KR100264147B1 - The speed reducable control appatatus and its method of a motor - Google Patents

The speed reducable control appatatus and its method of a motor Download PDF

Info

Publication number
KR100264147B1
KR100264147B1 KR1019970067398A KR19970067398A KR100264147B1 KR 100264147 B1 KR100264147 B1 KR 100264147B1 KR 1019970067398 A KR1019970067398 A KR 1019970067398A KR 19970067398 A KR19970067398 A KR 19970067398A KR 100264147 B1 KR100264147 B1 KR 100264147B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency variation
link
deceleration
voltage
deceleration control
Prior art date
Application number
KR1019970067398A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990048642A (en
Inventor
이정표
Original Assignee
이종수
엘지산전주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이종수, 엘지산전주식회사 filed Critical 이종수
Priority to KR1019970067398A priority Critical patent/KR100264147B1/en
Publication of KR19990048642A publication Critical patent/KR19990048642A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100264147B1 publication Critical patent/KR100264147B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/20—Controlling the acceleration or deceleration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE: A deceleration control apparatus and method of an electric motor are provided to decelerate a load within a short time without generating an overvoltage or an overcurrent. CONSTITUTION: The first change amount calculator(11) calculates a frequency change amount(df) per deceleration time according to the following equation: df=(f/t)x Tsamp, where, Tsamp is a sampling time. The second change amount calculator(13) obtains a DC link current, calculates an estimate voltage of a DC link from the DC link current, and calculates the second frequency change amount by multiplying the estimate voltage of a DC link by the frequency change amount(df) from the first change amount calculator(11). A switch(SW) transfers or intercepts the second frequency change amount from the second change amount calculator(13). A deceleration controller(12) controls the switch(SW) to intercept the second frequency change amount when a direct current voltage and a phase current of a DC link are greater than reference values and transfer second frequency change amount when a direct current voltage and a phase current of a DC link are less than equal to the reference values.

Description

전동기의 감속 제어 장치 및 방법Reduction control device and method of electric motor

본 발명은 유도 전동기의 속도 제어에 관한 것으로, 특히 전동기의 속도를 감속 제어하는 경우에 인버터에 무리를 주지 않는 최적의 상태에서 최단 시간으로 감속 제어할 수 있는 유도 전동기의 속도 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to speed control of an induction motor, and more particularly, to an apparatus and method for controlling speed of an induction motor capable of decelerating and controlling the motor in a shortest time in an optimal state without overwhelming the inverter when the speed of the motor is reduced. will be.

도 1에는 일반적인 유도 전동기 제어 장치가 블록도 형태로 도시되어 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 일반적인 유도 전동기 제어 장치는 컨버터(2)와, DC 링크를 구성하고 있는 필터링 콘덴서(3)와, 이 필터링 콘덴서(3)에 접속되어 있는 인버터(4)를 포함하고 있다. 상기 컨버터(2)에는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 3 상 교류 전원(1)이 공급되도록 되어 있다. 컨버터(2)는 공급받은 상기 교류 전원(1)을 직류 전원으로 변환하여 상기 필터링 콘덴서(3)에 제공한다.1 shows a general induction motor control device in block diagram form. As shown in FIG. 1, a general induction motor control device includes a converter 2, a filtering capacitor 3 constituting a DC link, and an inverter 4 connected to the filtering capacitor 3. Doing. The converter 2 is supplied with a three-phase AC power source 1 as shown in FIG. The converter 2 converts the supplied AC power supply 1 into DC power supply and provides it to the filtering capacitor 3.

필터링 콘덴서(3)에서 평활되어 얻어진 직류 전압은 상기 인버터(4)에 공급되고, 이 인버터(4)에 의해 상기 직류 전압은 가변 전압 가변 주파수의 교류 전압으로 변환된다. 이때, 인버터(4)는 IGBT, GTO 등과 같은 스위칭 소자로 구성되어 있다. 인버터(4)의 출력측에는 인버터(4)의 가변 전압 가변 주파수의 교류 전압에 의해 구동되는 유도 전동기(5)가 설치되어 있다.The DC voltage obtained by smoothing in the filtering capacitor 3 is supplied to the inverter 4, and the inverter 4 converts the DC voltage into an AC voltage of a variable voltage variable frequency. At this time, the inverter 4 is composed of switching elements such as IGBT, GTO and the like. On the output side of the inverter 4, an induction motor 5 driven by an alternating voltage of a variable voltage variable frequency of the inverter 4 is provided.

일반적인 유도 전동기 제어 장치는 또한 운전 지령부(6)와, 이 운전 지령부(6)의 제1출력 단자에 접속되어 있는 적분기(9)를 포함하고 있다. 운전 지령부(6)의 제2출력 단자에는 좌표 변환 및 제어부(7)가 설치되어 있다. 상기 운전 지령부(6)는 상기 제1출력 단자를 통해 전동기(5)의 속도를 제어하기 위한 지령 주파수(f0)를 출력하여 상기 적분기(9)에 공급한다. 적분기(9)는 공급받은 지령 주파수(f0)를 위상(θ)으로 환산하는 역할을 한다. 상기 좌표 변환 및 제어부(7)는 검출된 전류를 좌표 변환하고 상기 운전 지령부(6)의 출력을 기초로 각 상별 기준 전압(Vas*,Vbs*,Vcs*)을 발생한다.The general induction motor control device also includes a driving command unit 6 and an integrator 9 connected to the first output terminal of the driving command unit 6. Coordinate transformation and the control part 7 are provided in the 2nd output terminal of the operation command part 6. The operation command unit 6 outputs a command frequency f0 for controlling the speed of the motor 5 through the first output terminal and supplies it to the integrator 9. The integrator 9 converts the supplied command frequency f0 into a phase θ. The coordinate transformation and control unit 7 performs coordinate transformation on the detected current and generates reference voltages Va * , Vbs * , Vcs * for each phase based on the output of the operation command unit 6.

일반적인 유도 전동기 제어 장치는 또한 PWM 발생부(8)와 전류 검출부(10)를 포함하고 있다. PWM 발생부(8)에는 상기 좌표 변환 및 제어부(7)로부터의 각 상별 기준 전압(Vas*,Vbs*,Vcs*)이 입력되도록 되어 있다. PWM 발생부(8)는 입력된 상기 각 상별 기준 전압(Vas*,Vbs*,Vcs*)과 삼각파를 비교하여 PWM 신호를 발생하고, 이 PWM 신호를 상기 인버터(4)의 스위칭 소자의 게이트(도시되지 않음)에 공급한다. 상기 전류 검출부(10)는 상기 인버터(4)의 출력 전류(Ias,Ibs)를 검출하여 상기 좌표 변환 및 제어부(7)에 공급하는 역할을 한다.The general induction motor control device also includes a PWM generator 8 and a current detector 10. The PWM generation unit 8 is configured to input reference coordinates Va * , Vbs * , Vcs * for each phase from the coordinate transformation and the control unit 7. The PWM generator 8 generates a PWM signal by comparing the input reference voltages Vas * , Vbs * , Vcs * with a triangular wave, and converts the PWM signal into a gate of the switching element of the inverter 4. (Not shown). The current detector 10 detects the output currents Ias and Ibs of the inverter 4 and supplies the coordinate transformation and the control unit 7.

일반적으로, 유도 전동기 제어 장치의 인버터에서 전동기를 감속 제어하는 경우에는, 시간당 속도 변동량을 산출하고, 산출된 값을 단위 시간별로 감산하여 얻은 결과값을 이용하여 감속 제어를 행한다. 이때 유도 전동기(5)의 감속 제어시에, 감속 시간이 짧을수록 부하로부터의 회생 에너지가 상기 유도 전동기 제어 장치의 DC 링크에 축적되어 과전압 또는 과전류의 트립을 일으킨다. 이 경우에, 상기 인버터(4)는 과전압 또는 과전류의 트립을 방지하기 위해 감속 제어를 중단하여야 하는데, 이때 무조건적인 감속 제어 중단은 토오크 리플 발생 및 성능 저하의 원인이 된다.In general, in the case of deceleration control of an electric motor by an inverter of an induction motor control device, deceleration control is performed using a result value obtained by subtracting the calculated value per unit time by calculating the amount of change in speed per hour. At this time, in the deceleration control of the induction motor 5, the shorter the deceleration time, the more regenerative energy from the load is accumulated in the DC link of the induction motor control device, causing tripping of overvoltage or overcurrent. In this case, the inverter 4 should stop the deceleration control in order to prevent an overvoltage or an overcurrent trip, where unconditional deceleration control interruption causes torque ripple and performance degradation.

도 2에는 입력 주파수(Vi)와 지령 주파수(f0)의 관계가 도시되어 있다.2 shows the relationship between the input frequency Vi and the command frequency f0.

도 3은 도 1의 일반적인 유도 전동기 제어 장치의 구성중에서 종래의 운전 지령부의 내부 구성을 블록도 형태로 보인 도면이다.3 is a block diagram showing the internal configuration of a conventional operation command unit in the configuration of the general induction motor control device of FIG.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 운전 지령부는 감속 시간별 주파수 변동량(df)을 계산하는 주파수 변동량 계산부(11)와, 감속 지령을 발생하는 감속 지령부(12)와, 상기 감속 지령에 따라 스위칭을 행하는 스위치(SW)를 포함하고 있다. 주파수 변동량 계산부(11)의 출력측은 상기 스위치(SW)의 제1단자(a)에 접속되어 있고, 스위치(SW)의 제2단자(b)는 접지에 접속되어 있다. 스위치(SW)의 출력 단자는 가산기(A)에 접속되어 있다. 이러한 접속 상태에서, 상기 감속 지령부(12)는 입력에 따라 상기 스위치(SW)의 스위칭을 제어하게 된다.As shown in Fig. 3, the conventional operation command unit includes a frequency variation amount calculation unit 11 that calculates the frequency variation amount df for each deceleration time, a deceleration command unit 12 that generates a deceleration command, and the deceleration command. The switch SW which switches accordingly is included. The output side of the frequency variation calculator 11 is connected to the first terminal a of the switch SW, and the second terminal b of the switch SW is connected to ground. The output terminal of the switch SW is connected to the adder A. As shown in FIG. In this connected state, the deceleration command unit 12 controls the switching of the switch SW according to an input.

주파수 변동량 계산부(11)는 유도 전동기 제어 장치의 인버터에서 감속 제어를 행해야 하는 경우에, 감속 시간별 주파수 변동량(df)을 다음과 같은 수학식 1에 따라 산출한다:When the frequency fluctuation calculation unit 11 needs to perform deceleration control in the inverter of the induction motor controller, the frequency fluctuation amount df for each deceleration time is calculated according to Equation 1 below:

Figure 1019970067398_B1_M0001
Figure 1019970067398_B1_M0001

여기서, Tsamp 는 샘플링 시간임.here, Tsamp Is the sampling time.

주파수 변동량 계산부(11)에서 산출된 감속 시간별 주파수 변동량(df)은 감속 시간(t1-t2)이 정해지면 산출되는 상수값으로서, 이 상수값은 상기 스위치(SW)의 제1단자(a)에 제공된다.The frequency variation amount df for each deceleration time calculated by the frequency variation calculator 11 is a constant value calculated when the deceleration times t1 to t2 are determined, and this constant value is the first terminal a of the switch SW. Is provided.

감속 지령부(12)에는 DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상전류가 공급되도록 되어 있다. 감속 지령부(12)는 입력된 DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상전류의 크기가 설정된 정격치보다 크면 감속 제어 중단을 지령하는데, 구체적으로는 상기 스위치(SW)를 제2단자(b)측으로 스위칭시켜 감속 시간별 주파수 변동량(df)을 제로로 만든다. 하지만, 입력된 DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상전류의 크기가 설정된 정격치보다 작은 경우에는 정상적인 감속 제어를 행한다. 물론, 이때에는 상기 감속 지령부(12)가 상기 스위치(SW)를 제2단자(1)측으로 스위칭시켜 주파수 변동량 계산부(11)에서 출력되는 감속 시간별 주파수 변동량(df)가 가산기(A)에 공급되도록 한다. 가산기(A)는 다음과 같은 수학식 2에 따라 감속 제어를 행하게 된다.The deceleration command unit 12 is supplied with a DC voltage Vdc and a phase current of the DC link. The deceleration command unit 12 commands the deceleration control interruption when the magnitude of the input DC link voltage Vdc and the phase current is larger than the set rated value. Specifically, the deceleration command unit 12 switches the switch SW to the second terminal b. To zero the frequency variation (df) for each deceleration time. However, when the magnitude of the DC voltage Vdc and the phase current of the input DC link is smaller than the set rated value, normal deceleration control is performed. Of course, at this time, the deceleration command unit 12 switches the switch SW to the second terminal 1 side, so that the frequency variation amount df for each deceleration time output from the frequency variation calculator 11 is added to the adder A. To be supplied. The adder A performs the deceleration control according to the following equation (2).

f=f-dff = f-df

도 4a 및 도 4b에는 인버터의 출력 주파수(f0)가 현재 주파수(f1)로부터 목표 주파수(f2)에 도달하도록 하는 한가지 감속 제어 패턴을 보인 그래프로, 도 4a에는 시간별 출력 주파수(속도)의 변화가 도시되어 있고, 도 4b에는 인버터에서 정상적인 감속 제어를 수행하는 경우의 시간별 속도 변화량(df)이 도시되어 있다.4A and 4B are graphs showing one deceleration control pattern in which the output frequency f0 of the inverter reaches the target frequency f2 from the current frequency f1, and FIG. 4A shows a change in output frequency (speed) over time. FIG. 4B shows a time-dependent speed change amount df when the inverter performs normal deceleration control.

종래에는 도 4b에 나타낸 바와 같이 시간별 속도 변화량(df)을 산출하고, 사출된 값을 단위 시간별로 감산하여 얻은 출력으로 감속 제어를 행한다. 하지만, 이러한 감속 제어 패턴은 유도 전동기와 같은 부하의 관성이 크거나 감속 시간이 짧을수록 상기 부하로부터의 회생 에너지가 DC 링크에 축적되어 과전압 또는 과전류의 트립을 발생하게 된다. 이 경우에, 인버터에서 과전압 또는 과전류를 방지할 수 있도록 도 3의 감속 지령부(12)에서 감속 제어를 중단해야 한다. 하지만, 이때 무조건적으로 감속 제어를 중단하면 토오크 리플 발생 및 성능 저하의 원인이 된다.Conventionally, as shown in FIG. 4B, the speed change amount df for each time is calculated, and deceleration control is performed with the output obtained by subtracting the injected value for each unit time. However, in this deceleration control pattern, as the inertia of a load such as an induction motor or the deceleration time is short, the regenerative energy from the load accumulates in the DC link to cause an overvoltage or an overcurrent trip. In this case, the deceleration control should be stopped at the deceleration command unit 12 in FIG. 3 so as to prevent overvoltage or overcurrent in the inverter. However, if the deceleration control is stopped unconditionally at this time, it may cause torque ripple and performance degradation.

도 1은 일반적인 유도 전동기 제어 장치의 블록도1 is a block diagram of a general induction motor control device

도 2는 입력 주파수(Vi)와 지령 주파수(f0)의 관계를 보인 도면.2 is a diagram showing a relationship between an input frequency Vi and a command frequency f0.

도 3은 종래의 운전 지령부의 블록도.3 is a block diagram of a conventional driving command unit.

도 4a 및 도 4b는 감속 제어 패턴의 일예를 나타낸 그래프.4A and 4B are graphs showing an example of a deceleration control pattern.

도 5는 본 발명에 따른 전동기의 감속 제어 장치의 블록도.5 is a block diagram of a deceleration control device for an electric motor according to the present invention;

도 6은 DC 링크를 보인 도면.6 shows a DC link.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실험 파형도.7 is an experimental waveform diagram according to a preferred embodiment of the present invention.

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

11 : 제1주파수 변동량 계산부 12 : 감속 지령부11: first frequency variation calculation unit 12: deceleration command unit

13 : 제2주파수 변동량 계산부 15 : 가산기13: second frequency variation calculator 15: adder

SW : 스위치SW: switch

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 인버터에 영향을 미치지 않고 그리고 과전압 또는 과전류의 트립없이 최단 시간내에 부하를 감속 제어할 수 있는 전동기의 감속 제어 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a deceleration control method for an electric motor that can decelerate a load in a shortest time without affecting an inverter and without tripping an overvoltage or an overcurrent.

본 발명의 다른 목적은 종래의 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 인버터에 영향을 미치지 않고 그리고 과전압 또는 과전류의 트립없이 최단 시간내에 부하를 감속 제어할 수 있는 전동기의 감속 제어 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a deceleration control apparatus for an electric motor that can decelerate a load in the shortest time without affecting the inverter and without tripping the overvoltage or overcurrent.

본 발명의 일측면에 따라, 전동기의 감속 제어 장치가 제공되며, 이 전동기의 감속 제어 장치는 수학식 1에 따라 감속 시간당 주파수 변동량(df)을 산출하는 제1주파수 변동량 계산부를 구비하고 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a deceleration control device for an electric motor, the deceleration control device of the electric motor is provided with a first frequency fluctuation amount calculating unit for calculating the frequency change amount (df) per deceleration time in accordance with equation (1).

본 발명의 전동기의 감속 제어 장치는 또한 DC 링크 전류를 구하고 이 DC 링크 전류로부터 DC 링크의 추정 전압을 산출한 후, 이 추정 전압에 상기 제1주파수 변동량 계산부로부터의 주파수 변동량(df)을 곱하여, 제2의 주파수 변동량을 산출하는 제2주파수 변동량 계산부를 구비하고 있다.The deceleration control apparatus of the electric motor of the present invention also obtains the DC link current, calculates the estimated voltage of the DC link from the DC link current, and then multiplies the estimated voltage by the frequency variation df from the first frequency variation calculator. And a second frequency variation calculator for calculating the second frequency variation.

본 발명의 전동기의 감속 제어 장치는 또한 상기 제2주파수 변동량 계산부로부터의 제2의 주파수 변동량을 전달 또는 차단하는 스위칭 수단을 구비하고 있다.The deceleration control apparatus of the electric motor of the present invention is further provided with switching means for transmitting or interrupting the second frequency variation amount from the second frequency variation amount calculation section.

본 발명의 전동기의 감속 제어 장치는 또한 DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상 전류의 크기가 소정의 정격치보다 큰 경우에는 상기 제2의 주파수 변동량이 차단되도록, 반대로 작은 경우에는 유도 전동기의 감속 제어를 위해 상기 제2의 주파수 변동량이 전달되도록, 상기 스위칭 수단을 제어하는 감속 지령부를 구비하고 있다.The deceleration control apparatus of the electric motor of the present invention also controls the deceleration control of the induction motor when the DC frequency variation of the DC link and the phase current are larger than a predetermined rated value so that the second frequency variation is cut off. It is provided with a deceleration command unit for controlling the switching means so that the second frequency variation is transmitted for.

본 발명의 다른 측면에 따라, 전동기의 감속 제어 방법이 제공되며, 이 전동기의 감속 제어 방법은 수학식 1에 따라 감속 시간당 주파수 변동량(df)을 산출하는 단계와; DC 링크 전류를 구하고 이 DC 링크 전류로부터 DC 링크의 추정 전압을 산출한 후, 이 추정 전압에 상기 제1주파수 변동량 계산부로부터의 주파수 변동량(df)을 곱하여, 제2의 주파수 변동량을 산출하는 단계와; DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상 전류의 크기가 소정의 정격치보다 작은 경우에 상기 제2의 주파수 변동량을 이용하여 유도 전동기의 감속 제어가 행해지도록 하는 단계를 포함하고 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a deceleration control method of an electric motor, the deceleration control method of the electric motor comprising: calculating a frequency change amount (df) per deceleration time according to Equation 1; Obtaining a DC link current and calculating the estimated voltage of the DC link from the DC link current, and then multiplying the estimated voltage by the frequency variation df from the first frequency variation calculator to calculate the second frequency variation. Wow; And decelerating the induction motor by using the second frequency variation when the magnitude of the DC voltage Vdc and the phase current of the DC link is smaller than a predetermined rated value.

이와 같이, DC 링크 전류를 구하고, DC 링크 콘덴서를 추정하여, 제2의 주파수 변동량을 산출한 후, 이 제2의 주파수 변동량을 감속 제어에 이용함으로써 인버터에 무리를 주지 않고 그리고 과전압이나 과전류의 트립없이 유도 전동기를 감속 제어할 수 있다.In this way, the DC link current is obtained, the DC link capacitor is estimated, the second frequency variation amount is calculated, and the second frequency variation amount is used for the deceleration control, so as not to overwhelm the inverter and to trip the overvoltage or overcurrent. Induction motor can be decelerated control without

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동기의 감속 제어 장치의 블록도이다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동기의 감속 제어 장치는 제1주파수 변동량 계산부(11)를 구비하고 있다. 이 제1주파수 변동량 계산부(11)는 상기의 수학식 1에 따라 감속 시간당 주파수 변동량(df)을 산출한다.5 is a block diagram of a deceleration control apparatus for an electric motor according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the deceleration control apparatus of the motor according to the preferred embodiment of the present invention includes a first frequency variation calculator 11. The first frequency variation calculator 11 calculates the frequency variation df per deceleration time according to Equation 1 above.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동기의 감속 제어 장치는 또한 상기 제1주파수 변동량 계산부(11)의 출력측에 접속되어 있는 제2주파수 변동량 계산부(13)를 구비하고 있다. 도 6에는 전동기 제어 장치의 일부분이 도시되어 있다. DC 링크 콘덴서(3)가 설치되어 있고, 이 DC 링크 콘덴서(3)의 출력측에 인버터(4)가 제공되어 있으며, 이 인버터(4)의 출력에 의해 전동기(5)가 구동되도록 되어 있다. 상기 인버터(4)가 전동기 감속 제어를 수행하면 부하인 전동기(5)측으로부터 관성 에너지가 DC 링크 콘덴서(3)의 전압이 상승하고, 이 상승된 전압에 의해 전원(도시되지 않음)측으로부터의 전압이 다이오드(도시되지 않음)에 의해 차단된다. 이때, DB 저항의 스위칭을 고려하지 않는 경우에, DC 링크와 전동기(5)간의 에너지 관계식은 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.The deceleration control apparatus for an electric motor according to a preferred embodiment of the present invention further includes a second frequency variation calculator 13 connected to the output side of the first frequency variation calculator 11. 6 shows a portion of the motor control device. The DC link capacitor 3 is provided, and the inverter 4 is provided on the output side of the DC link capacitor 3, and the motor 5 is driven by the output of the inverter 4. When the inverter 4 performs the motor deceleration control, the inertia energy is increased from the side of the motor 5, which is the load, to the voltage of the DC link capacitor 3, and the voltage from the power source (not shown) is increased by the increased voltage. The voltage is cut off by a diode (not shown). In this case, when the switching of the DB resistance is not considered, the energy relational expression between the DC link and the motor 5 may be expressed as Equation 3 below.

Figure 1019970067398_B1_M0002
Figure 1019970067398_B1_M0002

Figure 1019970067398_B1_M0007
Figure 1019970067398_B1_M0007

Figure 1019970067398_B1_M0008
Figure 1019970067398_B1_M0008

상기 제2주파수 변동량 계산부(13)는 수학식 4에 따라 DC 링크 전력을 구한 후에, DC 링크 전류를 추정하며, 이 추정된 DC 링크 전류는 하기의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다:After calculating the DC link power according to Equation 4, the second frequency variation calculator 13 estimates the DC link current, and the estimated DC link current may be expressed as Equation 4 below:

Figure 1019970067398_B1_M0003
Figure 1019970067398_B1_M0003

이때, 상기 제2주파수 변동량 계산부(13)는 0.1 msec마다의 전압(Vdss,Vqss)과 전류(Idss,Iqss)를 가지고 계산한 전력의 누적값을 1 msec에서 환산하며, 결과적으로 얻어진 DC 링크 전류는 다음의 수학식 5와 같다:At this time, the second frequency variation calculator 13 converts the accumulated value of the power calculated with the voltages (Vdss, Vqss) and currents (Idss, Iqss) every 0.1 msec at 1 msec, and the resulting DC link. The current is given by Equation 5 below:

Figure 1019970067398_B1_M0004
Figure 1019970067398_B1_M0004

다음에, 상기 제2주파수 변동량 계산부(13)는 DC 링크 전류(Idc)에 의해 DC 링크 콘덴서(3)에 축적된 추정 전압을 하기의 수학식 6에 따라 구한다:Next, the second frequency variation calculator 13 calculates an estimated voltage accumulated in the DC link capacitor 3 by the DC link current Idc according to Equation 6 below:

Figure 1019970067398_B1_M0005
Figure 1019970067398_B1_M0005

다음에, 상기 제2주파수 변동량 계산부(13)는 상기 추정 전압에 상기 제1주파수 변동량 계산부로부터의 주파수 변동량(df)을 곱하여, 수학식 7의 우변의 제2항과 같이 제2의 주파수 변동량을 산출한다.Next, the second frequency variation amount calculating section 13 multiplies the estimated voltage by the frequency variation amount df from the first frequency variation amount calculating section, to obtain a second frequency as in claim 2 on the right side of Equation (7). Calculate the amount of variation.

Figure 1019970067398_B1_M0006
Figure 1019970067398_B1_M0006

(단, Vsupp = 억제 전압, Vnormal = 정상상태 DC 링크 전압)(only, Vsupp = Suppression voltage, Vnormal = Steady-state DC link voltage)

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동기의 감속 제어 장치는 또한 스위치(SW)를 구비하고 있다. 상기 제2주파수 변동량 계산부(13)의 출력측은 상기 스위치(SW)의 제1단자(a)에 접속되어 있다. 상기 스위치(SW)의 제2단자(b)는 접지되어 있고, 상기 스위치(SW)의 출력 단자는 가산기(15)에 접속되어 있다. 상기 스위치(SW)는 상기 제2주파수 변동량 계산부(13)로부터의 제2의 주파수 변동량을 전달 또는 차단하는 역할을 한다.The deceleration control apparatus of the motor according to the preferred embodiment of the present invention is also provided with a switch SW. The output side of the second frequency variation calculator 13 is connected to the first terminal a of the switch SW. The second terminal b of the switch SW is grounded, and the output terminal of the switch SW is connected to the adder 15. The switch SW serves to transfer or block the second frequency variation amount from the second frequency variation calculation unit 13.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동기의 감속 제어 장치는 또한 감속 지령부(12)를 구비하고 있다. 이 감속 지령부(12)는 DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상 전류의 크기가 소정의 정격치를 비교하여, DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상 전류의 크기가 소정의 정격치보다 큰 경우에는 상기 스위치(SW)를 제2단자(b)측으로 절환하여 상기 제2의 주파수 변동량을 차단하게 된다. 반면에, DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상 전류의 크기가 소정의 정격치보다 작은 경우에는 상기 스위치(SW)를 제1단자(a)측으로 절환하여 상기 제2의 주파수 변동량에 의해 유도 전동기의 감속 제어가 행해지도록 한다.The deceleration control apparatus of the motor according to a preferred embodiment of the present invention also includes a deceleration command portion 12. The deceleration command unit 12 compares the DC voltage Vdc of the DC link and the magnitude of the phase current with a predetermined rated value, and when the DC voltage Vdc and phase current of the DC link is larger than the predetermined rating, The switch SW is switched to the second terminal b to cut off the second frequency variation. On the other hand, when the magnitude of the DC voltage Vdc and the phase current of the DC link is smaller than a predetermined rated value, the switch SW is switched to the first terminal a side, and the induction motor is changed by the second frequency variation. Deceleration control is performed.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실험 파형도이다. 이 파형도는 단위 시간당 감속량을 부하의 조건에 맞추어 자동적으로 변경하여 얻은 것이다. 이 파형도로부터 알 수 있는 바와 같이, 가속을 행할 때에는 일정한 양의 주파수 감속량(df)을 유지한다. 감속을 행할 때에는 주파수 감속량(df)이 추정 전압, 추정 전류와 따라 변동되면서 감속이 이루어진다. 이 경우에, 가속 시간은 1초로 설정되고 감속 시간은 0.2초로 설정되어 있다. CH1은 추정 전류(Idc)이고, CH2는 단위 시간단 감속량(df)이며, CH3은 추정 전압(

Figure 1019970067398_B1_M0009
)이고, CH4는 출력 주파수(fo)이다.7 is an experimental waveform diagram according to a preferred embodiment of the present invention. This waveform is obtained by automatically changing the deceleration amount per unit time according to the load condition. As can be seen from this waveform diagram, a constant amount of frequency deceleration amount df is maintained during acceleration. When the deceleration is performed, the deceleration is performed while the frequency deceleration amount df varies with the estimated voltage and the estimated current. In this case, the acceleration time is set to 1 second and the deceleration time is set to 0.2 seconds. CH1 is the estimated current (Idc), CH2 is the unit time-step deceleration amount (df), and CH3 is the estimated voltage (
Figure 1019970067398_B1_M0009
 And CH4 is the output frequency fo.

이상에서 설명하 바와 같이, 본 발명에서는 DC 링크 전류를 구하고, DC 링크 콘덴서를 추정하여, 제2의 주파수 변동량을 산출한 후, 이 제2의 주파수 변동량을 감속 제어에 이용함으로써 인버터에 무리를 주지 않고 그리고 과전압이나 과전류의 트립없이 유도 전동기를 감속 제어할 수 있다.As described above, in the present invention, the DC link current is obtained, the DC link capacitor is estimated, the second frequency variation amount is calculated, and the second frequency variation amount is used for deceleration control, thereby avoiding an excessive burden on the inverter. The induction motor can be decelerated and controlled without tripping over voltage or over current.

Claims (3)

전동기를 감속 제어하는 전동기의 감속 제어 장치에 있어서,In the deceleration control device of the electric motor for deceleration control of the motor, 다음의 수학식에 따라 감속 시간당 주파수 변동량(df)을 산출하는 제1주파수 변동량 계산부와;A first frequency variation amount calculating unit for calculating a frequency variation amount df per deceleration time according to the following equation;
Figure 1019970067398_B1_M0010
, (단, Tsamp :샘플링 시간)
Figure 1019970067398_B1_M0010
 , (only, Tsamp Sampling time) DC 링크 전류를 구하고 이 DC 링크 전류로부터 DC 링크의 추정 전압을 산출한 후, 이 추정 전압에 상기 제1주파수 변동량 계산부로부터의 주파수 변동량(df)을 곱하여, 제2의 주파수 변동량을 산출하는 제2주파수 변동량 계산부와;After calculating the DC link current and calculating the estimated voltage of the DC link from the DC link current, the estimated voltage is multiplied by the frequency variation df from the first frequency variation calculator to calculate the second frequency variation. A frequency variation calculation unit; 상기 제2주파수 변동량 계산부로부터의 제2의 주파수 변동량을 전달 또는 차단하는 스위칭 수단과;Switching means for transmitting or interrupting a second frequency variation amount from said second frequency variation amount calculation section; DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상 전류의 크기가 소정의 정격치보다 큰 경우에는 상기 제2의 주파수 변동량이 차단되도록, 반대로 작은 경우에는 유도 전동기의 감속 제어를 위해 상기 제2의 주파수 변동량이 전달되도록, 상기 스위칭 수단을 제어하는 감속 지령부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 감속 제어 장치.When the magnitudes of the DC voltage Vdc and the phase current of the DC link are larger than a predetermined rated value, the second frequency variation is cut off. On the contrary, when the magnitude is small, the second frequency variation is transferred for the deceleration control of the induction motor. A deceleration control device for an electric motor, characterized in that a deceleration command portion for controlling the switching means is provided. 제1항에 있어서, 상기 제2주파수 변동량 계산부는 DC 링크의 출력 전력( P )을 다음의 수학식에 따라 산출하고,The method of claim 1, wherein the second frequency variation calculator calculates the output power of the DC link ( P ) Is calculated according to the following equation,
Figure 1019970067398_B1_M0011
Figure 1019970067398_B1_M0011
 상기 출력 전력( P )으로부터 다음의 수학식을 이용하여 DC 링크 전류를 예측한 다음에,The output power ( P And then predict the DC link current using the equation
Figure 1019970067398_B1_M0012
Figure 1019970067398_B1_M0012
 다음의 수학식에 따라 DC 링크 콘덴서의 추정 전압을 구하고,Obtain the estimated voltage of the DC link capacitor according to the following equation,
Figure 1019970067398_B1_M0013
Figure 1019970067398_B1_M0013
 하기의 수학식에 따라,According to the following equation,
Figure 1019970067398_B1_M0014
Figure 1019970067398_B1_M0014
 (단, Vsupp = 억제 전압, Vnormal = 정상상태 DC 링크 전압)(only, Vsupp = Suppression voltage, Vnormal = Steady-state DC link voltage) 제2의 주파수 변동량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전동기의 감속 제어 장치.A deceleration control device for an electric motor, characterized in that the second frequency variation is calculated. 전동기를 감속 제어하는 전동기의 감속 제어 방법에 있어서,In the deceleration control method of the motor for deceleration control of the motor, 다음의 수학식에 따라 감속 시간당 주파수 변동량(df)을 산출하는 단계와;Calculating a frequency variation df per deceleration time according to the following equation;
Figure 1019970067398_B1_M0010
, (단, Tsamp :샘플링 시간)
Figure 1019970067398_B1_M0010
 , (only, Tsamp Sampling time) DC 링크 전류를 구하고 이 DC 링크 전류로부터 DC 링크의 추정 전압을 산출한 후, 이 추정 전압에 상기 제1주파수 변동량 계산부로부터의 주파수 변동량(df)을 곱하여, 제2의 주파수 변동량을 산출하는 단계와;Obtaining a DC link current and calculating the estimated voltage of the DC link from the DC link current, and then multiplying the estimated voltage by the frequency variation df from the first frequency variation calculator to calculate the second frequency variation. Wow; DC 링크의 직류 전압(Vdc)과 상 전류의 크기가 소정의 정격치보다 작은 경우에 상기 제2의 주파수 변동량을 이용하여 유도 전동기의 감속 제어가 행해지도록 하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 감속 제어 방법.Decelerating control of the induction motor by using the second frequency variation when the magnitude of the DC voltage Vdc and the phase current of the DC link is smaller than a predetermined rated value. Deceleration control method.
KR1019970067398A 1997-12-10 1997-12-10 The speed reducable control appatatus and its method of a motor KR100264147B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970067398A KR100264147B1 (en) 1997-12-10 1997-12-10 The speed reducable control appatatus and its method of a motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970067398A KR100264147B1 (en) 1997-12-10 1997-12-10 The speed reducable control appatatus and its method of a motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990048642A KR19990048642A (en) 1999-07-05
KR100264147B1 true KR100264147B1 (en) 2000-08-16

Family

ID=19526914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970067398A KR100264147B1 (en) 1997-12-10 1997-12-10 The speed reducable control appatatus and its method of a motor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100264147B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100601055B1 (en) * 2004-04-02 2006-07-19 엘지전자 주식회사 Motor Drive

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990048642A (en) 1999-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xue et al. A low cost stator flux oriented voltage source variable speed drive
KR101605990B1 (en) Inverter vector driving system and method for estimating capacitance using the same
US5969498A (en) Induction motor controller
EP2398146A2 (en) High power DC SSPC with capability of soft turn-on to large capacitive loads
WO2019057931A1 (en) Soft-starter ac-ac converter with integrated solid-state circuit breaker and method of operation thereof
KR950035037A (en) Control circuit for inductive load
US10566923B2 (en) Motor drive device including PWM converter controlled in boosting ratio
Materu et al. Steady-state analysis of the variable-speed switched-reluctance motor drive
US11005408B2 (en) Protective device for an electric drive system, electric drive system, and method for operating an electric drive system
KR100817116B1 (en) Apparatus and method thereof for suppressing inertia load
KR100264147B1 (en) The speed reducable control appatatus and its method of a motor
KR100798342B1 (en) A control apparatus according to acceleration/deceleration time and inertia for an inverter and a control method thereof
JP6448757B2 (en) Inverter control method
JP2016226151A (en) Power supply control device
EP1511168A2 (en) Pulse-width modulation method for a frequency converter
KR102308340B1 (en) Method for controlling inverter
KR100294634B1 (en) Optimal acceleration apparatus of inverter
KR100283912B1 (en) Reduction Device of Induction Motor
KR100356515B1 (en) Overcurrent control apparatus and method for induction motor driving inverter
JP3701585B2 (en) Power converter
KR100286354B1 (en) Elevator power inverter
JP7004838B2 (en) Power converter and motor braking method
Manoliu Mathematical modeling of an induction motor with chopper-controlled rotor resistance
Guangqiang et al. Torque close-loop control of a novel soft starter of induction motor
JP4017933B2 (en) AC excitation type generator motor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070329

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee