KR100601055B1

KR100601055B1 - Motor Drive

Info

Publication number: KR100601055B1
Application number: KR1020040022855A
Authority: KR
Inventors: 원준희; 오재윤
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2006-07-19
Also published as: KR20050097656A

Abstract

본 발명은 모터 드라이브에 관한 것으로서, 3상 교류 전원을 사용하는 모터 드라이브에 있어서 모터 드라이브와, 3상 교류 전원의 선간 전압을 감지하는 전원 감지부와, 상기 전원 감지부에서 감지한 전압값 및 모터로 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부에서 감지한 전류값을 이용하여 DC전압을 추정하는 DC전압 추정부로 구성되어, DC링크단측과 제어 전원측과의 절연을 유지하면서 DC링크단측의 추정 전압값과 모터로 유입되는 전류를 이용하여 모터의 회전자의 위치 및 속도를 추정함으로써 모터 드라이브의 안정성을 확보하면서 센서리스 제어의 정밀성 및 안정성을 향상시키는 효과가 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive, comprising: a motor drive in a motor drive using a three-phase alternating current power source, a power sensing unit for sensing a line voltage of a three-phase alternating current power source, a voltage value and a motor detected by the power sensing unit It consists of a DC voltage estimator that estimates the DC voltage by using the current value sensed by the current sensing section for sensing the current applied to the current, and the estimated voltage value of the DC link By estimating the position and speed of the rotor of the motor using the current flowing into the motor, it is effective to secure the stability of the motor drive while improving the precision and stability of the sensorless control.

모터 드라이브, 전원 감지부, 전압 추정부Motor drive, power detector, voltage estimator

Description

Motor Drive

도 1은 일반적인 단상 교류 전원을 사용한 모터 드라이브의 블록도1 is a block diagram of a motor drive using a typical single-phase AC power supply

도 2는 종래 기술에 따른 3상 교류 전원을 사용한 모터 드라이브의 블록도Figure 2 is a block diagram of a motor drive using a three-phase AC power source according to the prior art

도 3은 본 발명에 따른 DC전압 추정부가 포함된 모터 드라이브의 블록도3 is a block diagram of a motor drive including a DC voltage estimator according to the present invention.

도 4는 모터 드라이브의 모터 인가 전류에 따른 DC링크단 전압4 is a DC link voltage according to the motor applied current of the motor drive

도 5는 모터 드라이브의 교류 전압 및 모터 인가 전류에 따른 DC링크단 전압5 is a DC link voltage according to the AC voltage and the motor applied current of the motor drive

도 6은 본 발명에 따른 모터 드라이브의 전원 감지부 블록도6 is a block diagram of a power detector of a motor drive according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

33 : DC링크단 39 : 전류 센싱부33: DC link stage 39: current sensing unit

40 : 전원 감지부 41 : DC 전압 추정부40: power detector 41: DC voltage estimator

본 발명은 모터 드라이브에 관한 것으로서, 특히 3상 교류 전원을 사용하는 모터 드라이브에 있어서 모터 드라이브와, 3상 교류 전원의 선간 전압을 감지하는 전원 감지부와, 상기 전원 감지부에서 감지한 전압값 및 모터로 인가되는 전류값을 감지하는 전류 감지부에서 감지한 전류값을 이용하여 DC전압을 추정하는 DC전압 추정부로 구성되어, 가격적인 부담 없이 DC링크 단측과 제어 전원측이 절연된 구조에서도 DC링크단 전압을 추정하여 센서리스 제어를 구현한 모터 드라이브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive, and more particularly, to a motor drive using a three-phase AC power source, a power detection unit detecting a line voltage of a three-phase AC power source, a voltage value detected by the power detection unit, It consists of a DC voltage estimator that estimates the DC voltage by using the current value sensed by the current sensing unit that senses the current value applied to the motor. The present invention relates to a motor drive implementing sensorless control by estimating voltage.

일반적으로 Compressor와 같이 센서를 취부할 수 없는 구조나 센서 취부에 따른 비용 및 신뢰성 하락 등의 이유로 모터 구동에 있어서 모터의 회전자 위치를 감지하는 수단으로서 센서리스 방식이 적용되고 있다.In general, a sensorless method is used as a means for detecting the rotor position of a motor in driving a motor due to a structure in which a sensor cannot be mounted, such as a compressor, or a decrease in cost and reliability due to mounting of a sensor.

센서리스 방식으로 모터의 회전자의 위치를 검출하는 방법은 DC링크 단 전압과 모터로 유입되는 전류를 측정하여 위치를 추정하며, DC링크 단 전압의 경우에는 일반적으로 저항 분배를 통해서 측정을 하고 있으며, 전류의 경우에는 모터로 흘러 들어가는 전류를 전류 센서등을 통해 이를 측정하고 있다.The sensorless method of detecting the position of the rotor of the motor is estimated by measuring the DC link stage voltage and the current flowing into the motor, and the DC link stage voltage is generally measured by resistance distribution. In the case of current, the current flowing into the motor is measured by the current sensor.

이를 도면을 참조하여 자세히 설명하면 도 1에 도시된 바와 같다.This will be described in detail with reference to the drawings as illustrated in FIG. 1.

모터의 센서리스 제어를 위해 일반적으로 사용되는 모터 드라이브의 구조는 전원을 공급하는 교류 전원부(11), 교류를 정류하여 DC링크단에 직류 전원을 공급하는 정류부(12), 여러개의 커패시터로 이루어져 인버터(14)에 직류 전원을 공급하는 DC링크단(13), 상기 DC링크단으로부터 직류 전원을 공급받아 모터(15)를 구동하는 인버터부(14), 상기 DC링크단으로부터 직류 전원을 공급받아 각 IC의 규격 제어 전원을 공급해주는 SMPS부(16), 그리고 추정된 DC 전압값과 모터 인가 전류로부터 모터의 회전 속도와 회전자 위치를 추정하여 센서리스 제어를 구현하고 상기 인버터(14)를 제어하는 콘트롤러부(17)로 구성된다.The structure of the motor drive that is generally used for sensorless control of the motor is composed of an AC power supply unit 11 for supplying power, a rectifying unit 12 for rectifying AC to supply DC power to the DC link stage, and an inverter composed of several capacitors. DC link stage 13 for supplying DC power to 14, inverter unit 14 for driving the motor 15 by receiving DC power from the DC link terminal, and receiving DC power from the DC link terminal, respectively. An SMPS unit 16 for supplying an IC standard control power supply, and a sensorless control by estimating the rotational speed and the rotor position of the motor from the estimated DC voltage value and the motor applied current to control the inverter 14 It consists of the controller part 17.

상기와 같은 종래의 단상 교류 전원을 사용한 모터 드라이브는 DC링크단의 전압을 저항 분배부(18)에서 측정하고, 모터로 유입되는 전류는 전류 센서 등을 사용하는 전류 센싱부(19)에서 측정하여, 상기 저항 분배부(18)와 전류 센싱부(19)는 측정값에 해당되는 신호를 콘트롤러부(17)로 보내어 상기 콘트롤러부(17)가 모터의 회전자의 속도와 위치등을 추정함으로써 모터의 센서리스 제어 동작을 수행하게 된다.In the conventional motor drive using the single-phase AC power as described above, the voltage of the DC link stage is measured by the resistance distribution unit 18, and the current flowing into the motor is measured by the current sensing unit 19 using a current sensor or the like. The resistance distribution unit 18 and the current sensing unit 19 send a signal corresponding to the measured value to the controller unit 17 so that the controller unit 17 estimates the speed and position of the rotor of the motor. The sensorless control operation is performed.

그러나 모터 드라이브의 용량이 클 경우에는 교류 전원은 일반적으로 3상 교류 전원을 사용하게 되고, 이러한 경우에는 저항 분배에 의한 DC 전압 감지가 불가능하게 되는데, 이러한 종래 기술을 도 2를 참조하여 자세히 설명한다.However, when the capacity of the motor drive is large, the AC power source generally uses a three-phase AC power source. In this case, DC voltage sensing by resistance distribution is impossible. This conventional technology will be described in detail with reference to FIG. 2. .

3상 교류 전원을 사용한 모터 드라이브에 있어서는 3상 전원의 한 상과 중성선을 통해 얻은 단상 교류 전원을 단상 정류부(30)를 통해 얻은 Vdc1을 입력으로 하여 각 IC의 규격 제어 전원을 공급해주는 SMPS(26)가 각 IC에 규격 전원을 공급하게 된다. 그러나 3상 교류 전원을 사용하는 경우에는 안전상의 문제 때문에 DC링크단(23)의 '-'측과 SMPS(26)의 출력측인 제어 전원의 그라운드를 common시킬 수가 없는데 이로 인해 저항 분배에 의한 DC전압 감지가 불가능하게 된다.In a motor drive using a three-phase AC power supply, SMPS (26) which supplies the standard control power of each IC by inputting Vdc1 obtained through the single-phase rectifying unit 30 as the single-phase AC power obtained through one phase and the neutral wire of the three-phase power source. ) Will supply the standard power to each IC. However, when a three-phase AC power supply is used, the ground of the control power supply which is the output side of the SMPS 26 and the '-' side of the DC link stage 23 cannot be common for safety reasons. It becomes impossible to detect.

따라서, DC 전압을 감지하지 않고 센서리스 제어를 구현할 경우, DC링크단 커패시터 용량이나 모터 인가 전류 및 교류 전원 등의 이유로 DC링크단 전압이 변 동할 경우에 콘트롤러부(27)에서의 모터의 회전자 위치 추정의 정밀도가 감소하여, 모터의 센서리스 제어의 안전성 및 성능에 악영향을 미치는 문제점이 발생하게 된다.Therefore, when implementing the sensorless control without detecting the DC voltage, the rotor of the motor in the controller unit 27 when the DC link terminal voltage changes due to the DC link stage capacitor capacity, motor applied current, AC power, etc. The precision of the position estimation is reduced, which causes a problem that adversely affects the safety and performance of the sensorless control of the motor.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, DC링크 단측과 제어 전원측과의 절연을 유지하면서, DC링크 단측의 추정 전압값과 모터로 유입되는 전류를 이용하여 모터의 회전자 위치를 추정함으로써 모터 드라이브의 안정성을 확보하면서 센서리스 제어의 정밀성 및 안전성을 향상시키는 효과가 있는 모터 드라이브를 제공하는데 있다.
The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, while maintaining the insulation between the DC link end side and the control power supply side, the rotor of the motor using the estimated voltage value of the DC link end side and the current flowing into the motor By estimating the position, it is possible to provide a motor drive having an effect of improving the precision and safety of the sensorless control while securing the stability of the motor drive.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 모터 드라이브의 특징에 따르면, 3상 교류전원을 사용하고, 상기 교류전원을 정류하여 DC링크단에 직류전원을 공급하는 정류부와, 인버터에 직류전원을 공급하는 DC링크단과, 상기 DC링크단으로부터 직류전원을 공급받아 모터를 구동하는 인버터부와, 상기 인버터부에서 출력되는 전류를 감지하는 전류감지부와, 상기 전류감지부에서 감지된 전류로부터 모터의 상태를 측정하여 인버터를 제어하는 콘트롤러부와, 상기 DC링크단으로부터 직류전원을 공급받아 각 IC의 규격제어전원을 공급하는 SMPS부와, 모터의 회전자 위치 추정의 정밀도를 위해 상기 콘트롤러부에 DC전압의 추정값 신호를 보내는 DC전압 추 정부로 구성된다. According to a characteristic of the motor drive according to the present invention for solving the above problems, using a three-phase AC power supply, rectifying the AC power supply to supply a DC power to the DC link stage, DC power supply to the inverter A DC link stage, an inverter unit driving a motor by receiving DC power from the DC link stage, a current sensing unit sensing a current output from the inverter unit, and a state of the motor from the current sensed by the current sensing unit Controller for controlling the inverter by measuring the voltage, SMPS unit for supplying the standard control power of each IC by receiving DC power from the DC link stage, and DC voltage for the controller unit for accuracy of rotor position estimation of the motor. It consists of a DC voltage estimator that sends an estimate of.

또한, 상기한 DC전압 추정부는 3상 교류 전원의 선간 전압을 감지하는 전원 감지부를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 전원 감지부는 3상 교류 전원에서의 선간 전압을 변압기를 통해 강압하는 강압부와, 상기 강압부에서 강압된 교류 전압을 정류하여 직류 전압을 발생시키는 정류부와, 상기 정류부에서 정류된 직류 전압을 커패시터를 통해 평활시키는 평활부와, 상기 평활부에서 평활된 직류 전압을 콘트롤러부에 적합하게 다시 전압을 강압시켜 교류 전원에 상응하는 강압 직류 전압을 출력하는 저항 분배부로 구성된 다.In addition, the DC voltage estimating unit may be configured to include a power detection unit for detecting the line voltage of the three-phase AC power source, the power detection unit and the step-down unit for stepping down the line voltage in the three-phase AC power supply, and a transformer; A rectifier for rectifying the AC voltage stepped down in the step-down part to generate a DC voltage, a smoothing part for smoothing the DC voltage rectified in the rectifying part through a capacitor, and a DC voltage smoothed in the smoothing part to be suitable for the controller part. It is composed of a resistor divider that outputs a step-down DC voltage corresponding to the AC power by stepping down the voltage again.

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

본 발명에 의한 모터 드라이브는 도 3에 도시된 바와 같이, 3상 교류전원(31)을 사용하고, 상기 교류전원(31)을 정류하여 DC링크단(33)에 직류전원을 공급하는 정류부(32)와, 인버터(34)에 직류전원을 공급하는 DC링크단(33)과, 상기 DC링크단(33)으로부터 직류전원을 공급받아 모터를 구동하는 인버터부(34)와, 상기 인버터부(34)에서 출력되는 전류를 감지하는 전류감지부(39)와, 상기 전류감지부(39)에서 감지된 전류로부터 모터의 상태를 측정하여 인버터(34)를 제어하는 콘트롤러부(37)와, 상기 DC링크단(33)으로부터 직류전원을 공급받아 각 IC의 규격제어전원을 공급하는 SMPS부(36)와, 3상 교류 전원(31)의 선간 전압 또는 상전압을 감지하는 전원감지부(40)와, 모터의 회전자 위치 추정의 정밀도를 위해 상기 콘트롤러부(37)에 DC전압의 추정값 신호를 보내는 DC전압 추정부(41)로 구성된다. As shown in FIG. 3, the motor drive according to the present invention uses a three-phase AC power supply 31, rectifies the AC power supply 31, and supplies a DC power supply to the DC link terminal 33. ), A DC link stage 33 for supplying DC power to the inverter 34, an inverter unit 34 for driving a motor by receiving DC power from the DC link terminal 33, and the inverter unit 34. Current sensing unit 39 for sensing the current output from the), the controller unit 37 for controlling the inverter 34 by measuring the state of the motor from the current sensed by the current sensing unit 39, and the DC SMPS unit 36 which receives DC power from link terminal 33 and supplies standard control power of each IC, power detection unit 40 which detects line voltage or phase voltage of three-phase AC power source 31; DC voltage estimation to send an estimated value signal of DC voltage to the controller 37 for the accuracy of rotor position estimation of the motor. It consists of a 41.

상기 DC 전압 추정부(41)에서는 전원 감지부(40)에서 감지한 교류 전원과, 모터로 유입되는 전류를 감지하는 전류 센싱부(39)에서 감지한 전류를 이용하여 DC 전압을 추정하게 되는데, 이는 실험적으로 얻어진 DC 전압 look-up table로부터 해당 감지된 교류 전압값과 전류값에 대응하는 DC 전압을 추정하여 해당 신호를 콘트롤러부(37)에 출력하게 된다.The DC voltage estimator 41 estimates the DC voltage by using the AC power sensed by the power detector 40 and the current sensed by the current sensor 39 that detects the current flowing into the motor. This estimates the DC voltage corresponding to the detected AC voltage value and the current value from the experimentally obtained DC voltage look-up table and outputs the corresponding signal to the controller 37.

상기한 look-up table과 관련하여 교류 전원과 모터로의 유입 전류와 DC 전압과의 관계에 관하여는 도 4 및 도 5 와 관련하여 상세히 설명한다.Regarding the look-up table described above, the relationship between the AC power and the inflow current into the motor and the DC voltage will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4는 DC링크단(33)에서의 커패시터가 충전되는 경우와 방전되는 경우의 DC링크단 전압 및 모터로 유입되는 전류가 증가할 경우의 DC링크단 전압의 관계를 나타내는 도이다.4 is a diagram showing the relationship between the DC link stage voltage when the capacitors in the DC link stage 33 are charged and discharged, and the DC link stage voltage when the current flowing into the motor increases.

도 4에서 Vmax는 DC링크단 최대 전압을 나타내는 값이며, Vmin은 DC링크단 최소 전압을 나타내는 값이다. In FIG. 4, Vmax is a value representing the maximum voltage of the DC link stage, and Vmin is a value representing the minimum voltage of the DC link stage.

T1구간은 커패시터가 충전되는 구간으로서, Vmax값은 입력 교류 전압의 RMS값의

배가 된다. 그리고 T2 구간은 커패시터가 방전되는 구간이며 모터 인가 전류가 0인 경우에는 DC전압은 Vmax값과 같고, 모터 인가 전류가 증가할 경우에 그에 따라 DC 전압은 Vmin에서 Vmin'으로 감소하게 된다. 이는 커패시터 용량이 작을수록 더욱 급격하게 감소하게 된다. DC 전압은 DC링크단 전압의 평균 전압을 의미하며, 이는 입력 교류 전원값과 모터로 유입되는 전류값의 변동이 있을 경우 DC링크단 전압값에 변화가 있는 것을 의미한다.Section T1 is the section where the capacitor is charged, and Vmax is the RMS value of the input AC voltage.

It is doubled. The T2 section is a section in which the capacitor is discharged. When the motor applied current is 0, the DC voltage is equal to the Vmax value. When the motor applied current increases, the DC voltage decreases from Vmin to Vmin 'accordingly. This decreases more rapidly as the capacitor capacity is smaller. The DC voltage means the average voltage of the DC link stage voltage, which means that there is a change in the DC link stage voltage when there is a change in the input AC power value and the current flowing into the motor.

도 5는 교류 전압 및 모터 인가 전류에 따른 DC링크단 전압을 나타낸 그래프이다.5 is a graph illustrating a DC link stage voltage according to an AC voltage and a motor applied current.

도 5에서는 교류 전압과 모터 인가 전류가 변동됨에 따라 DC 전압이 변동됨을 나타내고 있다. 일례로 Vdc1은 입력 교류 전압이 380[V]일 때의 DC전압 파형을, Vdc2는 입력 교류 전압이 360[V]일 때의 DC전압 파형을, Vdc3은 입력 교류 전압이 400[V]일 때의 DC 전압 파형을 나타내고 있다. 상기 그래프에 따르면 교류 전원이 증가, 감소함에 따라 DC 전압 곡선 또한 증가, 감소함을 나타낸다. 또한, 가로축은 모터에 인가되는 전류의 크기를 나타낸 것으로서, 모터 인가 전류값이 증가함에 따라 DC전압은 감소를 하고 있음을 나타낸다.5 shows that the DC voltage changes as the AC voltage and the motor applied current change. For example, Vdc1 is the DC voltage waveform when the input AC voltage is 380 [V], Vdc2 is the DC voltage waveform when the input AC voltage is 360 [V], and Vdc3 is the 400 [V] when the input AC voltage is 400 [V]. Shows the DC voltage waveform. According to the graph, as the AC power increases and decreases, the DC voltage curve also increases and decreases. In addition, the horizontal axis represents the magnitude of the current applied to the motor, indicating that the DC voltage decreases as the motor applied current value increases.

상기 도 4 및 도 5에서 설명한 것처럼 DC 전압은 입력 교류 전원 및 모터 인가 전류의 크기에 따라 변동을 하는 것을 볼 수 있으며, 이는 그에 따른 값을 실험적으로 얻어 소프트웨어적으로 이를 DC 전압 look-up table로 구성할 수 있다. 그리고 상기 DC 전압 추정부(41)에서는 상기 전원 감지부(40)에서 감지한 교류 전원값과 상기 모터로 유입되는 전류를 감지하는 전류 센싱부(39)에서 감지한 전류값을 입력받은뒤, 상기한 실험적으로 구해진 DC look-up table을 이용하여 DC 전압값을 추정할 수 있으며, 상기한 DC 전압값을 콘트롤러부(37)에 해당 신호로 출력을 하여 상기한 콘트롤러부(37)는 DC링크단측(33)과 제어 전원측(31)이 절연된 상태에서도 정밀한 모터의 회전자의 위치 및 속도를 추정할 수 있다.As described above with reference to FIGS. 4 and 5, it can be seen that the DC voltage fluctuates according to the magnitude of the input AC power and the motor applied current, which is experimentally obtained according to the DC voltage look-up table. Can be configured. The DC voltage estimator 41 receives an AC power value detected by the power detector 40 and a current value detected by the current sensor 39 that detects a current flowing into the motor. The experimentally obtained DC look-up table can be used to estimate the DC voltage value, and outputs the DC voltage value to the controller unit 37 as a corresponding signal so that the controller unit 37 has the DC link end side. Even when 33 and the control power supply side 31 are insulated, the position and speed of the rotor of the precise motor can be estimated.

도 6은 전원 감지부의 내부 회로를 도시한 전원 감지부 블록도를 나타낸 도이다. 6 is a block diagram illustrating a power detector showing an internal circuit of the power detector.

전원 감지부는 3상 교류 전원의 두 상으로부터 얻은 전원을 변압기를 통해 강압하는 강압부(42)와, 강압된 교류 전압을 정류하여 직류 전압을 발생시키는 정류부(43)와, 정류된 직류 전압을 커패시터를 통해 평활시키는 평활부(44)와, 평활된 직류 전압을 다시 강압시키는 저항 분배부(45)로 구성되며, 이는 마이크로 컴퓨터와 같은 콘트롤러부에 적합하게 전압을 강압시키고 교류 전원에 상응하는 전압(Vdc)을 DC전압 추정부로 출력한다.The power detector detects and outputs a voltage obtained from two phases of a three-phase AC power supply through a transformer. The voltage converter 42 rectifies the reduced AC voltage, generates a DC voltage, and a rectified DC voltage capacitor. It consists of a smoothing unit 44 to smooth through the through, and a resistance distribution unit 45 to step down the smoothed DC voltage again, which is suitable for the controller unit such as a microcomputer to step down the voltage and the voltage corresponding to the AC power source ( Vdc) is output to the DC voltage estimator.

발명의 또 다른 실시예는 다음과 같다.Another embodiment of the invention is as follows.

상기한 도 5의 교류 전압 및 모터 인가 전류에 따른 DC링크단 전압값은 실험적으로 얻어진 데이터로부터 그래프로 도시한 것이며, 이는 상기한 바와 같이 교류 전압 및 모터 인가 전류에 따른 DC 전압을 look-up table로 구성하여 DC 전압 추정부(41)에서 이를 이용하여 DC 전압을 추정할 수 있었다.The above-described DC link stage voltage values according to the AC voltage and the motor applied current are shown in a graph from experimentally obtained data, and as described above, the look-up table shows the DC voltage according to the AC voltage and the motor applied current. The DC voltage estimator 41 may estimate the DC voltage using the configuration.

이는 실험적으로 얻어진 데이터를 look-up table로 구성하지 않고 근사 수식화하여, 상기 전원 감지부(40) 및 전류 센싱부(39)에서 감지한 전압값 및 전류값을 대입하여 DC링크단 전압을 추정함으로써 상기한 발명과 동일한 기능을 수행하는 DC전압 추정부(41)를 포함한 모터드라이브를 구현할 수 있다.This method approximates the experimentally obtained data without configuring the look-up table, and estimates the DC link voltage by substituting the voltage value and the current value detected by the power sensor 40 and the current sensor 39. A motor drive including a DC voltage estimator 41 performing the same function as the above-described invention may be implemented.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 모터 드라이브는 DC링크 단측과 제어 전원측과의 절연을 유지하면서 DC링크 단측의 추정 전압값과 모터로 유입되는 전류를 이용하여 모터의 회전자 위치 및 속도를 추정함으로써 모터 드라이브의 안정성을 확보하면서 센서리스 제어의 정밀성 및 안정성을 향상시키는 효과가 있다.The motor drive of the present invention configured as described above uses the estimated voltage value of the DC link end side and the current flowing into the motor to estimate the rotor position and speed of the motor while maintaining the insulation between the DC link end side and the control power supply side. It has the effect of improving the precision and stability of sensorless control while ensuring the stability of the drive.

Claims

A rectifying unit using a three-phase AC power supply and rectifying the AC power supply to supply DC power to the DC link stage;

A DC link stage for supplying DC power to the inverter;

An inverter unit which receives a DC power from the DC link stage and drives a motor;

A current sensing unit sensing a current output from the inverter unit;

A controller unit controlling the inverter by measuring a state of the motor from the current sensed by the current sensing unit;

An SMPS unit for supplying DC power from the DC link stage to supply standard control power for each IC;

A motor drive comprising a DC voltage estimator for sending an estimated value signal of DC voltage to the controller for the accuracy of rotor position estimation of the motor.

The method of claim 1,

The motor drive further comprises a power detection unit for detecting a line voltage or a phase voltage of the three-phase AC power supply to send a signal corresponding to the detected voltage value to the DC voltage estimator.

The method of claim 1,

The controller unit controls the inverter by using the DC voltage estimation value estimated by the DC voltage estimator and the current value detected by the current sensing unit.

The method of claim 2,

The DC voltage estimator estimates a DC voltage using a voltage value detected by a power detector detecting a line voltage or a phase voltage of a three-phase AC power and a current value detected by the current detector.

The method of claim 2,

The power detecting unit is a step-down unit for stepping down the line voltage or phase voltage in the three-phase AC power supply through a transformer;

A rectifier for rectifying the AC voltage stepped down by the step-down part to generate a DC voltage;

A smoothing unit for smoothing the DC voltage rectified by the rectifying unit through a capacitor;

A motor drive comprising a resistance distribution unit for outputting a stepped DC voltage corresponding to an AC power by stepping down the DC voltage smoothed by the smoothing unit to suit a controller unit again.

The method of claim 4, wherein

The DC voltage estimator experimentally obtains a DC voltage variation value when an AC power supply and a motor applied current change, and configures the DC voltage look-up table in software, and is detected by the power detector and the current detector. A motor drive characterized by estimating the DC voltage value from the look-up table by the AC voltage and the motor applied current.

The method of claim 4, wherein

The voltage estimator experimentally obtains a DC voltage fluctuation value when an AC power source and a motor applied current are fluctuated, and approximates the DC voltage by the AC voltage sensed by the power detector and the current detector and a motor applied current. Motor drive, characterized in that by substituting the value into the approximation formula, and estimating the DC voltage value therefrom