KR100294891B1 - Method of estimating leakage inductance of induction motor - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법은, PWM 방식에 의해 유도 전동기에 가변 전압 및 가변 주파수를 공급하는 유도 전동기 구동용 제어장치에 채용되어 전동기의 누설 인덕턴스를 추정하기 위한 방법에 있어서, (a) 상기 전동기의 운전중에 누설 인덕턴스의 추정을 위해 상기 제어장치를 통해 전동기에 인가되는 전압펄스의 주파수를 그 인가 주파수보다 상대적으로 더 낮은 주파수로 변환하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에 의해 주파수가 변환되는 시점들 간의 전류 변화를 감지하여 주제어부로 전송하는 단계; (c) 상기 단계 (a)에 의해 주파수가 변환되는 시점들 간의 시간 변화를 계산하는 단계; 및 (d) 상기 단계 (b) 및 (c)에 의해 얻어진 전류 변화 및 시간 변화를 바탕으로 소정의 알고리즘에 의해 전동기의 누설 인덕턴스를 계산하는 단계를 포함한다.The method for estimating the leakage inductance of an induction motor according to the present invention is employed in a control device for driving an induction motor that supplies a variable voltage and a variable frequency to an induction motor by a PWM method, and in the method for estimating the leakage inductance of an electric motor, ( a) converting a frequency of a voltage pulse applied to the motor through the control device to a frequency lower than the applied frequency for estimating leakage inductance during operation of the motor; (b) detecting a current change between time points at which the frequency is converted by step (a) and transmitting the current change to a main controller; (c) calculating a time change between time points at which the frequency is converted by step (a); And (d) calculating a leakage inductance of the electric motor by a predetermined algorithm based on the current change and the time change obtained by the steps (b) and (c).

이와 같은 본 발명에 의하면, 유도 전동기에 인가되는 전압펄스의 고주파수를 극히 짧은 시간 동안 저주파수로 변환하고, 그에 따른 전류변화 및 시간변화를 측정하여 전동기의 누설 인덕턴스를 추정하므로, 종래와는 달리 전동기의 운전을 정지시킴없이 실시간에 누설 인덕턴스를 추정할 수 있다.According to the present invention, the high frequency of the voltage pulse applied to the induction motor is converted to a low frequency for a very short time, and the leakage inductance of the motor is estimated by measuring the current change and the time change accordingly, unlike the conventional Leakage inductance can be estimated in real time without stopping operation.

Description

유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법Method of estimating leakage inductance of induction motor

본 발명은 유도 전동기의 누설 인덕턴스(leakage inductance) 추정방법에 관한 것으로서, 더 상세히는 PWM(pulse width modulation) 방식의 전동기 구동용 인버터에서 캐리어 주파수를 변화시킴으로써 유도 전동기의 누설 인덕턴스를 전동기의 운전중에 실시간으로 추정할 수 있는 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating leakage inductance of an induction motor. More particularly, the present invention relates to a leakage inductance of an induction motor by changing a carrier frequency in a PWM (pulse width modulation) motor driving inverter. A method of estimating leakage inductance of an induction motor which can be estimated by

일반적으로, 유도 전동기의 속도 제어장치에는 PWM 방식이 널리 사용된다. 이 PWM 방식은 전동기에 전압을 인가함에 있어서, 전압을 고주파 펄스의 형태로 인가한다. 최근의 전력전자 분야의 기술발전과 함께 펄스의 스위칭 주파수는 15kHz 이상에서 동작이 가능하다. 이와 같은 고주파로 전동기가 운전되는 상황하에서 변화하는 전동기의 제어 변수를 측정하기란 쉽지 않다. 이는 전류 측정을 위한 A/D (analog-to-digital)변환 시간 및 CPU의 반응 시간이 충분히 짧지 않기 때문이다.In general, the PWM method is widely used for the speed control device of the induction motor. This PWM method applies a voltage in the form of a high frequency pulse in applying a voltage to an electric motor. With recent technological advances in power electronics, the switching frequency of pulses can operate above 15kHz. It is not easy to measure the control parameters of a changing motor under such a high frequency operation. This is because the analog-to-digital (A / D) conversion time for the current measurement and the CPU's response time are not short enough.

한편, 유도 전동기의 고성능 제어를 위해서는 유도 전동기의 운전중에 변화하는 고정자 및 회전자의 저항, 자속, 누설 인덕턴스 등과 같은 제어 변수를 알아내는 것이 매우 중요하다. 이중에서 누설 인덕턴스의 계산을 위해 도 1에 도시된 바와 같은, 유도 전동기의 고주파 전류 입력시의 등가회로를 이용한 방법이 널리 이용되고 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 전동기의 입력단(Van)에 예컨대, 크기가 인 전압펄스를 인가했을 때, 회로에 흐르는 전류를 ia 라 하면, 고정자 및 회전자 저항 성분( Rs,Rr )을 무시한 총 누설 인덕턴스( Lsl+Lrl )는 다음의 수식에 의해 계산될 수 있다.On the other hand, for high performance control of the induction motor, it is very important to find out the control variables such as resistance, magnetic flux, leakage inductance, etc. of the stator and rotor that change during the operation of the induction motor. Among them, a method using an equivalent circuit at the time of high frequency current input of an induction motor, as shown in FIG. 1, is widely used for the calculation of leakage inductance. That is, as shown in Figure 1, for example, the size of the input terminal (Van) of the motor When the phosphorous voltage pulse is applied, the current flowing through the circuit ia Stator and rotor resistance components ( Rs, Rr Total leakage inductance () Lsl + Lrl ) Can be calculated by the following formula.

여기서, Lsl 은 고정자 누설 인덕턴스, Lrl 은 회전자 누설 인덕턴스, Vdc 는 직류단 전압, Δt 는 시간변화분, Δia 는 전류변화분을 각각 나타낸다.here, Lsl Silver stator leakage inductance, Lrl Silver rotor leakage inductance, Vdc The dc link voltage, Δt Is the change in time, Δia Denotes the change in current respectively.

그런데, 이와 같은 종래 누설 인덕턴스 산출 방식은 기본적으로 전동기의 운전이 정지된 상태에서 이루어진다. 따라서, 전동기의 실제 운전시 상기 계산에 의해 얻어진 누설 인덕턴스의 값은 충분히 달라질 수 있다. 즉, 전동기의 누설 자속은 운전중에 포화상태가 되는 경우가 많으며, 이러한 변화를 종래 방식에서는 고려할 수가 없다. 또한, 반드시 전동기의 운전 정지 상태에서 초기 튜닝(tuning)을 해야 하므로, 전동기의 제어 시스템의 운용이 번거롭고, 사용자의 부주의에 의해 그와 같은 초기 튜닝을 못했을 경우 전동기의 고성능 제어가 어려워지는 문제가 있다.However, such a conventional leakage inductance calculation method is basically made in the state that the operation of the motor is stopped. Therefore, the value of the leakage inductance obtained by the above calculation in actual operation of the motor can be sufficiently varied. That is, the leakage magnetic flux of the motor often becomes saturated during operation, and such a change cannot be considered in the conventional method. In addition, since the initial tuning must be performed while the motor is stopped, operation of the control system of the motor is cumbersome, and if such initial tuning is not performed due to inadvertent user's care, high performance control of the motor becomes difficult. .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 유도 전동기의 운전중에 실시간으로 전동기의 누설 인덕턴스를 추정할 수 있는 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a method of estimating leakage inductance of an induction motor capable of estimating leakage inductance of an electric motor in real time during operation of the induction motor.

도 1은 종래의 누설 인덕턴스 계산방식을 설명하기 위한 유도 전동기의 고주파 입력시의 등가회로도.1 is an equivalent circuit diagram at the time of high frequency input of an induction motor for explaining a conventional leakage inductance calculation method.

도 2는 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법이 채용되는 유도 전동기 구동용 제어장치의 개략적인 시스템 구성도.2 is a schematic system configuration diagram of a control device for driving an induction motor employing the method of estimating the leakage inductance of an induction motor according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법에 채용되는 알고리즘을 장치개념화하여 나타내 보인 개요도.Figure 3 is a schematic diagram showing the device conceptualized the algorithm employed in the leakage inductance estimation method of the induction motor according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법에 의해 누설 인덕턴스를 추정하는 과정을 나타내 보인 플로우 챠트.Figure 4 is a flow chart showing a process of estimating the leakage inductance by the leakage inductance estimation method of the induction motor according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법을 설명하기 위한 전압펄스, 상전압 및 상전류의 파형도.5 is a waveform diagram of a voltage pulse, a phase voltage and a phase current for explaining a leakage inductance estimation method of an induction motor according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

201...CPU 202...PWM 펄스 발생기201 ... CPU 202 ... PWM pulse generator

203...전력증폭기 204...유도 전동기203 ... Power Amplifiers 204 ... Induction Motors

205...A/D변환기 206...인터럽트 루틴205 ... A / D converter 206 ... Interrupt routine

301...주파수 변환부 302...누설 인덕턴스 계산부301 Frequency converter 302 Leakage inductance calculator

303...시간 계산부303 ... time calculating part

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법은, PWM 방식에 의해 유도 전동기에 가변 전압 및 가변 주파수를 공급하는 유도 전동기 구동용 제어장치에 채용되어 전동기의 누설 인덕턴스를 추정하기 위한 방법에 있어서, (a) 상기 전동기의 운전중에 누설 인덕턴스의 추정을 위해 상기 제어장치를 통해 전동기에 인가되는 전압펄스의 주파수를 그 인가 주파수보다 상대적으로 더 낮은 주파수로 변환하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에 의해 주파수가 변환되는 시점들 간의 전류 변화를 감지하여 주제어부로 전송하는 단계; (c) 상기 단계 (a)에 의해 주파수가 변환되는 시점들 간의 시간 변화를 계산하는 단계; 및 (d) 상기 단계 (b) 및 (c)에 의해 얻어진 전류 변화 및 시간 변화를 바탕으로 소정의 알고리즘에 의해 전동기의 누설 인덕턴스를 계산하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the method of estimating the leakage inductance of an induction motor according to the present invention is employed in a control device for driving an induction motor that supplies a variable voltage and a variable frequency to an induction motor by a PWM method to estimate the leakage inductance of the motor. A method for performing the method comprising the steps of: (a) converting a frequency of a voltage pulse applied to a motor through the control device to a frequency lower than the applied frequency for the estimation of leakage inductance during operation of the motor; (b) detecting a current change between time points at which the frequency is converted by step (a) and transmitting the current change to a main controller; (c) calculating a time change between time points at which the frequency is converted by step (a); And (d) calculating a leakage inductance of the motor by a predetermined algorithm based on the current change and the time change obtained by the steps (b) and (c).

여기서, 바람직하게는 상기 제어장치로부터 출력되어 유도 전동기로 입력되는 전압펄스를 피드백시켜 제어장치내의 CPU의 인터럽트 루틴을 실행시키는 단계를 더 포함한다.Here, the method may further include feeding back a voltage pulse output from the controller and input to the induction motor to execute an interrupt routine of the CPU in the controller.

이와 같은 본 발명에 의하면, 유도 전동기에 인가되는 전압펄스의 고주파수를 극히 짧은 시간 동안 저주파수로 변환하고, 그에 따른 전류변화 및 시간변화를 측정하여 전동기의 누설 인덕턴스를 추정하므로, 종래와는 달리 전동기의 운전을 정지시킴없이 누설 인덕턴스를 추정할 수 있다. 따라서, 전동기 운전중의 자기 포화 및 온도 변동 등에 의한 누설 인덕턴스의 변화를 실시간에 측정할 수 있으며, 그결과 전동기의 고성능 제어가 가능해진다.According to the present invention, the high frequency of the voltage pulse applied to the induction motor is converted to a low frequency for a very short time, and the leakage inductance of the motor is estimated by measuring the current change and the time change accordingly, unlike the conventional Leakage inductance can be estimated without stopping operation. Therefore, changes in leakage inductance due to magnetic saturation and temperature fluctuations during motor operation can be measured in real time, and as a result, high performance control of the motor can be achieved.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법이 채용되는 유도 전동기 구동용 제어장치의 개략적인 시스템 구성도이다.2 is a schematic system configuration diagram of a control apparatus for driving an induction motor employing the method of estimating a leakage inductance of an induction motor according to the present invention.

도 2를 참조하면, 유도 전동기 구동용 제어장치는 시스템을 전체적으로 제어하는 CPU(201)와, 그 CPU(201) 내에 설치된 것으로서 PWM 방식에 의한 전압펄스(Pa,Pb,Pc)를 발생시키는 PWM 펄스 발생기(202)와, PWM 펄스 발생기(202)로부터의 전압펄스를 입력받아 증폭한 후, 그것을 유도 전동기(204)에 입력시키는 전력증폭기(203)와, 유도 전동기(204)에 입력되는 상전압(Va,Vb,Vc)에 따른 전류(ia,ib,ic)의 아날로그 신호를 전류센서로부터 입력받아 디지털 신호로 변환하여 CPU(201)에 입력시키는 A/D(analog-to-digital)변환기(205)를 구비한다.Referring to FIG. 2, a control apparatus for driving an induction motor includes a CPU 201 for controlling a system as a whole, and a PWM pulse installed in the CPU 201 to generate voltage pulses Pa, Pb, and Pc by a PWM method. After receiving and amplifying the voltage pulses from the generator 202 and the PWM pulse generator 202, the power amplifier 203 for inputting them to the induction motor 204, and the phase voltage input to the induction motor 204 ( A / D (analog-to-digital) converter 205 which receives an analog signal of currents (ia, ib, ic) according to Va, Vb, and Vc from a current sensor and converts it into a digital signal and inputs it to the CPU 201. ).

한편, 도 3은 이상과 같은 구성을 가지는 유도 전동기 구동용 제어장치에 채용되는 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법을 구현하기 위한 알고리즘을 장치 개념화하여 나타내 보인 개요도이다.On the other hand, Figure 3 is a schematic diagram showing a device conceptualized the algorithm for implementing the method of estimating the leakage inductance of the induction motor according to the present invention employed in the control device for driving an induction motor having the above configuration.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법을 구현하기 위한 알고리즘은 상기 제어장치를 통해 전동기(204)에 인가되는 전압펄스의 주파수를 인가 주파수보다 상대적으로 더 낮은 주파수로 변환하는 주파수 변환부(301)와, 그 주파수 변환부(301)에 의해 주파수가 변환되는 시점들 간의 전류 변화를 감지하여 CPU(201)로 전송하는 전류 변환부(205)와, 상기 주파수 변환부(301)에 의해 주파수가 변환되는 시점들 간의 시간 변화를 계산하는 시간 계산부(303) 및 상기 전류 변환부(205) 및 시간 계산부(303)에 의해 얻어진 전류 변화 및 시간 변화를 바탕으로 소정의 알고리즘에 의해 전동기의 누설 인덕턴스를 계산하는 누설 인덕턴스 계산부(302)로 구성된다. 또한, 상기 알고리즘은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 PWM 방식 펄스 발생기(202)로부터 출력되는 전압펄스를 피드백시켜 CPU (201)의 인터럽트 루틴(206)을 실행시키도록 구성된다. 여기서 물론, CPU(201) 내부에 타이머가 있고, 그 타이머의 변화를 CPU(201)가 감지할 수 있는 상태라면 이와 같은 인터럽트 루틴의 실행은 생략될 수 있다.Referring to FIG. 3, the algorithm for implementing the leakage inductance estimation method of the induction motor according to the present invention converts the frequency of the voltage pulse applied to the motor 204 through the control device to a frequency lower than the applied frequency. A frequency converter 301, a current converter 205 which senses a current change between the points of time when the frequency is converted by the frequency converter 301, and transmits it to the CPU 201, and the frequency converter ( Based on the time calculation unit 303 that calculates the time change between the time points at which the frequency is converted by 301, and the current change and the time change obtained by the current converter 205 and the time calculator 303, It consists of a leakage inductance calculation part 302 which calculates the leakage inductance of an electric motor by an algorithm. In addition, the algorithm is configured to execute the interrupt routine 206 of the CPU 201 by feeding back the voltage pulse output from the PWM pulse generator 202 as shown in FIG. Here, of course, if there is a timer in the CPU 201 and the CPU 201 can detect the change of the timer, the execution of such an interrupt routine can be omitted.

그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 유도 전동기 구동용 제어장치에 채용된 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법에 의해 누설 인덕턴스를 추정하는 과정에 대해 도 2 내지 도 5를 참조하면서 설명해 보기로 한다.Then, a process of estimating the leakage inductance by the leakage inductance estimation method of the induction motor according to the present invention employed in the control apparatus for driving an induction motor having the above configuration will be described with reference to FIGS. 2 to 5. .

도 4는 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법에 의해 누설 인덕턴스를 추정하는 과정을 나타내 보인 플로우 챠트이다.4 is a flowchart illustrating a process of estimating leakage inductance by the method of estimating leakage inductance of an induction motor according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법에 따라, 먼저 유도 전동기(204)의 운전중에 누설 인덕턴스의 추정을 위해 상기 제어장치(예컨대, 인버터)를 통해 유도 전동기(204)에 인가되는 전압펄스의 주파수를 주파수 변환부(301)에 의해 인가 주파수보다 상대적으로 더 낮은 주파수로 변환하게 된다(단계 401). 예를 들면, 15kHz 또는 사용자가 임의로 설정한 PWM 주파수에서 그보다 훨씬 낮은 1kHz의 주파수로 변환하게 되는 것이다. 이때, 이 주파수 변환의 스위칭 시간은 변환된 주파수의 약 1∼2주기(약 1∼2msec) 동안 지속하고, 그 이후에는 다시 원래의 주파수로 복귀한다. 이처럼 극히 짧은 시간동안 스위칭되므로, 가청소음에는 거의 영향이 없고, 진동도 발생하지 않는다.Referring to Figure 4, according to the leakage inductance estimation method of the induction motor according to the present invention, induction motor 204 through the control device (for example, inverter) for the estimation of leakage inductance during the operation of the induction motor 204 first; The frequency of the voltage pulse applied to the frequency converter 301 is converted to a frequency lower than the applied frequency (step 401). For example, it converts from 15 kHz or a user-set PWM frequency to a much lower frequency of 1 kHz. At this time, the switching time of the frequency conversion lasts for about 1 to 2 cycles (about 1 to 2 msec) of the converted frequency, and then returns to the original frequency again. Because of this extremely short switching time, there is little effect on audible noise and no vibration.

이와 같이 주파수 변환부(301)에 의해 주파수가 변환되면, PWM 방식 펄스 발생기(202)는 그에 상응하여 도 5에 도시된 바와 같은 변화된 전압펄스(Pa,Pb,Pc)를 발생시키고, 그 변화된 전압펄스(Pa,Pb,Pc)는 전력증폭기(203)에 입력되는 동시에 CPU(201)로 피드백 입력되어 CPU(201)의 인터럽트 루틴을 실행시키게 된다. 전력증폭기(203)에 의해 증폭된 3상의 전압펄스(Va,Vb,Vc)는 유도 전동기(204)에 입력되고, 이때 전류 센서에 의해 검출된 전류(ia,ib,ic)는 CPU(201)의 A/D변환기(205)로 피드백 입력된다. 즉, 전류 센서는 주파수가 변환되는 시점들 간의 전류 변화(펄스가 변화한 시점을 CPU에서 인터럽트로 받은 후 다음 펄스가 인가된 시점까지의 전류 변화)를 감지하여 CPU(201)의 A/D변환기(205)로 전송한다(단계 402). 그러면, A/D변환기(205)는 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 누설 인덕턴스 계산부(302)로 전송한다. 또한, 시간 계산부(303)는 주파수가 변환되는 시점들 간의 시간 변화를 계산한다(단계 403). 이렇게 하여 얻어진 전류 변화 및 시간 변화를 바탕으로 누설 인덕턴스 계산부(302)는 아래의 수학식 2에서와 같은 알고리즘에 의해 전동기의 누설 인덕턴스( Lsl+Lrl )를 계산한다(단계 404). 이에 대해 좀 더 부연하면, 상기 CPU(201)의 PWM 방식 펄스 발생기(202)로부터 발생된 펄스신호(Pa,Pb,Pc)는 전력증폭기(203)에 의해 증폭된 후 3상 전압펄스(Va,Vb,Vc)로서 유도 전동기(204)로 입력된다. 이때, 이 3상 전압은 3상의 상호 작용에 의해 상전압(Va)이 도 5에 도시된 바와 같이 2/3Vdc, 1/3Vdc, 0(zero)중의 하나의 값을 가지게 되고, 이 전압값에 따라 전류(ia)가 변화하며, 그 기울기(S)는 아래의 수학식 2에서와 같이 누설 인덕턴스( Lsl+Lrl )로 나타낼 수 있는 것이다.When the frequency is converted by the frequency converter 301 as described above, the PWM pulse generator 202 correspondingly generates the changed voltage pulses Pa, Pb, and Pc as shown in FIG. 5, and the changed voltage. The pulses Pa, Pb, and Pc are inputted to the power amplifier 203 and fed back to the CPU 201 to execute the interrupt routine of the CPU 201. The three-phase voltage pulses Va, Vb, and Vc amplified by the power amplifier 203 are input to the induction motor 204, and the currents (ia, ib, ic) detected by the current sensor are transferred to the CPU 201. Is fed back to the A / D converter 205. That is, the current sensor detects a change in current between the points at which the frequency is changed (the change in the current from the point of time when the pulse is changed as an interrupt to the next pulse is applied) and the A / D converter of the CPU 201. And transmits to step 205 (step 402). Then, the A / D converter 205 converts the input analog signal into a digital signal and transmits it to the leakage inductance calculator 302. In addition, the time calculator 303 calculates a time change between time points at which the frequency is converted (step 403). On the basis of the current change and the time change obtained in this way, the leakage inductance calculation unit 302 uses a leakage inductance of the motor by an algorithm as shown in Equation 2 below. Lsl + Lrl (Step 404). More specifically, the pulse signals Pa, Pb, and Pc generated from the PWM pulse generator 202 of the CPU 201 are amplified by the power amplifier 203 and then the three-phase voltage pulse Va, It is input to induction motor 204 as Vb, Vc. At this time, the three-phase voltage has a value of one of 2 / 3Vdc, 1 / 3Vdc, 0 (zero) as shown in FIG. 5 by the interaction of three phases. The current (ia) changes accordingly, the slope (S) is the leakage inductance ( Lsl + Lrl )

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법은 유도 전동기에 인가되는 전압펄스의 고주파수를 극히 짧은 시간 동안 저주파수로 변환하고, 그에 따른 전류변화 및 시간변화를 측정하여 전동기의 누설 인덕턴스를 추정하므로, 종래와는 달리 전동기의 운전을 정지시킴없이 누설 인덕턴스를 추정할 수 있다. 따라서, 전동기 운전중의 자기 포화 및 온도 변동 등에 의한 누설 인덕턴스의 변화를 실시간에 측정할 수 있으며, 그결과 전동기의 고성능 제어가 가능해진다.As described above, the method of estimating the leakage inductance of an induction motor according to the present invention converts the high frequency of the voltage pulse applied to the induction motor to a low frequency for a very short time, and measures the current change and the time change according to the leakage inductance of the motor. Therefore, unlike the conventional method, leakage inductance can be estimated without stopping the operation of the motor. Therefore, changes in leakage inductance due to magnetic saturation and temperature fluctuations during motor operation can be measured in real time, and as a result, high performance control of the motor can be achieved.

Claims (4)

PWM 방식에 의해 유도 전동기에 가변 전압 및 가변 주파수를 공급하는 유도 전동기 구동용 제어장치에 채용되어 전동기의 누설 인덕턴스를 추정하기 위한 방법에 있어서,In a method for estimating the leakage inductance of an electric motor, which is employed in a control device for driving an induction motor that supplies a variable voltage and a variable frequency to an induction motor by a PWM method, (a) 상기 전동기의 운전중에 누설 인덕턴스의 추정을 위해 상기 제어장치를 통해 전동기에 인가되는 전압펄스의 주파수를 그 인가 주파수보다 상대적으로 더 낮은 주파수로 변환하는 단계;(a) converting a frequency of a voltage pulse applied to the motor through the control device to a frequency lower than the applied frequency for estimating leakage inductance during operation of the motor; (b) 상기 단계 (a)에 의해 주파수가 변환되는 시점들 간의 전류 변화를 감지하여 주제어부로 전송하는 단계;(b) detecting a current change between time points at which the frequency is converted by step (a) and transmitting the current change to a main controller; (c) 상기 단계 (a)에 의해 주파수가 변환되는 시점들 간의 시간 변화를 계산하는 단계; 및(c) calculating a time change between time points at which the frequency is converted by step (a); And (d) 상기 단계 (b) 및 (c)에 의해 얻어진 전류 변화 및 시간 변화를 바탕으로 소정의 알고리즘에 의해 전동기의 누설 인덕턴스를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법.(d) calculating the leakage inductance of the induction motor by a predetermined algorithm based on the current change and time change obtained by the steps (b) and (c). . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어장치로부터 출력되어 유도 전동기로 입력되는 전압펄스를 피드백시켜 제어장치내의 CPU의 인터럽트 루틴을 실행시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법.And feeding back a voltage pulse output from the control apparatus and input to the induction motor to execute an interrupt routine of the CPU in the control apparatus. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계(a)에서의 주파수 변환의 스위칭은 변환된 주파수의 약 1∼2주기 동안 지속시키는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법.Switching of the frequency conversion in the step (a) is continued for about 1 to 2 cycles of the converted frequency. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단계 (d)에서의 누설 인덕턴스는 아래의 수식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 누설 인덕턴스 추정방법.The leakage inductance estimation method of the induction motor in the step (d) is characterized by the following equation. (여기서, Lsl 은 고정자 누설 인덕턴스, Lrl 은 회전자 누설 인덕턴스, Vdc 는 직류단 전압, t2-t1 은 시간변화분, ia2-ia1 는 전류변화분을 각각 나타냄).(here, Lsl Silver stator leakage inductance, Lrl Silver rotor leakage inductance, Vdc The dc link voltage, t2-t1 Is the change in time, ia2-ia1 Represents the current change respectively).
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