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영구 자석 동기 전동기로 입력되는 고정자 3상 전류값을 디지털로 변환하여 출력하는 AD 변환기;상기 AD 변환부로부터 디지털로 변환된 3상 전류값(ias(k), ibs(k))을 입력받고, 위치 및 속도 추정기로부터 영구 자석 동기 전동기의 회전자 각도 추정값()을 입력받아, 상기 회전자 각도 추정값()을 이용하여, 상기 3상 전류값3상 전류값(ias(k), ibs(k))을 동기 회전좌표계의 dq 상으로 변환하여 d축 상의 성분(ids(k)) 및 q축 상의 성분(iqs(k))을 상기 위치 및 속도 추정기로 출력하는 제 1 dq 변환부;상기 위치 및 속도 추정기로부터 상기 회전자 각도 추정값()을 입력받고, 공간벡터 펄스폭 변조부에서 계산된 영구 자석 동기 전동기로 출력될 3상 지령 전압값들을 입력받아, 상기 회전자 각도 추정값()을 이용하여 영구 자석 동기 전동기로 출력될 3상 지령 전압값들(Vas(k),Vbs(k),Vcs(k))을 동기 회전좌표계의 d상 및 q상 전압값들(Vds(k),Vqs(k))로 변환하여 상기 위치 및 속도 추정기로 출력하는 제 2 dq 변환부; 및상기 제 1 dq 변환부로부터 d축 상의 전류 성분(ids(k)) 및 q축 상의 전류 성분(iqs(k))을 입력받고, 상기 제 2 dq 변환부로부터 d축 상의 전압 성분(Vds(k)) 및 q축 상의 전압 성분(Vqs(k))을 입력받고, 시간 지연 추정 방식을 이용하여 영구 자석 동기 전동기 회전자의 각도() 및 각속도()를 추정하는 상기 위치 및 속도 추정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 장치
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제 1 항에 있어서, 상기 위치 및 속도 추정기는상기 d축 상의 전류 성분(ids(k)), 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k)), 상기 d축 상의 전압 성분(Vds(k)) 및 상기 q축 상의 전압 성분(Vqs(k))을 N 샘플링 시간 만큼 지연시키고, 상기 d축 상의 전류 성분(ids(k)) 및 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k))을 N+1 샘플링 시간 만큼 지연시켜, 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분() 및 역기전력 q축 성분()을 추정하고, 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분 추정값() 및 역기전력 q축 성분 추정값()을 이용하여 상기 회전자 각속도를 추정하고, 상기 회전자 각속도를 적분하여 회전자 각도를 추정하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 장치
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제 2 항에 있어서, 상기 위치 및 속도 추정기는상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분 추정값() 및 역기전력 q축 성분 추정값()을 이용하여 회전자 각도의 추정 오차()를 추정하고, 추정된 회전자 각도 오차()가 0에 수렴하도록 PI 보상을 수행하여 상기 회전자 각속도를 추정하고, 상기 회전자 각속도를 적분하여 회전자 각도를 추정하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 장치
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제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치 및 속도 추정기는상기 d축 상의 전류 성분(ids(k)), 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k)), 상기 d축 상의 전압 성분(Vds(k)), 및 1샘플링 구간 이전의 회전자 각속도 추정값()을 N 샘플링 시간 만큼 지연시킨 값들과, 상기 d축 상의 전류 성분(ids(k))을 N+1 샘플링 시간 만큼 지연시킨 값을 이용하여 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분()을 추정하는 역기전력 d축 성분 추정부; 및 상기 d축 상의 전류 성분(ids(k)), 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k)), 상기 q축 상의 전압 성분(Vqs(k)) 및 1샘플링 구간 이전의 회전자 각속도 추정값()을 N 샘플링 시간 만큼 지연시킨 값들과, 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k))을 N+1 샘플링 시간 만큼 지연시킨 값을 이용하여 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 q축 성분()을 추청하는 역기전력 q축 성분 추정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 장치
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제 4 항에 있어서, 상기 역기전력 d축 성분 추정부는 아래의 수학식에 따라서 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분()을 추정하고,상기 역기전력 q축 성분 추정부는 아래의 수학식에 따라서 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 q축 성분()을 추정하며,상기 수학식에서 는 고정자 저항, 는 고정자 인덕턴스를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 장치
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제 4 항에 있어서, 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분 추정값() 및 역기전력 q축 성분 추정값()을 이용하여 회전자 각도의 추정 오차()를 추정하는 회전자 각도 오차 추정부를 더 포함하고, 상기 회전자 각도 오차 추정부는 아래의 수학식에 따라서 회전자 각도의 추정 오차()를 추정하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 장치
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제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 제어 장치
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(a) AD 변환부가 영구 자석 동기 전동기로 입력되는 고정자 3상 전류값을 디지털로 변환하는 단계;(b) 제 1 dq 변환부가 상기 디지털로 변환된 3상 전류값(ias(k), ibs(k))을 입력받고, 위치 및 속도 추정기로부터 영구 자석 동기 전동기의 회전자 각도 추정값()을 입력받아, 상기 회전자 각도 추정값()을 이용하여, 상기 3상 전류값3상 전류값(ias(k), ibs(k))을 동기 회전좌표계의 dq 상으로 변환하여 d축 상의 성분(ids(k)) 및 q축 상의 성분(iqs(k))을 상기 위치 및 속도 추정기로 출력하는 단계;(c) 제 2 dq 변환부가 상기 위치 및 속도 추정기로부터 상기 회전자 각도 추정값()을 입력받고, 공간벡터 펄스폭 변조부에서 계산된 영구 자석 동기 전동기로 출력될 3상 지령 전압값들을 입력받아, 상기 회전자 각도 추정값()을 이용하여 영구 자석 동기 전동기로 출력될 3상 지령 전압값들(Vas(k),Vbs(k),Vcs(k))을 동기 회전좌표계의 d상 및 q상 전압값들(Vds(k),Vqs(k))로 변환하여 상기 위치 및 속도 추정기로 출력하는 단계; 및(d) 상기 위치 및 속도 추정기가 상기 제 1 dq 변환부로부터 d축 상의 전류 성분(ids(k)) 및 q축 상의 전류 성분(iqs(k))을 입력받고, 상기 제 2 dq 변환부로부터 d축 상의 전압 성분(Vds(k)) 및 q축 상의 전압 성분(Vqs(k))을 입력받고, 시간 지연 추정 방식을 이용하여 영구 자석 동기 전동기 회전자의 각도() 및 각속도()를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 (d) 단계에서상기 위치 및 속도 추정기는상기 d축 상의 전류 성분(ids(k)), 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k)), 상기 d축 상의 전압 성분(Vds(k)) 및 상기 q축 상의 전압 성분(Vqs(k))을 N 샘플링 시간 만큼 지연시키고, 상기 d축 상의 전류 성분(ids(k)) 및 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k))을 N+1 샘플링 시간 만큼 지연시켜, 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분() 및 역기전력 q축 성분()을 추정하고, 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분 추정값() 및 역기전력 q축 성분 추정값()을 이용하여 상기 회전자 각속도를 추정하고, 상기 회전자 각속도를 적분하여 회전자 각도를 추정하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 (d) 단계에서상기 위치 및 속도 추정기는상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분 추정값() 및 역기전력 q축 성분 추정값()을 이용하여 회전자 각도의 추정 오차()를 추정하고, 추정된 회전자 각도 오차()가 0에 수렴하도록 PI 보상을 수행하여 상기 회전자 각속도를 추정()하고, 상기 추정된 회전자 각속도()를 적분하여 회전자 각도를 추정()하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 방법
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제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (d) 단계는(d1) 역기전력 d축 성분 추정부가 상기 d축 상의 전류 성분(ids(k)), 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k)), 상기 d축 상의 전압 성분(Vds(k)) 및 1샘플링 구간 이전의 회전자 각속도 추정값()을 N 샘플링 시간 만큼 지연시킨 값들과, 상기 d축 상의 전류 성분(ids(k))을 N+1 샘플링 시간 만큼 지연시킨 값을 이용하여 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분()을 추정하고, 역기전력 q축 성분 추정부가 상기 d축 상의 전류 성분(ids(k)), 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k)), 상기 q축 상의 전압 성분(Vqs(k)) 및 1샘플링 구간 이전의 회전자 각속도 추정값()을 N 샘플링 시간 만큼 지연시킨 값들과, 상기 q축 상의 전류 성분(iqs(k))을 N+1 샘플링 시간 만큼 지연시킨 값을 이용하여 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 q축 성분()을 추청하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 방법
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제 11 항에 있어서, 상기 (d1) 단계에서상기 역기전력 d축 성분 추정부는 아래의 수학식에 따라서 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분()을 추정하고,상기 역기전력 q축 성분 추정부는 아래의 수학식에 따라서 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 q축 성분()을 추정하며,상기 수학식에서 는 고정자 저항, 는 고정자 인덕턴스를 각각 나타내는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 방법
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제 11 항에 있어서, 상기 (d) 단계는(d2) 회전자 각도 오차 추정부가 상기 영구 자석 동기 전동기의 역기전력 d축 성분 추정값() 및 역기전력 q축 성분 추정값()을 이용하여 회전자 각도의 추정 오차()를 추정하는 단계를 더 포함하고, 상기 회전자 각도 오차 추정부는 아래의 수학식에 따라서 회전자 각도의 추정 오차()를 추정하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 방법
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제 13 항에 있어서, 상기 (d) 단계는 (d3) 추정된 회전자 각도 오차()가 0에 수렴하도록 PI 보상을 수행하여 상기 회전자 각속도를 추정()하는 단계; 및(d4) 상기 회전자 각속도()를 적분하여 회전자 각도를 추정()하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 동기 전동기 회전자의 각도 및 각속도 추정 방법
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