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KR920004987B1 - 인버터의 센서오차 자동 보정방법 - Google Patents

인버터의 센서오차 자동 보정방법 Download PDF

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KR920004987B1
KR920004987B1 KR1019890015396A KR890015396A KR920004987B1 KR 920004987 B1 KR920004987 B1 KR 920004987B1 KR 1019890015396 A KR1019890015396 A KR 1019890015396A KR 890015396 A KR890015396 A KR 890015396A KR 920004987 B1 KR920004987 B1 KR 920004987B1
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iboff
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권봉현
설승기
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금성계전 주식회사
백중영
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Abstract

내용 없음.

Description

인버터의 센서오차 자동 보정방법
제 1 도는 본 발명의 인버터의 구성도.
제 2a, b 도는 본 발명 인버터에 있어서, 직류전압 및 전류센서의 오차 종류에 대한 예시도.
제 3 도는 본 발명 전류센서의 측정오차 테스트에 대한 등가회로도.
제 4a, b 도는 본 발명 인버터의 전류 오프셋 측정과정에 대한 예시도.
제 5 도는 본 발명 인버터에 있어서, 잔류의 크기오차보상 및 오차의 저장에 대한 신호흐름도.
제 6 도는 본 발명 인버터에 있어서, 전류오차보상의 적용 흐름도에 대한 신호흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전류전원 2 : 유동전동기
3, 4 : 전류센서 5 : A/D변환기
6 : 마이크로프로세서 7-9 : 게이트제어부
Q1-Q2: 트랜지스터
본 발명은 인버터의 측정오차 자동 보정에 관한 것으로, 특히 마이크로프로세서를 통해 센서에 의한 오차를 측정하여 인버터에 보정 적용되도록 한 센서오차 자동 보정방법에 관한 것이다.
일반적으로 인버터는 전류 및 전압센서와 같은 인버터의 내부센서들로 전류 및 전압의 측정시 어느정도의 오차를 포함하고 있게되므로 인력과 시간이 많이 소요될 뿐아니라 오차 보정의 정밀도에도 의문이 제기되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서 마이크로프로세서를 이용하여 인버터의 센서에 한 오차를 자동으로 보상하도록 한 인버터의 센서오차 자동 보정방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 인버터를 통해 유도전동기에 일정횟수 만큼 직류전원을 공급하여 과도상태를 제거하고, 다시 직류전원을 공급하여 전류 오프셋(offset)보상을 통해 일정횟수만큼 전류 평균절대값을 가산하고, 상기 전류 평균절대값을 통해 보상계수를 계산하여 저장하고, 상기 보상계수에 의해 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 것으로, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 본 발명 인버터의 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 직류전원(1)을 공급받아 파워용트랜지스터(Q1-Q6)를 통해 교류전압을 발생하여 유도전동기((2)에 인가하며, 전류센서(3), (4)를 통해 상기 유도전동기(2)의 입력전류를 검출하고, 그 전류센서(3), (4)에서 검출된 입력전류를 A/D변환기(5)를 통해 디지탈 신호로 변환하여 마이크로프로세서(6)에 전송하고, 그 마이크로프로세서(6)에서 게이트 제어부(7-9)를 통해 상기 트랜지스터 (Q1-Q6)를 제어하게 구성한다.
제 2a, b 도는 본 발명 인버터에 있어서, 직류(DC)전압 및 직류센서의 오차 종류에 대한 예시도로서 이에 도시한 바와 같다. (a)는 직류 오프셋의 오차, (b)는 전류 크기의 오차를 나타낸다.
제 3 도는 본 발명 전류센서의 측정오차 테스트에 대한 등가회로도이고, 제 4a, b 도는 본 발명 인버터의 전류 오프샛 측정과정에 대한 예시도이다.
이와 같이 구성된 본 발명은 제 1 도에 도시한 바와 같이, 직류전원(1)이 공급되면, 그 직류전원(1)이 트랜지스터(Q1-Q6)를 통해 교류전원으로 변환되어 유도진동기(2)를 구동시키게 되며, 이때 전류센서(3), (4)에서 유도전동기(2)의 입력전류가 검출된 후 A/D변환기(5)에서 디지탈 신호로 변환되어 마이크로프로세서(6)에 인가된다.
이와 같이하여, 마이크로프로세서(6)로부터 게이트제어부(7-9)를 통해 트랜지스터(Q1-Q6)의 구동을 제어하게 된다.
여기서 인버터의 전류센서(3), (4)들이 가질 수 있는 측정오차는 제 2a, b 도에 도시한 바와 같이 된다. 즉, 제 2a 도는 직류 오프셋 오차를 설명하고, 제 2b 도는 전류크기 오차를 나타낸것으로, 제 2a 도에서 실선①)과 같이 유도전동기(2)에 정현파의 전류가 흘러도 전류센서(3), (4)에서 측정한 측정전류는 실선(②)과 같이 되어지고, 결과적으로 실제전류는 평균값을 "0"으로 유지하나 측정전류의 평균값은 "0"을 유지하지 못하게 되어 직류 오프셋 오차를 가지게 된다.
또한, 제 2b 도는 전류센서(3), (4)들이 직류 오프셋 오차를 제거하여도 전류센서(3)와 직류센서(4)사이에서 크기 오차를 가질 수 있는 상황을 보인 것으로, 실선(③)은 유동전동기(2)에 흐르는 실제전류를 전류센서(3)로 측정한 경우를 보인 것이고, 실선(④)은 그 실제전류를 전류센서(4)로 측정한 경우를 보인것이며, 이는 곧 전류센서(3), (4)의 크기 오차가 없는 경우 절대값의 평균값은 서로 동일하여야 하나, 크기 오차가 있는 경우 서로다른 절대값의 평균값을 작게됨을 의미한다.
먼저, 직류 오프셋 오차를 보상하는 방법에 대해 설명한다.
우선, 트랜지스터(Q2, Q6)를 온시키면, 제 3 도에서 전류가 화살표 (①)방향으로 흐르면서 증가하고, 제 4a 도에 도시한 바와 같이 시간(Ton)동안 트랜지스터 (Q2, Q6)를 온시킨 후 오프시킨 상태에서 트랜지스터(Q3, Q5)를 온시키면 전압(EAB)이 음의 전압(-EAB)으로 되어 화살표(①)와 반대방향으로 흐르려고 한다.
이후, 트랜지스터(Q3, Q5)를 시간(Ton)동안만 온시킨 후 다시 트랜지스터(Q2, Q6)를 온시키며, 이의 동작을 여러주기에 걸쳐 수행한다.
이와 같이하여 전류센서(3), (4)에서는 유도전동기(2)를 통해 흐르는 전류가 검출된 후 A/D변환기(5)에서 디지탈 신호로 변환되어 마이크로프로세서(6)에 저장되며, 이에 따라 그 마이크로프로세서(6)에서는 그 저장된 A/D 변환기(5)의 출력신호를 읽어 입력전류의 검출값(iA), (iB)을 측정하게 된다.
한편, 측정의 정밀도를 높이기 위하여 상기 전류검출값(iA, iB)을 20회 이상 반복저장한 후 전류의 평균 직류 오프셋(iAoff, iBoff)을 구하면 하기의 식(1), (2)와 같이 된다.
Figure kpo00001
이와 같은 방법으로 전류의 직류 오프셋을 구하게 된다.
따라서, 본 발명은 제 3 도에 도시한 바와 같이, 전류센서(3), (4)가 달려있는 2상만을 이용하여 오차시험을 수행하는 것으로, 이하 전류의 크기 오차 보상과 오차의 저장에 대한 신호흐름도인 제 5 도에 의해 전류의 크기 오차를 보상하는 방법에 대하여 설명한다.
상기에서 설명한 바와 같이 트랜지스터(Q2), (Q6)를 온시키면, 전류가 화살표(①)방향으로 흐르면서 점차 증가하고, 제 4a 도에 도시한 바와 같이, 시간(Ton)동안 온시킨 후 트랜지스터(Q2), (Q6)를 오프시킨 상태에서 트랜지스터(Q3), (Q5)를 온시키면 전압(EAB)이 -EAB로 되어 전류도 화살표(①)와 반대방향으로 흐르려고 한다. 이후 트랜지스터(Q3), (Q5)도 시간(Ton)동안만 온시킨 상태에서 다시 트랜지스터(Q2), (Q6)를 온시키며, 이의 동작을 여러주기에 걸쳐 수행한다.
이때 측정하는 전류는 과도상태가 존재하므로 제 4a, b 도에 도시된 바와 같이, 주기(Ton)횟수를 10회이상 경과시킨 후에 전류를 측정하여 검출값(iA), (iB)를 검출하고, 상기식(1), (2)에서 구한 평균 직류 오프셋(iAoff), (iBoff)를 이용하여 전류절대값
Figure kpo00002
=│iA-iAoff│,
Figure kpo00003
=│iB-iBoff│을 구한다.
이와 같이하여 전동기(2)에 양의 직류전원(VDC)을 공급한 후 전류 오프셋 보상을 하여 전류절대값 │iA-iAoff│, iB=│iB-iBoff│를 시간(Ton)동안 반복하여 가산함으로써 전류값
Figure kpo00004
+│iA-iAoff│,
Figure kpo00005
+│iB-iBoff│를 구하고, 다시 전동기(2)에 음의 직류전원(-VDC)을 공급한 후 전류 오프셋 보상을 하여 시간(Ton)동안 새로운 전류 가산값을
Figure kpo00006
+│iA-iAoff│,
Figure kpo00007
+│iB-iBoff│로 가산하며, 이와 같은 측정을 20회이상 수행한다.
이후 전류 크기의 오차보상계수(K)를 하기의 식(3)과 같이 구한다.
Figure kpo00008
이후, 상기 오프셋 전류(iAoff, iBoff)와 보상계수(K)를 EEP롬에 저장한다.
이와 같이하여 인버터를 동작할때는 제 6 도에 도시한 바와 같이, 상기 식(1), (2), (3)에서 구하여 EEP롬에 저장한 오프셋 전류(iAoff), (iBoff)와 보상계수(K)를 읽고, 하기의 식(4), (5)와 같이 전류를 읽어 인버터의 연산부에서 사용함에 따라 센서들이 갖는 오차가 자동으로 보상된다.
iA(실제)=[iA(측정)-iAoff].....................................................(4)
iB(실제)=K[iB(측정)-iBoff]...................................................(5)
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 인버터의 센서들이 갖는 오차를 자동으로 보상하므로 보다 정밀한 제어를 용이하게 실현할 수 있으며, 특히 마이크로프로세서를 갖는 다른 기기에서의 측정오차보상에도 이용될 수 있으며, 인버터의 전압센서에도 이용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 직류전원(1)을 트랜지스터(Q1-Q6)를 통해 교류전원으로 변환하여 유동전동기(2)를 구동하며, 전류센서(3), (4)로 상기 유도전동기(2)의 입력전류를 검출한 후 A/D변환기(5)를 통해 마아크로프로세서(6)에 인가하여 상기 트랜지스터(Q1-Q6)를 제어하게 구성된 인버터에 있어서, 상기 트랜지스터(Q2), (Q3), (Q5), (Q6)를 구동하여 상기 유도전동기(2)에 양(+), 음(-)의 직류전원(VDC), (-VDC)을 주기(Ton)동안 소정횟수 반복 출력하면서 입력전류의 검출값(iA), (iB)을 측정하여 반복저장한 후 평균 직류 오프셋(iAoff), (iBoff)을 산출하고, 상기 유도전동기(2)에 양, 음의 직류전원(VDC), (-VDC)을 반복출력하여 과도상태를 제거하고, 다시 상기 유도전동기(2)에 양의 직류전원(VD M)을 주기(Ton)동안 인가한 후 직류 오프셋(iAoff), (iBoff)을 보상하여 전류절대값의 가산으로 전류가산값
    Figure kpo00009
    을 산출하며, 다시 상기 유도전동기(2)에 음의 전류전원(-VDC)를 주기(Ton)동안 인가한 후 직류 오프셋(iAoff), (iBoff)을 보상하여 전류절대값의 전류가산값
    Figure kpo00010
    에 계속 누적 가산하고, 상기 과정을 소정횟수 반복하여 전류크기의 오차 보상계수(K)를 계산하고, 상기 직류 오프셋(iAoff), (iBoff)및 보상계수(K)를 저장하여 전류 오차 보상에 이용하는 것을 특징으로 하는 인버터의 센서오차 자동 보정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 오차보상계수(K)는 전류가산값
    Figure kpo00011
    을 K=
    Figure kpo00012
    로 연산하여 산출되는 것을 특징으로 하는 인버터의 센서오차 자동 보정방법.
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