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영구자석 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 마찰 토크를 보상하는 방법에 있어서,영구자석 동기 전동기의 회전자의 속도 및 전동기 전류를 입력받는 단계;입력된 전동기 전류에 기초하여 전동기 토크를 추정하는 단계;마찰 토크에 관한 룩업 테이블을 이용하여 상기 추정된 전동기 토크 및 상기 입력된 회전자의 속도에 대응하는 마찰 토크를 획득하는 단계; 상기 영구자석 동기 전동기의 토크 지령을 입력받는 단계;상기 영구자석 동기 전동기의 구동을 제어하기 위하여 상기 입력된 토크 지령에 대하여 상기 획득된 마찰 토크에 기초하여 상기 영구자석 동기 전동기의 마찰 토크를 보상하는 단계; 및 상기 보상된 토크 지령을 이용하여 상기 영구자석 동기 전동기의 구동을 제어하는 단계;를 포함하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 룩업 테이블은 상기 영구자석 동기 전동기를 구동하는 인버터의 최대 직류링크전압(dc-link voltage)에서 상기 회전자의 속도에 따른 dq축 전류에 기초하여 상기 영구자석 동기 전동기에서 발생되는 전동기 토크를 획득하는 단계;토크 센서를 이용하여 상기 영구자석 동기 전동기에서 부하로 전달되는 토크를 검출하는 단계;상기 전동기 토크와 상기 검출된 토크의 차를 이용하여 마찰 토크를 산출하는 단계; 및상기 dq축 전류에 대응되는 상기 회전자의 속도, 상기 산출된 전동기 토크 및 상기 산출된 마찰 토크에 기초하여 상기 룩업 테이블을 획득하는 단계;에 의해서 획득되는 것을 특징으로 하는 방법
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제 2 항에 있어서,상기 전동기 토크를 획득하는 단계는상기 인버터의 최대 직류링크전압(dc-link voltage)에서 상기 회전자의 속도에 따른 dq축 전류를 검출하는 단계;상기 검출된 dq축 전류에 기초하여 상기 회전자의 속도에 따른 dq축 전류의 변동을 나타내는 전류맵을 획득하는 단계; 및상기 전류맵의 dq축 전류 및 전동기 파라미터들을 이용하여 상기 전동기 토크를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 마찰 토크를 보상하는 단계는 상기 입력된 토크 지령에 상기 마찰 토크를 더하여 제 1 토크 지령을 획득하는 단계;상기 제 1 토크 지령과 상기 추정된 전동기 토크의 오차를 산출하는 단계; 및상기 제 1 토크 지령과 상기 추정된 토크의 오차를 보상하여 제 2 토크 지령을 획득하는 단계;를 포함하고,상기 제어하는 단계는 상기 제 2 토크 지령을 이용하여 상기 영구자석 동기 전동기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 4 항에 있어서,상기 제 2 토크 지령을 획득하는 단계는 비례 적분 제어기를 이용하여 상기 오차를 보상하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항에 있어서,상기 전동기 토크를 추정하는 단계는 상기 전동기 전류의 변동에 기초하여 전동기 파라미터들을 추정하는 단계; 및상기 추정된 전동기 파라미터들 및 상기 전동기 전류에 기초하여 상기 전동기 토크를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 6 항에 있어서,상기 전동기 파라미터들은 상기 영구자석 동기 전동기의 인덕턴스들과 영구자석의 쇄교 자속을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항 내지 제 7 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
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영구자석 동기 전동기의 마찰 토크를 보상하는 마찰 토크 보상 장치에 있어서,입력된 전동기 전류에 기초하여 전동기 토크를 추정하는 토크 추정부;상기 추정된 전동기 토크 및 영구자석 동기 전동기의 회전자의 속도를 입력받아, 마찰 토크에 관한 룩업 테이블을 이용하여 상기 추정된 전동기 토크 및 상기 회전자의 속도에 대응하는 마찰 토크를 획득하는 마찰 토크 획득부; 및상기 영구자석 동기 전동기의 구동을 제어하기 위하여 입력된 토크 지령에 대하여 상기 획득된 마찰 토크에 기초하여 상기 영구자석 동기 전동기의 마찰 토크를 보상하는 보상부;를 포함하고, 상기 마찰 토크 보상 장치는 상기 입력된 토크 지령에 대하여 마찰 토크가 보상된 토크 지령을 상기 영구자석 동기 전동기의 구동을 제어하는 제어 장치로 출력하는 것을 특징으로 하는 마찰 토크 보상 장치
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제 9 항에 있어서,상기 보상부는 비례 적분 제어기를 더 포함하고,상기 보상부는 상기 입력된 토크 지령에 상기 마찰 토크를 더하여 제 1 토크 지령을 획득하고, 상기 제 1 토크 지령과 상기 추정된 전동기 토크의 오차를 산출하고, 상기 비례 적분 제어기를 이용하여 상기 제 1 토크 지령과 상기 추정된 토크의 오차를 보상하여 제 2 토크 지령을 획득하고, 상기 제 2 토크 지령을 상기 제어 장치로 출력함으로써 상기 영구자석 동기 전동기의 마찰 토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 마찰 토크 보상 장치
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제 9 항에 있어서,상기 토크 추정부는 상기 전동기 전류의 변동에 기초하여 전동기 파라미터들을 추정하는 파라미터 추정부: 및상기 추정된 전동기 파라미터들 및 상기 전동기 전류에 기초하여 상기 전동기 토크를 산출하는 토크 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 토크 보상 장치
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제 11 항에 있어서,상기 파라미터 추정부에서 추정되는 상기 전동기 파라미터들은 상기 영구자석 동기 전동기의 인덕턴스들과 영구자석의 쇄교 자속를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 토크 보상 장치
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제 9 항에 있어서,상기 룩업 테이블은 상기 영구자석 동기 전동기를 구동하는 인버터의 최대 직류링크전압(dc-link voltage)에서 검출된 상기 회전자의 속도에 따른 dq축 전류 및 토크 센서에서 검출된 상기 영구자석 동기 전동기의 부하로 전달되는 토크를 이용하여 획득된 것을 특징으로 하는 마찰 토크 보상 장치
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제 13 항에 있어서,상기 룩업 테이블의 마찰 토크는 전동기 토크와 상기 검출된 토크의 차에 의해 산출되고, 상기 전동기 토크는 전동기 파라미터들 및 상기 검출된 dq축 전류로부터 획득되고, 상기 룩업 테이블은 상기 dq축 전류에 대응되는 상기 회전자의 속도, 상기 전동기 토크 및 상기 마찰 토크의 대응 관계에 기초하여 획득된 것을 특징으로 하는 마찰 토크 보상 장치
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영구자석 동기 전동기의 구동을 제어하는 제어 시스템에 있어서,영구자석 동기 전동기의 회전자의 속도 및 전동기 전류를 입력받고, 입력된 전동기 전류에 기초하여 전동기 토크를 추정하고, 마찰 토크에 관한 룩업 테이블을 이용하여 상기 추정된 전동기 토크 및 상기 입력된 회전자의 속도에 대응하는 마찰 토크를 획득하고, 상기 영구자석 동기 전동기의 구동을 제어하기 위하여 입력된 토크 지령에 대하여 상기 획득된 마찰 토크에 기초하여 상기 영구자석 동기 전동기의 마찰 토크를 보상하고, 상기 보상된 토크 지령을 출력하는 마찰 토크 보상 장치; 및상기 마찰 토크 보상 장치로부터 출력된 상기 보상된 토크 지령에 기초하여 상기 영구자석 동기 전동기의 구동을 제어하는 제어 장치;를 포함하고,상기 제어 장치는상기 회전자의 속도에 따른 상기 영구자석 동기 전동기의 자속 및 상기 영구자석 동기 전동기에서 생성 가능한 최대 자속을 추정하는 자속 추정기;상기 보상된 토크 지령의 토크 값을 토크 한도값에 따라 제한하여 제한된 토크 지령을 획득하는 토크 제한부;전류 지령에 관한 룩업 테이블을 이용하여 상기 회전자의 속도 및 상기 제한된 토크 지령에 대응하는 전류 지령을 획득하는 전류지령 획득부;상기 전류지령, 상기 영구자석 동기 전동기에서 검출된 전류 및 상기 회전자의 속도에 기초하여 전압 지령을 생성하는 전류 제어기; 및상기 전압 지령에 기초하여 상기 영구자석 동기 전동기를 구동하는 인버터의 출력 전압을 제어하는 제어 펄스 신호의 온/오프 듀티비를 결정하는 펄스폭 변조(PWM, pulse width modulation) 제어부;를 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 제어 펄스 신호를 상기 인버터로 출력하여 상기 영구자석 동기 전동기의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템
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