KR100319943B1

KR100319943B1 - 동기 전동기의 자극위치 검출장치

Info

Publication number: KR100319943B1
Application number: KR1019990058256A
Authority: KR
Inventors: 안준선
Original assignee: 장병우; 엘지 오티스 엘리베이터 유한회사
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2002-01-09
Also published as: KR20010056684A

Abstract

본 발명은 동기 전동기를 채용한 엘리베이터에서 별도의 기계적인 작업을 수행하거나 기계적 또는 전기적인 측정장치를 사용하지 않고 자극위치 추정장치를 통해 자극의 위치를 검출해 내는 기술에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 평상시 주어진 목표속도에 상응되는 구동지령을 출력하고, 자극위치 추정모드에서 동기 전동기(18)의 기동실패를 방지할 수 있도록 일정량의 전류를 공급하기 위한 구동지령을 구동장치(17)측으로 출력하는 운행 제어장치(11)와; 평상시 후술할 각도차이 기억부(23)에 저장된 값을 근거로 회전자 자극의 위치를 파악하여 동기 전동기(18)의 벡터제어를 수행하고, 자극위치 추정모드에서는 위치검출기(20)의 출력신호와 관계 없이 그 동기 전동기(18)를 일정한 회전속도로 구동시키기 위한 전압을 발생하는 구동장치(17)와; 자극위치 추정모드에서 상기 운행 제어장치(11)에 의해 일정 속도로 구동되는 동기 전동기(18)의 전류, 전압지령을 추정좌표계로 변환하고, 이를 이용하여 회전자의 자극의 각을 추정하는 연산부(19)와; 상기 연산부(19)에서 연산된 각도 값과 위치검출기 신호입력부(21)로부터 읽은 각도 값의 차를 구하여 그 차값을 각도차이 기억부(23)에 저장하는 감산기(22)에 의해 달성된다.

Description

동기 전동기의 자극위치 검출장치{POLE POSITION DETECTION APPARATUS FOR SYNCHRONOUS MOTOR}

본 발명은 엘리베이터에 적용되는 영구자석형 동기 전동기를 대상으로 벡터 제어를 정확하게 수행하기 위해 회전자 자극의 위치를 검출하는 기술에 관한 것으로, 특히 별도의 기계적인 작업을 수행하거나 기계적 또는 전기적인 측정장치를 사용하지 않고 엘리베이터를 상하로 운전하면서 간단한 처리과정을 통해 자극의 위치를 검출할 수 있도록한 동기 전동기의 자극위치 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘리베이터에 적용되는 카 구동용 전동기는 크게 직류 전동기와 교류 전동기로 분류되고, 그 교류 전동기는 다시 유도 전동기와 동기 전동기로 분류된다. 상기 동기 전동기란 주로 영구자석형 동기 전동기를 의미하며 유도 전동기와 비교해 볼 때, 영구자석이 전동기의 회전자에 부착되고 전동기를 구동시키기 위한 여자 전류 성분을 필요로 하지 않으며 부피를 대폭 줄일 수 있다는 것이 다른 점이다. 그런데, 상기 동기 전동기의 경우, 영구자석이 회전자에 부착되기 때문에 벡터 제어를 정확하게 하기 위해서는 회전자에 부착된 자석의 자극의 위치를 정확하게 파악하는 것이 요구된다.

도 1은 종래기술에 의한 자극 위치검출기의 종단면도로서 이에 도시한 바와 같이, 영구자석형 동기 전동기의 구동축(1)에 일측이 고정 설치되어 그 구동축(1)과 함께 회전되는 슬릿(2)과; 상기 동기 전동기의 외함(3)에 고정 설치되어 상기 슬릿(2)의 회전수에 상응되는 개수의 펄스를 연속적으로 출력하는 검출센서(4)로 구성되었다.

도 2는 종래기술에 의한 자극위치 검출장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 영구자석형 동기 전동기(5)를 구동하는 구동장치(6)와; 상기 동기 전동기(5)의 구동축의 회전수에 상응되는 특정 개수의 펄스를 출력하는 위치검출기(7)와; 상기 구동장치(6)로부터 동기 전동기(5)에 공급되는 상전류를 측정하는 전류검출기(8)와; 상기 위치검출기(7)와 전류검출기(8)의 출력신호를 근거로 회전자 자극의 위치를 판별하는 자극위치 판별기(9)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 종래 기술은 주로 서보 모터 등에 적용되는 것으로, 동기 전동기(5)에 부착되는 위치검출기(7)의 각도 조정이 용이하고, 보수 시에 동기 전동기(5)와 위치검출기(7)를 함께 교체할 경우에 많이 사용되는 방식이다.

상기 위치검출기(7)는 일반적으로 동기 전동기(5)가 1 회전될때마다 속도에 관계 없이 특정한 개수의 펄스를 출력하며, 자극위치 판별기(9)에서는 그 펄스의 수를 카운트하여 회전자가 얼마만큼 회전하였는가를 판별하게 된다.

즉, 동기 전동기(5)의 회전자가 특정한 각도만큼 회전될 때 상기 위치검출기(7)로부터 1개의 펄스가 출력되고, 이 펄스와는 별도로 동기 전동기가 1 회전할 때마다 특정한 위치에서 1개의 펄스가 출력된다.

일반적으로 벡터제어를 이용하여 동기 전동기를 제어하는 경우에는 도 3에서 보는 바와 같이, 어느 한 상의 상 전류 벡터(a)에 벡터 제어의 한 축의 벡터(d)를 일치시켜 제어하게 된다. 왜냐하면, 동기 전동기(5)는 유도 전동기와 달리 영구자석이 전동기의 회전자에 부착되어 있기 때문에 상기 상 전류와 일치된 벡터제어의 한 축(a)이 영구자석의 자극의 축(d)과 일치되어야 하기 때문이다.

상기의 제어 원리를 도 4를 참조하여 설명하면(2극기의 경우), 벡터 제어의 한 축(a)과 영구자석의 자극의 축(d)이 일치하며 그 일치된 벡터제어의 한 축(a)이 동기 전동기(5)의 한 상의 상 전류와 일치된다. 이와 같은 경우, 그 상 전류의 최대치에서 회전자의 위치는 1 회전을 -π∼π 라고 할 때 -π가 된다.(도 5 참조)

따라서, 구동장치(6)로 동기 전동기(5)를 일정한 속도로 회전시키면서, 그 동기 전동기(5)에 공급되는 상기 일치된 상 전류 파형의 최대치에서 위치 검출기(7)의 출력신호 중 동기 전동기(5)가 1 회전할 때마다 출력되는 신호가 발생하도록 그 위치 검출기(7)의 부착 위치를 조정함으로써 벡터 제어를 위한 정확한 회전자 자극의 위치를 파악할 수 있게 된다.

엘리베이터에 적용되는 권상기용 동기 전동기의 공장 출하 시에는 상기에서와 같이 위치 검출기의 부착 위치를 조정하여 위치 검출기의 출력신호와 동기 전동기의 회전자 자극의 위치가 동일하도록 정렬할 수 있지만, 이미 설치된 위치 검출기를 교체할 필요가 있을 경우에는 위치 검출기의 각을 정렬하는데 상당한 어려움이 따르는 문제점이 있었다. 왜냐하면, 종래의 기술로 위치 검출기와 동기 전동기의 자극을 정렬하기 위해서는 반드시 전동기를 수회 내지는 수 십회 무 부하 상태에서 회전시켜야 하는데, 이미 엘리베이터가 설치된 경우에는 이러한 조건을 만족시키는 것이 사실상 불가능하기 때문이다.

따라서, 본 발명의 목적은 엘리베이터의 설치 여부나 부하량에 관계없이 별도의 기계적인 작업을 수행하거나 기계적 또는 전기적인 측정장치를 사용하지 않고도 엘리베이터를 상하로 운전하면서 간단한 처리과정을 통해 자극의 위치를 정확하게 검출해 내는 동기 전동기의 자극위치 검출장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 자극 위치검출기의 종단면도.

도 2는 종래기술에 의한 자극위치 검출장치의 블록도.

도 3은 동기 전동기의 벡터제어시 d-q축과 상전류 벡터와의 관계도.

도 4는 벡터제어시 d-q축과 영구자석의 극축과의 관계도.

도 5는 동기 전동기의 상전류와 위치각과의 관계도.

도 6은 본 발명에 의한 동기 전동기의 자극위치 검출장치의 일실시 예시 블록도.

도 7a는 도 6에서 전류제어기의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도.

도 7b는 도 6에서 연산부의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도.

도 8은 본 발명에 의한 회전자 각 추정모드 운전의 신호 흐름도.

도 9는 본 발명에 의한 상·하 방향 회전자 각 추정모드 운전의 신호 흐름도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

11 : 운행 제어장치 12 : 컨버터

13 : 인버터 14 : 속도 제어기

15 : 전류 제어기 15A,19I : 적분기

15B, 19B, 19D : 좌표변환기 15C,19A : 3상/2상변환기

15D,15E,19E,19G,22: 감산기 15F,19H : 비례적분제어기

15G : 2상/3상변환기 16 : 펄스폭변조신호 발생기

17 : 구동장치 18 : 동기 전동기

19 : 연산부 19C : 전압지령 연산기

19F : 이득조정기 20 : 위치검출기

21 : 위치검출기 신호입력부 23 : 각도차이 기억부

도 6은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 동기 전동기의 자극위치 검출장치의 일실시 예시 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 평상시 주어진 목표속도에 상응되는 구동지령을 출력하고, 자극위치 추정모드에서 동기 전동기(18)의 기동실패를 방지할 수 있도록 일정량의 전류를 공급하고, 자극을 정확히 추정하기 위해서 목표속도까지 전동기를 가속하기 위한 교류전류를 공급하기 위한 구동지령을 구동장치(17)측으로 출력하는 운행 제어장치(11)와; 평상시 후술할 각도차이 기억부(23)에 저장된 값을 근거로 회전자 자극의 위치를 파악하여 동기 전동기(18)의 벡터제어를 수행하고, 자극위치 추정모드에서는 위치검출기(20)의 출력신호와 관계 없이 그 동기 전동기(18)를 상기의 목표속도로 구동시키기 위한 전압을 발생하는 구동장치(17)와; 자극위치 추정모드에서 상기 운행 제어장치(11)에 의해 일정 속도로 구동되는 동기 전동기(18)의 전류, 전압지령을 추정좌표계로 변환하고, 이를 이용하여 회전자의 자극의 각을 추정하는 연산부(19)와; 상기 연산부(19)에서 연산된 각도 값과 위치검출기 신호입력부(21)로부터 읽은 각도 값의 차를 구하여 그 차값을 각도차이 기억부(23)에 저장하는 감산기(22)로 구성하였다.

도 7a는 상기 도 6의 구동장치(17)에 포함된 전류제어기(15)의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 동기 전동기(18)를 구동하기 위한 전류지령의 절대치와 그의 구동주파수를 근거로 연산되는 각도를 이용하여 그 동기 전동기(18)의 구동전류 지령을 생성하는 좌표변환기(15B)와; 전류 검출기를 통해 검출된 상기 동기 전동기(18)의 3상 전류를 2상 전류로 변환하는 3상/2상변환기(15C)와; 상기 좌표변환기(15B)와 3상/2상변환기(15C)에서 각기 출력되는 2상의 출력 전류 차값을 계산하는 감산기(15D),(15E)와; 상기 감산기(15D),(15E)의 출력 전류를 비례적분하여 동기 전동기(18)의 구동전압지령을 발생하는 비례적분 제어기(15F)와; 상기 비례적분 제어기(15F)에서 출력되는 2상의 전압지령을 3상의 전압지령으로 변환하여 펄스폭변조신호 발생기(16)측으로 출력하는 2상/3상변환기(15G)로 구성하였다.

도 7b는 상기 도 6에서 연산부(19)의 일실시 구현예를 보인 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 전류 검출기를 통해 검출된 상기 동기 전동기(18)의 3상 전류를 2상 전류로 변환하는 3상/2상변환기(19A)와; 적분기(19I)에서 출력되는 각도 값을 이용하여 상기 3상/2상변환기(19A)의 출력 전류를 추정 좌표계로 변환하는 좌표변환기(19B)와; 상기 좌표변환기(19B)에 의한 추정 좌표계를 상기 동기 전동기(18)의 파라메터와 연산처리하여 그에 따른 전압지령을 출력하는 전압지령 연산기(19C)와; 소정의 구동주파수에 의해 구동되는 상기 동기 전동기(18)의 전압지령을 적분기(19I)에서 출력되는 각도 값을 이용하여 추정 좌표계로 변환하는 좌표변환기(19D)와; 상기 전압지령 연산기(19C) 및 상기 좌표변환기(19D)에서 각기 출력되는 전압지령 값의 차를 구하는 감산기(19E)와; 상기 감산기(19E)의 차값에 대한 이득을조정하는 이득조정기(19F)와; 상기 추정 좌표계의 주파수 지령 값에서 상기 이득조정기(19F)의 출력 값을 감산하는 감산기(19G)와; 상기 감산기(19G)의 출력값을 비례적분하는 비례적분 제어기(19H)와; 상기 비례적분 제어기(19H)에서 출력되는 추정 좌표계의 주파수 지령값을 적분하여 그에 따른 sin값과 cos값을 상기 좌표변환기(19B),(19D)측으로 출력하는 적분기(19I)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 8 및 도 9를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

3상 교류전원이 컨버터(12)에 의해 전파정류된 후 콘덴서(C)에 의해 평활되어 인버터(13)에 직류전원이 공급되고, 이와 같은 상태에서 인버터(13)는 펄스폭변조신호 발생기(16)로부터 입력되는 펄스폭변조신호에 따라 그 직류전원을 스위칭한다. 따라서, 동기 전동기(18)는 상기 인버터(13)로부터 공급되는 가변주파수, 가변전압 형태의 교류 전원에 의해 목표 속도로 회전하게 된다.

상기 동기 전동기(18)가 설치된 엘리베이터의 초기 설치시 또는 위치 검출기(20)의 교체시에는 구동장치(17)가 그 위치 검출기(20)의 출력 신호를 근거로 하여 회전자 자극의 정확한 위치를 파악하는데 어려움이 있다.

왜냐하면, 영구자석형 동기 전동기(18)를 벡터 제어 방식으로 구동할 경우 회전자의 자극의 위치각과 동기 전동기(18)를 구동하는 제어 각이 다르면, 동일한 토크를 발생 시키는데 필요한 토크 값이 오차분에 해당하는 각의 COS 값 만큼이 더 소요되기 때문이다.

예를 들어, 회전자 자극의 위치각과 벡터 제어의 제어각이 45°차이가 난다고하면 소요 토크는 50%가 더 필요하게 된다. 또한, 동기 전동기(13)의 제어에 있어서 제어각은 전기각을 의미하고 이 전기각은 기계각에 전동기의 극수를 절반으로 나눈 값을 곱한 값이기 때문에 만일 24극의 동기 전동기일 경우 기계적으로 3°의 차이각 난다면 전기각으로는 3°×24/2 = 36°의 차이가 나는 셈이 된다.

따라서, 위치 검출기(20)를 동기 전동기(18)에 고정시킬 때 약간의 기계적인 각도 차이로도 전기적으로는 엄청난 크기의 각도 차이를 유발시키게 된다.

이렇게 상기 위치 검출기(20)에서 정확한 회전자 자극의 위치를 확보하지 못할 경우 동기 전동기(18)의 기동 실패를 방지하기 위하여, 동기 전동기(18)를 가속하기 전에 우선적으로 일정한 양의 직류전류를 인가하여 그 동기 전동기(18)에서 회전자 자극의 위치각과 제어각이 정렬되도록 한다. 이와 같이 전류의 제어각과 회전자 자극의 위치를 일치시킨 후, 가속 교류전류를 인가하여 동기 전동기(18)를 구동한다.

이러한 방식으로 동기 전동기(18)를 가속할 경우 가속 시에는 제어각과 회전자 자극의 각이 거의 일치하기 때문에 동기 전동기(18)의 기동에 실패할 염려가 없다.

하지만, 엘리베이터를 매번 구동할때마다 수동조작으로 상기와 같이 직류전류를 인가하여 자극 각과 제어각을 정렬하는 것은 현실적으로 어려움이 있다. 따라서, 전류제어기(15)가 도 7a와 같은 제어과정을 수행하여 동기 전동기(18)에 일정한 양의 직류전류가 공급되고, 이에 의해 회전자 자극의 위치각과 제어각이 정렬된 상태에서 전동기를 일정 속도(목표속도)까지 가속 후 연산부(19)가 도 7b와 같은 연산과정을 수행하여 회전자 자극을 추정하게 된다.

운행 제어장치(11)는 자극추정모드에서 소정의 시간동안 또는 기 설정된 임의의 시간동안 동기 전동기(18)를 일정 방향으로 구동하기 위한 제어명령을 출력한다. 여기서 구동주파수는이다.

원하는 구동주파수로 동기 전동기(18)를 구동하기 위하여 sin값과 cos값을 연산해야 하는데, 이에 필요한 각 θ는 적분기(15A)에서 상기 구동주파수를 적분하여 구하고, 이렇게 구한 각 θ를 이용하여와를 구한다. 이와 함께 좌표변환기(15B)에서는 상기와 같이 구한와를 이용하여 여자전류 성분와 토오크전류 성분를 생성하게 되는데, 이것이 실제 동기 전동기(18)의 전류지령치이다.

또한, 3상/2상변환기(15C)에서는 상기 동기 전동기(18)에 흐르는 실제의 3상 전류를 전류검출기를 통해 전달받아 2상 전류 즉, 여자전류 성분인와 토오크전류 성분인로 변환한다.

감산기(15D),(15E)에서는 상기와 같은 과정을 통해 각기 변환된 전류,의 차를 구하여 출력하게 되고, 비례적분 제어기(15F)에서는 그 감산기(15D),(15E)의 출력 전류를 비례적분하여 동기 전동기(18)의 구동전압을 출력하게 되는데, 이들이 2상/3상변환기(15G)를 통해 3상 구동전압으로 변환되어 상기 펄스폭변조신호 발생기(16)측으로 공급되므로 이에 의해 동기 전동기(18)가 일정 속도로 회전하게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 동기 전동기(18)를 일정 속도로 회전시키면서 도 7b와 같은 연산과정을 통해 회전자 자극의 위치를 추정하게 된다.

상기 전류검출기를 통해 입력되는 동기 전동기(18)의 3상전류를 3상/2상변환기(19A)를 통해 2상 전류로 변환한 다음 좌표변환기(19B)를 통해 추정좌표계 로 변환한다. 그리고, 전압지령 연산기(19C)에서는 상기 추정좌표계 를 전동기의 파라메터와 연산처리하여 전압지령을 출력한다.

또한, 구동주파수에 의해 구동되는 동기 전동기(18)의 전압지령,를 좌표변환기(19D)를 이용하여 추정좌표계로 변환한다. 즉, 상기 동기 전동기(18)의 구동전압 지령인와를 추정 좌표계의 주파수 지령인를 상기와 같이 적분하여 얻은 각를 이용하여 계산한 sin값과 cos값을 근거로 좌표변환기(19D)에서 상기와 같이 좌표 변환을 하면 교류 성분이던,는 직류 성분인로 변환된다.

감산기(19E)에서는 상기 두 전압지령의 차값을 계산하고, 그 차값이 이득조정기(19F)를 통해 감산기(19G)에 공급되어 추정 좌표계의 주파수 지령으로부터 감산 처리된 후 그 감산 결과값이 비례적분 제어기(19H)에 의해 적분되어 그에 따른 추정 좌표계의 주파수 지령가 출력된다. 상기 감산기(19E)에서의 차값이 0이 아닌 경우, 0이 되도록 상기 비례적분 제어기(19H)에서 출력되는 추정주파수 지령를 조정하여 회전자 자극의 위치를 구하게 된다.

즉, 상기 좌표변환기(19D)를 통해 변환된 구동전압중를 이용하여 회전자 자극의 위치와 추정 좌표계의각의 위치가 얼만큼 틀어져 있는지 계산하게 된다. 이론적으로 볼 때, 벡터 제어시 동기 전동기(18)의 전압 지령은 전동기의 제 정수에 인가되는 전류치를 이용하여 계산할 수 있고, 만일 계산한 전압 지령과 실제로 변환한 전압 지령에 차이가 발생되면 이는 회전자 자극의 위치와 추정 좌표계의 θ각의 위치가 다르다는 것을 의미한다. 회전자 자극의 위치와 추정 좌표계의 θ각의 위치가 동일하다면 동기 전동기(18)의 제 정수를 근거로 계산한 전압값과 실제 동기 전동기(18)로 공급되는 전압값이 동일해야 한다. 이것이 동일하지 않을 때, 추정 좌표계의 주파수 지령를 가감하여 그 두 전압의 값이 동일해 지도록 하는데, 이렇게 하여 두 전압의 값이 동일해 질 때 추정 좌표계의 θ각의 위치가 바로 회전자 자극의 위치가 된다.

한편, 감산기(22)에서는 상기 연산부(19)에서 상기와 같은 과정을 통해 획득한 각와 위치검출기 신호입력부(21)에서 읽은 각 θ를 비교함으로써 위치검출기(20)가 회전자 자극의 위치와 얼마나 차이가 나는지 알 수 있게 되며, 그 차값이 각도차이 기억부(23)에 저장된다.

이와 함께, 상기의 전압 계산에 사용되는 동기 전동기(18)의 제 정수, 특히 고정자 저항값은 일반적으로 다른 정수들(예: 동기 인덕턴스, 역기전력 상수)에 비해서 오차가 많이 발생하는 요소이기 때문에 이 오차에 의해 상기 전압지령 연산기(19C)에서 전동기 파라메터를 이용하여 전압지령을 연산할 때 오차가 발생할 수 있다.

따라서, 이러한 오차 발생을 방지하기 위하여 도 9에서와 같이, 자극위치 추정모드에서 상 방향과 하 방향으로 카를 운행하면서 상 방향 주행시 얻은 각도 값과 하 방향 주행시 얻은 각도 값을 서로 더함으로써 고정자 값을 잘못 알고 있는 경우의 오차발생 방지할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 엘리베이터 초기 설치시나 기 설치된 엘리베이터에서 위치 검출기 교체 시, 별도의 기계적인 작업이나 기계적인 혹은 전기적인 장치를 사용하지 않고 엘리베이터를 상 하로 운전하면서 일련의 자극위치 추정과정에 의해 위치 검출기 신호발생 위치와 회전자 자극 위치의 차이가 보상되게 함으로써 작업능률이 향상되고 원가가 절감되는 효과가 있다.

Claims

동기 전동기를 채용한 엘리베이터에 있어서, 자극위치 추정모드에서 위치검출기의 출력신호와 관계 없이 상기 동기 전동기를 일정한 회전속도로 구동시키기 위한 전압을 발생하는 구동수단과; 자극위치 추정모드에서 상기 구동수단에 의해 일정 속도로 구동되는 동기 전동기의 전류, 전압지령을 추정좌표계로 변환하고, 이를 이용하여 회전자 자극의 각을 추정하는 추정수단과; 상기 추정수단에 의해 추정된 회전자 자극의 각과 위치검출기 각의 차이를 참조하여 동기 전동기의 벡터제어를 수행하는 제어수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 동기 전동기의 자극위치 검출장치.
제1항에 있어서, 구동수단은 상기 동기 전동기를 구동하기 위한 전류지령의 절대치와 그의 구동주파수를 근거로 연산되는 각도를 이용하여 그 동기 전동기의 구동전류 지령을 생성하는 좌표변환기(15B)와; 전류 검출기를 통해 검출된 상기 동기 전동기의 3상 전류를 2상 전류로 변환하는 3상/2상변환기(15C)와; 상기 3상/2상변환기(15C)에 의해 변환된 실제 전류치를 근거로 피드백 제어를 수행하는 비례적분 제어기(15F)와; 상기 비례적분 제어기(15F)에서 출력되는 2상의 전압지령을 3상의 전압지령으로 변환하여 펄스폭변조신호 발생기측으로 출력하는 2상/3상변환기(15G)로 구성한 것을 특징으로 하는 동기 전동기의 자극위치 검출장치.
제1항에 있어서, 추정수단은 전류 검출기를 통해 검출된 상기 동기 전동기의 3상 전류를 2상 전류로 변환하는 3상/2상변환기(19A)와; 적분기(19I)에서 출력되는 각도 값을 이용하여 상기 3상/2상변환기(19A)의 출력 전류를 추정 좌표계로 변환하는 좌표변환기(19B)와; 상기 좌표변환기(19B)에 의한 추정 좌표계를 상기 동기 전동기의 파라메터와 연산처리하여 그에 따른 전압지령을 출력하는 전압지령 연산기(19C)와; 소정의 구동주파수에 의해 구동되는 상기 동기 전동기의 전압지령을 적분기(19I)에서 출력되는 각도 값을 이용하여 추정 좌표계로 변환하는 좌표변환기(19D)와; 상기 전압지령 연산기(19C) 및 상기 좌표변환기(19D)에서 각기 출력되는 전압지령 값의 차를 구하는 감산기(19E)와; 상기 감산기(19E)의 차값에 대한 이득을 조정하는 이득조정기(19F)와; 상기 추정 좌표계의 주파수 지령 값에서 상기 이득조정기(19F)의 출력 값을 감산하는 감산기(19G)와; 상기 감산기(19G)의 출력값을 비례적분하여 추정 좌표계의 주파수 지령값을 출력하는 비례적분 제어기(19H)와; 상기 비례적분 제어기(19H)에서 출력되는 추정 좌표계의 주파수 지령값을 적분하여 그에 따른 sin값과 cos값을 상기 좌표변환기(19B),(19D)측으로 출력하는 적분기(19I)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 동기 전동기의 자극위치 검출장치.
제1항에 있어서, 추정수단은 상기 동기 전동기의 제 정수에 의한 영향을 없애기 위하여, 엘리베이터를 정·역방향으로 운행하면서 상 방향 주행시 얻은 각도 값과 하 방향 주행시 얻은 각도 값을 서로 더하는 수단을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 동기 전동기의 자극위치 검출장치.