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모터 모듈에 대한 수치적인 근사 모델을 생성하여, 모터 드라이브 제어기로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 상기 모터 모듈을 실시간으로 모의하고, 모의된 신호를 상기 모터 드라이브 제어기로 출력하는 실시간 시뮬레이터;상기 모터 모듈에 대한 파라미터값을 설정하고 변경하며, 모터에 대한 동작 명령을 상기 실시간 시뮬레이터로 전송하여 사용자의 명령에 의해서 상기 모터 모듈을 제어하는 시뮬레이터 장치; 및상기 시뮬레이터 장치로부터 수신된 모터 회전 속도 지령치와 상기 모터 드라이브 제어기로부터 수신되는 실제 모터 회전 속도와의 차이를 이용하여 상기 모터 드라이브 제어기의 성능을 시험하는 테스트 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 테스트 장치는상기 시뮬레이터 장치로부터 수신된 모터 회전 속도 지령치와 상기 모터 드라이브 제어기로부터 수신되는 실제 모터 회전 속도와의 차이의 제곱값을 일정 기간동안 적산하여, 적산값이 허용 범위 이내인 경우에 상기 모터 드라이브 제어기의 성능을 합격으로 판정하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 테스트 장치는상기 모터 드라이브 제어기가 상기 모터 모듈에 대한 오토 튜닝을 수행하도록 상기 모터 드라이브 제어기로 오토 튜닝 명령을 전송하고, 상기 모터 드라이브 제어기로부터 수신된 상기 모터 모듈에 대한 오토 튜닝된 파라미터값들을 상기 시뮬레이션 장치에서 상기 모터 모듈에 대해서 설정된 파라미터값들과 비교하여, 상기 오토 튜닝된 파라미터값들과 상기 설정된 파라미터값들간의 오차가 사전에 정의된 허용 범위 이내인 경우에 상기 모터 드라이브 제어기의 오토 튜닝 성능을 합격으로 판정하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템
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제 3 항에 있어서, 상기 테스트 장치는 상기 모터 드라이브 제어기의 오토 튜닝 성능을 합격으로 판정한 경우에, 사용자로부터 입력된 상기 모터 드라이브 제어기에 포함되는 전류 제어기 및 속도 제어기의 대역폭과, 상기 오토 튜닝된 파라미터값들을 이용하여 상기 전류 제어기 및 상기 속도 제어기의 게인값을 계산하여 상기 모터 드라이브 제어기로 전송하고, 상기 모터 드라이브 제어기의 게인값들을 설정하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 장치는 상기 모터 모듈에 포함되는 AC 전원의 고장 신호, DC 링크 고장 신호, 인버터 스위치의 고장 신호, 모터 과열로 인한 고장 신호, 모터로 공급되는 3상 전류값의 과다로 인한 고장 신호 중 적어도 하나를 상기 실시간 시뮬레이터와 상기 테스트 장치로 전송하고, 상기 테스트 장치는 상기 시뮬레이션 장치로부터 수신된 고장 신호에 대응되는 트립 신호가 상기 모터 드라이브 제어기로부터 수신되는지 여부를 조사하여, 상기 모터 드라이브 제어기가 상기 모터 모듈의 고장 발생을 감지하여 트립 조치로 모터를 보호하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 실시간 시뮬레이터는AC 전원, 상기 AC 전원으로부터 공급되는 전력을 변환하여 모터로 제공하는 전력 변환 모듈, 및 상기 전력 변환 모듈에서 공급된 전원에 의해서 구동되는 모터를 포함하는 모터 모듈을 실시간으로 모의하고,모의된 DC-링크 전압, 상기 전력 변환 모듈로부터 상기 모터로 흐르는 삼상 전류들 중에서 두 개 상들의 전류값 및 상기 모터의 회전 속도를 나타내는 디지털 값들을 아날로그 신호들로 변환하여 상기 모터 드라이브 제어기로 전송하고, 상기 아날로그 신호들에 대응하여 상기 모터 드라이브 제어기가 출력한 PWM 제어 신호를 수신하여, 상기 전력 변환 모듈에 포함된 인버터의 스위치들을 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 장치는상기 모터의 기동, 정지, 속도 변경 명령을 상기 실시간 시뮬레이터로 전송하고, 상기 모터의 속도 지령치를 상기 테스트 장치로 전송하는 모터 동작 명령부;상기 모터 모듈의 파라미터를 설정하는 모터 파라미터 설정부;상기 모터의 동작 중에, 상기 모터 모듈의 파라미터를 변동시키는 모터 파라미터 변경부;상기 모터 모듈의 고장 신호를 상기 실시간 시뮬레이터와 상기 테스트 장치로 전송하는 비정상상태 시뮬레이션부; 및 상기 모터 동작 명령부, 상기 모터 파라미터 설정부, 및 상기 비정상상태 시뮬레이션부에서 입력하는 값을 사용자가 입력하고 확인할 수 있도록 하는 입력 수단 및 출력 수단을 구비하는 제 1 사용자 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템
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제 7 항에 있어서, 상기 모터 파라미터 설정부는 상기 모터의 정격 출력값, 상기 모터 모듈의 입력 선간 전압값, 상기 모터의 극수, 상기 모터의 기본 주파수, 상기 모터의 고정자 저항값, 상기 모터의 회전자 저항값, 상기 모터의 고정자 누설 인덕턴스 값, 상기 모터의 회전자 누설 인덕턴스 값, 상기 모터의 자화 인덕턴스 값, 상기 모터의 관성값 및 상기 모터의 부하 토크 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 모터 모듈의 파라미터를 설정하고, 상기 모터 파라미터 변경부는 상기 모터의 동작중에, 상기 모터의 고정자 저항값, 상기 모터의 회전자 저항값, 상기 모터의 고정자 누설 인덕턴스값, 상기 모터의 회전자 누설 인덕턴스값, 상기 모터의 자화 인덕턴스값 및 상기 모터에 걸리는 부하 토크 중 적어도 하나의 파라미터를 변동시키며, 상기 비정상상태 시뮬레이션부는 상기 모터 모듈에 포함되는 AC 전원의 고장 신호, DC 링크 고장 신호, 인버터 스위치의 고장 신호, 상기 모터 과열로 인한 고장 신호, 상기 모터로 공급되는 3상 전류값의 과다로 인한 고장 신호 중 적어도 하나를 상기 실시간 시뮬레이터와 상기 테스트 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 테스트 장치는상기 시뮬레이션 장치에서 설정된 파라미터 설정값과, 상기 모터 드라이브 제어기가 상기 모터 모듈에 대해서 오토 튜닝을 수행하여 획득된 파라미터 오토 튜닝값간의 오차를 이용하여 상기 모터 드라이브 제어기의 오토 튜닝 성능을 시험하는 파라미터 튜닝 성능 시험 모듈;상기 시뮬레이션 장치로부터 수신된 모터 회전 속도 지령치와 모터 드라이브 제어기로부터 수신된 실제 모터 회전 속도간의 오차값을 이용하여 상기 모터 드라이브 제어기의 모터 제어 성능을 시험하는 모터 제어 성능 시험 모듈; 및시뮬레이션 장치로부터 상기 모터 모듈에 대한 고장 신호가 수신되면, 상기 고장 신호에 대응되는 트립 신호가 상기 모터 드라이브 제어기로부터 수신되는지 여부에 따라서 상기 모터 드라이브 제어기의 모터 보호 성능을 시험하는 모터 보호 성능 시험 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템
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공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 시스템에서 수행되는 공작기계용 모터 드라이브 제어기 성능 시험 방법으로서,(a) 모터 모듈에 대한 수치적 근사 모델을 생성하여 상기 모터 모듈을 모의하는 단계;(b) 상기 모터 모듈에 대한 파라미터를 설정하는 단계;(c) 모터 드라이브 제어기가 상기 모터 모듈에 대해서 오토 튜닝을 수행하여 획득된 오토 튜닝 파라미터값과, 상기 (b) 단계에서 설정된 파라미터값을 비교하여 상기 모터 드라이브 제어기의 오토 튜닝 성능을 시험하는 단계;(d) 상기 모터 드라이브 제어기의 오토 튜닝 성능이 합격으로 판정되면, 상기 오토 튜닝 파라미터값을 이용하여 상기 모터 드라이브 제어기에 포함된 속도 제어기 및 전류 제어기의 속도 제어 게인 및 전류 제어 게인을 각각 계산하여 설정하는 단계; 및(e) 사용자가 설정한 모터 회전 속도 지령치와 상기 모터 드라이브 제어기로부터 수신된 실제 모터 회전 속도간의 오차값을 이용하여 상기 모터 드라이브 제어기의 모터 제어 성능을 시험하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 드라이브 제어기 성능 시험 방법
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제 10 항에 있어서, 상기 (e) 단계는 모터 회전 속도 지령치와 상기 모터 드라이브 제어기로부터 수신되는 실제 모터 회전 속도와의 차이의 제곱값을 일정 기간동안 적산하여, 적산값이 허용 범위 이내인 경우에 상기 모터 드라이브 제어기의 성능을 합격으로 판정하는 것을 특징으로 하는 모터 드라이브 제어기 성능 시험 방법
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제 10 항에 있어서,상기 (a) 단계는, AC 전원, 상기 AC 전원으로부터 공급되는 전력을 변환하여 모터로 제공하는 전력 변환 모듈, 및 상기 전력 변환 모듈에서 공급된 전원에 의해서 구동되는 모터를 포함하는 모터 모듈을 실시간으로 모의하고,상기 (e) 단계는, 모의된 DC-링크 전압, 상기 전력 변환 모듈로부터 상기 모터로 흐르는 삼상 전류들 중에서 두 개 상들의 전류값 및 상기 모터의 회전 속도를 나타내는 디지털 값들을 아날로그 신호들로 변환하여 상기 모터 드라이브 제어기로 전송하고, 상기 아날로그 신호들에 대응하여 상기 모터 드라이브 제어기가 출력한 PWM 제어 신호를 수신하여, 상기 전력 변환 모듈에 포함된 인버터의 스위치들을 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 드라이브 제어기 성능 시험 방법
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제 10 항에 있어서, (f) 모터 드라이브 제어기(400)의 동작중에, 상기 모터 모듈에 포함되는 AC 전원의 고장 신호, DC 링크 고장 신호, 인버터 스위치의 고장 신호, 모터 과열로 인한 고장 신호, 모터로 공급되는 3상 전류값의 과다로 인한 고장 신호 중 적어도 하나를 발생시키고, 상기 발생된 고장 신호에 대응되는 트립 신호가 상기 모터 드라이브 제어기로부터 수신되는지 여부를 조사하여, 상기 모터 드라이브 제어기가 상기 모터 모듈의 고장 발생을 감지하여 트립 조치로 모터를 보호하였는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 드라이브 제어기 성능 시험 방법
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