KR20020007050A

KR20020007050A - 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20020007050A
Application number: KR1020000040749A
Authority: KR
Inventors: 설승기; 하정익
Original assignee: 설승기; 하정익
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2002-01-26
Also published as: JP2002058294A

Abstract

본 발명은 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 동기 좌표계에서 추정 제어축을 설정하는 단계; 상기 추정 제어축에 맥동하는 고주파 신호를 인가하는 단계; 및 인가된 고주파 신호에 의한 나타나는 동기 좌표계의 상기 추정 제어축에서의 임피던스와 동기 좌표계의 상기 추정 제어축에 직교하는 축에서의 임피던스 차이를 이용하여 제어축을 구하는 단계를 포함하는 것임을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법은 고주파 영역에서의 유도 전동기의 자속 생성으로 인한 돌극 현상과 형상에 의한 돌극성을 이용하기 때문에 교류 전동기의 정수를 이용한 종래의 제어 방법들에 비하여 안정된 제어를 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 교류 제어기의 제어 방법은 검출기의 부착이 어렵고 고성능 운전 능력을 필요로 하는 분야의 저속에서의 토오크, 속도 및 위치 제어에 응용될 수 있다.

Description

교류 전동기의 자속 기준 제어 방법 및 시스템{Method and System for Sensorless Field Orientation Control of AC Motor}

이 발명은 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히 고주파 영역에서 교류 전동기의 돌극성을 이용하여 교류 전동기를 제어하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법 및 제어 시스템에 관한 것이다.

교류 전동기는 직류 전동기에 비해 브러쉬와 정류자편의 기계적 마모로 인한 유지 및 보수의 문제가 없는 장점으로 인해 최근 고성능 제어가 요구되는 산업계의 다양한 분야에서 이용이 증가하고 있다.

이러한 교류 전동기는 자속의 위치를 알아야 회전자의 위치와 속도를 제어할 수 있는데, 이 회전자의 위치와 속도를 제어하기 위하여 종래에 회전식 엔코더와 같은 회전자 위치 및 속도 검출 센서를 사용하였다.

그러나, 이러한 회전자 위치 및 속도 검출 센서를 사용하는 방법은 회전자 위치 및 속도 검출 센서를 설치하기 위한 비용으로 인해 교류 전동기 시스템의 가격이 상승하고, 또한 검출 센서로부터 출력되는 신호를 제어에 이용되는 신호로 변환하여 사용하는데 이로 인해 제어 시스템이 복잡해지는 문제점이 있다. 또한, 이러한 검출 센서에서 출력되는 신호는 전자적 잡음(Electromagnetic Noise)에 취약한데, 고주파가 가해지는 교류 전동기 환경하에서 검출기 검출신호가 잘못된 정보를 제공함으로 인해 교류 전동기 시스템의 제어가 힘든 문제점이 있었다.

이러한 회전자 위치 및 속도 검출 센서를 이용하는 방법이 위와 같은 문제점들이 있기 때문에, 근래 위치 및 속도 검출 센서 등이 없이 자속의 위치를 찾아내는 센서리스 제어 방식이 연구되어 왔다.

이러한 센서리스 제어 방식은 크게 두 종류로 분류할 수 있는데, 역기전력을 이용하는 방법과 자기적 돌극성을 이용하는 방법이 있다. 역기전력을 이용하는 중속 또는 고속에서 좋은 결과를 나타내지만, 역기전력의 크기가 회전자의 속도에 비례하기 때문에 상대적으로 전압 외란이 큰 저속 영역에서는 그 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다. 그리고, 종래의 돌극성을 이용하는 방법은 샘플링 주기 중에 전압신호를 입력하는 방법, 회전하는 고주파 신호를 이용하는 방법 등이 사용되었는데, 이러한 방법 역시 여전히 회전자 위치 및 속도 제어에 어려움이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고주파 신호를 이용하여 센서 없는 교류 전동기를 제어하는 교류 전동기 제어 방법 및 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제어축의 전류를 제어하여 교류 전동기를 제어하여 부하 조건에 관계없이 우수한 제어성능을 갖는 교류 전동기 제어 방법 및 제어 시스템을 제공하는 것이다.

도1은 교류 전동기의 d축 전류와 q축 전류에 따른 단위전류 당 토크 크기 변화를 도시한 것이다.

도2는 단위전류 당 최대 토크를 나타내는 q축 전류에 따른 d축 전류의 크기의 변화를 도시한 것이다.

도3은 위의 수학식4에 따른 매입형 영구 자석 전동기(IPMM)의 무부하 조건에서 회전자의 위치에 따른 단자 임피던스를 도시한 것이다.

도4는 d축 전류와 q축 전류에 따른 고주파 임피던스의 평균치(Zha)의 변화를 도시한 것이다.

도5는 d축 전류와 q축 전류에 따른 고주파 임피던스의 피크치(Zhp)의 변화를 도시한 것이다.

도6은 부하토크에 따른 최소 고주파 임피던스시의 각()의 변화를 도시한 것이다.

도7은 동기 좌표계에서의 추정 자속축과 측정축을 도시한 것이다.

도8은 본 발명의 실시예의 센서리스 교류 전동기 제어 시스템을 도시한 것이다.

도9은 일정 전압 주입시의 d축 전류 전처리기를 도시한 것이다.

도10은 일정 전압 주입시의 q축 전류 전처리기를 도시한 것이다.

본 발명의 교류 전동기의 센서리스 제어 방법은 동기 좌표계에서 추정 제어축을 설정하고, 상기 추정 자속축에 맥동하는 고주파 신호를 인가하고, 인가된 고주파 신호에 의한 나타나는 동기 좌표계의 신호 측정축에서의 임피던스와 동기 좌표계의 신호 측정축에 직교하는 축에서의 임피던스 차이를 이용하여 제어축을 구하고, 상기 제어축을 기초로 회전자의 위치와 속도를 구한다.

상기 제어축을 구하는 것은 실제 자속축과 추정 자속축 사이의 오차에 따라서 나타나는 임피던스 크기의 돌극성을 이용하는 것이 바람직하며,

상기 자속축을 구하는 것은 상기 추정 측정축 위에서 맥동하는 신호의 성분을 서로 직교하는 두 측정축의 성분들로 분리하고, 두 측정축 위의 성분들의 측정값으로부터 상기 두 측정축에서의 모터 임피던스를 계산하는 것이 바람직하다.

상기 계산된 두 측정축에서의 모터 임피던스의 차이를 이용하여 자속축을 결정할 수 있다.

상기 두 측정축위의 성분들은 상기 추정 자속축으로부터 π/4만큼 위상이 앞서는 제1측정축과 상기 추정 자속축으로부터 π/4만큼 위상이 뒤지는 제2측정축으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 두 축정축의 성분들이 상기한 제1측정축과 제2측정축으로 구성되는 경우, 계산된 두 측정축에서의 모터 임피던스의 차이가 최소가 되도록 하는 추정 자속축의 위치를 자속축으로 결정하는 것이 바람직하다.

동기 좌표계의 추정 자속축에 주입되는 상기 맥동하는 고주파 신호는 전압 입력 신호이고, 이 경우 상기 두 측정축의 측정값은 전류인 것이 바람직하다.

본 발명의 교류 전동기의 자속 기준 제어 시스템은 상기 교류 전동기에 일정한 고주파 전압이 입력되도록 제어하는 전류 제어부, 상기 교류 전동기의 출력 전류를 입력받고, 입력된 교류 전동기의 출력 전류를 추정 자속축과 추정 자속축에 수직인 축 성분으로 분리하고, 추정 자속축 전류 성분과 추정 자속축에 수직인 축 전류 성분의 오차를 이용해 실제 자속축의 위치와 속도를 구하는 자속 기준 제어부를 포함한다.

상기 자속 기준부에서 구한 실제 자속축의 위치와 속도를 입력받아 교류 전동기의 회전자의 위치와 속도를 제어하는 위치 속도 제어기를 더 포함할 수 있다.

상기 자속 기준 제어부는 상기 교류 전동기의 출력전류를 입력받아 정지 좌표계에서 동기 좌표계로 변환하고, 상기 출력 전류를 추정 자속축에π/4만큼 위상이 뒤진 축과 추정 자속축에π/4만큼 위상이 앞선 축 성분으로 분리하는 축 변환기, 상기 축 변환기의 출력 전류 성분의 특정 주파수 대역 성분을 필터링하는 밴드 패스 필터, 상기 밴드 패스 필터의 출력값을 입력받아 회전자의 속도를 구하는 수정 제어기, 상기 수정 제어기의 실제 회전자 속도를 입력받아 회전자의 위치를 구하는 적분기를 포함한다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 실시예는 교류 전동기의 자속축(d축)과 자속축에 수직인 축(q축)의 임피던스의 차이를 이용하여 전동기를 제어하는데, 이하에서 자속축과 자속축에 수직인 축의 임피던스 차이에 대해 설명한다.

먼저, 교류 전동기가 고효율을 내도록 제어하는 원리에 대해 설명한다.

교류 전동기의 토크는 아래의 수학식 1과 같다.

Ld: d축 인덕턴스 성분, Lq : q축 인덕턴스 성분, id: d축 전류, iq: q축 전류, P: Pole 수

이상적인 경우는 수학식 1과 같이 교류 전동기의 토크가 출력된다.

도1에 도시된 바와 같이, 실제 교류 전동기의 단위전류 당 토크는 나타난다.

도2는 도1의 최대 토크를 발생시키는 곡면의 Id축과 Iq축 방향의 정사영 그래프이다.

교류 전동기의 효율을 높이기 위해서는 단위 전류당 최대 토크를 발생시켜야 한다. 따라서, 도2에 도시된 그래프에 따라 d축 전류를 제어하면 교류 전동기의 효율이 높게 제어할 수 있다.

이하에서 교류 전동기의 돌극성을 교류 전동기의 전압식을 이용해 설명한다.

수학식2는 교류 전동기의 정지자 단자 전압을 나타낸 식이다.

vd=d축 단자 전압, vq=q축 단자 전압, Ld=d축 인덕턴스, Lq=q축 인덕턴스, p=시정수(time constant), id=d축 전류, iq=q축 전류,Ke=비례상수,회전자 각속도

여기서, 영 또는 낮은 주파수 동작 영역에서 속도에 따른 전압 성분은 매우 작기 때문에 무시할 수 있고(즉,), 이 경우 고주파 중첩 신호가 인가된다면 고주파 영역에서의 임피던스는 아래의 수학식 3과 같이 된다.

Zdh=동기 좌표계 d축 임피던스, Zqh=동기 좌표계 q축 임피던스

동기 릴럭턴스 전동기(SYnchronous Reluctance Machine, SYRM), 매입형 영구자석 전동기(Interior Permanent Magnet Machine, IPMM)과 같은 형상에 의해 돌극성을 가지는 교류전동기나 IM, SMPMM과 같은 생성된 자속에 의해 돌극성이 나타나는 교류전동기는 d축에서의 고주파 임피던스와 q축에서의 고주파 임피던스는 수학식 3과 같이 서로 다른 값을 가진다.

정지 좌표계에서의 임의의 각에 대한 전동기 고정자의 고주파 임피던스는 동기 좌표계 d축 임피던스와 동기 좌표계 q축 임피던스의 차에 해당하는데, 수학식 3으로부터 유도될 수 있으며 수학식 4와 같다.

Zha=고주파 임피던스의 평균값, Zhp=고주파 임피던스의 피크치,최소 고주파 임피던스시의 각,회전자 위치

도3에 도시된 바와 같이, 주파수가 증가함에 따라 수학식 4의 임피던스의 차는 증가한다.

도4에 도시된 바와 같이, 고주파 임피던스의 평균치는 고정자 전류가 증가함에 따라 낮아지고, 도5에 도시된 바와 같이 고주파 임피던스의 피크치는 부하전류가 증가함에 따라 감소하는데, 이는 자기 포화 때문이다. 도6에 도시된 바와 같이최소 고주파 임피던스시의 각()은 정지자 전류의 변화에 따라 약간 이동하는데, 이는 자기 포화로 인한 것이다.

이하에서, 이러한 돌극성을 이용하여 전동기 위치 및 속도를 제어하기 위한 자속축의 위치를 찾는 본 발명의 원리에 대해 설명한다.

고주파 영역에서 회전 자속축의 임피던스가 회전 자속축에 수직축에서의 임피던스보다 크고, 임피던스가 고주파 신호를 주입하는 위치에 따른 돌극성을 가지므로,θ가 0일 때, 즉 회전 자속축에 고주파 신호를 인가하는 경우 회전 자속축에서의 임피던스가 최대가 된다는 것을 알 수 있다. 다시 말하면, 고주파 신호를 주입하는 축에서 측정되는 임피던스의 크기가 최대가 되도록 고주파 신호를 주입하는 축의 위치가 바로 회전 자속축이 된다. 따라서, 임의의 위치θ를 추정 자속축으로 설정하고 그 추정 자속축에 고주파 신호를 주입하고, 추정 자속축에서의 임피던스를 측정하고, 추정 자속축을 변화시켜가며 추정 자속축에서의 임피던스의 크기가 최대로 되도록하는 추정 자속축의 위치를 찾아서 그 위치를 자속의 위치로 결정한다.

추정 자속축에서의 임피던스의 크기가 최대일 때, 추정 자속축으로부터π/4만큼 떨어져 있는 두 성분들의 크기는 동일한 것이므로, 본 실시예는 추정 자속축의 위치를 찾는 알고리즘을 간단히 하기 위해 추정 자속축을 설정한 후 추정 자속축의 성분을 추정 자속축으로부터π/4만큼 떨어져 있는 두 측정축 성분들로 분리하고, 두 측정축 성분의 임피던스가 동일 추정 자속축의 위치를 찾는다. 즉, 상기 두 측정축 성분의 임피던스가 동일하면 추정 자속축의 임피던스가 최대인 것이고,추정 자속축의 임피던스가 최대이면 실제 자속축을 제대로 찾은 것이다.

도7에 도시된 바와 같이, 추정 자속축에 주입된 맥동하는 고주파 신호를 추정 자속축으로부터 각각π/4만큼 떨어져 있고, 서로 직교하는 두 측정축,의 성분들로 분리한다. 측정을 위한축은 추정 자속축보다π/4만큼 위상이 앞서고축은 추정 자속축보다π/4 만큼 위상이 뒤진다.

만약, 회전자의 실제 자속축과 추정 자속축이 일치한다면,축 위에서 측정된 신호와축 위에서 측정된 신호가 동일하지만, 회전자의 실제 자속축과 추정 자속축이 일치하지 않는다면, 두 측정축에서 측정된 신호들이 서로 다르다.

이상과 같은 실제 자속축을 찾는 원리를 이용하여 교류 전동기를 제어하는 시스템에 대해 이하에서 설명한다.

도8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 센서리스 교류 전동기 제어 시스템은 위치 제어기(10), 속도 제어기(20), 보상기(30), 전류 제어부(CC, current controller), 자속 기준 제어부(field orientation controller, FOC), 위치 및 속도 보간기(140)를 포함한다.

전류 제어부는 PI 제어기(40), 로우 패스 필터(LPF, 50), 축변환기(60), 인버터(70), 축변환기(80)를 포함하며, 자속 기준 제어부(FOC)는 축변환기(90), 밴드패스 필터(100), 전처리기(110), 수정 제어기(120), 적분기(130)를 포함한다.

이하에서, 본 발명의 실시예의 센서리스 교류 전동기 제어 방법을 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 연산자(A1)는 회전자 위치 지령값()을 추정 회전자 위치값()을 빼고, 그 차를 위치 제어기(10)에 입력한다. 위치 제어기(10)는 회전자의 속도 지령값()을 구한다. 그리고, 연산자(A2)는 속도 지령값()에 추정 회전자 속도()를 빼고, 그 차를 속도 제어기(20)에 입력한다. 속도 제어기(20)는 q축 전류의 기준값()을 계산해서 출력한다. 멀티플렉서(MUX)는 보상기(30)가 지정한 d축 전류의 기준값()와 q축 전류의 기준값()을 멀티플렉싱하고, 그 결과값인 d축 q축 합성 전류 기준값()을 출력한다.

전류 제어부(CC)는 교류 전동기의 고정자에 원하는 일정치의 전류값이 입력되도록 제어하는데, 이하에서 상세히 설명한다.

연산자(A3)는 d축 q축 합성 전류 기준값()과 교류 전동기의 궤환 d축 q축 합성 전류값()의 차를 구하고, 그 차를 PI 제어기(40)에 입력한다. PI 제어기(40)는 입력값을 기초로 d축 q축 기준 전압 입력값()를 출력한다. 연산기(A4)는 d축 q축 기준 전압 입력값()과 d축에 입력되는 고주파 전압값()을 더하고, 이를 축변환기(60)에 입력한다. 축변환기(60)는 입력값을 동기 좌표계에서 정지 좌표계로 축변환하여 출력한다. 인버터(70)는 축변환된 교류 전동기 입력 전압값을 적절히 변환하여 교류 전동기 고정자에 입력한다.

교류 전동기의 출력 전류()를 센싱하고, 이를 축변환기(80)는 정지 좌표계에서 동기 좌표계로 변환한다. 동기 좌표계로 변환된 전류는 로우패스 필터 (LPF, 50)를 통과하여 리플(ripple) 성분을 제거한 교류 전동기의 궤환 d축 q축 합성 전류값()을 위에서 설명한 바와 같이 연산기(A3)에 입력하여 일정한 전류가 교류 전동기에 입력될 수 있도록 제어한다.

한편, 교류 전동기의 출력 전류()를 센싱하여 자속 기준 제어부(FOC)가 회전자의 위치와 회전자의 속도값을 구한다.

이하에서 자속 기준 제어부의 동작에 대해 설명한다.

축변환기(90)는 교류 전동기의 출력 전류()를 입력받아 정지 좌표계를 동기 좌표계로 변환하고, 교류 전동기의 출력 전류()를동기 좌표계의 측정축보다만큼 위상이 앞선 축의 성분과 뒤진 축의 성분으로 분리하여 나눈다. 축 변환된 전류 성분을 밴드 패스 필터(BPF, 100)를 통해 필터링하여 원하는 특정 고주파 대역의 전류 성분()를 구하고, 전처리기(110)는 그 전류 성분을 이용해 d축 전류 성분의 제곱값()과 q축 전류 성분의 제곱값()을 구한다.

수정 제어기(120)는 d축 전류 성분 제곱값()과 q축 전류 성분의 제곱값()을 이용해 실제 회전자 자속축의 위치()를 구하는데, 이하에서 수정 제어기의 동작원리에 대해 설명한다.

수정 제어기(120)의 입력은 아래의 수학식 5와 같다.

여기서, 추정 오차가 작은 범위에 있다면(즉,) 수학식 5는 아래의 수학식 6과 같이 근사화할 수 있다.

임피던스가 최소인 각는 고정자 전류에 의해 이동하는데, 이 각의 보상이 이루어질 때 실제 회전자 자속에 대한 추정 회전자 자속의 주파수 응답 특성은 아래의 수학식 7과 같이 된다.

이때, 수정 제어기의 식은 아래의 수학식 8과 같다.

위와 같은 원리에 의해 수정 제어기는 회전자 자속의 속도()를 출력한다.

적분기(130)는 회전자 자속의 속도()를 적분하여 회전자 자속의 위치()를 구한다. 이로써 자속 기준 제어부(FOC)는 모터의 출력 전류를 이용하여 회전자 자속의 속도()와 위치()를 구할 수 있다.

연산기(A5)는의 관계를 이용해 추정 회전자 위치()를 구한다.

위치 속도 에스터메이터(Position and Speed Estimater, 140)는 자속 기준 제어부(FOC)에서 구한 회전자 자속의 속도와 위치를 유도 전동기의 경우 슬립 (slip), 잡음 등을 고려한 값을 보상하여 연산자(A1, A2)로 궤환 입력시켜 위치 제어와 속도 제어에 이용한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명의 실시예에 지나지 않으며, 본 발명의 기술적 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다. 특히, 본 실시예에서 고주파 전압을 입력하는 방법에 대해 설명하였으나 고주파 전류를 입력하여 교류전동기를 제어할 수 있다.

본 발명에 의한 고주파 신호를 이용하여 센서 없는 교류 전동기를 제어하는 교류 전동기 제어 방법 및 시스템에 의하면, 제어축의 전류를 제어하여 교류 전동기를 제어하여 부하 조건에 관계없이 제어 성능을 갖도록 할 수 있다.

Claims

교류 전동기의 자속 기준 제어 방법에 있어서,

동기 좌표계에서 추정 자속축을 설정하는 제1단계;

상기 추정 자속축에 맥동하는 고주파 신호를 인가하는 제2단계;

인가된 고주파 신호에 의한 나타나는 동기 좌표계의 상기 추정 자속축에서의 임피던스와 동기 좌표계의 상기 추정 자속축에 직교하는 축에서의 임피던스 차이를 이용하여 자속축을 구하는 제3단계; 및

상기 자속축을 기초로 회전자의 위치와 속도를 구하는 제4단계를 포함하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 자속축을 구하는 제3단계는, 실제 자속축과 추정 자속축 사이의 오차에 따라서 나타나는 임피던스 크기의 돌극성을 이용하는 것임을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 자속축을 구하는 제3단계는 상기 추정 자속축위에서 맥동하는 신호의 성분을 서로 직교하는 두 측정축의 성분들로 분리하고, 두 측정축 위의 성분들의 측정값으로부터 상기 두 측정축에서의 모터 임피던스를 계산하는 과정; 및

상기 계산된 두 측정축에서의 모터 임피던스의 차이를 이용하여 자속축을 결정하는 과정을 포함하는 것임을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법.
제3항에 있어서,

상기 두 측정축위의 성분들은 상기 추정 자속축으로부터 π/4만큼 위상이 앞서는 제1측정축과 상기 추정 자속축으로부터 π/4만큼 위상이 뒤지는 제2측정축으로 구성되는 것임을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법.
제4항에 있어서,

상기 두 축정축의 성분들이 상기한 제1측정축과 제2측정축으로 구성되는 경우, 계산된 두 측정축에서의 모터 임피던스의 차이가 최소가 되도록 하는 추정 자속축의 위치를 자속축으로 결정하는 것임을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법.
제1항에 있어서,

동기 좌표계의 추정 자속축에 주입되는 상기 맥동하는 고주파 신호는 전압 입력 신호이고, 이 경우 상기 두 측정축의 측정값은 전류인 것임을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법.
제6항에 있어서,

동기 좌표계의 추정 자속축에 주입되는 상기 맥동하는 고주파 신호가 전압 입력 신호일 때, 각 측정축의 측정값인 전류,의 제곱과의 제곱의 차이는 각 측정 축에서 측정된 어드미턴스에 비례하므로, 각 측정축의 측정값인 전류값의 제곱의 차이를 최소가 되도록 하는 추정 자속축의 위치를 자속축으로 결정하는 것임을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법.
제1항에 있어서,

동기 좌표계의 추정 자속축에 주입되는 상기 맥동하는 고주파 신호는 전류 입력 신호이고, 이 경우 상기 두 측정축의 측정값은 전압인 것임을 특징으로 하는 것임을 특징으로 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법.
제8항에 있어서,

동기 좌표계의 추정 자속축에 주입되는 상기 맥동하는 고주파 신호가 전류 입력 신호일 때, 각 측정축의 측정값인 전압,의 제곱과의 제곱의 차이를 최소가 되도록 하는 추정 자속축의 위치를 자속축으로 결정하는 것임을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 방법.
교류 전동기를 제어하는 교류 전동기 제어 시스템에서,

상기 교류 전동기에 일정한 고주파 전압이 입력되도록 제어하는 전류 제어부;

상기 교류 전동기의 출력 전류를 입력받고, 입력된 교류 전동기의 출력 전류를 추정 자속축과 추정 자속축에 수직인 축 성분으로 분리하고, 추정 자속축 전류 성분과 추정 자속축에 수직인 축 전류 성분의 오차를 이용해 실제 자속축의 위치와 속도를 구하는 자속 기준 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 시스템.
제10항에서,

상기 자속 기준 제어부에서 구한 실제 자속축의 위치와 속도를 입력받아 교류 전동기의 회전자의 위치와 속도를 제어하는 위치 속도 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 시스템.
제10항에서,

상기 자속 기준 제어부는,

상기 교류 전동기의 출력전류를 입력받아 정지 좌표계에서 동기 좌표계로 변환하고, 상기 출력 전류를 추정 자속축에π/4만큼 위상이 뒤진 축과 추정 자속축에π/4만큼 위상이 앞선 축 성분으로 분리하는 축 변환기,

상기 축 변환기의 출력 전류 성분의 특정 주파수 대역 성분을 필터링하는 밴드 패스 필터;

상기 밴드 패스 필터의 출력값을 입력받아 회전자의 속도를 구하는 수정 제어기;

상기 수정 제어기의 실제 회전자 속도를 입력받아 회전자의 위치를 구하는 적분기를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 전동기의 자속 기준 제어 시스템.