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KR100951511B1 - Induction motor controller - Google Patents

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KR100951511B1
KR100951511B1 KR1020080021901A KR20080021901A KR100951511B1 KR 100951511 B1 KR100951511 B1 KR 100951511B1 KR 1020080021901 A KR1020080021901 A KR 1020080021901A KR 20080021901 A KR20080021901 A KR 20080021901A KR 100951511 B1 KR100951511 B1 KR 100951511B1
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induction motor
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홍찬욱
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명은 유도 전동기 제어 장치에 관한 것으로서, 유도 전동기의 회전 속도(Wm)와 유도 전동기의 정격 속도(Wr_rate)를 비교하여 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff)을 출력하고, 전류 제어부의 출력 전압(Vout) 값과 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)에 의해 정해지는 전압 지령 각도(θ)에 따른 전압 최대(V' max)값을 비교하여 제2 자속분 전류 지령(i* d_fb)을 출력하며, 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff)과 제2 자속분 전류 지령(i* d_fb)을 합산하여 자속분 전류 지령(i* d)을 출력하는 자속 제어부를 구비함으로써, 인버터 출력 전압 특성을 최대한 이용할 수 있도록 하는 유도 전동기 제어 장치가 개시된다.

Figure R1020080021901

유도 전동기, 인버터, 토크 전류, 자속 전류, 정지 좌표계, 동기 좌표계

The present invention relates to an induction motor control device, and compares the rotational speed (W m ) of the induction motor with the rated speed (W r _rate) of the induction motor and outputs a first flux current command (i * d _ff), The second magnetic flux by comparing the output voltage (V out ) value of the current control unit and the voltage maximum (V ' max ) value according to the voltage command angle (θ) determined by the static coordinate system voltage command (v * qs , v * ds ). minute current command and outputting a (i * d _fb), a first magnetic flux minute current command (i * d _ff) and the second magnetic flux minute current command (i * d _fb) the magnetic flux minute current command (i * d) by summing By providing a magnetic flux control unit for outputting the present invention, an induction motor control device for making the most of the inverter output voltage characteristics is disclosed.

Figure R1020080021901

Induction motor, inverter, torque current, flux current, stop coordinate system, synchronous coordinate system

Description

유도 전동기 제어 장치{ Apparatus for controlling of induction motor }Induction motor control unit {Apparatus for controlling of induction motor}

본 발명은 유도 전동기 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인버터 출력 전압이 제한되는 고속 영역에서도 원활하게 약 자속(Field Weakening) 제어를 하기 위한 유도 전동기 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an induction motor control device, and more particularly, to an induction motor control device for smooth field flux control even in a high speed region in which an inverter output voltage is limited.

인버터(Inverter)는 교류 전동기의 가변속 구동에 사용되는 장치로, 통상적으로 고정 크기, 고정 주파수의 상용 교류 전압을 입력받아 정류를 통해 직류 전압으로 변환한 후, 이를 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation : PWM) 기법을 이용하여 전동기의 구동에 필요한 가변 크기, 가변 주파수의 교류 전압으로 만들어준다. Inverter (Inverter) is a device used for variable speed drive of the AC motor, typically receives a commercial AC voltage of a fixed size, fixed frequency and converts it into a DC voltage through rectification, and then pulse width modulation (PWM) Using this technique, AC voltage of variable size and variable frequency is needed to drive the motor.

교류 전동기를 고속도로 구동하려면 그만큼 고 주파수 및 고전압이 요구되는데, 인버터의 출력 주파수는 상대적으로 폭 넓게 조정하는 것이 가능하지만 인버터의 출력 전압의 크기는 인버터로 입력되는 상용 교류 전압의 크기에 의해 제한된다.High frequency and high voltage are required to drive an AC motor on the highway. The output frequency of the inverter can be adjusted relatively widely, but the magnitude of the output voltage of the inverter is limited by the magnitude of the commercial AC voltage input to the inverter.

따라서 전동기의 높은 회전수의 구동을 위해, 현재의 입력 전압에서도 구동 가능하도록 전동기의 자속 전류 성분(d축 전류 성분)을 줄이는 약 자속(Field Weakening) 제어를 하는 것이 일반적이다. Therefore, in order to drive the high rotational speed of the motor, it is common to perform field weakening control to reduce the magnetic flux current component (d-axis current component) of the motor so that it can be driven even at the current input voltage.

또한 정격 속도 이상의 고속 영역에서의 운전이 필요한 경우, 이를 위해 자속 제어 장치를 두는 것이 일반적이다. In addition, if it is necessary to operate in a high speed region above the rated speed, it is common to have a flux control device for this purpose.

유도 전동기의 자속 제어 장치의 경우, 약 자속 제어를 위해 회전 속도에 따라 자속을 낮춰주는 부분과, 인버터의 최대 출력 전압과 현재 전동기를 구동하기 위해 필요한 전압 간의 차를 이용하여 자속의 크기를 낮춰주는 부분으로 구성되는 것이 일반적이다.In the case of the magnetic flux control device of the induction motor, the magnetic flux is reduced by using the portion of the magnetic flux lowered according to the rotational speed for controlling the magnetic flux and the difference between the maximum output voltage of the inverter and the voltage required to drive the current motor. It is usually composed of parts.

도 1은 종래의 인버터로 구동되는 유도 전동기 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing an induction motor system driven by a conventional inverter.

이에 도시된 바와 같이, 유도 전동기 시스템은 크게 인버터(101), 유도 전동기(102), 속도 센서(103)로 이루어지며, 상기 인버터(101)는 외부에서 입력된 속도지령(W* m) 값으로 속도 센서(103)가 부착된 유도 전동기(102)를 회전시키게 된다. As shown in the drawing, the induction motor system is composed of an inverter 101, an induction motor 102, and a speed sensor 103. The inverter 101 has a speed command (W * m ) input from an external device. The induction motor 102 to which the speed sensor 103 is attached is rotated.

상기 인버터(101)는 제1 감산기(104), 속도 제어 장치(105), 제2 감산기(106), 토크 전류 제어 장치(107), 자속 제어 장치(108), 출력 전압 연산기(109), 제3 감산기(110), 자속 전류 제어 장치(111), 2상/3상 변환기(112), 전압 제어 장치(113), 전류 센서(114a, 114b, 114c), 3상/2상 변환기(115), 펄스 증폭기(116), 곱셈기(117), 슬립 주파수 연산기(118), 가산기(119), 적분기(120)로 이루어진다.The inverter 101 includes a first subtractor 104, a speed control device 105, a second subtractor 106, a torque current control device 107, a flux control device 108, an output voltage calculator 109, and a first subtractor 104. 3 subtractor 110, flux current control device 111, 2-phase / 3-phase converter 112, voltage control device 113, current sensors 114a, 114b, 114c, 3-phase / 2-phase converter 115 , A pulse amplifier 116, a multiplier 117, a slip frequency calculator 118, an adder 119, and an integrator 120.

이와 같이 구성된 유도 전동기 시스템에 있어서, 인버터(101)로 속도지 령(W* m) 값이 입력되면, 제1 감산기(104)는 상기 속도지령(W* m) 값과 속도 센서(103) 및 펄스 증폭기(116)를 통해 계산된 유도 전동기(102)의 회전 속도(Wm) 값의 차(즉, 속도 오차)를 계산하여 속도 제어 장치(105)로 출력한다.In the induction motor system configured as described above, when the speed command (W * m ) is input to the inverter 101, the first subtractor 104 has the speed command (W * m ) and the speed sensor 103 and The difference (ie, speed error) of the rotational speed W m value of the induction motor 102 calculated by the pulse amplifier 116 is calculated and output to the speed control device 105.

상기 속도 제어 장치(105)는 상기 속도 오차로부터 유도 전동기(102)가 속도지령(W* m) 값대로 회전하도록 하는 토크분 전류 지령(i* q) 값을 계산한다.The speed control device 105 calculates a torque component current command (i * q ) value for causing the induction motor 102 to rotate according to the speed command (W * m ) value from the speed error.

제2 감산기(106)는 속도 제어 장치(105)의 출력인 토크분 전류 지령(i* q) 값과 3상/2상 변환기(115)의 출력인 토크분 전류(iq) 값의 차(즉, 토크분 전류 오차)를 계산하여 토크 전류 제어 장치(107)로 출력한다.Second subtractor 106 the speed control device 105 outputs a torque current command (i * q) values and the three-phase / two-phase converter 115 outputs a torque current (i q) of the value difference of ( That is, torque current difference) is calculated and output to the torque current control device 107.

토크 전류 제어 장치(107)는 상기 토크분 전류 오차로부터 유도 전동기(102)에 토크분 전류(iq)가 토크분 전류 지령(i* q)만큼 흐르도록 토크 분 전압 지령(v* q) 값을 계산한다.Torque current control device 107 is a torque-minute voltage command (v * q ) value so that torque current (i q ) flows by torque current command (i * q ) to induction motor 102 from the torque current error. Calculate

자속 제어 장치(108)는 유도 전동기의 회전 속도(Wm) 값과 출력 전압 연산기(109)가 계산한 전압 지령(Vout) 값을 입력받아, 현재 유도 전동기(102)의 회전 속도 및 전동기 제어를 위한 출력 전압의 크기에서 인버터(101)가 유도 전동기(102)에 대한 제어 성능을 유지할 수 있도록 하는 자속분 전류 지령(i* d) 값을 계 산한다.The flux control device 108 receives the rotation speed W m value of the induction motor and the voltage command V out value calculated by the output voltage calculator 109, and controls the rotation speed and the motor of the current induction motor 102. Calculate a flux current command (i * d ) value that allows the inverter 101 to maintain the control performance for the induction motor 102 at the magnitude of the output voltage for.

상기 출력 전압 연산기(109)는 토크 전류 제어장치(107)의 출력인 토크 분 전압 지령(v* q) 값과 자속 전류 제어장치(111)의 출력인 자속 분 전압 지령(v* d) 값을 입력받아, 출력하고자 하는 전압 지령(Vout) 값을 계산한다.The output voltage calculator 109 calculates the torque divided voltage command (v * q ) value which is the output of the torque current controller 107 and the magnetic flux divided voltage command (v * d ) value which is the output of the magnetic flux current controller 111. Calculate the voltage command (V out ) value to receive and output.

이때, 상기 출력하고자 하는 전압 지령(Vout) 값은 수학식 1에 의해 계산할 수 있다.In this case, the value of the voltage command (V out ) to be output can be calculated by Equation 1.

Figure 112008017162751-pat00001
Figure 112008017162751-pat00001

제3 감산기(110)는 자속 제어 장치(108)로부터 입력 받은 자속분 전류 지령(i* d) 값과 3상/2상 변환기(115)의 출력인 자속분 전류(id) 값의 차(즉, 자속분 전류 오차)를 계산하여 자속 전류 제어 장치(111)로 출력한다.The third subtractor 110 is the difference between the magnetic flux current command (i * d ) value received from the magnetic flux control device 108 and the magnetic flux current (i d ) value that is the output of the three-phase / two-phase converter 115 ( That is, the magnetic flux current error) is calculated and output to the magnetic flux current control device 111.

상기 자속 전류 제어 장치(111)는 상기 자속분 전류 오차로부터 유도 전동기(102)에 자속분 전류(id)가 자속분 전류 지령(i* d)만큼 흐르도록 자속 분 전압 지령(v* d) 값을 계산한다.The flux current control device 111 generates a flux voltage command (v * d ) such that a flux current (i d ) flows in the induction motor (102) by the flux current command (i * d ) from the flux current error. Calculate the value.

상기 토크 전류 제어 장치(107) 및 자속 전류 제어 장치(111)의 출력인 토크 분 전압 지령(v* q) 및 자속 분 전압 지령(v* d) 값은 2상/3상 변환기(112)를 통해 3상의 전압 지령(v* a, v* b, v* c)으로 변환되어 전압 제어 장치(113)로 입력된다.The torque divided voltage command (v * q ) and the flux divided voltage command (v * d ), which are outputs of the torque current control device 107 and the flux current control device 111, are used to control the two-phase / three-phase converter 112. Through the three-phase voltage command (v * a , v * b , v * c ) through the input to the voltage control device 113.

상기 전압 제어 장치(113)는 상기 유도 전동기(102)로 3상의 전압 지령(v* a, v* b, v* c)의 전압이 인가되도록 펄스 폭 변조(PWM) 기법을 통해 인버터(101)의 출력 전압을 제어한다.The voltage control device 113 is an inverter 101 through a pulse width modulation (PWM) technique to apply a voltage of three-phase voltage commands (v * a , v * b , v * c ) to the induction motor 102. To control the output voltage.

상기 유도 전동기(102)로 출력되는 3상 전류(ia, ib, ic)는 3개의 전류 센서(114a, 114b, 114c)를 통해 검출되고, 검출된 3상 전류(ia, ib, ic)는 3상/2상 변환기(115)를 통해 토크분 전류(iq)와 자속분 전류(id)로 변환된다.The three-phase current i a , i b , i c output to the induction motor 102 is detected through three current sensors 114a, 114b, 114c, and the detected three-phase current i a , i b , i c ) is converted into a torque current i q and a magnetic flux current i d through the three-phase / two-phase converter 115.

이는 유도 전동기(102)의 토크 제어 성능을 높이기 위해 벡터 제어 기법을 적용한 것으로, 먼저 펄스 증폭기(116)를 통해 얻어진 유도 전동기(102)의 기계적 회전속도(Wm)에다가 곱셈기(117)를 통해 K(전동기 극수/2)의 값을 곱하여 유도 전동기(102)의 전기적 회전 속도(Wr)를 얻는다.The vector control technique is applied to increase the torque control performance of the induction motor 102. First, the mechanical rotation speed W m of the induction motor 102 obtained through the pulse amplifier 116 is added to the multiplier 117. The electric rotational speed W r of the induction motor 102 is obtained by multiplying the value of (number of poles of the motor / 2).

다음으로, 상기 유도 전동기(102)의 전기적 회전 속도(Wr)와 슬립 주파수 연산기(118)를 통해 얻은 슬립 주파수(Wsl)를 적분기(120)로 적분하여 회전자 자속각(θe)을 계산한다. 상기 회전자 자속각(θe)은 유도 전동기(102)의 회전자 자속 위 치가 된다.Next, the rotor magnetic flux angle θ e is integrated by integrating the electrical rotational speed W r of the induction motor 102 and the slip frequency W sl obtained through the slip frequency calculator 118 with the integrator 120. Calculate The rotor flux angle θ e is the rotor flux position of the induction motor 102.

상기 회전자 자속각(θe)을 알게 되면, 유도 전동기(102)의 3상 전류를 회전자속의 값에 비례하는 자속분 전류(id)와, 상기 자속분 전류(id)와 90도 각도를 이루며 유도 전동기(102)의 출력 토크에 비례하는 토크분 전류(iq)로 분해하여 얻을 수 있다.When the rotor flux angle θ e is known, the magnetic flux current i d , which is proportional to the value of the rotor flux, of the three-phase current of the induction motor 102 and the magnetic flux current i d , is 90 degrees. It can be obtained by decomposing the torque current (i q ) at an angle and proportional to the output torque of the induction motor 102.

한편, 유도 전동기 시스템에 있어서, 인버터(101)의 입력 전압과 유도 전동기(102)의 정격 전압은 서로 일치하도록 하여 사용하며, 유도 전동기(102)는 정격 주파수에서 정격 전압이 인가되는 것이 일반적이다. On the other hand, in the induction motor system, the input voltage of the inverter 101 and the rated voltage of the induction motor 102 are used to match each other, the induction motor 102 is generally applied to the rated voltage at the rated frequency.

인버터(101)의 자속 제어 장치(108)는 유도 전동기(102)의 속도가 정격 속도 이상이 되면, 유도 전동기(102)의 역 기전력이 인버터(101)의 출력 전압 한계보다 커지는 것을 막기 위해, 유도 전동기(102)의 속도 상승에 맞춰 전동기의 자속분 전류(id)를 줄여 역 기전력을 줄이도록 하는 역할을 한다.The magnetic flux control device 108 of the inverter 101 is configured to prevent the counter electromotive force of the induction motor 102 from becoming greater than the output voltage limit of the inverter 101 when the speed of the induction motor 102 becomes higher than the rated speed. In accordance with the increase in the speed of the motor 102 serves to reduce the counter-electromotive force by reducing the magnetic flux current (i d ) of the motor.

그리고 상기 자속 제어 장치(108)는 인버터(101)의 파라미터 설정 오류 및 온도 상승에 의한 회전자 저항값의 변동과 같은 유도 전동기(102)의 파라미터 변동 등에 의해, 정격 속도 이하에서도 유도 전동기(102)의 역 기전력이 인버터(101)의 출력 전압 한계치보다 높아질 경우, 전동기의 자속분 전류(id)를 줄여 역 기전력을 줄이는 역할을 한다. In addition, the magnetic flux control device 108 may change the induction motor 102 even below the rated speed by a parameter change of the induction motor 102 such as a parameter setting error of the inverter 101 and a change in the rotor resistance due to a temperature rise. When the counter electromotive force is higher than the output voltage limit of the inverter 101, serves to reduce the counter electromotive force by reducing the magnetic flux current (i d ) of the motor.

이와 같은 상황에서 유도 전동기(102)의 역 기전력을 줄여주지 않으면, 토크 전류 제어 장치(107)의 출력인 토크 분 전압 지령(v* q) 값과 자속 전류 제어 장치(111)의 출력인 자속 분 전압 지령(v* d) 값의 합성 크기인 출력 전압(Vout)이 인버터(101)의 출력 전압 한계치 이상이 되어 전동기 제어가 불가능한 상황에 놓이게 된다.In such a situation, if the counter electromotive force of the induction motor 102 is not reduced, the torque component voltage command (v * q ) value, which is the output of the torque current controller 107, and the magnetic flux component, which is the output of the magnetic flux current controller 111, are output. The output voltage V out , which is the combined magnitude of the voltage command v * d , is greater than or equal to the output voltage limit of the inverter 101, and thus the motor control is impossible.

도 2는 종래의 자속 제어 장치의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a view showing the configuration of a conventional flux control apparatus.

이에 도시된 바와 같이, 자속 제어 장치(200)는 곱셈기(201), 판별기(202), 자속 지령 전류 생성기(203), 메모리(204), 감산기(205), 비례 적분 제어기(206), 제한기(207), 가산기(208)로 이루어진다.As shown therein, the flux control device 200 includes a multiplier 201, a discriminator 202, a flux command current generator 203, a memory 204, a subtractor 205, a proportional integral controller 206, a limit. Group 207 and an adder 208.

도 1을 참조하면, 상기 곱셈기(201)는 펄스 증폭기(116)가 계산한 유도 전동기(102)의 기계적 회전 속도(Wm)을 입력받아 상수 K(전동기 극수/2)를 곱해 전기적 회전 속도(Wr) 값을 얻는다.Referring to FIG. 1, the multiplier 201 receives the mechanical rotational speed W m of the induction motor 102 calculated by the pulse amplifier 116 and multiplies the constant K (the number of motor poles / 2) to obtain the electrical rotational speed ( W r ) to get the value.

상기 판별기(202)는 상기 전기적 회전 속도(Wr) 값이 유도 전동기(102)의 정격 속도(Wr_rate) 값을 초과하는지를 판별하여 그 결과를 자속 지령 전류 생성기(203)로 전달한다.The discriminator 202 determines whether the electrical rotational speed W r exceeds the rated speed W r _ rate of the induction motor 102 and transmits the result to the magnetic flux command current generator 203.

상기 자속 지령 전류 생성기(203)는 상기 전기적 회전 속도(Wr) 값이 유도 전동기(102)의 정격 속도(Wr_rate) 값을 초과하는 경우, 수학식 2에서 나타낸 값을 출력 i* d_ff로 한다.When the magnetic flux instruction current generator 203 exceeds the rated speed (W r _rate) value of the electrical rotation speed (W r), the value of the induction motor 102, and outputs the values as shown in equation 2 i * d _ff Shall be.

i* d_ff = (Wr_rate/Wr)×idse_ratei * d _ff = (W r _rate / W r ) × i dse _rate

상기 수학식 2는 전기적 회전 속도(Wr) 값이 커질수록 자속분 전류 지령 값을 작게 한다.Equation 2 decreases the magnetic flux current command value as the electric rotation speed W r increases.

그리고 상기 자속 지령 전류 생성기(203)는 상기 전기적 회전 속도(Wr) 값이 유도 전동기(102)의 정격 속도(Wr_rate) 값을 초과하지 않는 경우, 출력 i* d_ff으로 정격 자속분 전류 지령인 idse_rate을 출력한다. 즉, i* d_ff = idse_rate으로 한다.The magnetic flux command current generator 203 has a rated magnetic flux current as an output i * d _ff when the electric rotation speed W r does not exceed the rated speed W r _rate of the induction motor 102. Print the command i dse _rate. That is, i * d _ff = i dse _rate.

상기 메모리(204)는 인버터(101)가 출력할 수 있는 상 전압의 최대 전압(Vmax) 값을 저장한다. 여기서, 인버터(101)의 입력 교류 전압의 선간 RMS 값을 Vin이라고 했을 때, 최대 전압(Vmax) 값은 수학식 3에 의해 계산할 수 있다.The memory 204 stores a maximum voltage value V max of the phase voltage that the inverter 101 can output. Here, when the line RMS value of the input AC voltage of the inverter 101 is referred to as V in , the maximum voltage V max value can be calculated by the equation (3).

Figure 112008017162751-pat00002
Figure 112008017162751-pat00002

상기 감산기(205)는 토크 전류 제어 장치(107) 및 자속 전류 제어 장치(111) 에서 유도 전동기(102)의 제어를 위해 출력하고자하는 출력 전압(Vout) 값과 상기 인버터(101)가 출력할 수 있는 최대 전압(Vmax) 값의 차를 계산한다.The subtractor 205 outputs an output voltage V out value to be output for the control of the induction motor 102 by the torque current control device 107 and the flux current control device 111, and the inverter 101 outputs. Calculate the difference between the maximum possible voltage (V max ) values.

여기서, 유도 전동기(102)의 속도가 정격 속도에 가까워질수록 출력 전압(Vout) 값과 최대 전압(Vmax) 값의 차이가 작아지게 된다.Here, as the speed of the induction motor 102 approaches the rated speed, the difference between the output voltage V out value and the maximum voltage V max value becomes smaller.

상기 비례 적분 제어기(206)는 상기 출력 전압(Vout) 값과 최대 전압(Vmax) 값의 차이를 0으로 만들도록 하는 제어 값을 생성한다.The proportional integration controller 206 generates a control value for causing a difference between the output voltage V out value and the maximum voltage V max value to be zero.

상기 제한기(207)는 상기 비례 적분 제어기(206)의 출력 값을 (-) 방향으로만 작용하도록 제한을 가한다.The limiter 207 limits the output value of the proportional integration controller 206 to act only in the negative direction.

즉, 상기 제한기(207)는 상기 출력 전압(Vout) 값이 최대 전압(Vmax) 값보다 크게 될 경우, 유도 전동기(102)의 자속분 전류 지령(i* d)을 낮춰 출력 전압(Vout) 값이 최대 전압(Vmax) 값보다 작아지도록 하는 i* d_fb를 출력한다.That is, the limiter 207 lowers the magnetic flux current command i * d of the induction motor 102 when the output voltage V out becomes larger than the maximum voltage V max , thereby reducing the output voltage ( Outputs i * d _ fb so that the value of V out ) becomes smaller than the maximum voltage (V max ) value.

상기 가산기(208)는 유도 전동기(102)의 속도에 반비례하여 결정되는 자속분 전류 지령(i* d_ff)과 상기 출력 전압의 차이에 의해 결정되는 자속분 전류 지령(i* d_fb)을 합산하여 최종 자속분 전류 지령(i* d) 값을 출력한다.The adder 208 is induced flux minute current command (i * d _ff) and magnetic flux minute current command (i * d _fb) which is determined by the difference of the output voltage which is determined in inverse proportion to the speed of the electric motor 102 is summed To output the final flux current command (i * d ).

도 3은 인버터가 출력할 수 있는 전압의 크기를 정지 좌표계의 Vds-Vqs 좌표 상에 도시한 그래프이다.Figure 3 shows the magnitude of the voltage that the inverter can output V ds -V qs of the stationary coordinate system It is a graph shown on the coordinates.

여기서, 도면 부호 301의 육각형은 인버터가 출력할 수 있는 전압의 최대값을 나타낸 것으로, 전압의 위상에 따라 그 크기가 변하는 것을 알 수 있다.Here, the hexagon of 301 represents the maximum value of the voltage that the inverter can output, and it can be seen that the magnitude of the voltage changes according to the phase of the voltage.

정지 좌표계상의 원점에서 상기 육각형의 각 꼭지 점까지의 전압의 크기는, 입력 교류 전압의 선간 RMS 값을 Vin이라고 하였을 때

Figure 112008017162751-pat00003
의 크기를 가지게 되는데, 위상에 따른 인버터 출력 전압의 크기는 각 꼭지 점에서 최대가 되고, 각 꼭지 점 사이의 정 가운데 위치에서 최소가 된다.The magnitude of the voltage from the origin of the stationary coordinate system to each vertex of the hexagon is obtained when the line RMS value of the input AC voltage is V in .
Figure 112008017162751-pat00003
The magnitude of the inverter output voltage according to the phase is maximum at each vertex and minimum at the center of the center between the vertices.

도면 부호 302는 토크 전류 제어 장치와 자속 전류 제어 장치에서 각각 출력하는 토크 분 전압 지령(v* q)과 자속 분 전압 지령(v* d)을 정지 좌표계 상의 Vds-Vqs 좌표 상에 도시한 것으로, 정지 좌표계 상에서의 크기는 수학식 1로 계산되는 Vout의 크기를 갖는다.Reference numeral 302 denotes the torque divided voltage command (v * q ) and the flux divided voltage command (v * d ) output from the torque current control device and the flux current control device, respectively, V ds -V qs on the stationary coordinate system. As shown on the coordinates, the magnitude on the stationary coordinate system has the magnitude of V out calculated by Equation (1).

도 2를 참조하면, 종래의 자속 제어 장치는 수학식 3에 의해 계산된 인버터의 최대 전압(Vmax)을 메모리(204)에 저장하여 두는데, 이 경우 인버터 출력 전압의 최대값이 위상에 따라 변하는 특성을 제대로 반영하지 못한다는 문제점이 있다.Referring to FIG. 2, the conventional flux control apparatus stores the maximum voltage V max of the inverter calculated by Equation 3 in the memory 204, in which case the maximum value of the inverter output voltage depends on the phase. The problem is that it does not properly reflect changing characteristics.

도 4는 종래의 자속 제어 장치에서 인버터의 출력 전압 최대값을 일정하게 했을 경우 나타나는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a problem that occurs when the output voltage maximum value of the inverter in the conventional flux control device is made constant.

여기서, 도면 부호 401의 육각형은 인버터 출력 전압의 최대값을 나타내는 것이고, 도면 부호 402는 인버터 출력 전압의 최대값을 수학식 2에 의해 주어진 값으로 일정하게 설정한 경우로, 출력 전압 벡터가 육각형에 내접하는 형태가 된다.Here, the hexagon of 401 denotes the maximum value of the inverter output voltage, and 402 denotes the case where the maximum value of the inverter output voltage is set constant to the value given by Equation 2, and the output voltage vector corresponds to the hexagon. It becomes inscribed form.

이는 인버터가 선형적으로 사용할 수 있는 최대 전압을 사용하는 경우로, 전류 제어 특성은 우수하나 도면 부호 404에 나타나는 부분을 사용하지 못하여 자속 제어 장치의 동작 효율이 떨어지게 된다.This is a case where the inverter uses the maximum voltage that can be used linearly, the current control characteristics are excellent, but the portion shown in 404 is not used, the operation efficiency of the flux control device is reduced.

도면 부호 403은 인버터 출력 전압의 최대값을

Figure 112008017162751-pat00004
으로 일정하게 설정한 경우로, 도면 부호 402의 경우보다 출력 전압 벡터를 더 넓은 영역까지 사용할 수 있다.Reference numeral 403 denotes the maximum value of the inverter output voltage.
Figure 112008017162751-pat00004
In this case, the output voltage vector can be used in a wider area than in the case of 402.

그러나, 도면 부호 405에 나타나는 부분만큼 출력 전압 벡터가 육각형 외부에 위치하고 있는데, 이 경우 인버터가 실제로 출력할 수 없는 전압도 출력하는 것으로 처리되면서 비례 적분 제어기의 연산이 이루어져 부정확한 전압 오차의 누적으로 인해 자속 제어 장치의 성능이 저하되는 단점이 있다.However, the output voltage vector is located outside the hexagon as much as the part indicated by reference numeral 405. In this case, the inverter is also outputting a voltage that cannot be actually output, and the calculation of the proportional integral controller is performed, resulting in an accumulation of incorrect voltage error. There is a disadvantage that the performance of the flux control device is degraded.

본 발명의 목적은 유도 전동기 시스템에 있어서, 인버터 출력 전압이 제한되는 고속 영역에서 약 자속 제어시, 인버터 출력 전압 특성을 최대한 이용할 수 있도록 하는 유도 전동기 제어장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide an induction motor control apparatus which makes the maximum use of inverter output voltage characteristics when controlling a weak magnetic flux in a high speed region in which an inverter output voltage is limited.

본 발명의 유도 전동기 제어장치의 바람직한 실시예는, 기설정된 전압 지령(v* a, v* b, v* c)에 따라 입력되는 직류 전원을 3상 정현파 전류(ia, ib, ic)로 변환하여 유도 전동기로 출력하는 전압 제어부와, 상기 전압 제어부가 출력하는 3상 정현파 전류(ia, ib, ic)를 자속분 전류(id)와 토크분 전류(iq)로 변환하는 3상/2상 변환부와, 외부에서 입력되는 지령 속도(W* m)와 상기 유도 전동기의 회전 속도(Wm)를 비교하여 토크분 전류 지령(i* q)을 출력하는 속도 제어부와, 상기 유도 전동기의 회전 속도(Wm) 및 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)를 입력받아 자속분 전류 지령(i* d)을 출력하는 자속 제어부와, 상기 속도 제어부 및 자속 제어부에서 각각 출력되는 토크분 전류 지령(i* q) 및 자속분 전류 지령(i* d)과 상기 3상/2상 변환부에서 출력되 는 토크분 전류(iq) 및 자속분 전류(id)를 비교하여 토크 분 전압 지령(v* q) 및 자속 분 전압 지령(v* d)을 출력하는 전류 제어부와, 상기 전류 제어부에서 출력하는 동기 좌표계 전압 지령(v* q, v* d)을 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)으로 변환하여 상기 자속 제어부로 출력하는 좌표 변환기와, 상기 전류 제어부에서 출력하는 토크 분 전압 지령(v* q) 및 자속 분 전압 지령(v* d)을 3상의 전압 지령(v* a, v* b, v* c)으로 변환하여 상기 전압 제어부로 출력하는 2상/3상 변환부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the induction motor controller of the present invention, a three-phase sine wave current (i a , i b , i c ) is input to a DC power source input according to a preset voltage command (v * a , v * b , v * c ). ) And a three-phase sine wave current (i a , i b , i c ) output by the induction motor and output to the induction motor as magnetic flux current i d and torque current i q . Speed control unit for outputting torque current command (i * q ) by comparing the three-phase / two-phase conversion unit to be converted with the externally input command speed (W * m ) and the rotational speed (W m ) of the induction motor A magnetic flux control unit for receiving a rotational speed W m and a static coordinate system voltage command v * qs and v * ds of the induction motor and outputting a magnetic flux current command i * d ; Torque component current command (i * q ) and magnetic flux current command (i * d ) respectively output from the controller and the three-phase / two-phase converter Is a current controller for comparing the torque component current (i q ) and the magnetic flux component (i d ) and outputting the torque component voltage command (v * q ) and the flux component voltage command (v * d ), and outputting from the current controller. A coordinate converter converting the synchronous coordinate system voltage command (v * q , v * d ) into a stationary coordinate system voltage command (v * qs , v * ds ) and outputting it to the magnetic flux control unit, and the torque divided voltage output from the current control unit. A two-phase / three-phase converter for converting the command (v * q ) and the magnetic flux divided voltage command (v * d ) into three-phase voltage commands (v * a , v * b , v * c ) and outputting the same to the voltage controller. It is characterized by comprising.

여기서, 상기 자속 제어부는, 상기 유도 전동기의 회전 속도(Wm)와 유도 전동기의 정격 속도(Wr_rate)를 비교하여 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff)을 출력하는 제1 자속분 전류 지령 설정부와, 상기 전류 제어부의 출력 전압(Vout) 값과 상기 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)에 의해 정해지는 전압 지령 각도(θ)에 따른 전압 최대(V' max)값을 비교하여 제2 자속분 전류 지령(i* d_fb)을 출력하는 제2 자속분 전류 지령 설정부와, 상기 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff)과 제2 자속분 전류 지령(i* d_fb) 을 합산하여 자속분 전류 지령(i* d)을 출력하는 가산기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Here, the magnetic flux control unit compares the rotational speed (W m ) of the induction motor and the rated speed (W r _rate) of the induction motor to output a first magnetic flux current command (i * d _ff). The maximum voltage V ' max according to the voltage command angle θ determined by the current command setting unit, the output voltage V out of the current control unit, and the static coordinate system voltage commands v * qs and v * ds . ) and the second magnetic flux minutes command current setting section for comparing a value output to the second magnetic flux minute current command (i * d _fb), the first magnetic flux minute current command (i * d _ff) and the second magnetic flux minute current command and an adder for summing (i * d _ fb) and outputting a magnetic flux current command i * d .

상기 제1 자속분 전류 지령 설정부는, 상기 유도 전동기의 회전 속도(Wm)에 상수(K = 유도 전동기의 극 수/2)를 곱하여 전기적 회전 속도(Wr)를 구하는 곱셈기와, 상기 전기적 회전 속도(Wr)가 유도 전동기의 정격 속도(Wr_rate)를 초과하는지 여부를 판단하는 판별기와, 상기 판별기의 판단 여부에 따라 상기 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff)을 출력하는 자속 지령 전류 생성기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The first magnetic flux current command setting unit is a multiplier for multiplying the rotational speed W m of the induction motor by a constant (K = the number of poles of the induction motor / 2) to obtain an electrical rotational speed W r , and the electrical rotation. speed at which the output of the first magnetic flux minute current command (i * d _ff) according to the determination whether or not the determined group, wherein the determinator for determining whether the (W r) is greater than the rated speed of the induction motor (W r _rate) And a magnetic flux command current generator.

상기 자속 지령 전류 생성기는, 상기 판별기의 판단 결과, 상기 전기적 회전 속도(Wr)가 유도 전동기의 정격 속도(Wr_rate)를 초과하는 경우, 상기 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff) 값으로 (Wr_rate/Wr)×idse_rate(정격 자속분 전류 지령) 값을 출력하는 것을 특징으로 한다.The magnetic flux command current generator is configured to determine the first magnetic flux current command i * d _ff when the electric rotation speed W r exceeds the rated speed W r _ rate of the induction motor as a result of the determination of the discriminator. Outputs a value of (W r _rate / W r ) × i dse _rate (rated flux current command).

또한, 상기 자속 지령 전류 생성기는, 상기 판별기의 판단 결과, 상기 전기적 회전 속도(Wr)가 유도 전동기의 정격 속도(Wr_rate)를 초과하지 않는 경우, 상기 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff) 값으로 정격 자속분 전류 지령(idse_rate) 값을 출력하는 것을 특징으로 한다.The flux command current generator is further configured to provide the first flux current command i when the electric rotation speed W r does not exceed the rated speed W r _ rate of the induction motor, as a result of the determination of the discriminator. It outputs a rated flux current command value (i dse _rate) as a value d * ff.

상기 제2 자속분 전류 지령 설정부는, 상기 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)을 입력받아, 정지 좌표계 전압 지령 의 합성 벡터(v* ref) 및 정지 좌표계에서의 D축이 이루는 각도인 전압 지령 각도(θ)를 연산하는 각도 연산기와, 상기 정지 좌표계 전압 지령의 합성 벡터(v* ref)의 정지 좌표계 상에서의 해당 섹터(Sector)를 판별하는 섹터 판별부와, 상기 해당 섹터에서 전압 최대(V' max)값을 연산하는 전압 최대값 연산기와, 상기 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)으로부터 출력 전압(Vout) 값을 연산하는 출력 전압 연산기와, 상기 전압 최대(V' max)값과 출력 전압(Vout)값의 차를 구하는 감산기와, 상기 전압 최대(V' max)값과 출력 전압(Vout)값의 차를 비례 적분하여 제2 자속분 전류 지령(i* d_fb)을 출력하는 비례 적분 제어기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The second magnetic flux current command setting unit receives the static coordinate system voltage command (v * qs , v * ds ), and an angle formed by the composite vector (v * ref ) of the static coordinate system voltage command and the D axis in the static coordinate system. An angle calculator for calculating the voltage command angle θ, a sector discriminating unit for discriminating the corresponding sector Sector on the still coordinate system of the composite vector v * ref of the static coordinate system voltage command, and a voltage at the corresponding sector. A voltage maximum calculator for calculating a maximum (V max ) value, an output voltage calculator for calculating an output voltage (V out ) value from the static coordinate system voltage commands (v * qs , v * ds ), and the voltage maximum ( V 'max) value and the output voltage (V out) and a subtracter obtaining the difference between the value of the voltage up to (V' in proportion to the integration the difference between the max) value and the output voltage (V out) value of the second magnetic flux minute current command ( comprises a proportional-integral controller for outputting a * i d _fb) The features.

본 발명에 의하면, 인버터 출력 전압이 제한되는 고속 영역에서 인버터 출력 전압 특성을 최대한 이용함으로써, 유도 전동기의 약 자속 제어를 효율적으로 수행할 수 있다.According to the present invention, by utilizing the inverter output voltage characteristics in the high speed region where the inverter output voltage is limited, the weak magnetic flux control of the induction motor can be efficiently performed.

그리고, 유도 전동기의 속도가 정격 속도 이상이 되었을 때, 유도 전동기의 속도 상승에 맞춰 전동기의 자속분 전류(id)를 줄임으로써, 유도 전동기의 역 기전력을 효과적으로 줄일 수 있다.When the speed of the induction motor is equal to or higher than the rated speed, the counter electromotive force of the induction motor can be effectively reduced by reducing the flux current i d of the motor in accordance with the speed increase of the induction motor.

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 인버터 제어장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the inverter control apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도 5는 본 발명의 인버터로 구동되는 유도 전동기 시스템을 나타낸 구성도이다.5 is a configuration diagram showing an induction motor system driven by an inverter of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 유도 전동기 시스템은 크게 인버터(501), 유도 전동기(502), 속도 센서(503)로 이루어지며, 상기 인버터(501)는 외부에서 입력된 속도지령(W* m) 값으로 속도 센서(503)가 부착된 유도 전동기(502)를 회전시키게 된다. As shown in the drawing, the induction motor system is composed of an inverter 501, an induction motor 502, and a speed sensor 503. The inverter 501 has a speed command W * m input from the outside. The induction motor 502 to which the speed sensor 503 is attached is rotated.

상기 인버터(501)는 제1 감산기(504), 속도 제어 장치(505), 제2 감산기(506), 토크 전류 제어 장치(507), 자속 제어 장치(508), 좌표 변환기(509), 제3 감산기(510), 자속 전류 제어 장치(511), 2상/3상 변환기(512), 전압 제어 장치(513), 전류 센서(514a, 514b, 514c), 3상/2상 변환기(515), 펄스 증폭기(516), 곱셈기(517), 슬립 주파수 연산기(518), 가산기(519), 적분기(520)로 이루어진다.The inverter 501 may include a first subtractor 504, a speed controller 505, a second subtractor 506, a torque current controller 507, a flux controller 508, a coordinate converter 509, and a third controller. Subtractor 510, flux current control device 511, two-phase / 3-phase converter 512, voltage control device 513, current sensors 514a, 514b, 514c, three-phase / 2-phase converter 515, Pulse amplifier 516, multiplier 517, sleep frequency calculator 518, adder 519, integrator 520.

이와 같이 구성된 유도 전동기 시스템에 있어서, 인버터(501)로 속도지령(W* m) 값이 입력되면, 제1 감산기(504)는 상기 속도지령(W* m) 값과 속도 센서(503) 및 펄스 증폭기(516)를 통해 계산된 유도 전동기(502)의 회전 속도(Wm) 값의 차(즉, 속도 오차)를 계산하여 속도 제어 장치(505)로 출력한다.In the induction motor system configured as described above, when the speed command (W * m ) is input to the inverter 501, the first subtractor 504 outputs the speed command (W * m ) and the speed sensor 503 and the pulse. The difference (ie, speed error) of the rotation speed W m value of the induction motor 502 calculated by the amplifier 516 is calculated and output to the speed control device 505.

상기 속도 제어 장치(505)는 상기 속도 오차로부터 유도 전동기(502)가 속도지령(W* m) 값대로 회전하도록 하는 토크분 전류 지령(i* q) 값을 계산한다.The speed control device 505 calculates a torque component current command (i * q ) value for causing the induction motor 502 to rotate according to the speed command (W * m ) value from the speed error.

제2 감산기(506)는 속도 제어 장치(505)의 출력인 토크분 전류 지령(i* q) 값과 3상/2상 변환기(515)의 출력인 토크분 전류(iq) 값의 차(즉, 토크분 전류 오차)를 계산하여 토크 전류 제어 장치(507)로 출력한다.A second subtracter 506, the speed control device 505 outputs a torque current command (i * q) values and the three-phase / two-phase converter 515 outputs the torque current (i q) of the value difference of ( That is, torque current difference) is calculated and output to the torque current control device 507.

토크 전류 제어 장치(507)는 상기 토크분 전류 오차로부터 유도 전동기(502)에 토크분 전류(iq)가 토크분 전류 지령(i* q)만큼 흐르도록 토크 분 전압 지령(v* q) 값을 계산한다.The torque current control device 507 has a torque-minute voltage command v * q value such that the torque-current current i q flows from the torque current error to the induction motor 502 by the torque current command i * q . Calculate

자속 제어 장치(508)는 펄스 증폭기(516)로부터 유도 전동기의 회전 속도(Wm) 값을 입력받고, 좌표 변환기(509)로부터 정지 좌표계 전압 지령 v* qs, v* ds를 입력받아 자속분 전류 지령(i* d) 값을 계산한다.The flux control device 508 receives the rotational speed (W m ) of the induction motor from the pulse amplifier 516, and receives the static coordinate system voltage commands v * qs and v * ds from the coordinate converter 509, and the magnetic flux component current. Calculate the command (i * d ) value.

즉, 상기 자속 제어 장치(508)는 유도 전동기의 회전 속도(Wm) 값 및 정지 좌표계 전압 지령 v* qs, v* ds을 입력받아, 현재 회전 속도 및 출력 전압 상태에서 인버터(501)가 유도 전동기(502)에 대한 제어 성능을 최대한 유지할 수 있도록 하는 자속분 전류 지령(i* d) 값을 계산한다.That is, the magnetic flux control device 508 receives the rotation speed W m value of the induction motor and the static coordinate system voltage commands v * qs , v * ds , and the inverter 501 induces the current rotation speed and the output voltage. The magnetic flux current command (i * d ) value is calculated so as to maintain the maximum control performance for the motor 502.

상기 좌표 변환기(509)는 토크 전류 제어장치(507) 및 자속 전류 제어장치(511)로부터 동기 좌표계 전압 지령인 토크 분 전압 지령(v* q) 값 및 자속 분 전압 지령(v* d) 값을 입력받아, 정지 좌표계에서의 전압 지령 v* qs및 v* ds으로 변환한다.The coordinate converter 509 receives the torque divided voltage command (v * q ) value and the flux divided voltage command (v * d ) value, which are synchronous coordinate system voltage commands, from the torque current controller 507 and the flux current controller 511. It receives the input and converts it into the voltage commands v * qs and v * ds in the stationary coordinate system.

여기서, 상기 좌표 변환기(509)가 동기 좌표계 전압 지령 v* q 및 v* d을 정지 좌표계 전압 지령 v* qs및 v* ds으로 변환하는 것은 수학식 4 및 수학식 5에 의한다.Here, the coordinate converter 509 converts the synchronous coordinate system voltage commands v * q and v * d into the static coordinate system voltage commands v * qs and v * ds by Equations 4 and 5 below.

Figure 112008017162751-pat00005
Figure 112008017162751-pat00005

Figure 112008017162751-pat00006
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상기 수학식 3 및 수학식 4에서, θe는 회전자 자속각을 나타낸다.In Equations 3 and 4, θ e represents the rotor flux angle.

제3 감산기(510)는 자속 제어 장치(508)로부터 입력받은 자속분 전류 지령(i* d) 값과 3상/2상 변환기(515)의 출력인 자속분 전류(id) 값의 차(즉, 자속분 전류 오차)를 계산하여 자속 전류 제어 장치(511)로 출력한다.A third subtracter 510 flux minute current command (i * d) of the value and the three-phase / two-phase converter 515, the output of the magnetic flux minute current (i d) of the value difference received from the flux control unit 508 ( That is, the magnetic flux current error) is calculated and output to the magnetic flux current control device 511.

상기 자속 전류 제어 장치(511)는 상기 자속분 전류 오차로부터 자속 분 전압 지령(v* d) 값을 계산한다.The magnetic flux current control device 511 calculates a magnetic flux divided voltage command v * d from the magnetic flux current error.

상기 토크 전류 제어 장치(507) 및 자속 전류 제어 장치(511)의 출력인 토크 분 전압 지령(v* q) 및 자속 분 전압 지령(v* d) 값은 2상/3상 변환기(512)를 통해 3상의 전압 지령(v* a, v* b, v* c)으로 변환되어 전압 제어 장치(513)로 입력된다.The torque divided voltage command (v * q ) and the flux divided voltage command (v * d ), which are outputs of the torque current control device 507 and the magnetic flux current control device 511, are used for the two-phase / three-phase converter 512. Through the three-phase voltage command (v * a , v * b , v * c ) through the input to the voltage control device 513.

상기 전압 제어 장치(513)는 상기 유도 전동기(502)로 3상의 전압 지령(v* a, v* b, v* c)의 전압이 인가되도록 펄스 폭 변조(PWM) 기법을 통해 인버터(501)의 출력 전압을 제어한다.The voltage control device 513 is an inverter 501 through a pulse width modulation (PWM) technique to apply a voltage of three phase voltage commands (v * a , v * b , v * c ) to the induction motor 502. To control the output voltage.

상기 유도 전동기(502)로 출력되는 3상 전류(ia, ib, ic)는 3개의 전류 센서(514a, 514b, 514c)를 통해 검출되고, 검출된 3상 전류(ia, ib, ic)는 3상/2상 변환기(515)를 통해 토크분 전류(iq)와 자속분 전류(id)로 변환된다. The three phase currents i a , i b , i c output to the induction motor 502 are detected through three current sensors 514a, 514b, 514c, and the detected three phase currents i a , i b , i c ) is converted into a torque current i q and a magnetic flux current i d through the three-phase / two-phase converter 515.

도 6은 본 발명의 인버터의 자속 제어 장치의 구성을 나타낸 도면이다.6 is a view showing the configuration of a magnetic flux control device of the inverter of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 곱셈기(601), 판별기(602), 자속 지령 전류 생성기(603), 각도 연산기(604), 섹터 판별기(605), 전압 최대값 연산기(606), 출력 전압 연산기(607), 감산기(608), 비례 적분 제어기(609), 제한기(610), 가산기(611)로 이루어진다.As shown therein, the multiplier 601, the discriminator 602, the magnetic flux command current generator 603, the angle calculator 604, the sector discriminator 605, the voltage maximum calculator 606, the output voltage calculator ( 607, a subtractor 608, a proportional integration controller 609, a limiter 610, and an adder 611.

도 5를 참조하면, 상기 곱셈기(601)는 펄스 증폭기(516)가 계산한 유도 전동기(502)의 기계적 회전 속도(Wm)을 입력받아 상수 K(전동기 극수/2)를 곱해 전기적 회전 속도(Wr) 값을 얻는다.Referring to FIG. 5, the multiplier 601 receives the mechanical rotational speed W m of the induction motor 502 calculated by the pulse amplifier 516 and multiplies the constant K (the number of motor poles / 2) to obtain the electrical rotational speed ( W r ) to get the value.

상기 판별기(602)는 상기 전기적 회전 속도(Wr) 값이 유도 전동기(502)의 정격 속도(Wr_rate) 값 초과하는지를 판별하여 그 결과를 자속 지령 전류 생성기(603)로 전달한다.The decider 602 transmits the result to the magnetic flux instruction current generator 603 to determine if the electrical rotation speed (W r) value exceeds the rated speed of the induction motor (502) (W r _rate) value.

상기 자속 지령 전류 생성기(603)는 상기 전기적 회전 속도(Wr) 값이 유도 전동기(502)의 정격 속도(Wr_rate) 값 초과하는 경우, 전기적 회전 속도(Wr) 값이 커질수록 자속분 전류 지령 값이 작아지도록 하는 i* d_ff값을 출력한다. 여기서 i* d_ff = (Wr_rate/Wr)×idse_rate 이 된다.The magnetic flux instruction current generator 603, if it exceeds the electrical rotation speed (W r), the value of the rated speed of the induction motor (502) (W r _rate) value, the electrical rotation speed (W r), the greater the value of flux min. Outputs i * d _ ff value so that the current command value becomes smaller. Where i * d _ff = (W r _rate / W r ) × i dse _rate.

그리고 상기 자속 지령 전류 생성기(603)는 상기 전기적 회전 속도(Wr) 값이 유도 전동기(502)의 정격 속도(Wr_rate) 값 초과하지 않는 경우, 출력 i* d_ff으로 정격 자속분 전류 지령인 idse_rate을 출력한다. 즉, i* d_ff = idse_rate으로 한다.When the electric rotation speed W r does not exceed the rated speed W r _rate of the induction motor 502, the magnetic flux command current generator 603 outputs a rated magnetic flux current command as an output i * d _ff. Output i dse _rate. That is, i * d _ff = i dse _rate.

상기 각도 연산기(604)는 좌표 변환기(509)로부터 입력되는 정지 좌표계 전압 지령 v* qs및 v* ds값으로부터 각도 θ를 연산한다.The angle calculator 604 calculates the angle θ from the static coordinate system voltage commands v * qs and v * ds values input from the coordinate converter 509.

여기서, 도 7을 참조하여 각도 θ에 대하여 설명하면, D축 전압 지령을 X축으로 하고, Q축 전압 지령을 Y축으로 한 상태에서 v* ds값을 X축에 놓고 v* qs값을 Y축에 놓으면, D축 전압 지령 및 Q축 전압 지령의 합성 벡터 v* ref와 D축이 이루는 각도를 θ로 한다.Here, with reference to FIG. 7, the angle θ will be described. With the D-axis voltage command as the X-axis and the Q-axis voltage command as the Y-axis, the v * ds value is placed on the X axis and the v * qs value is Y. When placed on the axis, the angle formed by the composite vector v * ref of the D-axis voltage command and the Q-axis voltage command and the D-axis is θ.

상기 각도 θ는 수학식 6에 의해서 구할 수 있다.The angle θ can be obtained by equation (6).

Figure 112008017162751-pat00007
Figure 112008017162751-pat00007

상기 섹터 판별기(605)는 각도 연산기(604)가 계산한 전압 지령 각도 θ로부터 합성 벡터 v* ref의 위치가 어느 섹터에 있는지를 판별하여 섹터 값(Sector #)을 출력한다.The sector discriminator 605 determines which sector the position of the composite vector v * ref is in and outputs a sector value Sector # from the voltage command angle θ calculated by the angle calculator 604.

도 7에는 각 섹터(Sector)의 위치가 나와있는데, 전압 제한 육각형은 총 6개의 정 삼각형으로 구성되므로, 각각의 정 삼각형이 하나의 섹터를 이루게 되며, 각도 θ에 의해 섹터 값이 결정된다.7 shows the position of each sector. Since the voltage limiting hexagon consists of a total of six positive triangles, each positive triangle forms one sector, and the sector value is determined by the angle θ.

즉, 0°< θ ≤ 60°→ Sector Ⅰ, 60°< θ ≤ 120°→ Sector Ⅱ, 120°< θ ≤ 180°→ Sector Ⅲ, 180°< θ ≤ 240°→ Sector Ⅳ, 240°< θ ≤ 300°→ Sector V, 300°< θ ≤ 360°→ Sector Ⅵ 이 된다.That is, 0 ° <θ ≤ 60 ° → Sector I, 60 ° <θ ≤ 120 ° → Sector II, 120 ° <θ ≤ 180 ° → Sector III, 180 ° <θ ≤ 240 ° → Sector IV, 240 ° <θ ≦ 300 ° → Sector V, 300 ° <θ ≦ 360 ° → Sector VI.

상기 전압 최대값 연산기(606)는 상기 전압 지령 각도 θ 및 섹터 값(Sector #)으로부터 전압 최대(V' max)값을 연산한다. The voltage maximum calculator 606 calculates a voltage maximum V max value from the voltage command angle θ and the sector value Sector #.

상기 각도 연산기(604)로부터 계산된 전압 지령 각도 θ에서 최대로 출력할 수 있는 전압의 크기는 도 8에 도시한 바와 같이, 굵은 점선으로 도시된 육각형 변 상의 점들로서, 이값은 전압 지령 각도 θ에 따라 다르게 주어진다.The maximum amount of voltage that can be output at the voltage command angle θ calculated from the angle calculator 604 is the points on the hexagonal sides shown in bold dotted lines, as shown in FIG. 8, and this value is equal to the voltage command angle θ. Given differently.

상기 전압 최대(V' max)값은 수학식 7에 의해 구할 수 있다.The voltage maximum (V ' max ) value can be obtained by Equation 7.

Figure 112008017162751-pat00008
Figure 112008017162751-pat00008

여기서,

Figure 112008017162751-pat00009
(Vin은 인버터 입력 전압의 선간 RMS값)이고, m은 섹터 값(Sector #)을 나타낸다. here,
Figure 112008017162751-pat00009
(V in is the line RMS value of the inverter input voltage), and m is the sector value (Sector #).

예를 들어, m=1을 대입하면, Sector Ⅰ에서 얻을 수 있는 전압 최대(V' max)값을 구할 수 있는데, 이는 수학식 8에 의해 구할 수 있다.For example, by substituting m = 1, the maximum voltage (V ' max ) obtained from Sector I can be obtained, which can be obtained by Equation (8).

Figure 112008017162751-pat00010
Figure 112008017162751-pat00010

수학식 8을 참조하면, Sector Ⅰ에서 전압 최대(V' max)값이 최소가 되는 경우는 θ=π/6인 경우이고, 최대가 되는 경우는 θ=0 및 θ=π/3인 경우임을 알 수 있다.Referring to Equation 8, the maximum voltage (V ' max ) value in Sector I is the case of θ = π / 6, the maximum is the case of θ = 0 and θ = π / 3 Able to know.

여기서, θ=π/6를 대입하여 전압 최대(V' max)값이 최소일 경우의 크기를 구 하면, 수학식 3에서 구한 값과 동일함을 알 수 있는데, 이는 종래의 경우 전압 최대값을 최소의 크기에 맞춰 약 자속 제어했음을 알 수 있다.Here, by substituting θ = π / 6 to obtain the magnitude when the voltage maximum (V ' max ) is the minimum, it can be seen that it is the same as the value obtained from Equation 3. It can be seen that the flux is controlled to the minimum size.

한편, 상기 전압 최대(V' max)값은 상기 수학식 7에 의해서도 구할 수 있지만, 합성 벡터 v* ref의 섹터 위치를 판단한 후, 수학식 9를 이용하여 전압 지령 각도를 0°에서 60°사이로 환산한 후, 수학식 10를 이용하여 전압 최대(V' max)값을 구할 수도 있다.On the other hand, the voltage maximum (V ' max ) value can also be obtained by the equation (7), after determining the sector position of the composite vector v * ref , using the equation (9) voltage command angle between 0 ° and 60 ° after translation, and it may obtain a maximum voltage (V 'max) value using the equation (10).

Figure 112008017162751-pat00011
Figure 112008017162751-pat00011

Figure 112008017162751-pat00012
Figure 112008017162751-pat00012

상기 출력 전압 연산기(607)는 수학식 9를 통해 토크 전류 제어장치(507) 및 자속 전류 제어장치(511)가 출력하고자 하는 출력 전압(Vout)을 구한다.The output voltage calculator 607 obtains an output voltage V out to be output by the torque current controller 507 and the flux current controller 511 through Equation (9).

Figure 112008017162751-pat00013
Figure 112008017162751-pat00013

상기 감산기(608)는 상기 출력 전압 연산기(607)에서 계산된 전동기 제어를 위한 출력 전압(Vout) 값과 상기 전압 최대값 연산기(606)에서 계산된 현재 인버터가 출력할 수 있는 전압 최대(V' max) 값 간의 차이를 계산한다.The subtractor 608 may output an output voltage V out value for controlling the motor calculated by the output voltage calculator 607 and a maximum voltage V output by the current inverter calculated by the voltage maximum calculator 606. ' max ) Calculate the difference between the values.

상기 비례 적분 제어기(609)는 상기 출력 전압(Vout) 값과 전압 최대(V' max) 값 간의 차이를 0으로 만들도록 하는 제어 값을 생성한다.The proportional integration controller 609 generates a control value for causing a difference between the output voltage V out value and the voltage maximum V ' max value to be zero.

상기 제한기(610)는 상기 비례 적분 제어기(609)의 출력 값을 (-) 방향으로만 작용하도록 하여, 출력 전압(Vout) 값과 전압 최대(V' max) 값보다 크게 될 경우, 유도 전동기(502)의 자속분 전류 지령(i* d)을 낮춰 출력 전압(Vout) 값이 전압 최대(V' max)값보다 작아지도록 하는 i* d_fb를 출력한다.The limiter 610 operates the output value of the proportional integral controller 609 only in the minus direction to induce when the output voltage V out and the voltage maximum V ' max are greater than the output value. outputs a i * d _fb to such that the magnetic flux minute current command (i * d) lowering the output voltage (V out), the value of the electric motor 502 is smaller than the maximum voltage value (V 'max).

상기 가산기(611)는 유도 전동기(502)의 속도에 의해 결정되는 자속분 전류 지령(i* d_ff)과 상기 출력 전압의 차이에 의해 결정되는 자속분 전류 지령(i* d_fb)을 합산하여 최종 자속분 전류 지령(i* d) 값을 출력한다.By adding the adder 611 is induced flux minute current command (i * d _ff) and magnetic flux minute current command (i * d _fb) which is determined by the difference of the output voltage which is determined by the speed of the electric motor 502 Outputs the final flux current command (i * d ).

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대 하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. Although the present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments above, those skilled in the art may make various modifications within the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention. Will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

도 1은 종래의 인버터로 구동되는 유도 전동기 시스템을 나타낸 구성도.1 is a configuration diagram showing an induction motor system driven by a conventional inverter.

도 2는 종래의 자속 제어 장치의 구성을 나타낸 도면.2 is a view showing the configuration of a conventional flux control apparatus.

도 3은 인버터가 출력할 수 있는 전압의 크기를 정지 좌표계의 Vds-Vqs 좌표 상에 도시한 그래프.Figure 3 shows the magnitude of the voltage that the inverter can output V ds -V qs of the stationary coordinate system Graph plotted on coordinates.

도 4는 종래의 자속 제어 장치에서 인버터의 출력 전압 최대값을 일정하게 했을 경우 나타나는 문제점을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining a problem that occurs when the output voltage maximum value of the inverter in the conventional flux control device is constant.

도 5는 본 발명의 인버터로 구동되는 유도 전동기 시스템을 나타낸 구성도.5 is a configuration diagram showing an induction motor system driven by an inverter of the present invention.

도 6은 본 발명의 인버터의 자속 제어 장치의 구성을 나타낸 도면.6 is a diagram illustrating a configuration of a magnetic flux control device of an inverter of the present invention.

도 7은 본 발명의 정지 좌표계상에서의 합성 벡터(v* ref), 전압 지령 각도(θ) 및 각 섹터(Sector)를 나타낸 그래프.Fig. 7 is a graph showing a composite vector (v * ref ), a voltage command angle (θ) and an angular sector (Sector) on a still coordinate system of the present invention.

도 8은 본 발명의 전압 지령 각도(θ)에 따라 주어지는 전압 최대(V' max)값을 나타낸 그래프.8 is a graph showing a maximum voltage (V 'max) values that are given in accordance with the voltage command angle (θ) of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

501 : 인버터 502 : 유도 전동기501: Inverter 502: Induction Motor

503 : 속도 센서 504 : 제1 감산기503: speed sensor 504: first subtractor

505 : 속도 제어 장치 506 : 제2 감산기505: speed control device 506: second subtractor

507 : 토크 전류 제어 장치 508 : 자속 제어 장치507: torque current control device 508: flux control device

509 : 좌표 변환기 510 : 제3 감산기509: coordinate converter 510: third subtractor

511 : 자속 전류 제어 장치 512 : 2상/3상 변환기511: flux current control device 512: two-phase / three-phase converter

513 : 전압 제어 장치 514a, 514b, 514c : 전류 센서513: voltage control device 514a, 514b, 514c: current sensor

515 : 3상/2상 변환기 516 : 펄스 증폭기515: three-phase / two-phase converter 516: pulse amplifier

517 : 곱셈기 518 : 슬립 주파수 연산기517: multiplier 518: slip frequency calculator

519 : 가산기 520 : 적분기519: adder 520: integrator

601 : 곱셈기 602 : 판별기601: multiplier 602: discriminator

603 : 자속 지령 전류 생성기 604 : 각도 연산기603: flux command current generator 604: angle calculator

605 : 섹터 판별기 606 : 전압 최대값 연산기605: sector discriminator 606: voltage maximum value calculator

607 : 출력 전압 연산기 608 : 감산기607: output voltage calculator 608: subtractor

609 : 비례 적분 제어기 610 : 제한기609: proportional integral controller 610: limiter

611 : 가산기611: Adder

Claims (10)

기설정된 전압 지령(v* a, v* b, v* c)에 따라 입력되는 직류 전원을 3상 정현파 전류(ia, ib, ic)로 변환하여 유도 전동기로 출력하는 전압 제어부;A voltage controller configured to convert a DC power input according to a preset voltage command (v * a , v * b , v * c ) into a three-phase sine wave current (i a , i b , i c ) and output it to an induction motor; 상기 전압 제어부가 출력하는 3상 정현파 전류(ia, ib, ic)를 자속분 전류(id)와 토크분 전류(iq)로 변환하는 3상/2상 변환부;A three-phase / two-phase converter for converting the three-phase sine wave currents i a , i b , i c output by the voltage controller into magnetic flux currents i d and torque currents i q ; 외부에서 입력되는 지령 속도(W* m)와 상기 유도 전동기의 회전 속도(Wm)를 비교하여 토크분 전류 지령(i* q)을 출력하는 속도 제어부;Reference speed inputted from outside (W * m) and the rotation speed (W m) to a speed control unit for outputting a torque current command (i * q) comparison of the induction motor; 상기 유도 전동기의 회전 속도(Wm) 및 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)를 입력받아 자속분 전류 지령(i* d)을 출력하는 자속 제어부;A magnetic flux controller configured to receive a rotational speed W m and a static coordinate system voltage command (v * qs , v * ds ) of the induction motor and output a flux current command (i * d ); 상기 속도 제어부 및 자속 제어부에서 각각 출력되는 토크분 전류 지령(i* q) 및 자속분 전류 지령(i* d)과 상기 3상/2상 변환부에서 출력되는 토크분 전류(iq) 및 자속분 전류(id)를 비교하여 토크 분 전압 지령(v* q) 및 자속 분 전압 지령(v* d)을 출력하는 전류 제어부; 및Torque component current command (i * q ) and magnetic flux current command (i * d ) output from the speed control unit and magnetic flux control unit, respectively, torque component current (i q ) and magnetic flux output from the three-phase / two-phase conversion unit. A current controller which compares the minute current i d and outputs a torque minute voltage command v * q and a magnetic flux minute voltage command v * d ; And 상기 전류 제어부에서 출력하는 동기 좌표계 전압 지령(v* q, v* d)을 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)으로 변환하여 상기 자속 제어부로 출력하는 좌표 변환기;를 포함하고, And a coordinate converter configured to convert a synchronous coordinate system voltage command (v * q , v * d ) output from the current controller into a stop coordinate system voltage command (v * qs , v * ds ) and output the same to the magnetic flux control unit. 상기 자속 제어부는,The magnetic flux control unit, 상기 유도 전동기의 회전 속도(Wm)와 유도 전동기의 정격 속도(Wr_rate)를 비교하여 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff)을 출력하는 제1 자속분 전류 지령 설정부; 상기 전류 제어부의 출력 전압(Vout) 값과 상기 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)에 의해 정해지는 전압 지령 각도(θ)에 따른 전압 최대(V' max)값을 비교하여 제2 자속분 전류 지령(i* d_fb)을 출력하는 제2 자속분 전류 지령 설정부; 및 상기 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff)과 제2 자속분 전류 지령(i* d_fb)을 합산하여 자속분 전류 지령(i* d)을 출력하는 가산기;를 포함하는 유도 전동기 제어장치.A first flux current command setting unit configured to output a first flux current command i * d _ff by comparing the rotational speed W m of the induction motor with a rated speed W r _rate of the induction motor; Comparing the output voltage (V out ) value of the current controller and the voltage maximum (V ' max ) value according to the voltage command angle (θ) determined by the static coordinate system voltage commands (v * qs , v * ds ) A second flux current command setting unit for outputting two flux current commands i * d _ fb; And an adder configured to sum the first magnetic flux current command (i * d _ff) and the second magnetic flux current command (i * d _fb) to output a magnetic flux current command (i * d ). Device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유도 전동기의 회전 속도(Wm)로부터 회전자 자속각(θe)을 산출하여 3상/2상 변환부로 출력하는 회전자 자속각 산출부를 더 포함하여 이루어지는 유도 전동기 제어장치.And a rotor flux angle calculator configured to calculate a rotor flux angle θ e from the rotational speed W m of the induction motor and output the rotor flux angle to a three-phase and two-phase converter. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 자속분 전류 지령 설정부는,The first magnetic flux current command setting unit, 상기 유도 전동기의 회전 속도(Wm)에 상수(K = 유도 전동기의 극 수/2)를 곱하여 전기적 회전 속도(Wr)를 구하는 곱셈기;A multiplier for multiplying the rotational speed (W m ) of the induction motor by a constant (K = number of poles / 2 of the induction motor) to obtain an electrical rotational speed (W r ); 상기 전기적 회전 속도(Wr)가 유도 전동기의 정격 속도(Wr_rate)를 초과하는지 여부를 판단하는 판별기; 및 A discriminator for determining whether the electrical rotational speed W r exceeds a rated speed W r _ rate of an induction motor; And 상기 판별기의 판단 여부에 따라 상기 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff)을 출력하는 자속 지령 전류 생성기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어장치.And a magnetic flux command current generator for outputting the first magnetic flux current command (i * d _ff) according to whether the discriminator is judged. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 자속 지령 전류 생성기는,The magnetic flux command current generator, 상기 판별기의 판단 결과, 상기 전기적 회전 속도(Wr)가 유도 전동기의 정격 속도(Wr_rate)를 초과하는 경우, 상기 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff) 값으로 (Wr_rate/Wr)×idse_rate 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어장치.As a result of the determination of the discriminator, when the electric rotation speed W r exceeds the rated speed W r _rate of the induction motor, the value of the first magnetic flux current command i * d _ff is determined as (W r _rate). / W r ) × i dse _rate value. 여기서, idse_rate는 정격 자속분 전류 지령 값을 나타낸다.Here, i dse _rate represents a rated magnetic flux current command value. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 자속 지령 전류 생성기는,The magnetic flux command current generator, 상기 판별기의 판단 결과, 상기 전기적 회전 속도(Wr)가 유도 전동기의 정격 속도(Wr_rate)를 초과하지 않는 경우, 상기 제1 자속분 전류 지령(i* d_ff) 값으로 정격 자속분 전류 지령(idse_rate) 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어장치.As a result of the determination of the discriminator, when the electrical rotational speed W r does not exceed the rated speed W r _rate of the induction motor, the rated magnetic flux fraction is set to the value of the first magnetic flux current command i * d _ff. Induction motor control device characterized in that for outputting a current command (i dse _rate) value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 자속분 전류 지령 설정부는,The second magnetic flux current command setting unit, 상기 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)을 입력받아, 정지 좌표계 전압 지령 의 합성 벡터(v* ref) 및 정지 좌표계에서의 D축이 이루는 각도인 전압 지령 각도(θ)를 연산하는 각도 연산기;The voltage command angle (θ), which is an angle formed by the composite vector (v * ref ) of the stationary coordinate system voltage command and the D axis in the stationary coordinate system, is input to the stationary coordinate system voltage command (v * qs , v * ds ). Angle calculator; 상기 정지 좌표계 전압 지령의 합성 벡터(v* ref)의 정지 좌표계 상에서의 해당 섹터(Sector)를 판별하는 섹터 판별부;A sector discriminating unit for discriminating a corresponding sector on the still coordinate system of the composite vector v * ref of the still coordinate system voltage command; 상기 해당 섹터에서 전압 최대(V' max)값을 연산하는 전압 최대값 연산기;Voltage maximum value computing unit for computing a maximum voltage (V 'max) value in the relevant sector; 상기 정지 좌표계 전압 지령(v* qs, v* ds)으로부터 출력 전압(Vout) 값을 연산하는 출력 전압 연산기;An output voltage calculator for calculating an output voltage V out value from the static coordinate system voltage command v * qs , v * ds ; 상기 전압 최대(V' max)값과 출력 전압(Vout)값의 차를 구하는 감산기; 및A subtractor for obtaining a difference between the voltage maximum (V max ) and the output voltage (V out ); And 상기 전압 최대(V' max)값과 출력 전압(Vout)값의 차를 비례 적분하여 제2 자속분 전류 지령(i* d_fb)을 출력하는 비례 적분 제어기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어장치.Induction comprising the proportional-integral controller for proportionally integrating the difference between the voltage up to (V 'max) value and the output voltage (V out) value output to the second magnetic flux minute current command (i * d _fb) Motor controller. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 섹터 판별부가 해당 섹터를 판별하는 방법은,The sector discriminator determines the sector, 0°< θ ≤ 60°이면 Sector Ⅰ으로, 60°< θ ≤ 120°이면 Sector Ⅱ로, 120°< θ ≤ 180°이면 Sector Ⅲ으로, 180°< θ ≤ 240°이면 Sector Ⅳ로, 240°< θ ≤ 300°이면 Sector V로, 300°< θ ≤ 360°이면 Sector Ⅵ으로 하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어장치.0 ° <θ ≤ 60 ° to Sector I, 60 ° <θ ≤ 120 ° to Sector II, 120 ° <θ ≤ 180 ° to Sector III, 180 ° <θ ≤ 240 ° to Sector IV, 240 ° An induction motor control device characterized in that Sector 이면 when <θ ≤ 300 °, and Sector VI when 300 ° <θ ≤ 360 °. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전압 최대(V' max)값은 하기 수학식 1에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어장치.The voltage maximum (V ' max ) value is calculated by Equation 1 below. 수학식Equation 1 One
Figure 112008017162751-pat00014
Figure 112008017162751-pat00014
여기서,
Figure 112008017162751-pat00015
(Vin은 인버터 입력 전압의 선간 RMS값)이고, m은 섹터 값을 나타낸다.
here,
Figure 112008017162751-pat00015
(V in is the line RMS value of the inverter input voltage), and m is the sector value.
제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전압 최대(V' max)값은 하기 수학식 2 및 수학식 3에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어장치.The maximum voltage (V ' max ) value is calculated by the following equation (2) and (3) induction motor control apparatus. 수학식Equation 2 2
Figure 112008017162751-pat00016
Figure 112008017162751-pat00016
수학식Equation 3 3
Figure 112008017162751-pat00017
Figure 112008017162751-pat00017
여기서,
Figure 112008017162751-pat00018
(Vin은 인버터 입력 전압의 선간 RMS값)이고, m은 섹터 값을 나타낸다.
here,
Figure 112008017162751-pat00018
(V in is the line RMS value of the inverter input voltage), and m is the sector value.
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