선형 관측기를 통해 얻어진 상태 변수로부터 전류에 대한 항을 제거하여 사인(sin)파 및 코사인(cos)파 형태의 회전자 위치 정보를 얻는 과정; 상기 sin과 cos파 형태의 회전자 위치 정보로부터 역탄젠트(tan-1) 함수를 이용하여 상기 회전자 위치를 얻는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어방법
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제1항에 있어서,상기 전류 미분 방정식 형태의 수학적 모델은, 아래 수학식 1로 표현되는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어방법
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제4항에 있어서,상기 단자전압 과 고정자 전류 는 측정 가능한 변수이며, 상기 수학식 1을 기초로 상기 비선형 관측기를 구축하기 위해 상기 비선형 관측기의 상태변수(x)를 아래 수학식 2로 정의하고, [수학식 2]상기 수학적 모델에서의 측정 가능한 변수(y)을 아래 수학식 3으로 정의하고, [수학식 3]상기 수학식 1, 2로부터 상기 비선형 관측기를 구축하기 위한 아래 수학식 4를 도출하고, [수학식 4]상기 수학식 4를 기반으로 상기 동기전동기의 회전자 위치를 검출하기 위한 상기 비선형 관측기()를 아래 수학식 5와 같이 구축하는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어방법
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제5항에 있어서, 상기 비선형 관측기에서 구한 상기 상태변수를 아래 수학식 7과 같은 성질을 기반으로 아래 수학식 8을 이용하여 회전자의 위치()를 검출하는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어방법
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동기전동기의 센서리스 제어 시스템에 있어서, 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 정지좌표에서 전류 미분 방정식 형태로 구축된 수학적 모델로부터 상기 동기전동기에 인가하는 전압과 상기 동기전동기로부터 측정되어진 전류를 입력으로 하는 비선형 관측기로서, 이 비선형 관측기에서 구해지는 상태변수인 사인(sin) 함수와 코사인(cos) 함수 형태의 동기전동기의 회전자 자극의 위치 정보를 이용하여 회전자 자극 위치를 검출하는 회전자 위치 검출기; 상기 회전자 위치 검출기에서 검출한 회전자 자극의 위치로부터 회전자의 속도를 검출하는 위상동기검출 제어기(PLL, Phase locked loop)형태의 속도 검출기를 포함하고,상기 위상동기검출 제어기(PLL, Phase locked loop)형태의 속도 검출기는 속도 신호를 출력하기 위한 비례적분 제어기 및 위상동기검출 제어기의 폐루프(close loop)을 구성하기 위한 적분기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어 시스템
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제7항에 있어서, 상기 비선형 관측기는, 상기 비선형 관측기의 상태 변수(state variable)와 상기 비선형 관측기의 입력 전압, 입력 전류로 구분하는 단계; 상기 구분된 상기 상태 변수와 상기 입력 전압, 입력 전류를 가지고 상기 비선형 관측기를 구성하기 위해 상기 상태 변수와 상기 입력 전압, 입력 전류를 미분 방정식의 형태로 전환시키는 단계; 상기 비선형 관측기의 구성에 따른 관측기 오차를 보상하기 위한 보정 항을 구성하는 단계를 통해 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어 시스템
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제7항에 있어서, 상기 회전자 위치 검출기는, 상기 비선형 관측기를 통해 얻어진 상태 변수로부터 전류에 대한 항을 제거하여 사인(sin)파 및 코사인(cos)파 형태의 회전자 위치 정보를 얻는 단계; 상기 sin과 cos파 형태의 회전자 위치 정보로부터 역탄젠트(tan-1) 함수를 이용하여 상기 회전자 위치를 얻는 단계를 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 센서리스 제어 시스템
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