KR100354775B1 - 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치 - Google Patents

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    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08—Reluctance motors

Abstract

본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치는, 동기 릴럭턴스 모터에 인가되는 전압을 검출하기 위한 전압 검출기; 상기 전압 검출기에 의해 검출된 3상 전압을 입력받아 2상의 등가 전압으로 변환하여 출력하는 제1 위상 변환기; 상기 동기 릴럭턴스 모터에 인가되는 전류를 검출하기 위한 전류 검출기; 상기 전류 검출기에 의해 검출된 3상 전류를 2상의 등가 전류로 변환하여 출력하는 제2 위상 변환기; 상기 제1 위상 변환기로부터의 출력전압을 입력받아 회전자 속도를 연산하는 회전자 속도 연산기; 상기 회전자 속도 연산기의 출력신호를 입력받아 상기 동기 릴럭턴스 모터의 회전 속도에 따라 정 토오크 영역과 정 출력 영역을 구별하여 출력하는 자속 지령발생기; 상기 자속 지령발생기의 출력값과 상기 제2 위상 변환기의 출력값과의 편차를 입력받아 자속을 제어하는 자속 제어기; 상기 회전자 속도 연산기의 출력신호를 입력받아 좌표변환을 위하여 자속각을 연산하는 자속각 연산기; 외부로부터 입력되는 속도 지령치와 상기 회전자 속도 연산기의 출력치와의 편차를 입력받아 토오크 전류 지령치를 발생하는 속도 제어기; 상기 토오크 전류 지령치와 상기 제2 위상 변환기로부터의 토오크분 전류치와의 편차를 입력받아 토오크분 전압 지령치와 자속분 전압 지령치를 각각 출력하는 전류 제어기; 상기 전류 제어기로부터 출력되는 2상 전압 지령치를 3상 전압으로 변환하여 출력하는 전압 발생기; 및 상기 전압 발생기로부터 출력되는 3상 전압을 입력받아 펄스 폭 변조하고, 그 변조된 전압을 상기 동기 릴럭턴스 모터에 인가하는 인버터를 포함한다.

Description

동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치{Speed control apparatus of a synchronous reluctance motor}
본 발명은 동기 릴럭턴스 모터(synchronous reluctance motor)의 속도 제어장치에 관한 것으로서, 특히 회전자의 위치검출을 위한 센서를 사용하지 않고, 부하의 변화에 대하여 정밀하게 회전 속도를 제어할 수 있는 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 동기 모터는 교류 모터의 일종으로서, 일정 주파수하에서는 부하와는 관계없이 정해진 속도, 즉 동기 속도로 회전하는 정속도 모터이다. 특히, 동기 릴럭턴스 모터에 있어서, 토오크 발생은 릴럭턴스 성분에 의해 발생되며, 순수하게 릴럭턴스 토오크에 의해 회전자가 회전하게 된다.
도 1은 종래의 3상 동기 릴럭턴스 모터의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 3상 동기 릴럭턴스 모터(100)는 인가된 교류 전원에 의해 회전 자계를 형성하는 고정자(101)와, 그 고정자(101)의 내부에 위치되어 고정자(101)에 의해 형성된 회전 자계에 의해 회전하는 회전자(102)를 구비한다.
상기, 회전자(102)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상호 90°의 간격으로 분할된 4개의 영역이 마련되고, 그 4개의 영역 각각에는 대향하는 영역끼리 대칭적으로 홈(102h)이 형성되어 있다. 여기서, 이 홈(102h)은 d축과 q축 방향의 릴럭턴스의 차를 크게 하여 릴럭턴스 토오크를 발생시켜 회전자를 회전시키기 위한 것이다. 도 2에서 참조 부호 102f는 고정자(101)에 의해 발생된 자계에 따른 자속의 흐름을 나타낸 것이다.
도 3은 종래의 3상 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치의 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 3상 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치는 주제어부(미도시)로부터의 속도지령치와 회전자 위치검출기(309)로부터 검출된 3상 동기 릴럭턴스 모터(310)의 속도와의 편차를 입력받아 회전자의 속도를 제어하는 속도 제어기(301)와, 회전자 위치검출기(309)로부터의 출력신호를 입력받아 자속 지령을 발생하는 자속 지령 발생기(305)와, 회전자 위치검출기(309)로부터의 출력신호를 입력받아 회전자의 자속각을 연산하는 자속각 연산기(307)와, 자속각 연산기(307)로부터의 출력신호를 이용하여 동기 릴럭턴스 전동기(310)에 입력되는 3상의 전류를 q축 및 d축의 2상으로 좌표 변환하여 출력하는 좌표변환기(308)와, 상기 자속 지령 발생기(305)의 출력신호와 좌표변환기(308)의 출력신호의 편차를 입력받아 자속분 전류를 제어하는 자속 제어기(306)와, 상기 속도 제어기(301)의 출력신호와 좌표변환기(308)의 출력신호의 편차와 상기 자속 제어기(306)의 출력신호를 입력받아 토오크분 전압지령치와 자속분 전압지령치를 생성하는 전류제어기(302)와, 전류제어기(302)로부터 출력된 토오크분 전압지령치와 자속분 전압지령치, 그리고 상기 자속각 연산기(307)로부터 입력받은 신호를 이용하여 3상 전압지령치를 출력하는 전압발생기(303)와, 전압발생기(303)로부터의 3상 전압지령치를 입력받아 그에 상응하는 교류 전압을 3상 동기 릴럭턴스 전동기(310)에 공급하는 인버터(304)로 구성된다.
이상과 같은 구성을 갖는 종래 3상 동기 릴럭턴스 전동기의 속도 제어장치에 있어서, 속도 제어기(301)는, 주제어부(미도시)로부터 입력받은 속도지령값과 회전자 위치 검출기(309)로부터 피드백(feedback) 입력되는 동기 릴럭턴스 전동기(310)의 속도값과의 편차를 입력받아 회전좌표계 q축의 토오크분 전류지령치를 출력한다. 그리고, 자속 지령 발생기(305)는 정토오크 영역과 정출력 영역을 구별하여 회전좌표계 d축의 자속분 전류지령치를 출력한다. 그러면, 자속 제어기(306)는 상기 자속 지령 발생기(305)로부터의 자속분 전류지령치와 좌표변환기(308)로부터의 2상 변환된 자속분 전류치의 편차를 입력받아 자속분 전류를 제어한다. 또한, 자속각 연산기(307)는 회전자 위치검출기(309)로부터의 출력신호를 입력받아회전자의 자속각(θ)을 연산하여 출력하고, 좌표변환기(308)는 그 자속각(θ)을 이용하여 동기 릴럭턴스 전동기(310)에 입력되는 3상의 전류를 q축 및 d축의 2상으로 좌표 변환하여 출력한다.
한편, 전류 제어기(302)는 토오크분 전류지령치와 자속분 전류지령치를 입력받아 토오크분 전압지령치와, 자속분 전압지령치를 각각 생성한다. 그러면, 전압 발생기(303)는 전류 제어기(302)로부터 입력받은 토오크분 전압지령치와, 자속분 전압지령치및 자속각 연산기(307)로부터 입력받은 자속각 θ를 이용하여 3상 전압지령치 Vas, Vbs, Vcs를 출력한다. 그에 따라 인버터(304)는 동기 릴럭턴스 전동기(310)에 상기 전압지령치에 대응하는 전압을 인가한다.
그런데, 이상과 같은 종래의 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치에 의한 속도 제어방식은, 회전자의 위치 정보를 알기 위하여 상기 회전자 위치검출기(309)로서 엔코더(encoder)나 홀 소자(hall IC)와 같은 센서를 이용하였다. 그러나, 냉장고나 에어컨의 압축기 내부에는 그와 같은 센서를 적용하는데 여러 가지 기술적인 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 회전자의 위치검출을 위해 별도의 센서를 사용하지 않고, 동기 릴럭턴스 모터의 각 상에 흐르는 전류 및 전압만을 검출하여 동기 릴럭턴스 모터의 속도를 제어할 수 있는 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 동기 릴럭턴스 모터의 구조도.
도 2는 도 1에 보인 동기 릴럭턴스 모터의 회전자의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 3은 종래의 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치의 블록 구성도.
도 5는 도 4의 속도 제어장치에서의 회전자 속도 연산기의 블록 구성도.
도 6은 일반적인 동기 릴럭턴스 모터의 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프.
도 7은 일반적인 동기 릴럭턴스 모터의 전압 및 전류의 벡터 변화를 나타낸 그래프.
도 8은 일반적인 동기 릴럭턴스 모터의 전류에 따른 인덕턴스 변화를 나타낸 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
301,401...속도 제어기 302,402...전류 제어기
303,403...전압 발생기 304,404...인버터
305,405...자속지령 발생기 306,406...자속 제어기
307,407...자속각 연산기 308...좌표변환기
309...회전자 위치 검출기 310,413...동기 릴럭턴스 모터
408...제2 위상 변환기 409...전류검출기
410...회전자 속도 연산기 411...제1 위상 변환기
412...전압검출기 501...유기전압 연산기
502...여자전류 연산기 503...유기전압 추정 연산기
504...여자전류 추정 연산기 505...제1 비례-적분 제어기
506...제2 비례-적분 제어기
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치는,동기 릴럭턴스 모터에 인가되는 전압을 검출하기 위한 전압 검출기;상기 전압 검출기에 의해 검출된 3상 전압을 입력받아 2상의 등가 전압으로 변환하여 출력하는 제1 위상 변환기;상기 동기 릴럭턴스 모터에 인가되는 전류를 검출하기 위한 전류 검출기;상기 전류 검출기에 의해 검출된 3상 전류를 2상의 등가 전류로 변환하여 출력하는 제2 위상 변환기;상기 제1 위상 변환기로부터의 출력전압을 입력받아 회전자 속도를 연산하는 회전자 속도 연산기;상기 회전자 속도 연산기의 출력신호를 입력받아 상기 동기 릴럭턴스 모터의 회전 속도에 따라 정 토오크 영역과 정 출력 영역을 구별하여 출력하는 자속 지령발생기;상기 자속 지령발생기의 출력값과 상기 제2 위상 변환기의 출력값과의 편차를 입력받아 자속을 제어하는 자속 제어기;상기 회전자 속도 연산기의 출력신호를 입력받아 좌표변환을 위하여 자속각을 연산하는 자속각 연산기;외부로부터 입력되는 속도 지령치와 상기 회전자 속도 연산기의 출력치와의 편차를 입력받아 토오크 전류 지령치를 발생하는 속도 제어기;상기 토오크 전류 지령치와 상기 제2 위상 변환기로부터의 토오크분 전류치와의 편차를 입력받아 토오크분 전압 지령치와 자속분 전압 지령치를 각각 출력하는 전류 제어기;상기 전류 제어기로부터 출력되는 2상 전압 지령치를 3상 전압으로 변환하여 출력하는 전압 발생기; 및
상기 전압 발생기로부터 출력되는 3상 전압을 입력받아 펄스 폭 변조하고, 그 변조된 전압을 상기 동기 릴럭턴스 모터에 인가하는 인버터를 포함하는 것을 특징이 있다.
여기서, 바람직하게 상기 회전자 속도 연산기는
상기 제1,제2 위상 변환기로부터의 출력을 입력받아 모터의 실제 유기전압을 계산하는 유기전압 연산기;
상기 제1,제2 위상 변환기로부터의 출력을 입력받아 모터의 여자전류를 계산하는 여자전류 연산기;
상기 제2 위상 변환기로부터의 출력을 입력받아 모터의 유기전압을 추정하는유기전압 추정 연산기;
상기 유기전압 추정 연산기로부터의 출력을 입력받아 여자전류를 추정하는 여자전류 추정 연산기;
상기 유기전압 연산기의 출력치와 유기전압 추정 연산기의 출력치와의 편차를 입력받아 비례-적분 제어하는 제1 비례-적분 제어기; 및
상기 여자전류 연산기의 출력치와 여자전류 추정 연산기의 출력치와의 편차를 입력받아 비례-적분 제어하는 제2 비례-적분 제어기로 구성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치의 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치는 동기 릴럭턴스 모터(413)에 인가되는 전압을 검출하기 위한 전압 검출기(412)와, 그 전압 검출기(412)에 의해 검출된 3상 전압을 입력받아 2상의 등가 전압으로 변환하여 출력하는 제1 위상 변환기(411)와, 상기 동기 릴럭턴스 모터(413)에 인가되는 전류를 검출하기 위한 전류 검출기(409)와, 그 전류 검출기(409)에 의해 검출된 3상 전류를 2상의 등가 전류로 변환하여 출력하는 제2 위상 변환기(408)와, 상기 제1 위상 변환기(411)로부터의 출력전압을 입력받아 회전자 속도를 연산하는 회전자 속도 연산기(410)와, 외부로부터 입력되는 속도 지령치()와 상기 회전자 속도 연산기(410)의 출력치()와의 편차를 입력받아 토오크 전류 지령치()를 발생하는 속도 제어기(401)와, 상기 회전자 속도 연산기(410)의 출력신호를 입력받아 상기 동기 릴럭턴스 모터(413)의 회전 속도에 따라 정 토오크 영역과 정 출력 영역을 구별하여 출력하는 자속 지령발생기(405)와, 그 자속 지령발생기(405)의 출력값 ()과 상기 제2 위상 변환기(408)로부터의 자속분 전류값()과의 편차를 입력받아 자속을 제어하는 자속 제어기(406)와, 상기 회전자 속도 연산기(410)의 출력신호를 입력받아 좌표변환을 위하여 자속각을 연산하는 자속각 연산기(407)와, 상기 토오크 전류 지령치()와 상기 제2 위상 변환기(408)로부터의 토오크분 전류치 ()와의 편차 및 상기 자속 제어기(406)로부터의 출력신호를 입력받아 토오크분 전압 지령치()와 자속분 전압 지령치()를 각각 출력하는 전류 제어기(402)와, 그 전류 제어기(402)로부터 출력되는 2상 전압 지령치(,)를 3상 전압으로 변환하여 출력하는 전압 발생기(403) 및 그 전압 발생기(403)로부터 출력되는 3상 전압(,,)을 입력받아 펄스 폭 변조하고, 그 변조된 전압을 상기 동기 릴럭턴스 모터(413)에 인가하는 인버터(404)를 구비한다.
여기서, 상기 회전자 속도 연산기(410)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1,제2 위상 변환기(411)(408)로부터의 출력을 입력받아 모터(413)의 실제 유기전압을 계산하는 유기전압 연산기(501)와, 상기 제1,제2 위상 변환기(411)(408)로부터의 출력을 입력받아 모터(413)의 여자전류를 계산하는 여자전류 연산기(502)와, 상기 제2 위상 변환기(408)로부터의 출력을 입력받아 모터(413)의 유기전압을 추정하는 유기전압 추정 연산기(503)와, 그 유기전압 추정 연산기(503)로부터의 출력을 입력받아 여자전류를 추정하는 여자전류 추정 연산기(504)와, 상기 유기전압 연산기(501)의 출력치와 유기전압 추정 연산기(503)의 출력치와의 편차를 입력받아 비례-적분 제어하는 제1 비례-적분 제어기(505) 및 상기 여자전류 연산기(502)의 출력치와 여자전류 추정 연산기(504)의 출력치와의 편차를 입력받아 비례-적분 제어하는 제2 비례-적분 제어기(506)로 구성된다.
이하, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치의 동작에 대해 도 4 내지 도 8을 참조하면서 설명해 보기로 한다.
속도 제어기(401)는, 주제어부(미도시)로부터 시스템에 입력된 속도 지령치 ()와 회전자 속도 연산기(410)로부터 피드백(feedback) 입력되는 동기 릴럭턴스 모터(413)의 추정속도값()과의 편차를 입력받아 회전좌표계 q축의 토오크분 전류지령치를 출력한다. 그리고, 자속 지령 발생기(405)는 상기 추정속도값()을 입력받아 정토오크 영역과 정출력 영역을 구별하여 회전좌표계 d축의 자속분 전류지령치를 출력한다. 그러면, 자속 제어기(406)는 상기 자속 지령 발생기(405)로부터의 자속분 전류지령치와 제2 위상 변환기(408)로부터의 2상 변환된 자속분 전류치의 편차를 입력받아 자속분 전류를 제어한다. 또한, 자속각 연산기(407)는 회전자 속도 연산기(410)로부터의 출력신호()를 입력받아 회전자의 자속각을 연산하여 출력하고, 제1,제2 위상 변환기(411)(408)는 그 자속각()을 이용하여 동기 릴럭턴스 모터(413)로부터 검출된 3상의 전압 및 전류를 q축 및 d축의 2상으로 좌표 변환하여 각각 출력한다.
회전자 속도 연산기(410) 내의 유기전압 연산기(501)는 상기 제1,제2 위상 변환기(411)(408)에 의해 변환된 전압 및 전류(Vds, Vqs, ids, iqs)를 입력받아 모터(413)의 실제 유기전압을 계산한다. 이때, 유기전압(em)은 아래의 수학식 1을 이용하여 구한다.
emdq = Vsdq = rs.isdq
여기서, emdq, Vsdq, isdq는 d축,q축의 유기전압, 모터 입력 전압, 입력 전류를 각각 나타낸다.
유기전압 연산기(501)의 출력(em)과 유기전압 추정 연산기(503)의 출력 ()의 편차(em -)는 모터의 속도를 추정하기 위하여, 제1 비례-적분 제어기 (505)에 입력되며, 제1 비례-적분 제어기(505)는 그 입력받은 편차(em -)를 바탕으로 비례-적분 제어를 수행하여 모터의 추정속도()를 출력한다. 그러면, 전술한 바와 같이, 속도 제어기(401)는, 속도 지령치()와 그 추정속도값()과의 편차를 입력받아 회전좌표계 q축의 토오크분 전류지령치를 출력하는 것이다.
한편, 모터(413)의 부하에 따라 입력 전류에 따른 인덕턴스(Ld,Lq)의 변화는 도 8과 같이 되는 바, 전류에 따라 인덕턴스의 값이 다르게 나타남을 알 수 있다. 따라서, 작은 부하와 큰 부하와의 인덕턴스의 차가 크므로 부하에 따른 인덕턴스에 대한 보상이 필요하다. 이를 위해 여자전류 연산기(502)의 출력(im)과 여자 전류 추정 연산기(504)의 출력()과의 편차(,im-)를 제2 비례-적분 제어기(506)에 입력시키며, 제2 비례-적분 제어기(506)에서 출력된 값은 유기전압 추정 연산기 (503)에 입력되어 부하에 따른 보상을 한다.
전류 제어기(402)는 상기 토오크분 전류지령치와 상기 제2 위상 변환기(408)로부터의 토오크분 전류치와의 편차 및 상기 자속 제어기(406)로부터의 출력신호를 입력받아 토오크분 전압 지령치와 자속분 전압 지령치를 각각 생성한다. 그러면, 전압 발생기(403)는 전류 제어기(402)로부터 입력받은 토오크분 전압지령치와, 자속분 전압지령치및 자속각 연산기(407)로부터 입력받은 자속각를 이용하여 3상 전압지령치,,를 출력한다. 그에 따라 인버터 (404)는 전압 발생기(403)로부터 출력되는 3상 전압(,,)을 입력받아 펄스 폭 변조하고, 그 변조된 전압을 상기 동기 릴럭턴스 모터(413)에 인가한다.
한편, 이렇게 하여 동기 릴럭턴스 모터(413)의 회전자가 회전 할 때, 모터 (413)의 인덕턴스의 변화량은 도 6에 도시된 바와 같은 특성을 갖게 되는 바, 회전 각도에 따라 인덕턴스의 변화가 있음을 알 수 있다. 따라서, 인덕턴스의 변화를 모터의 고정자 입력 전압과 전류를 검출하여 계산했을 경우에, 회전자의 위치를 알 수 있고, 그 계산된 양을 이용하면, 회전자의 속도를 제어할 수 있다.
도 7은 회전자의 위치와 전압, 전류의 관계를 벡터로 표시한 그래프이다.
도 7의 벡터도와 관련하여 동기 릴럭턴스 모터의 전압을 수식으로 표현하면 아래의 수학식 2 및 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
여기에서 Vds, Vqs는 d축,q축의 고정자 전압, rs는 고정자 저항, ids 및 iq s는 d축, q축의 고정자 전류, λds, λqs는 d축,q축의 자속,는 모터의 회전자 속도이다. 여기서, λds = Ldis, λqs = Lqis 이므로, 전압, 전류를 검출하여, d축,q축의 인덕턴스 Ld,Lq를 계산 할 수 있다. 또한, 이 계산된 양의 변화는 도 2의 모터의 회전자의 위치에 따라 변화하므로 인덕턴스를 실시간으로 계산하면, 회전자의 위치에 대한 정보를 알 수 있다.
그리고, 인덕턴스의 변화를 이용하여, 회전자의 속도()의 추정치()를 계산 할 수 있으며, 이 추정된 속도()를 속도 지령치()와 비교하여 모터의 속도를 제어할 수 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치는, 동기 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치 검출용 센서(encoder, hall IC등)를 사용함없이, 모터의 입력 전압 및 전류만을 검출하여 모터의 회전 속도 및 토오크를 제어하고, 부하에 따른 제어 정밀도를 높이기 위하여 인덕턴스의 계산으로 이에 따른 보상을 수행하므로, 냉장고, 에어컨의 컴프레서와 같은 회전자의 위치 검출을 하기 힘든 곳에서의 모터의 회전 속도를 한층 정밀하게 제어할 수 있다.

Claims (3)

  1. 동기 릴럭턴스 모터에 인가되는 전압을 검출하기 위한 전압 검출기;
    상기 전압 검출기에 의해 검출된 3상 전압을 입력받아 2상의 등가 전압으로 변환하여 출력하는 제1 위상 변환기;
    상기 동기 릴럭턴스 모터에 인가되는 전류를 검출하기 위한 전류 검출기;
    상기 전류 검출기에 의해 검출된 3상 전류를 2상의 등가 전류로 변환하여 출력하는 제2 위상 변환기;
    상기 제1 위상 변환기로부터의 출력전압을 입력받아 회전자 속도를 연산하는 회전자 속도 연산기;
    상기 회전자 속도 연산기의 출력신호를 입력받아 상기 동기 릴럭턴스 모터의 회전 속도에 따라 정 토오크 영역과 정 출력 영역을 구별하여 출력하는 자속 지령발생기;
    상기 자속 지령발생기의 출력값과 상기 제2 위상 변환기의 출력값과의 편차를 입력받아 자속을 제어하는 자속 제어기;
    상기 회전자 속도 연산기의 출력신호를 입력받아 좌표변환을 위하여 자속각을 연산하는 자속각 연산기;
    외부로부터 입력되는 속도 지령치와 상기 회전자 속도 연산기의 출력치와의 편차를 입력받아 토오크 전류 지령치를 발생하는 속도 제어기;
    상기 토오크 전류 지령치와 상기 제2 위상 변환기로부터의 토오크분 전류치와의 편차를 입력받아 토오크분 전압 지령치와 자속분 전압 지령치를 각각 출력하는 전류 제어기;
    상기 전류 제어기로부터 출력되는 2상 전압 지령치를 3상 전압으로 변환하여 출력하는 전압 발생기; 및
    상기 전압 발생기로부터 출력되는 3상 전압을 입력받아 펄스 폭 변조하고, 그 변조된 전압을 상기 동기 릴럭턴스 모터에 인가하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1,제2 위상 변환기로부터의 출력을 입력받아 모터의 실제 유기전압을 계산하는 유기전압 연산기;
    상기 제1,제2 위상 변환기로부터의 출력을 입력받아 모터의 여자전류를 계산하는 여자전류 연산기;
    상기 제2 위상 변환기로부터의 출력을 입력받아 모터의 유기전압을 추정하는유기전압 추정 연산기;
    상기 유기전압 추정 연산기로부터의 출력을 입력받아 여자전류를 추정하는 여자전류 추정 연산기;
    상기 유기전압 연산기의 출력치와 유기전압 추정 연산기의 출력치와의 편차를 입력받아 비례-적분 제어하는 제1 비례-적분 제어기; 및
    상기 여자전류 연산기의 출력치와 여자전류 추정 연산기의 출력치와의 편차를 입력받아 비례-적분 제어하는 제2 비례-적분 제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어장치.
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Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3979561B2 (ja) * 2000-08-30 2007-09-19 株式会社日立製作所 交流電動機の駆動システム
KR100374832B1 (ko) 2000-10-19 2003-03-04 엘지전자 주식회사 동기 릴럭턴스 모터의 속도 제어 장치
CN1290252C (zh) * 2000-11-09 2006-12-13 大金工业株式会社 同步电机控制方法及其装置
JP4672236B2 (ja) * 2001-04-24 2011-04-20 三菱電機株式会社 同期電動機の制御装置
JP3818086B2 (ja) * 2001-06-01 2006-09-06 株式会社日立製作所 同期モータの駆動装置
KR100421373B1 (ko) * 2001-06-20 2004-03-06 엘지전자 주식회사 동기 릴럭턴스 모터의 회전 속도 제어장치
US6595757B2 (en) * 2001-11-27 2003-07-22 Kuei-Hsien Shen Air compressor control system
US6683428B2 (en) * 2002-01-30 2004-01-27 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling torque in a rotational sensorless induction motor control system with speed and rotor flux estimation
WO2003081765A1 (fr) * 2002-03-22 2003-10-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de commande d'un moteur a reluctance synchrone
US6838778B1 (en) 2002-05-24 2005-01-04 Hamilton Sundstrand Corporation Integrated starter generator drive having selective torque converter and constant speed transmission for aircraft having a constant frequency electrical system
US6838779B1 (en) * 2002-06-24 2005-01-04 Hamilton Sundstrand Corporation Aircraft starter generator for variable frequency (vf) electrical system
US6809496B2 (en) * 2002-09-16 2004-10-26 Honeywell International Inc. Position sensor emulator for a synchronous motor/generator
FI113423B (fi) * 2003-02-27 2004-04-15 Kone Corp Menetelmä ja laitteisto hissimoottorin roottorikulman säätämiseksi
US6943524B2 (en) * 2003-12-09 2005-09-13 A. O. Smith Corporation Switched reluctance motor regulation
US7193383B2 (en) * 2005-07-06 2007-03-20 Honeywell International, Inc. Enhanced floating reference frame controller for sensorless control of synchronous machines
KR101082570B1 (ko) * 2006-01-24 2011-11-10 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법
US7895003B2 (en) 2007-10-05 2011-02-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Vibration protection in a variable speed compressor
US8950206B2 (en) 2007-10-05 2015-02-10 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor assembly having electronics cooling system and method
US9541907B2 (en) * 2007-10-08 2017-01-10 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for calibrating parameters for a refrigeration system with a variable speed compressor
US20090092501A1 (en) * 2007-10-08 2009-04-09 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor protection system and method
US8539786B2 (en) 2007-10-08 2013-09-24 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for monitoring overheat of a compressor
US8448459B2 (en) * 2007-10-08 2013-05-28 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for evaluating parameters for a refrigeration system with a variable speed compressor
US8418483B2 (en) * 2007-10-08 2013-04-16 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for calculating parameters for a refrigeration system with a variable speed compressor
US8459053B2 (en) 2007-10-08 2013-06-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Variable speed compressor protection system and method
US20090092502A1 (en) * 2007-10-08 2009-04-09 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having a power factor correction system and method
JP2009232498A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Sanyo Electric Co Ltd モータ制御装置
JP5332301B2 (ja) * 2008-05-12 2013-11-06 富士電機株式会社 永久磁石形同期電動機の制御装置
US8286439B2 (en) * 2008-10-03 2012-10-16 Johnson Control Technology Company Variable speed drive for permanent magnet motor
JP5559504B2 (ja) * 2009-09-30 2014-07-23 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー モータ駆動制御回路
CN102361431B (zh) * 2011-10-19 2013-10-30 安徽鑫龙电器股份有限公司 一种双速电机控制器及其控制方法
US8912743B2 (en) * 2011-11-01 2014-12-16 Simmonds Precision Products, Inc. Apparatus and method of determining rotor position in a salient-type motor
GB2503040B (en) * 2012-06-15 2020-05-06 Danfoss Drives As Variable torque angle for electric motor
GB2503039B (en) * 2012-06-15 2020-05-27 Danfoss Drives As Method for controlling a synchronous reluctance electric motor
KR101394556B1 (ko) * 2013-02-27 2014-05-14 창원대학교 산학협력단 영구자석 동기전동기의 회전자 위치센서 고장검출 장치 및 그 방법
KR101438638B1 (ko) * 2013-08-14 2014-09-05 현대자동차 주식회사 모터를 구비한 차량의 제어장치 및 제어방법
CN103825516B (zh) * 2013-12-31 2016-07-06 清华大学 一种同步电机的复合控制器
CN104467568B (zh) * 2014-12-15 2017-02-22 中国矿业大学 一种开关磁阻电机制动转矩闭环控制系统及方法
EP3252941B1 (en) * 2015-01-28 2021-06-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Inverter control apparatus and motor driving system
US10189136B2 (en) * 2015-09-01 2019-01-29 Jpw Industries Inc. Power tool with digital variable reluctance motor control
JP6847269B2 (ja) 2018-01-12 2021-03-24 三菱電機株式会社 回転機の制御装置
CN108306574A (zh) * 2018-01-30 2018-07-20 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种变频器安全工作区计算方法
CN110011574B (zh) * 2019-04-12 2021-02-09 无锡同方聚能控制科技有限公司 一种吸尘器电机减速方法
US11206743B2 (en) 2019-07-25 2021-12-21 Emerson Climate Technolgies, Inc. Electronics enclosure with heat-transfer element
CN112422009A (zh) * 2019-08-23 2021-02-26 广东美的生活电器制造有限公司 电机的控制装置、方法、系统、家用电器及存储介质
CN111969919A (zh) * 2020-06-15 2020-11-20 中国矿业大学 一种基于等效磁路的开关磁阻电机磁通密度计算方法
CN116317791B (zh) * 2023-05-17 2023-08-15 国网山西省电力公司太原供电公司 一种同步磁阻电机无位置传感器电感辨识方法及装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4088934A (en) * 1976-10-04 1978-05-09 General Electric Company Means for stabilizing an a-c electric motor drive system
US4740738A (en) * 1986-09-17 1988-04-26 Westinghouse Electric Corp. Reluctance motor control system and method
US5670854A (en) * 1994-12-14 1997-09-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Control system for an induction motor
JP3401155B2 (ja) * 1997-02-14 2003-04-28 株式会社日立製作所 同期電動機制御装置および電気車
US5936378A (en) * 1997-03-27 1999-08-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor controller
US6078119A (en) * 1997-11-26 2000-06-20 Ebara Corporation Bearingless rotary machine
US6281656B1 (en) * 1998-09-30 2001-08-28 Hitachi, Ltd. Synchronous motor control device electric motor vehicle control device and method of controlling synchronous motor

Also Published As

Publication number Publication date
US6414462B2 (en) 2002-07-02
DE10106404B4 (de) 2012-10-31
KR20010090396A (ko) 2001-10-18
JP3410451B2 (ja) 2003-05-26
JP2001346396A (ja) 2001-12-14
DE10106404A1 (de) 2001-10-04
US20010028236A1 (en) 2001-10-11

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