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KR20000046679A - Method and apparatus for controlling speed of synchronous reluctance motor - Google Patents

Method and apparatus for controlling speed of synchronous reluctance motor Download PDF

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KR20000046679A
KR20000046679A KR1019980063393A KR19980063393A KR20000046679A KR 20000046679 A KR20000046679 A KR 20000046679A KR 1019980063393 A KR1019980063393 A KR 1019980063393A KR 19980063393 A KR19980063393 A KR 19980063393A KR 20000046679 A KR20000046679 A KR 20000046679A
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Abstract

개시된 내용은 회전자 위치센서 없이 모터의 각 상에 흐르는 전압과 전류의 검출로서 회전자의 위치를 계산하여 모터의 속도 및 토오크를 원활하게 제어하도록 하는 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a speed control apparatus of a synchronous reluctance motor that smoothly controls the speed and torque of a motor by calculating the position of the rotor as detection of voltage and current flowing in each phase of the motor without a rotor position sensor.

개시된 속도제어 장치는, 모터의 각 상에 흐르는 전류와 전압을 검출하는 전압/전류 검출수단; 검출된 전압, 전류를 회전좌표계의 자속분 전압, 전류와 토오크분 전압, 전류로 좌표변환 하는 좌표변환수단; 좌표변환된 자속분/토오크분 전압, 전류를 가지고 회전좌표계의 인덕턴스에 따른 상기 모터의 속도추정치를 구하여 속도지령치에 추정시키는 속도추정치 연산수단; 계산된 속도추정치를 적분하여 회전자의 위치를 구하며 상기 구한 회전자 위치정보를 좌표변환수단 및 전압발생수단에 공급하는 자속각 연산수단을 포함하며,The disclosed speed control device includes: voltage / current detection means for detecting current and voltage flowing in each phase of a motor; Coordinate conversion means for converting the detected voltage and current into magnetic flux voltage, current and torque voltage, and current of the rotary coordinate system; Speed estimation value calculating means for calculating the speed estimation value of the motor according to the inductance of the rotational coordinate system with the coordinate flux flux / torque voltage, current, and estimating the speed command value; A flux angle calculating means for integrating the calculated speed estimate value to obtain the position of the rotor and supplying the obtained rotor position information to the coordinate converting means and the voltage generating means,

이에 따라 벡터제어와 같은 정밀한 제어가 요구되는 제어시스템에서 저가격화, 또한 압축기와 같은 회전자 위치 검출을 필요로하는 곳에서 위치센서 없이도 모터의 속도를 원활하게 제어할 수 있는 이점이 있다.Accordingly, in a control system requiring precise control such as vector control, there is an advantage in that the speed of the motor can be smoothly controlled without a position sensor in a place where low cost and rotor position detection such as a compressor are required.

Description

동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 방법 및 장치Method and device for speed control of synchronous reluctance motor

본 발명은 동기 전동기 등의 리럭턴스 모터의 속도제어 방법에 관한 것으로, 구체적으로 말하면, 자기저항 차이를 이용하여 모터의 토오크를 발생시키는 동기식 리럭턴스 모터(Synchronous Reluctance Motor)의 속도제어 방법 중에서, 특히 회전자의 위치검출용 센서 없이 모터의 입력 전압과 전류만을 가지고 모터의 속도 및 토오크를 제어하도록 하는 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed control method of a reluctance motor such as a synchronous motor. Specifically, among the speed control methods of a synchronous reluctance motor that generates torque of a motor using a difference in magnetoresistance, in particular, The present invention relates to a speed control method and apparatus for a synchronous reluctance motor for controlling the speed and torque of a motor using only the input voltage and current of the motor without a sensor for detecting the position of the rotor.

예를 들면, 동기식 리럭턴스 모터는 일반적으로 통상의 유도식 및 동기식 모터 구동 시스템에 비해 그 구성 및 경제적인 면에서 간단하다. 아울러, 전력을 동기 리럭턴스 모터에 인가하는 변환기는 소형의 전력장치를 필요로 하므로, 보다 경제적이며 신뢰성이 높다.For example, synchronous reluctance motors are generally simpler in construction and economical than conventional inductive and synchronous motor drive systems. In addition, the converter for applying power to the synchronous reluctance motor requires a small power device, which is more economical and reliable.

이들의 이점에 비추어 동기식 리럭턴스 모터의 구동 시스템은 통상의 구동 시스템과 다른 효과를 제공하며, 또한 산업적 응용면에서도 폭넓게 이용되고 있다.In view of these advantages, the drive system of a synchronous reluctance motor provides an effect different from that of a conventional drive system, and is also widely used in industrial applications.

동기식 리럭턴 모터는 통상 고정자 및 회전자 양자에 대하여 다수의 자극(Poles) 또는 티쓰(teeth)를 갖는데, 상기 고정자상에는 상 권선이 있으나, 회전자상에는 권선 또는 자석이 전혀 없는 것이 특징이며, 대향된 각쌍의 고정자 자극들은 직렬로 연결되어 다상 동기식 리럭턴스 모터의 독립상을 형성한다.Synchronous relucton motors typically have multiple poles or teeth for both the stator and the rotor. The stator phase has phase windings, but the rotor phase has no windings or magnets at all. Each pair of stator poles are connected in series to form an independent phase of a multiphase synchronous reluctance motor.

각 상 권선내의 전류를 회전자에 각도 위치로서 동기화되는 소정의 순서대로 스위칭 온(on)하게 되면 토오크가 발생하고 하고, 이것에 수반하여 서로 근접해 있는 회전자 및 고정자 자극들사이에 자력이 형성된다. 상기 전류는 고정자 자극에 가장 근접한 회전자 자극이 그 정렬된 위치를 지나 회전하기 전에 각각의 상으로 스위칭 오프(off)된다.When the current in each phase winding is switched on in a predetermined order synchronized to the rotor as an angular position, torque is generated, and along this, a magnetic force is generated between the rotor and stator poles in close proximity to each other. . The current is switched off in each phase before the rotor pole closest to the stator pole rotates past its aligned position.

그렇게 되지 않는 경우에는 상기 자력이 음의 혹은 브레이킹 토오크를 생성할 수도 있다. 이와 같이 생성된 토오크는 회전자운동으로 동기화되는 단일방향 전류펄스들이 다이리스터 혹은 트랜지스터와 같은 단일방향의 전류 스위칭수단을 이용한 변환기에 의해 고정자 상 권선에 인가될 수 있도록 하기 위해 전류 이동 방향과는 별도로 형성된다.If this is not the case, the magnetic force may produce negative or breaking torque. The torque generated in this way is independent of the direction of current movement so that unidirectional current pulses synchronized with rotor motion can be applied to the stator phase winding by a converter using a unidirectional current switching means such as a thyristor or transistor. Is formed.

동기식 리럭턴스 모터는 고정자상 전류를 회전자 위치와의 동기로 스위칭 온(on) 또는 스위칭 오프(off)시킴으로써 동작한다.A synchronous reluctance motor operates by switching on or off the stator field current in synchronization with the rotor position.

회전자 각도에 관한 점화펄스를 적절히 위치설정 시킴으로써, 정전 혹은 역전 동작과 그리고 모터링 혹은 제네레이팅 동작이 얻어질 수 있다. 통상, 소망의 상 전류 정류는 회전자 위치신호를 엔코더 및 홀소자(Hall IC)와 같은 위치검출용 센서로부터 제어기로 피드백함으로써 달성된다.By appropriately positioning the ignition pulses with respect to the rotor angle, electrostatic or reversal operations and motoring or generating operations can be obtained. Typically, the desired phase current rectification is achieved by feeding back the rotor position signal from a position detection sensor such as an encoder and Hall IC to the controller.

상기와 같은 종래의 동기식 모터의 구동 시스템의 한 예로서, 도 1 내지 도 3에 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치를 도시한다.As an example of the drive system of the conventional synchronous motor as described above, the speed control device of the synchronous reluctance motor is shown in FIGS.

상기 동기식 리럭턴스 모터는, 고정자(10)와 회전자(11)를 구비하고 있다.The synchronous reluctance motor includes a stator 10 and a rotor 11.

회전자(11)는 도 2에 나타내는 바와 같이, D축과 Q축의 자기저항을 다르게 하기 위하여 홈(11a)이 형성되어 있다.As shown in Fig. 2, the rotor 11 is provided with a groove 11a for different magnetoresistance between the D-axis and the Q-axis.

또한, 동기식 리럭턴스 모터의 고정자(10)는 통상의 유도 전동기와 같은 구조로 되어 있다.The stator 10 of the synchronous reluctance motor has the same structure as a conventional induction motor.

동기식 리럭턴스 모터의 토오크 발생은 자기저항 성분에 의해 생기는 것으로, 순수하게 자기저항 토오크에 의해 회전자(11)가 고정자(10)를 중심으로 회전하게 된다.Torque generation of the synchronous reluctance motor is caused by the magnetoresistance component, and the rotor 11 rotates about the stator 10 by pure magnetoresistance torque.

이와 같은 동기식 리럭턴스 모터의 속도를 제어하기 위한 속도제어 장치를 도 1에 나타내었다.The speed control device for controlling the speed of such a synchronous reluctance motor is shown in FIG.

상기 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치는, 회전자와 고정자로 구비되어 자기저항 토오크에 의해 회전하는 모터(100)와, 모터(100)의 회전자(11) 위치를 검출하여 회전속도를 출력하는 회전자위치 검출부(108)와, 상기 검출된 속도와 입력단자(115)로부터 입력되는 속도지령치를 비교하여 속도의 오차를 구하는 제1 비교기(102)와, 상기 구해진 속도의 오차에 따라 회전좌표계의 토오크분 전류지령치(iqs*)를 발생하는 속도제어부(103)와, 모터(100)의 고정자(10)에 공급되는 정지좌표계의 A상 및 C상의 전류(ias, ics)를 각각 검출하는 제1, 제2 전류검출소자(106, 107)와, 회전자위치 검출부(108)에서 검출된 속도로부터 정지좌표계와 회전좌표계 사이의 각도, 즉 회전자(11)의 위치(θ)을 구하는 자속각 연산부(109)와, 회전자(11)의 위치에 따라 상기 검출된 정지좌표계의 A상 및 C상의 전류를 회전좌표계로 변환하여 회전좌표계의 자속분 전류(ids)와 이 전류의 위상각 보다 90도 뒤진 회전좌표계의 토오크분 전류(iqs)를 발생하는 좌표변환부(110)와, 회전자위치 검출부(108)에서 검출된 속도에 따라 회전좌표계의 자속분 전류지령치(ids*)를 발생하는 자속지령 발생부(104)와, 상기 회전좌표계의 자속분 전류지령치(ids*)와 좌표변환부(110)에서 얻어진 회전좌표계의 자속분 전류(ids)와의 오차를 구하는 제2 비교기(111)와, 상기 구해진 회전좌표계의 자속분에 대한 오차 전류를 가지고 회전좌표계의 자속분 전류지령치(ids*)를 제어하는 자속제어부(112)와, 좌표변환부(110)에서 좌표 변환된 회전좌표계의 토오크분 전류(iqs)와 속도제어부(103)에서 입력되는 회전좌표계의 토오크분 전류지령치(iqs*)와의 오차를 구하는 제3 비교기(105)와, 자속제어부(112)에서 입력되는 회전좌표계의 자속분 전류지령치(ids*)와 제3 비교기(105)에서 입력되는 회전좌표계의 토오크분 전류지령치(iqs*)를 각각 자속분 전압지령치(Vds*)와 토오크분 전압지령치(Vqs*)로 변환하는 전류제어부(113)와, 상기 자속분 전압지령치(Vds*)와 토오크분 전압지령치(Vqs*)를 3상 전압지령치(Vas, Vbs, Vcs)로 변환하는 전압발생부(114)와, 전압 발생부(114)에서 발생된 3상 전압지령치에 따라 모터(100)의 고정자(10)에 3상 전류를 인가하기 위한 PWM 시간으로 변환하여 구동시키는 인버터부(101)로 구성된다.The speed control device of the synchronous reluctance motor is provided with a rotor and a stator to detect the position of the motor 100 rotating by magnetoresistive torque and the rotor 11 of the motor 100 to output a rotation speed. A rotor comparator 102, a first comparator 102 for comparing the detected speed with a speed command value input from the input terminal 115 to obtain an error of speed, and a rotation coordinate system according to the obtained error of speed. A first speed detection unit 103 for generating torque-minute current command value iqs * and a first and second phase currents ias and ics of the stationary coordinate system supplied to the stator 10 of the motor 100, respectively. And a magnetic flux angle calculation unit for obtaining an angle between the stationary coordinate system and the rotational coordinate system, that is, the position θ of the rotor 11, from the speeds detected by the second current detection elements 106 and 107 and the rotor position detector 108. 109 and the position of the detected stop coordinate system according to the position of the rotor 11 Coordinate transformation unit 110 for converting the currents of the A and C phases into the rotational coordinate system to generate the magnetic flux currents (ids) of the rotational coordinate system and the torque currents (iqs) of the rotational coordinate system 90 degrees behind the phase angle of the current. , once the rotor position estimation unit 108, the magnetic flux instruction for generating a magnetic flux minute current command value (ids *) of a rotating coordinate system in accordance with the detected speed from the generation unit 104, the magnetic flux minute current command value (ids *) of the rotating coordinate system, and The second comparator 111 for obtaining an error from the magnetic flux current ids of the rotary coordinate system obtained by the coordinate transformation unit 110, and the magnetic flux current command value of the rotary coordinate system having an error current with respect to the magnetic flux content of the obtained rotary coordinate system ( ids * ), the torque control current 112 and the torque current (iqs) of the rotation coordinate system coordinate converted by the coordinate conversion unit 110 and the torque current command value (iqs) of the rotation coordinate system input from the speed controller 103. And the third comparator 105 to find the error with , The magnetic flux current command value ids * of the rotary coordinate system input from the magnetic flux control unit 112 and the torque current command value iqs * of the rotary coordinate system input from the third comparator 105, respectively, the magnetic flux voltage command value Vds *. ) And the current control unit 113 for converting the torque-voltage voltage command value (Vqs * ), and the magnetic flux voltage command value (Vds * ) and the torque-voltage voltage command value (Vqs * ) are three-phase voltage command values (Vas, Vbs, Vcs). And converts into a PWM time for applying a three-phase current to the stator 10 of the motor 100 in accordance with the voltage generator 114 and the three-phase voltage command value generated by the voltage generator 114 It consists of an inverter unit 101.

이와 같이 구성된 종래의 동기식 리럭턴스 모터의 속도 제어를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.Speed control of the conventional synchronous reluctance motor configured as described above will be described in detail with reference to FIGS.

먼저, 입력단자(115)로 입력되는 속도지령치 전압으로 동기식 리럭턴스 모터(100)를 운전하기 위하여 엔코더 또는 홀소자와 같은 회전자위치 검출부(108)는 도 2 및 도 3과 같이 고정자(10)와 회전자(11)로 이루어져 회전하는 동기식 리럭턴스 모터(100)의 회전 속도를 검출하여 이후에 설명될 자속지령 발생부(104) 및 가산기와 같은 제1 비교기(102)에 제공한다.First, in order to operate the synchronous reluctance motor 100 with the speed command value voltage input to the input terminal 115, the rotor position detector 108 such as an encoder or a hall element, the stator 10 as shown in FIGS. 2 and 3. And a rotor 11 to detect the rotational speed of the rotating synchronous reluctance motor 100 and provide it to the first comparator 102 such as the magnetic flux command generator 104 and the adder which will be described later.

제1 비교기(102)는 회전자위치 검출부(108)에서 검출되어 입력되는 동기식 리럭턴스 모터(100)의 속도와 입력단자(115)에서 입력되는 속도지령치 전압을 가산하여 이 두 값에 대한 속도의 오차를 발생한다.The first comparator 102 adds the speed of the synchronous reluctance motor 100 detected and input by the rotor position detection unit 108 and the speed command value voltage input from the input terminal 115 to determine the speed of these two values. Generates an error.

상기에서 구해진 속도의 오차는 속도제어부(103)에서 회전좌표계의 토오크분 전류지령치(iqs*)로 발생된다.The error of the velocity obtained above is generated as the torque-minute current command value iqs * of the rotational coordinate system in the speed controller 103.

그리고, 자속지령 발생부(104)는 회전자위치 검출부(108)에서 입력되는 속도를 가지고 정토오크 영역과 정출력 영역을 구별하여 회전좌표계의 자속분 전류지령치(ids*)를 생성한다.The magnetic flux command generation unit 104 generates a magnetic flux current command value ids * of the rotary coordinate system by distinguishing the positive torque region and the constant output region with the speed input from the rotor position detection unit 108.

즉 주지하다시피, 동기식 리럭턴스 모터(100)의 토오크 발생은 자기저항 성분에 의해 생기는 것으로, 순수하게 자기저항 토오크에 의해 회전하게 된다.That is, as is well known, the torque generation of the synchronous reluctance motor 100 is caused by the magnetoresistance component, and is purely rotated by the magnetoresistance torque.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 동기 리럭턴스 모터(100)의 고정자(10)는 유도전동기와 같은 구조로 되어 있음을 알 수 있다. 그리고, 회전자(11)의 경우에는 회전좌표계로 표시된 자속분, 즉 D축 및 토오크분, 즉 Q축의 리럭턴스를 다르게 하기 위하여 홈(11a)을 구비하고 있다.2 and 3, it can be seen that the stator 10 of the synchronous reluctance motor 100 has the same structure as the induction motor. In the case of the rotor 11, the groove 11a is provided in order to vary the reluctance of the magnetic flux expressed by the rotational coordinate system, that is, the D-axis and the torque, that is, the Q-axis.

따라서, 속도를 제어하기 위해서는 회전자의 위치를 알아야 하고 회전자 위치를 알기 위해서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, D축과 Q축의 위치를 도 2의 고정자(10)의 권선의 각상에서 알 수 있어야만 한다.Therefore, in order to control the speed, the position of the rotor must be known, and in order to know the position of the rotor, as shown in FIG. 3, the positions of the D-axis and the Q-axis must be known at each phase of the winding of the stator 10 of FIG. 2. do.

상기와 같은 동기식 리럭턴스 모터(100)의 토오크 방정식은 수학식 1과 같이 표현된다.The torque equation of the synchronous reluctance motor 100 as described above is expressed by Equation (1).

위 수식에서 알 수 있듯이 동기식 리럭턴스 모터(100)의 토오크는 Ld, Lq로 표시되는 리럭턴스의 차와 고정자(10)의 전류의 성분 중에서 자속분 전류인 ids와 토오크분 전류인 iqs의 곱으로 나타나게 된다.As can be seen from the above equation, the torque of the synchronous reluctance motor 100 is the product of the difference between the reluctance represented by Ld and Lq and the component of the current of the stator 10, which is the flux current ids and the torque current iqs. Will appear.

도 3에 나타내는 바와 같이, 회전자(11)의 D축(자속분)은 자속이 주로 흘러가는 축으로 잡은 것이고, Q축(토오크분)은 D축에 비해 전기적으로 90도 앞서 있는 축이다. 이는 4극의 회전자에 대한 것이므로 전기적인 90도는 기계적으로는 45도에 해당되어 도 3에 나타내는 바와 같이 D축과 Q축이 표시된다.As shown in FIG. 3, the D-axis (magnetic flux) of the rotor 11 is taken as the axis | shaft through which a magnetic flux flows mainly, and the Q-axis (torque_ torque) is an axis electrically 90 degree ahead of D-axis. Since this is for a four-pole rotor, the electrical 90 degrees are mechanically equivalent to 45 degrees, so that the D and Q axes are displayed as shown in FIG.

도 4는 동기식 릴럭턴스 모터(100)의 고정자(10)에 인가되는 전압에 대한 전류의 벡터를 나타내고 있다.4 shows a vector of current versus voltage applied to the stator 10 of the synchronous reluctance motor 100.

고정자 전압(Vs)에 대하여 고정자 전류(is)는 일정한 지연각을 가지고 형성된다.The stator current is is formed with a constant delay angle with respect to the stator voltage Vs.

이때, 고정자 전류(is)를 회전좌표계로 표시된 D축 및 Q축에 사영시키면 도 4에 나타내는 바와 같이 고정자(10) 전류의 성분 중에서 D축에 대한 자속분 전류(ids) 및 Q축에 대한 토오크분 전류(iqs)를 얻을 수 있으며, 이 고정자 전류성분이 수학식 1에서 토오크를 발생하게 한다.At this time, if the stator current is projected on the D axis and the Q axis indicated by the rotational coordinate system, as shown in FIG. 4, the torque about the flux current ids about the D axis and the Q axis among the components of the stator 10 current are shown. The minute current iqs can be obtained, which causes the stator current component to generate torque in Equation (1).

수학식 1에서의 모터(100)의 토오크는 자속분 전류와 토오크분 전류의 곱으로 나타나게 되며, 이때의 전류(is)는 고정자 전압(Vs)에 대하여 일정한 지연각을 가지고 형성된다.The torque of the motor 100 in Equation 1 is represented by the product of the flux current and the torque current, and the current is is formed with a constant delay angle with respect to the stator voltage Vs.

따라서, 모터(100)의 속도를 제어하기 위해서는 고정자 전압(Vs)을 제어하면 되고, 이 고정자 전압에 의해 전류가 형성되어 모터(100)의 토오크를 발생하게 된다.Therefore, in order to control the speed of the motor 100, the stator voltage Vs may be controlled, and a current is generated by the stator voltage to generate torque of the motor 100.

고정자 전류성분 중에서 자속분 전류 ids는 모터(100)의 자속에 관련된 부분이다. 따라서, 모터(100)를 저속 및 고속에서 모두 원활히 제어하기 위해서는, 즉 고속에서는 모터의 자속분 전류를 줄여주는 약계자 제어가 필요하다.Among the stator current components, the magnetic flux current ids is a part related to the magnetic flux of the motor 100. Therefore, in order to smoothly control the motor 100 at both low speed and high speed, that is, weak field control is required to reduce the flux current of the motor at high speed.

계속해서, 상술한 바와 같이, 속도제어부(103)와 자속지령 발생부(104)에 의해 회전좌표계의 자속분과 토오크분으로 분리 제어되는 벡터제어 인버터에서 동기식 리럭턴스 모터(100)의 속도에 따라 도 1의 속도제어부(103)에서 발생된 회전좌표계의 토오크분 전류지령치(iqs*)는 제2 비교기(105)에 제공되고, 자속지령 발생부(104)에서 생성된 회전좌표계의 자속분 전류지령치(ids*)는 제3 비교기(111)에 제공된다.Subsequently, as described above, according to the speed of the synchronous reluctance motor 100 in the vector control inverter controlled by the speed control unit 103 and the magnetic flux command generation unit 104 separately to the magnetic flux and torque components of the rotary coordinate system. The torque component current command value iqs * of the rotational coordinate system generated by the speed controller 103 of 1 is provided to the second comparator 105, and the magnetic flux component current command value of the rotational coordinate system generated by the magnetic flux command generation unit 104 ( ids *) is provided to the third comparator 111.

한편, 제1, 제2 전류검출소자(106, 107)는 동기식 리럭턴스 모터(100)의 고정자(10)의 각 상에, 예컨대 A상 및 C상에 공급되는 전류를 각각 감지하여 좌표변환부(110)에 공급한다.Meanwhile, the first and second current detection elements 106 and 107 detect a current supplied to each phase of the stator 10 of the synchronous reluctance motor 100, for example, the A phase and the C phase, respectively, and coordinate conversion unit. Supply to (110).

그리고 자속각 연산부(109)는 회전자위치 검출부(108)에서 검출된 속도를 적분하여 정지좌표계와 회전자표계 사이의 각도, 즉 다시 말해 회전자(11)의 위치(θ)를 구하고, 이것에 수반하여 좌표변환부(110)는 회전자(11)의 위치(θ)에 따라 제1, 제2 전류검출소자(106, 107)에서 검출된 정지좌표계의 A상, C상의 전류를 좌표변환하여 도 4와 같은 고정자 D축 성분의 자속분 전류와 고정자 Q축 성분의 토오크분 전류, 즉 다시 말해 회전좌표계로 표시된 D축, Q축의 자속분 전류(ids)와 토오크분 전류(iqs)를 발생한다.The magnetic flux angle calculating section 109 integrates the speed detected by the rotor position detecting section 108 to obtain an angle between the stationary coordinate system and the rotor coordinate system, that is, the position θ of the rotor 11. Accompanied by the coordinate transformation unit 110 coordinate-converts the currents of the A and C phases of the stationary coordinate system detected by the first and second current detection elements 106 and 107 according to the position θ of the rotor 11. As shown in Fig. 4, the magnetic flux current of the stator D-axis component and the torque current of the stator Q-axis component, that is, the magnetic flux currents (ids) and the torque current (iqs) of the D-axis and Q-axis indicated by the rotational coordinate system are generated. .

상기 고정자 Q축의 토오크분 전류(iqs)는 가산기와 같은 제2 비교기(105)에 제공되고, 고정자 D축의 자속분 전류(ids)는 제3 비교기(111)에 제공된다.The torque component current iqs of the stator Q axis is provided to the second comparator 105 such as an adder, and the magnetic flux component ids of the stator D axis is provided to the third comparator 111.

제2 비교기(105)는 좌표변환부(110)에서 입력되는 회전좌표계, 즉 Q축으로 표시되는 토오크분 전류(iqs)와 속도제어부(103)에서 입력되는 회전좌표계의 토오크분 전류지령치(iqs*)와의 오차를 구하여 전류제어부(113)에 제공한다.The second comparator 105 is a torque coordinate current input from the coordinate transformation unit 110, that is, torque current (iqs) represented by the Q axis and torque torque current command value (iqs *) of the rotation coordinate system input from the speed controller 103. ) Is obtained and provided to the current control unit 113.

그리고, 제3 비교기(111) 역시 자속지령 발생부(104)로부터 동기식 리럭턴스 모터(100)의 속도에 따른 회전자표계의 자속분 전류지령치(ids*)와 좌표변환부(110)에서 좌표변환된 회전좌표계의 자속분(D축) 전류(ids)와의 오차를 구한다. 이 오차 전류에 의해서 자속제어부(112)가 회전좌표계의 자속분 전류지령치(ids*)를 제어하여 전류제어부(113)에 제공한다.In addition, the third comparator 111 also transforms the coordinates from the magnetic flux command generation unit 104 according to the speed of the synchronous reluctance motor 100 and the flux current command value ids * of the rotor table system and the coordinate transformation unit 110. The error from the magnetic flux component (D-axis) current (ids) of the rotated coordinate system is calculated. By the error current, the magnetic flux control unit 112 controls the magnetic flux current command value ids * of the rotational coordinate system and provides it to the current control unit 113.

전류제어부(113)는 자속제어부(112)에서 제어된 회전좌표계의 자속분 전류지령치(ids*)와 제2 비교기(105)에서 구해진 회전좌표계의 토오크분 전류지령치(iqs*)를 각각 자속분 전압지령치(Vds*)와 토오크분 전압지령치(Vqs*)로 변환하고 이 자속분, 토오크분 전압지령치에 수반하여 전압발생부(114)가 3상 전압지령치(Vas, Vbs, Vcs)를 생성한다.The current controller 113 uses the magnetic flux component current command value ids * of the rotary coordinate system controlled by the magnetic flux controller 112 and the torque component current command value iqs * of the rotary coordinate system obtained by the second comparator 105, respectively. The voltage generator 114 generates three-phase voltage command values Va, Vbs, and Vcs in accordance with the magnetic flux and the torque voltage command value, which are converted into the command value Vds * and the torque-voltage voltage command value Vqs *.

이와 같이 생성된 3상 전압지령치에 따라 동기식 리럭턴스 모터(100)의 고정자(10)에 3상 전류를 인가하기 위해 인버터부(101)는 펄스폭 변조(PWM)되어 동기식 리럭턴스 모터(100)를 상기한 속도지령치로 운전시키게 된다.In order to apply the three-phase current to the stator 10 of the synchronous reluctance motor 100 in accordance with the three-phase voltage command value generated in this way, the inverter unit 101 is pulse width modulated (PWM) to the synchronous reluctance motor 100. Is operated at the speed command value described above.

전술한 종래 기술에 따른 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치는, 회전자 위치에 대한 정보를 알기 위하여 엔코더나 홀소자를 이용하여 속도를 검출하고 그 검출된 속도는 좌표변환을 위하여 자속각 연산부에서 회전자의 위치로 계산되며, 또한 속도지령치와 비교되어 속도제어부에서 속도를 제어하게 됨을 알 수 있다.The speed control apparatus for a synchronous reluctance motor according to the related art described above detects a speed by using an encoder or a hall element in order to know information about a rotor position, and the detected speed is a rotor in a flux angle calculator for coordinate transformation. It is calculated as the position of, and compared with the speed command value it can be seen that the speed control unit to control the speed.

그러나, 상기와 같은 종래의 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치는, 벡터(Vector)제어를 통해 모터의 속도를 제어하여야 함으로 회전자 위치센서와 2개의 전류센서를 필요로하게 된다.However, the speed control device of the conventional synchronous reluctance motor as described above requires the rotor position sensor and the two current sensors to control the speed of the motor through the vector control.

따라서, 동기식 리럭턴스 모터의 회전자 위치를 알기 위한 회전자 위치센서를 사용함으로써, 가격 상승을 가져오며, 특히 냉장고나 에어컨디셔너의 압축기의 경우에는 그 내부에 회전자 위치센서를 설치하는데 상당한 어려움이 뒤따른다.Therefore, the use of a rotor position sensor for knowing the rotor position of a synchronous reluctance motor leads to an increase in price, and in particular in the case of a compressor of a refrigerator or an air conditioner, it is difficult to install the rotor position sensor therein. Follow.

또한, 상기 벡터제어 방식에 의해 발생되는 회로의 복잡성 및 비용 상승을 회피하는 하나의 방법으로서, 모터의 단자전압을 모니터링하여 간접적으로 회전자 위치를 감지하는 것도 생각되지만, 그것에는 파형검출법을 통해 모니터링하여야 하는 어려움이 있을 뿐 아니라 모터의 저속에서 신뢰성이 없고, 제로속도에서는 동작을 하지 않는 문제점이 있다.In addition, as one method of avoiding the increase in the complexity and cost of the circuit generated by the vector control method, it is conceivable to monitor the terminal voltage of the motor indirectly to detect the rotor position, but it is monitored by the waveform detection method. Not only does it have to be difficult, it is not reliable at low speed of the motor, and there is a problem that it does not operate at zero speed.

따라서, 비용면에서 소형 구동장치를, 그리고 신뢰성면에서는 보다 큰 구동장치를 필요로하는 바, 이러한 모든 구동장치에 있어서의 사이즈, 회로의 복잡성 및 가격 상승을 감소시키기 위해서는 상기한 회전자 위치센서를 제거하는 것이 가장 바람직하다.Therefore, a smaller drive in cost and a larger drive in reliability are required. In order to reduce the size, the complexity of the circuit, and the increase in price in all these drives, the rotor position sensor described above is required. Most preferably removed.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 기술에서, 회전자 위치센서의 적용에 의해 발생하는 설치의 난이성 및 비용 상승을 배제한 것으로, 본 발명의 한 견지로서, 모터의 각 상에 흐르는 전류 및 전압을 검출하여 모터의 속도 및 토오크를 원활하게 제어하도록 하는 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention excludes the difficulty of installation and the increase in cost caused by the application of the rotor position sensor in the above-described prior art, and in one aspect of the present invention, detects the current and voltage flowing in each phase of the motor. It is an object of the present invention to provide a speed control method and apparatus for a synchronous reluctance motor to smoothly control the speed and torque of the motor.

도 1 내지 도 4는 종래의 기술에 따른 동기식 리럭턴스 모터의 설명에 제공되는 구성을 보인도로서,1 to 4 is a view showing a configuration provided for the description of the synchronous reluctance motor according to the prior art,

도 1은 상기 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치의 설명에 제공되는 블록도이고,1 is a block diagram provided for explaining the speed control device of the synchronous reluctance motor;

도 2는 상기 동기식 리럭턴스 모터의 단면도이고,2 is a cross-sectional view of the synchronous reluctance motor,

도 3은 도 2에서 동기식 리럭턴스 모터의 회전자를 보인 단면도이고,3 is a cross-sectional view showing a rotor of the synchronous reluctance motor in FIG.

도 4는 도 1의 동기식 리럭턴스 모터에 인가되는 전압에 대한 전류의 벡터를 나타내는 도이고,FIG. 4 is a diagram illustrating a vector of current with respect to a voltage applied to the synchronous reluctance motor of FIG. 1.

도 5는 본 발명에 따른 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치의 설명에 제공되는 구성도이고,5 is a configuration diagram provided for explaining the speed control device of the synchronous reluctance motor according to the present invention,

도 6은 도 5의 동기식 리럭턴스 모터의 인덕턴스 변화를 보인 곡선도이고,6 is a curve diagram illustrating a change in inductance of the synchronous reluctance motor of FIG. 5,

도 7은 도 5의 속도추정치 연산부를 보다 상세하게 도시한 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating in detail the speed estimating unit of FIG. 5.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

100 : 모터 101 : 인버터부100: motor 101: inverter unit

102 : 제1 비교기 104 : 자속지령 발생부102: first comparator 104: magnetic flux command generation unit

105 : 제2 비교기 106, 107 : 제1, 제2 전류검출소자105: second comparator 106, 107: first, second current detecting element

109 : 자속각 연산부 200 : 전압검출부109: magnetic flux angle calculation unit 200: voltage detection unit

201 : 좌표변환부 202 : 속도추정치 연산부201: coordinate conversion unit 202: speed estimation value calculation unit

202a : 유기전압 연산부 202b : 인덕턴스 연산부202a: induced voltage calculator 202b: inductance calculator

202c : 유기전압추정 연산부 202e : 비례적분 제어부202c: induced voltage estimating unit 202e: proportional integral control unit

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 방법은, 회전자 위치와의 동기로 여기되는 다수의 고정자 위상을 갖는 모터에서의 실제 모터의 속도를 속도지령치에 추종시켜 제어하는 방법에 있어서:Speed control method of a synchronous reluctance motor according to an aspect of the present invention for achieving the above object, the speed command value to the actual motor speed in the motor having a plurality of stator phases excited in synchronization with the rotor position In the following control method:

(1) 상기 모터의 각 상에 흐르는 전류와 전압을 추출하여 회전좌표계의 자속분/토오크분 전압, 전류로 좌표변환하는 단계;(1) extracting a current and a voltage flowing in each phase of the motor and converting the coordinates into a magnetic flux / torque voltage and a current of a rotational coordinate system;

(2) 상기 회전좌표계의 자속분 전압, 전류와 토오크분 전압, 전류를 가지고 실제 모터에 유기되는 전압을 구하는 단계;(2) obtaining a voltage induced by the actual motor with the magnetic flux voltage, the current and torque voltage, and the current of the rotary coordinate system;

(3) 상기 회전좌표계의 자속분, 토오크분 전류를 가지고 두 인덕턴스의 변화량을 구하여 회전자의 위치를 판단하는 단계;(3) determining the position of the rotor by obtaining a change amount of the two inductances using the magnetic flux and torque currents of the rotary coordinate system;

(4) 상기 인덕턴스 변화량으로부터 모터의 유기전압 추정값을 구하는 단계;(4) obtaining an induced voltage estimate of the motor from the change in inductance;

(5) 상기 구한 모터의 실제 유기전압과 상기 유기전압 추정값을 비교하여 에러값을 구하는 단계; 및(5) calculating an error value by comparing the actual induced voltage of the motor with the estimated induced voltage; And

(6) 상기 에러값을 비례적분하여 모터의 속도추정치를 구하며 상기 구한 속도추정치가 상기 속도지령치를 추정하도록 하는 단계를 포함한다.(6) proportionally integrating the error value to obtain a speed estimate of the motor and causing the obtained speed estimate to estimate the speed command value.

또한, 본 발명의 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치에 의하면, 회전자 위치와의 동기로 여기되는 다수의 고정자 위상을 갖는 모터에서 상기 모터의 각 상에 흐르는 전류와 상기 모터의 실제 속도를 검출하여 모터의 속도를 제어하는 장치에 있어서:Further, according to the speed control apparatus of the synchronous reluctance motor of the present invention, in a motor having a plurality of stator phases excited in synchronization with the rotor position, the current flowing in each phase of the motor and the actual speed of the motor are detected. In a device that controls the speed of a motor:

상기 모터의 각 상에 흐르는 고정좌표계의 전류와 전압을 각각 검출하는 전압/전류 검출수단;Voltage / current detection means for detecting current and voltage of the fixed coordinate system flowing in each phase of the motor;

상기 전압/전류검출수단에서 검출된 고정좌표계의 전압, 전류를 회전자표계의 자속분 전압, 전류와 토오크분 전압, 전류로 좌표변환하여 출력하는 좌표변환수단;Coordinate conversion means for converting the voltage and current of the fixed coordinate system detected by the voltage / current detection means into coordinates of magnetic flux voltage, current and torque voltage, and current of the rotor magnetometer and outputting the coordinates;

상기 좌표변환수단에서 변환된 자속분 전압, 전류와 토오크분 전압, 전류를 가지고 회전좌표계의 인덕턴스에 따른 상기 모터의 속도추정치를 구하여 상기 속도지령치에 추정시키는 속도추정치 연산수단; 및Speed estimation value calculating means for obtaining the speed estimation value of the motor according to the inductance of the rotational coordinate system having the magnetic flux voltage, the current and torque voltage, and the current converted by the coordinate conversion means, and estimating the speed command value; And

상기 속도추정치 연산수단에서 얻어진 속도추정치를 적분하여 회전자의 위치를 구하며 상기 구한 회전자 위치정보를 상기 좌표변환수단 및 전압발생수단에 공급하는 자속각 연산수단을 포함한다.And a magnetic flux angle calculating means for integrating the speed estimation value obtained by the speed estimation value calculating means to obtain the position of the rotor and supplying the obtained rotor position information to the coordinate conversion means and the voltage generating means.

상기 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치에 있어서, 상기 속도추정치 연산수단은,In the speed control apparatus of the synchronous reluctance motor, the speed estimate value calculating means includes:

(1) 상기 좌표변환수단에서 얻어진 회전좌표계의 자속분 전압, 전류와 토오크분 전압, 전류를 가지고 상기 모터에 실제 유기되는 전압을 계산하는 유기전압 연산수단;(1) an induced voltage calculating means for calculating a voltage actually induced in the motor with magnetic flux voltage, current and torque voltage, and current of the rotary coordinate system obtained by the coordinate converting means;

(2) 상기 좌표변환수단에서 얻어진 회전좌표계의 자속분 전류와 토오크분 전류로부터 인덕턴스의 변화량을 계산하는 인덕턴스 연산수단;(2) inductance calculating means for calculating an amount of change in inductance from the magnetic flux current and the torque current of the rotary coordinate system obtained by the coordinate conversion means;

(3) 상기 계산된 인덕턴스 변화량에 따라 상기 모터의 유기전압 추정치를 계산하는 유기전압추정 연산수단;(3) an induced voltage estimation calculating means for calculating an induced voltage estimate of the motor according to the calculated inductance change amount;

(4) 상기 유기전압 추정치와 상기 모터의 실제 유기전압을 비교하여 에러값을 발생하는 비교수단; 및(4) comparison means for generating an error value by comparing the induced voltage estimate with an actual induced voltage of the motor; And

(5) 상기 비교수단에서 구해진 에러값을 비례적분하여 속도추정값을 구하며 상기 구한 속도 추정값을 상기 인덕턴스의 변화량 및 상기 속도지령치에 추정하도록 하는 비례적분 제어수단을 포함한 것을 특징으로 한다.(5) Proportional integration control means for estimating the speed estimation value by proportionally integrating the error value obtained by the comparison means and estimating the obtained speed estimation value to the variation amount of the inductance and the speed command value.

이와 같이, 모터의 회전자 위치 정보를 알기 위한 회전자 위치센서를 사용하지 않고도 모터의 각 상에 흐르는 고정좌표계의 전압과 전류를 검출하여 회전좌표계의 인덕턴스 변화량을 구하고 그 변화량을 이용, 회전자의 속도지령치에 대한 속도추정치를 계산하여 모터의 속도를 제어하여 주게됨을 알 수 있다.In this way, the voltage and current of the fixed coordinate system flowing in each phase of the motor can be detected without using the rotor position sensor to know the rotor position information of the motor, and the amount of inductance change of the rotating coordinate system is obtained and the change amount is used to determine the rotor position. It can be seen that the speed of the motor is calculated by calculating the speed estimate for the speed command value.

그 결과, 벡터제어와 같은 정밀한 제어가 요구되는 제어시스템에서 저가격화로 동기식 리럭턴스 모터의 속도를 원활하게 제어할 수 있고, 또한 회전자 위치센서의 설치의 난이성이 배제되는 이점이 있다.As a result, in a control system requiring precise control such as vector control, it is possible to smoothly control the speed of the synchronous reluctance motor at low cost, and also has the advantage of eliminating the difficulty of installing the rotor position sensor.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.And, there may be a plurality of embodiments of the present invention, the following will be described in detail for the most preferred embodiment.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은 예시할 목적으로 도시한 첨부 도면과 관련해서 본 발명에 의한 실시 예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.Through this preferred embodiment, the objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with an embodiment according to the present invention in connection with the accompanying drawings shown for illustrative purposes.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 방법 및 장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the method and apparatus for controlling the speed of a synchronous reluctance motor according to the present invention.

또한, 본 발명의 기술은 유도식 및 동기식 모터 등과 같은 여러 가지의 모터 제어 시스템에 적용할 수 있다.In addition, the technique of the present invention can be applied to various motor control systems such as inductive and synchronous motors.

또한, 설명에 사용되는 각 도면에 있어서, 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.In addition, in each figure used for description, the same component may be attached | subjected, and may show the same number, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.

또한, 이하의 설명에서는 고정자 및 회전자 양자에 대하여 다수의 자극 또는 티쓰(Teeth)를 갖고 자기저항 성분에 의해 토오크를 발생하는 동기식 리럭턴스 모터의 예를 고려한다.In addition, the following description considers an example of a synchronous reluctance motor having a large number of magnetic poles or teeth for both the stator and the rotor and generating torque by the magnetoresistive component.

도 5는 본 발명에 따른 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치의 설명에 제공되는 구성도이다.5 is a configuration diagram provided for explaining the speed control device of the synchronous reluctance motor according to the present invention.

본 실시 예에 따른 속도제어 장치는, 고정자(10)와 회전자(11)로 구비되어 인버터부(101)에서 제공되는 각 상의 전압, 전류에 의해 회전하는 모터(100)와, 모터(100)의 고정자(10)에 공급되는 정지좌표계의 A상 및 C상의 전류(ias, ics)를 각각 검출하는 제1, 제2 전류검출소자(106, 107)와, 모터(100)의 고정자(10)에 공급되는 A상 및 C상의 전압(Vas, Vcs)을 검출하는 전압검출부(200)와, 회전자(11)의 위치(θ)에 따라 상기 검출된 정지좌표계의 A상 및 C상의 전류(ias, ics)를 회전좌표계의 자속분 전류(ids)와 이 전류의 위상각 보다 90도 뒤진 회전좌표계의 토오크분 전류(iqs)로 좌표변환하여 상기 자속분 전류(ids)를 제3 비교기(111)에, 상기 토오크분 전류(iqs)를 제2 비교기(105)에 제공하는 좌표변환부(110)와, 전압검출부(200)에서 검출된 정지좌표계의 A상 및 C상의 전압(Vas, Vcs)을 회전좌표계의 자속분 전압(Vds)과 토오크분 전압(Vqs)으로 좌표변환 하는 좌표변환부(201)와, 상기 좌표변환된 회전좌표계의 자속분 전류, 전압(ids, Vds)과 토오크분 전류, 전압(iqs, Vqs)을 가지고 회전좌표계의 인덕턴스에 따른 상기 모터의 속도추정치(Wr#)를 구하여 자속지령발생부(104) 및 제1 비교기(102)에 제공하는 속도추정치 연산부(202)와, 상기 구한 속도추정치(Wr#)로부터 정지좌표계와 회전좌표계 사이의 각도, 즉 회전자(11) 위치를 구하여 좌표변환부(110) 및 전압발생부(114)에 제공하는 자속각 연산부(109)로 구성된다.Speed control apparatus according to the present embodiment, the stator 10 and the rotor 11 is provided with a motor 100 and the motor 100 to rotate by the voltage, current of each phase provided from the inverter unit 101, First and second current detecting elements 106 and 107 for detecting currents (ias and ics) of the A and C phases of the stationary coordinate system supplied to the stator 10 of the stator 10, and the stator 10 of the motor 100, respectively. The voltage detection unit 200 which detects the voltages Va and Vcs of the A and C phases supplied thereto, and the current (ias) of the A and C phases of the detected stationary coordinate system according to the position θ of the rotor 11. , ics) by converting the magnetic flux current ids of the rotary coordinate system and the torque component current iqs of the rotary coordinate system 90 degrees behind the phase angle of the current to convert the magnetic flux current ids into a third comparator 111. The voltages Va and Vcs of the A and C phases of the stationary coordinate system detected by the coordinate converting unit 110 and the voltage detecting unit 200 are supplied to the second comparator 105. rotation Coordinate transformation unit 201 for coordinate transformation into magnetic flux voltage Vds and torque voltage Vqs of the system, and magnetic flux current, voltages ids, Vds, torque torque current, and voltage of the coordinate coordinate system. a speed estimation value calculating unit 202 for obtaining the speed estimation value Wr # of the motor according to the inductance of the rotational coordinate system with (iqs, Vqs) and providing it to the magnetic flux command generation unit 104 and the first comparator 102; It is composed of a magnetic flux angle calculation unit 109 which obtains the angle between the stationary coordinate system and the rotational coordinate system, that is, the position of the rotor 11, from the velocity estimation value Wr # and provides it to the coordinate conversion unit 110 and the voltage generator 114. do.

그리고, 속도추정치 연산부(202)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 두 좌표변환부(110, 201)에서 좌표변환되어 입력되는 회전좌표계의 자속분 전류, 전압(ids, Vds)과 토오크분 전류, 전압(iqs, Vqs)을 가지고 실제 모터(100)에 유기되는 전압을 계산하는 유기전압 연산부(202a)와, 좌표변환부(110)에서 좌표변환되어 입력되는 회전좌표계의 자속분 전류(ids)와 토오크분 전류(iqs)를 가지고 회전좌표계의 인덕턴스 변화량을 계산하는 인덕턴스 연산부(202b)와, 상기 인덕턴스 변화량을 가지고 모터(100)의 유기전압 추정치를 계산하는 유기전압추정 연산부(202c)와, 상기 유기전압 추정치와 실제 모터(100)의 유기전압을 비교하여 에러값을 발생하는 제4 비교기(202d)와, 상기 구해진 에러값을 비례적분하여 속도추정치(Wr#)를 구하고 상기 구한 속도추정치를 인덕턴스 연산부(202b)에 제공하는 비례적분 제어부(202e)로 구성된다.As shown in Fig. 7, the speed estimator 202 calculates the flux current, the voltages ids, Vds, the torque current, and the voltage of the rotational coordinate system inputted by the coordinate conversion units 110 and 201. Induction voltage calculation unit 202a for calculating the voltage induced in the actual motor 100 with (iqs, Vqs), and magnetic flux current ids and torque of the rotational coordinate system inputted by the coordinate conversion unit 110. An inductance calculator 202b for calculating the change in inductance of the rotational coordinate system with the minute current iqs, an organic voltage estimation calculator 202c for calculating the induced voltage estimate of the motor 100 with the change in inductance, and the induced voltage A fourth comparator 202d for generating an error value by comparing the estimated voltage with the induced voltage of the actual motor 100 and a speed estimating value Wr # are obtained by proportionally integrating the obtained error value. 202b) It provides a proportional integral control unit 202e.

이와 같이 이루어진 본 발명의 동기식 리럭턴스 모터의 속도 제어장치를 도 5 및 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The speed control device of the synchronous reluctance motor of the present invention made as described above will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 7.

먼저, 입력단자(115)로 입력되는 속도지령치(Wr*)로 동기 리럭턴스 모터(100)를 운전하기 위하여 전류트랜스와 같은 제1, 제2 전류검출소자(106, 107)가 고정자(10)와 회전자(11)로 이루어져 인버터부(101)의 제어에 의해 회전하는 모터(100)의 각 상의 전류를, 즉 고정자(10)에 흐르는 3상 중에서 A상 및 C상의 전류(ias, ics)를 검출하여 좌표변환부(110)에 제공한다.First, in order to operate the synchronous reluctance motor 100 at the speed command value Wr * inputted to the input terminal 115, the first and second current detecting elements 106 and 107 such as the current transformer are stator 10. And the rotor 11, the current of each phase of the motor 100 rotating under the control of the inverter unit 101, that is, the currents of the phases A and C of the three phases flowing through the stator 10 (ias, ics). Is detected and provided to the coordinate transformation unit 110.

그리고, 전압검출부(200)는 동기 리럭턴스 모터(100)의 고정자(10)에 공급되는 정지좌표계의 A상 및 C상의 전압(Vas, Vcs)을 검출하여 좌표변환부(201)에 제공한다.The voltage detector 200 detects the voltages Va and Vcs of the A and C phases of the stationary coordinate system supplied to the stator 10 of the synchronous reluctance motor 100 and provides them to the coordinate converter 201.

좌표변환부(110)는 이후에 설명될 자속각 연산부(109)로부터 구해져 입력되는 회전자(11)의 위치(θ)에 따라 제1, 제2 전류검출소자(106, 107)에서 검출된 정지좌표계의 A상 및 C상의 전류(ias, ics)를 좌표변환하여 도 4와 같은 고정자 D축 성분의 자속분 전류와 고정자 Q축 성분의 토오크분 전류, 즉 회전좌표계로 표시되는 D축, Q축의 자속분 전류(ids)와 토오크분 전류(iqs)를 발생하여 속도추정치 연산부(202)에 제공한다.The coordinate transformation unit 110 is detected by the first and second current detection elements 106 and 107 according to the position θ of the rotor 11 obtained from the magnetic flux angle calculation unit 109 to be described later. Coordinate transformation of the currents (ias, ics) of the A and C phases of the stationary coordinate system, the magnetic flux current of the stator D-axis component and the torque component current of the stator Q-axis component as shown in FIG. The magnetic flux component current ids and the torque component current iqs of the shaft are generated and provided to the speed estimation calculator 202.

또한 다른 좌표변환부(201)는 전압검출부(200)에서 입력되는 정지좌표계의 A상 및 C상의 전압(Vas, Vcs)을 회전좌표계의 자속분 전압(Vds)과 토오크분 전압(Vqs)으로 좌표변환 하여 속도추정치 연산부(202)에 제공한다.In addition, the other coordinate conversion unit 201 coordinates the voltages Va and Vcs of the stationary coordinate system inputted from the voltage detector 200 with the magnetic flux voltage voltage Vds and the torque voltage voltage Vqs of the rotary coordinate system. The conversion is provided to the speed estimating unit 202.

속도추정치 연산부(202)는 상기 좌표변환되어 입력되는 회전좌표계의 자속분 전류, 전압(ids, Vds)과 토오크분 전류, 전압(iqs, Vqs)을 가지고 속도지령치(Wr*)에 대한 속도추정치(Wr#)를 구한다.The speed estimating unit 202 has a speed estimating value for the speed command value Wr * with the flux current, the voltage ids and Vds and the torque current and the voltage iqs and Vqs of the rotating coordinate system inputted by the coordinate transformation. Wr #)

즉 상기의 속도추정치 연산부(202)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 유기전압 연산부(202a), 인덕턴스 연산부(202b), 유기전압추정 연산부(202c), 제4 비교기(202d) 및 비례적분 제어부(202e)를 포함한다.That is, the speed estimating value calculating section 202 described above includes the induced voltage calculating section 202a, the inductance calculating section 202b, the induced voltage estimating calculating section 202c, the fourth comparator 202d and the proportional integral control section 202e. ).

따라서, 속도추정치 연산부(202)의 유기전압 연산부(202a)는 2상 등가의 D축, Q축으로 좌표변환된, 즉 회전좌표계의 자속분(D축) 전류, 전압(ids, Vds)과 토오크분(Q축) 전류, 전압(iqs, Vqs)을 가지고 실제 모터(100)의 유기 전압(em)을 계산하여 제4 비교기(202d)에 제공한다.Therefore, the induced voltage calculating unit 202a of the speed estimating unit 202 is coordinate transformed into a two-phase equivalent D-axis and Q-axis, that is, the magnetic flux component (D-axis) current, voltages (ids, Vds) and torque of the rotational coordinate system. The induced voltage em of the actual motor 100 is calculated and provided to the fourth comparator 202d using the minute (Q-axis) current and the voltages iqs and Vqs.

그리고, 인덕턴스 연산부(202b)는 좌표변환부(110)에서 회전좌표계의 자속분(D축) 전류(ids)와 토오크분(Q축) 전류(iqs)만을 가지고 D축과 Q축의 인덕턴스(Ld, Lq) 변화량을 구하여 유기전압추정 연산부(202c)에 제공한다.In addition, the inductance calculating unit 202b has only the magnetic flux component (D-axis) current (ids) and the torque component (Q-axis) current (iqs) of the rotating coordinate system in the coordinate transformation unit 110, and the inductance Ld, Lq) is calculated and provided to the induced voltage estimation calculator 202c.

상기 동기식 리럭턴스 모터의 인덕턴스는 도 6에 나타내는 바와 같이, 모터(100)의 회전자(11)가 회전할 때, 변화를 갖게 되며, 회전각도에 따라 인덕턴스(Ld, Lq)의 변화가 있으므로 D축과 Q축의 인덕턴스 변화를 모터(100)의 고정자(10)에 입력되는 전압(Vas, Vqs)과 전류(ids, iqs)를 검출하여 계산하였을 경우에 회전자의 위치를 알 수 있으며, 계산된 인덕턴스의 량을 이용하면 모터(100)의 회전자 속도제어를 할 수 있다.As shown in FIG. 6, the inductance of the synchronous reluctance motor is changed when the rotor 11 of the motor 100 rotates, and the inductance Ld and Lq change depending on the rotation angle. When the inductance change of the axis and the Q axis is calculated by detecting voltages Vas and Vqs and currents ids and iqs input to the stator 10 of the motor 100, the position of the rotor can be known. By using the amount of inductance, it is possible to control the rotor speed of the motor 100.

전술한 도 4의 회전자 위치와 전압, 전류의 관계를 표시한 벡터에서, 동기 리럭턴스 모터의 전압 방정식은 수학식 2 및 3과 같이 표현된다.In the vector representing the relationship between the rotor position, voltage, and current of FIG. 4, the voltage equation of the synchronous reluctance motor is expressed by Equations 2 and 3.

Vds = rsids + d(λds)/dt - ωr λqsVds = rsids + d (λds) / dt-ωr λqs

Vqs = rsiqs + d(λqs)/dt - ωr λdsVqs = rsiqs + d (λqs) / dt-ωr λds

여기에서, Vds, Vqs는 D축, Q축의 고정자 전압이고, rs는 고정자 저항, ids, iqs는 D축, Q축의 고정자 전류, λds, λqs는 D축, Q축의 자속, ωr는 모터의 회전자 속도이다.Here, Vds and Vqs are stator voltages of D and Q axes, rs is stator resistance, ids and iqs are D-axis, stator current of Q-axis, λds, λqs is D-axis, Q-axis flux, and ωr is the rotor of the motor. Speed.

여기서, λds = Ldis, λqs = Lqis이므로 전압, 전류를 검출하여 D축(자속분), Q축(토오크분)의 인덕턴스인 Ld, Lq를 계산할 수 있다.Since λds = Ldis and λqs = Lqis, voltage and current can be detected to calculate Ld and Lq, which are inductances of the D-axis (magnetic flux) and Q-axis (torque).

이 계산된 량의 변화는 도 3의 모터(100)의 회전자(11)의 위치에 해당하며 그 변화량은 도 6과 같다.This calculated amount of change corresponds to the position of the rotor 11 of the motor 100 of FIG. 3 and the amount of change is shown in FIG. 6.

계속해서, 이와 같이 인덕턴스 연산부(202b)에서 계산된 전술한 인덕턴스(Ld, Lq)의 변화량은 유기전압추정 연산부(202c)에서 모터(100)의 유기전압 추정치(em#)로 계산되어 출력된다.Subsequently, the above-described change amounts of the inductances Ld and Lq calculated by the inductance calculating unit 202b are calculated by the induced voltage estimation calculating unit 202c as the induced voltage estimation value em # of the motor 100 and output.

제4 비교기(202d)는 유기전압 연산부(202a)에서 계산된 실제 모터(100)의 유기전압(em)과 유기전압추정 연산부(202c)에서 계산된 모터(100)의 유기전압 추정치(em#)와의 차값, 즉 에러값을 구하여 비례적분제어부(202e)에 제공한다.The fourth comparator 202d is an induced voltage em of the actual motor 100 calculated by the induced voltage calculator 202a and an induced voltage estimated value em # of the motor 100 calculated by the induced voltage estimation calculator 202c. The difference value, that is, the error value, is obtained and provided to the proportional integral controller 202e.

비례적분제어부(202e)는 제4 비교기(202d)에서 계산되어 입력되는 상기 에러값을 비례적분하여 모터(100)의 속도지령치(Wr*)를 추정하기 위한 속도추정치(Wr#)를 구하게 된다.The proportional integral controller 202e proportionally integrates the error value calculated by the fourth comparator 202d to obtain a speed estimation value Wr # for estimating the speed command value Wr * of the motor 100.

이렇게 구해진 속도추정치(Wr#)는 인덕턴스 연산부(202b)에 입력되어 인덕턴스 변화량을 지속적으로 추정하도록 하며, 또한 자속각 연산부(109), 자속지령발생부(104), 제1 비교기(102)에 제공된다.The velocity estimation value Wr # thus obtained is input to the inductance calculating unit 202b to continuously estimate the inductance variation, and is also provided to the magnetic flux angle calculating unit 109, the magnetic flux command generating unit 104, and the first comparator 102. do.

자속각 연산부(109)는 속도추정치 연산부(202)에서 계산된 속도추정치(Wr#)를 적분하여 정지좌표계와 회전좌표계 사이의 각도, 즉 전술한 회전자(11)의 위치(θ)를 구하고, 이것에 수반하여 좌표변환부(110)는 회전자(11)의 위치에 따라 제1, 제2 전류검출소자(106, 107)에서 검출된 정지좌표계의 A상 및 C상의 전류를 회전좌표계로 표시되는 D축, Q축의 자속분 전류(ids)와 토오크분 전류(iqs)로 좌표변환하게 되는 것이다.The magnetic flux angle calculation unit 109 integrates the speed estimate value Wr # calculated by the speed estimation value calculation unit 202 to obtain an angle between the stationary coordinate system and the rotational coordinate system, that is, the position θ of the rotor 11 described above. In response to this, the coordinate conversion unit 110 displays the currents of the phases A and C of the stationary coordinate system detected by the first and second current detection elements 106 and 107 in the rotational coordinate system according to the position of the rotor 11. The coordinates are converted into the flux currents ids and the torque currents iqs of the D and Q axes.

제1 비교기(102)는 속도추정치 연산부(202)에서 계산된 속도추정치(Wr#)와 입력단자(115)에서 입력되는 속도지령치(Wr*)를 비교하여 이 두 값에 대한 속도의 오차를 발생한다.The first comparator 102 compares the speed estimating value Wr # calculated by the speed estimating value calculating unit 202 with the speed command value Wr * inputted from the input terminal 115 to generate an error in speed for these two values. do.

상기에서 구해진 속도의 오차는 속도제어부(103)에서 회전좌표계의 토오크분 전류지령치(iqs*)로 발생되고 제2 비교기(105)에서 토오크분 전류(iqs)와 비교되어 전류제어부(113)에 제공된다.The error of the speed obtained above is generated as the torque-minute current command value iqs * of the rotational coordinate system in the speed controller 103 and compared with the torque-current current iqs in the second comparator 105 to be provided to the current controller 113. do.

그리고, 자속지령 발생부(104)는 입력된 속도추정치(Wr#)를 가지고 정토오크 영역과 정출력 영역을 구별하여 회전좌표계의 자속분 전류지령치(ids*)를 생성하며 이 전류지령치(ids*)는 제3 비교기(111)에서 회전좌표계의 자속분 전류(ids)와 비교되어 자속제어부(112)를 통해 전류제어부(113)에 제공된다.The flux command generator 104 generates the flux current command value ids * of the rotary coordinate system by distinguishing the constant torque area from the constant torque area with the input speed estimate value Wr #, and the current command value ids *. ) Is compared to the magnetic flux current ids of the rotary coordinate system in the third comparator 111 and is provided to the current controller 113 through the magnetic flux controller 112.

따라서, 전류제어부(113)는 회전좌표계의 자속분(D축) 전류지령치(ids*)와 토오크분(Q축) 전류지령치(iqs*)를 각각 자속분 전압지령치(Vds*)와 토오크분 전압지령치(Vqs*)로 변환하며 이 자속분, 토오크분 전압지령치에 의해 전압발생부(114)가 3상 전압지령치(Vas, Vbs, Vcs)를 생성하여 인버터부(101)를 통해 동기식 리럭턴스 모터(100)를 상기한 속도지령치(Wr*)로 운전시키게 된다.Accordingly, the current control unit 113 sets the magnetic flux component (D-axis) current command value (ids *) and torque component (Q-axis) current command value (iqs *) of the rotary coordinate system, respectively, the magnetic flux component voltage command value (Vds *) and torque component voltage. The voltage generator 114 generates three-phase voltage command values Vas, Vbs and Vcs by converting the command value Vqs * and the magnetic flux and torque voltage command values to generate a synchronous reluctance motor through the inverter unit 101. 100 is operated at the speed command value Wr * described above.

이와 같이, 자속분(D축), 토오크분(Q축)의 인덕턴스 변화를 이용하여 회전자의 속도지령치에 대한 속도추정치를 얻을 수 있고, 이 속도추정치와 속도지령치를 비교하여 모터의 속도를 원활하게 제어할 수가 있다.In this way, the speed estimation value for the speed command value of the rotor can be obtained by using the inductance change of the magnetic flux component (D axis) and the torque component (Q axis), and the speed of the motor can be smoothly compared with the speed estimate value. Can be controlled.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서 동기식 리럭턴스 모터의 회전자 위치에 대한 정보를 알기 위해 엔코더나 홀소자와 같은 회전자 위치센서를 이용하여 속도를 검출하고 그 검출된 속도를 가지고 회전자의 위치를 계산하는 것과는 달리, 본 발명은 회전자 위치센서 없이, 고정자의 각 상에 흐르는 고정좌표계의 전압과 전류를 검출하여 회전좌표계의 인덕턴스 변화량을 구하고 그 변화량을 이용하여 회전자의 속도지령치에 대한 속도추정치를 계산하여 모터의 속도를 제어하게 됨을 알 수 있다.On the other hand, as a comparative example, in order to know information about the rotor position of a conventional technology, that is, a synchronous reluctance motor, the speed is detected using a rotor position sensor such as an encoder or a hall element and the detected speed is obtained. Unlike calculating the position of the rotor, the present invention, without the rotor position sensor, detects the voltage and current of the fixed coordinate system flowing in each phase of the stator, obtains the amount of change in inductance of the rotary coordinate system and uses the change amount to determine the speed of the rotor It can be seen that the speed of the motor is controlled by calculating the speed estimate for the setpoint.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 벡터제어와 같은 정밀한 제어가 요구되는 제어시스템에서 저가격화로 모터의 속도와 토오크를 제어할 수 있으며, 또한 압축기와 같은 회전자 위치 검출을 필요로 하는 곳에서 위치센서 없이도 모터의 속도를 제어할 수 있는 이점이 있다.As a result, according to the present invention, it is possible to control the speed and torque of the motor at low cost in a control system requiring precise control such as vector control, and also without a position sensor in a place requiring rotor position detection such as a compressor. There is an advantage to control the speed of the motor.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는 모터의 고정자 각 상에 흐르는 전압과 전류 만을 가지고 회전좌표계의 인덕턴스 변화량을 계산하며 이 계산된 변화량을 이용하여 모터의 속도와 토오크를 제어함으로써, 기존의 회전자 위치센서 사용에 따른 가격 상승 요인이 발생되지 않고 또한, 위치센서의 설치의 난이성을 배제시킬 수 있다.As described above, in the present embodiment, only the voltage and current flowing on each stator of the motor are used to calculate the amount of change in inductance of the rotary coordinate system, and by using the calculated amount of change to control the speed and torque of the motor, the existing rotor position is obtained. There is no increase in the price caused by the use of the sensor, it is possible to exclude the difficulty of the installation of the position sensor.

이 적용례에 의하면, 모터의 각 상에 흐르는 전류 및 전압만을 검출하여 모터의 속도를 제어함으로써, 냉장고나 에어컨디셔너에 사용되는 압축기와 같은 구조에서도 속도 및 토오크를 원활히 제어하는 것이 가능하다.According to this application example, it is possible to smoothly control the speed and torque even in a structure such as a compressor used for a refrigerator or an air conditioner by detecting only the current and voltage flowing in each phase of the motor to control the speed of the motor.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention, and such modified embodiments should fall within the appended claims of the present invention.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명에 따른 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치에 따르면, 회전자 위치센서를 사용하지 않고 모터의 각 상에 흐르는 전류와 전압을 검출하여 모터의 속도 및 토오크를 제어함으로써, 제품가격이 다운되고, 또한, 냉장고, 에어컨디셔너의 압축기와 같은 회전자 위치검출을 하기 힘든 곳에서도 모터의 속도제어가 원활히 수행되는 효과가 있다.It is clear from the above description that, according to the speed control apparatus of the synchronous reluctance motor according to the present invention, by controlling the speed and torque of the motor by detecting the current and voltage flowing in each phase of the motor without using the rotor position sensor. In addition, there is an effect that the speed control of the motor is smoothly performed even in a place where it is difficult to detect the rotor position such as a refrigerator and an air conditioner compressor.

Claims (3)

회전자 위치와의 동기로 여기되는 다수의 고정자 위상을 갖는 모터에서의 실제 모터의 속도를 속도지령치에 추종시켜 제어하는 방법에 있어서:A method of controlling the actual motor speed in accordance with a speed command value in a motor having a plurality of stator phases excited in synchronization with the rotor position: (1) 상기 모터의 각 상에 흐르는 전류, 전압을 추출하여 회전좌표계의 자속분/토오크분 전압, 전류로 좌표변환하는 단계;(1) extracting a current and a voltage flowing in each phase of the motor and converting the coordinates into a magnetic flux / torque voltage and a current of a rotational coordinate system; (2) 상기 회전좌표계의 자속분 전압, 전류와 토오크분 전압, 전류를 가지고 실제 모터에 유기되는 전압을 구하는 단계;(2) obtaining a voltage induced by the actual motor with the magnetic flux voltage, the current and torque voltage, and the current of the rotary coordinate system; (3) 상기 회전좌표계의 자속분, 토오크분 전류를 가지고 두 인덕턴스의 변화량을 구하여 회전자의 위치를 판단하는 단계;(3) determining the position of the rotor by obtaining a change amount of the two inductances using the magnetic flux and torque currents of the rotary coordinate system; (4) 상기 인덕턴스 변화량으로부터 모터의 유기전압 추정값을 구하는 단계;(4) obtaining an induced voltage estimate of the motor from the change in inductance; (5) 상기 구한 모터의 실제 유기전압과 상기 유기전압 추정값을 비교하여 에러값을 구하는 단계; 및(5) calculating an error value by comparing the actual induced voltage of the motor with the estimated induced voltage; And (6) 상기 에러값을 비례적분하여 모터의 속도추정치를 구하며 상기 구한 속도추정치가 상기 속도지령치를 추정하도록 하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 방법.And (6) calculating the speed estimate of the motor by proportionally integrating the error value and causing the obtained speed estimate to estimate the speed command value. 회전자 위치와의 동기로 여기되는 다수의 고정자 위상을 갖는 모터에서 상기 모터의 각 상에 흐르는 전류와 상기 모터의 실제 속도를 검출하여 모터의 속도를 제어하는 장치에 있어서:A device for controlling the speed of a motor by detecting a current flowing in each phase of the motor and an actual speed of the motor in a motor having a plurality of stator phases excited in synchronization with the rotor position: 상기 모터의 각 상에 흐르는 고정좌표계의 전류와 전압을 각각 검출하는 전압/전류 검출수단;Voltage / current detection means for detecting current and voltage of the fixed coordinate system flowing in each phase of the motor; 상기 전압/전류검출수단에서 검출된 고정좌표계의 전압, 전류를 회전자표계의 자속분 전압, 전류와 토오크분 전압, 전류로 좌표변환 하는 좌표변환수단;Coordinate conversion means for converting the voltage and current of the fixed coordinate system detected by the voltage / current detection means into magnetic flux voltage, current and torque voltage, and current of the rotor magnetometer; 상기 좌표변환수단에서 변환된 자속분 전압, 전류와 토오크분 전압, 전류를 가지고 회전좌표계의 인덕턴스에 따른 상기 모터의 속도추정치를 구하여 상기 속도지령치에 추정시키는 속도추정치 연산수단; 및Speed estimation value calculating means for obtaining the speed estimation value of the motor according to the inductance of the rotational coordinate system having the magnetic flux voltage, the current and torque voltage, and the current converted by the coordinate conversion means, and estimating the speed command value; And 상기 속도추정치 연산수단에서 얻어진 속도추정치를 적분하여 회전자의 위치를 구하며 상기 구한 회전자 위치정보를 상기 좌표변환수단 및 전압발생수단에 공급하는 자속각 연산수단을 포함한 것을 특징으로 한 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치.A synchronous reluctance motor, comprising a flux angle calculating means for integrating the speed estimate obtained by the speed estimating means to obtain the position of the rotor and supplying the obtained rotor position information to the coordinate converting means and the voltage generating means. Speed control device. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 속도추정치 연산수단은,The speed estimation value calculation means, (1) 상기 좌표변환수단에서 얻어진 회전좌표계의 자속분 전압, 전류와 토오크분 전압, 전류를 가지고 상기 모터에 실제 유기되는 전압을 계산하는 유기전압 연산수단;(1) an induced voltage calculating means for calculating a voltage actually induced in the motor with magnetic flux voltage, current and torque voltage, and current of the rotary coordinate system obtained by the coordinate converting means; (2) 상기 좌표변환수단에서 얻어진 회전좌표계의 자속분 전류와 토오크분 전류로부터 인덕턴스의 변화량을 계산하는 인덕턴스 연산수단;(2) inductance calculating means for calculating an amount of change in inductance from the magnetic flux current and the torque current of the rotary coordinate system obtained by the coordinate conversion means; (3) 상기 계산된 인덕턴스 변화량에 따라 상기 모터의 유기전압 추정치를 계산하는 유기전압추정 연산수단;(3) an induced voltage estimation calculating means for calculating an induced voltage estimate of the motor according to the calculated inductance change amount; (4) 상기 유기전압 추정치와 상기 모터의 실제 유기전압을 비교하여 에러값을 발생하는 비교수단; 및(4) comparison means for generating an error value by comparing the induced voltage estimate with an actual induced voltage of the motor; And (5) 상기 비교수단에서 구해진 에러값을 비례적분하여 속도추정값을 구하며 상기 구한 속도 추정값을 상기 인덕턴스의 변화량 및 상기 속도지령치에 추정하도록 하는 비례적분 제어수단을 포함한 것을 특징으로 한 동기식 리럭턴스 모터의 속도제어 장치.(5) a proportional integral control means for estimating the speed estimation value by proportionally integrating the error value obtained by the comparing means and estimating the obtained speed estimation value to the variation amount of the inductance and the speed command value. Speed control device.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030010480A (en) * 2001-07-24 2003-02-05 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 Motor controller
KR100400594B1 (en) * 2001-04-24 2003-10-08 엘지산전 주식회사 Apparatus for speed presumption of induction motor
KR100421373B1 (en) * 2001-06-20 2004-03-06 엘지전자 주식회사 Apparatus for rotary velocity control of synchronous reluctance motor
KR100425726B1 (en) * 2001-08-18 2004-04-03 엘지전자 주식회사 Method for synchronous reluctance motor of sensorless control
KR100451227B1 (en) * 2002-02-05 2004-10-02 엘지전자 주식회사 Method for sensorless rotary velocity control of synchronous reluctance motor
KR100537470B1 (en) * 2003-02-20 2005-12-16 알프스 덴키 가부시키가이샤 Input device of power sense providing type
KR100793212B1 (en) * 2000-11-23 2008-01-10 스위치드 릴럭턴스 드라이브즈 리미티드 Switched reluctance drive system with dual voltage source and its operation method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100484816B1 (en) * 2002-09-26 2005-04-22 엘지전자 주식회사 Flux Observing Apparatus of a Synchronous Reluctance Motor
KR100637383B1 (en) 2004-08-11 2006-10-23 학교법인 울산공업학원 Speed Estimation Device of Induction Motor Using Magnetic Flux Observer and Control System Using It
KR101258087B1 (en) * 2006-05-03 2013-04-25 엘지전자 주식회사 Apparatus and method for controlling high speed driving of sensorless permanent magnet synchoronous mortor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100793212B1 (en) * 2000-11-23 2008-01-10 스위치드 릴럭턴스 드라이브즈 리미티드 Switched reluctance drive system with dual voltage source and its operation method
KR100400594B1 (en) * 2001-04-24 2003-10-08 엘지산전 주식회사 Apparatus for speed presumption of induction motor
KR100421373B1 (en) * 2001-06-20 2004-03-06 엘지전자 주식회사 Apparatus for rotary velocity control of synchronous reluctance motor
KR20030010480A (en) * 2001-07-24 2003-02-05 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 Motor controller
KR100425726B1 (en) * 2001-08-18 2004-04-03 엘지전자 주식회사 Method for synchronous reluctance motor of sensorless control
KR100451227B1 (en) * 2002-02-05 2004-10-02 엘지전자 주식회사 Method for sensorless rotary velocity control of synchronous reluctance motor
KR100537470B1 (en) * 2003-02-20 2005-12-16 알프스 덴키 가부시키가이샤 Input device of power sense providing type

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