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인버터 회로가 내장된 이동체를 가지는 권선형 동기 전동기 또는 발전기를 포함하는 권선형 동기기에 있어서,상기 권선형 동기기의 고정자에 연결된 고정자 인버터 회로;상기 고정자 인버터 회로에 연결되어 상기 고정자 인버터 회로를 제어하는 고정자 회로 제어장치;상기 이동체에 감긴, 단일 단상 코일 또는 중성점이 하나인 다상 코일로 이루어진 이동체 권선;상기 권선형 동기기의 이동체에 연결된 이동체 인버터 회로; 및상기 이동체 인버터 회로에 연결되어 상기 이동체 인버터 회로를 제어하는 이동체 회로 제어장치를 포함하되,상기 이동체 회로 제어장치는 상기 고정자 인버터 회로로부터 상기 이동체 인버터 회로로 전달되는 전력의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 1항에 있어서,상기 이동체 회로 제어장치는,상기 고정자 인버터 회로의 고주파 전압을 추정하는 고정자 인버터 전압 추정기;이동체의 계자전류지령을 생성하는 계자전류지령 생성기;이동체의 직류단 에너지 저장장치 전압을 추종하는 전류지령을 생성하는 직류단 에너지 저장장치 전압 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 2항에 있어서,상기 계자전류지령 생성기는,상기 추정된 고정자 인버터 전압을 통해 이동체의 계자전류지령을 생성하고;상기 직류단 에너지 저장장치 전압 제어기는,상기 추정된 고정자 인버터 전압을 통해 이동체의 직류단 에너지 저장장치 전압을 추종하는 전류지령을 생성하며;상기 이동체 회로 제어장치는,상기 계자전류지령 생성기에서 생성된 계자전류지령 및 상기 직류단 에너지 저장장치 전압 제어기에서 생성된 고주파 전류지령을 통해 이동체 회로의 전류를 제어하는 전류 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 2항에 있어서,상기 고정자 인버터 전압 추정기는,상기 이동체 인버터 회로의 계자전류 및 출력 전압에 기반하여 상기 고정자 인버터 회로의 고주파 전압을 추정하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 3항에 있어서,상기 전류 제어기는,상기 이동체 인버터 회로로부터 상기 계자 전류를 되먹임하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 3항에 있어서, 상기 직류단 에너지 저장장치 전압 제어기는,상기 이동체 인버터 회로로부터 상기 직류단 에너지 저장장치 전압을 되먹임하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 1항에 있어서,상기 이동체 인버터 회로는,H-bridge 인버터 회로, 단방향 전류만 제어 가능한 H-bridge 인버터 회로, 다상 인버터 회로, 단상 멀티레벨 인버터 회로, 다상 멀티레벨 인버터 회로 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 1항에 있어서,상기 이동체 인버터 회로는,다상 및 다극 인버터 회로인 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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삭제
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제 1항에 있어서,상기 고정자 회로 제어장치는,토크 또는 힘 지령으로부터 전류 지령을 생성하는 전류지령 생성기;상기 이동체의 위치 또는 속도, 또는 부하의 크기에 따라 고주파 전압지령을 생성하는 고주파 전압지령 생성기;상기 전류지령 생성기에서 생성된 전류지령을 추종하기 위한 전압지령을 생성하는 전류 제어기; 및상기 고주파 전압지령 생성기에서 생성된 고주파 전압지령 및 상기 전류 제어기에서 생성된 전압지령을 인버터에 전달하는 전달기를 포함하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 1항에 있어서,상기 고정자 회로 제어장치는,상기 이동체의 위치 또는 속도를 이용하여 전류지령을 생성하는 위치/속도 제어기;상기 이동체의 위치 또는 속도, 또는 부하의 크기에 따라 고주파 전압지령을 생성하는 고주파 전압지령 생성기;상기 위치/속도 제어기에서 생성된 전류지령을 추종하기 위한 전압지령을 생성하는 전류 제어기; 및상기 고주파 전압지령 생성기에서 생성된 고주파 전압지령 및 상기 전류 제어기에서 생성된 전압지령을 인버터에 전달하는 전달기를 포함하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 11항에 있어서,상기 위치/속도 제어기는,상기 이동체로부터 위치 또는 속도를 감지하거나 상기 고정자 인버터 회로의 전류 및 전압으로부터 이동체의 위치 또는 속도를 추정하고, 상기 위치 또는 속도를 이용하여 전류지령을 생성하며;상기 고주파 전압지령 생성기는,상기 위치/속도 제어기의 감지되거나 추정된 위치 또는 속도, 또는 부하의 크기에 따라 고주파 전압지령을 생성하며;상기 전류 제어기는,상기 위치/속도 제어기에서 생성된 전류지령을 추종하기 위한 전압지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 11항에 있어서,상기 고주파 전압지령 생성기는,기저 속도이상에서 약계자 제어가 필요한 경우 또는 계자전류에 의한 손실을 줄임으로써 고효율 운전이 가능한 경부하 조건에서, 회전자의 속도에 반비례하거나 또는 부하의 크기에 비례하여 고주파 전압지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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제 11항에 있어서,상기 고주파 전압지령 생성기는, 상기 이동체에서 요구되는 계자 전류의 크기를 고주파 전압의 크기 형태 변조(Amlitude Modulation), 고주파 전압의 주파수 형태 변조(Frequency Modulation) 및 고주파 전압의 위상 형태 변조(Phase Modulation) 중 어느 한 변조 방식을 통해 변조하여 고주파 전압지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기
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인버터 회로가 내장된 이동체를 가지는 권선형 동기 전동기 또는 발전기를 포함하는 권선형 동기기의 제어방법에 있어서,고정자 인버터 회로의 고주파 전압을 추정하는 단계;상기 추정된 고정자 인버터 전압을 통해 회전자의 계자전류지령을 생성하는 단계;상기 추정된 고정자 인버터 전압을 통해 이동체의 직류단 에너지 저장장치 전압을 추종하는 전류지령을 생성하는 단계; 및 상기 계자전류지령 생성기에서 생성된 계자전류지령 및 상기 직류단 에너지 저장장치 전압 제어기에서 생성된 고주파전류지령을 통해 이동체 회로의 전류를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기의 제어방법
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제 15항에 있어서,상기 고주파 전압을 추정하는 단계는,상기 이동체 인버터 회로의 계자전류 및 출력 전압에 기반하여 고정자 인버터 회로의 고주파 전압을 추정하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기의 제어방법
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제 15항에 있어서,상기 이동체 회로의 전류를 제어하는 단계는,상기 이동체 인버터 회로로부터 계자 전류를 되먹임하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기의 제어방법
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제 15항에 있어서, 상기 이동체의 직류단 에너지 저장장치 전압을 제어하는 전류지령을 생성하는 단계는, 상기 이동체 인버터 회로로부터 직류단 에너지 저장장치 전압을 되먹임하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기의 제어방법
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제 15항에 있어서,상기 이동체의 위치 또는 속도를 이용하여 전류지령을 생성하는 단계;상기 이동체의 위치 또는 속도에 따라 고주파 전압지령을 생성하는 단계;상기 전류지령을 생성하는 단계에서 생성된 전류지령을 추종하기 위한 제어전압지령을 생성하는 전류 제어단계; 및상기 고주파 전압지령 발생단계에서 생성된 고주파 전압지령 및 상기 전류 제어단계에서 생성된 제어전압지령을 인버터에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기의 제어방법
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제 19항에 있어서,상기 고주파 전압지령을 생성하는 단계는,약계자 제어 영역에서 이동체의 속도에 반비례하는 특성, 또는 고효율 운전을 위해서는 부하에 비례하는 특성을 가진 고주파 전압지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기의 제어방법
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제 19항에 있어서,상기 고주파 전압지령 및 상기 전압지령을 인버터에 전달하는 단계는,펄스폭 변조(PWM)의 형태로 인버터에 전달되는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기의 제어방법
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제 20항에 있어서,상기 고주파 전압지령을 생성하는 단계는,상기 이동체에서 요구되는 계자 전류의 크기를 고주파 전압의 크기 형태 변조(Amlitude Modulation), 고주파 전압의 주파수 형태 변조(Frequency Modulation) 및 고주파 전압의 위상 형태 변조(Phase Modulation) 중 어느 한 변조 방식을 통해 변조하여 고주파 전압지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 권선형 동기기의 제어방법
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제 10항에 따른 상기 권선형 동기기의 고정자 인버터 회로의 전류 및 전압으로부터 이동체의 위치 또는 속도를 추정하는 방법
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