KR100745409B1 - Motor control apparatus and method thereof - Google Patents

Motor control apparatus and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100745409B1
KR100745409B1 KR1020060009447A KR20060009447A KR100745409B1 KR 100745409 B1 KR100745409 B1 KR 100745409B1 KR 1020060009447 A KR1020060009447 A KR 1020060009447A KR 20060009447 A KR20060009447 A KR 20060009447A KR 100745409 B1 KR100745409 B1 KR 100745409B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
frequency
control
output frequency
level
Prior art date
Application number
KR1020060009447A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
전종욱
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
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 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020060009447A priority Critical patent/KR100745409B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100745409B1 publication Critical patent/KR100745409B1/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
    • H02P3/24—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 by applying dc to the 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
    • H02P23/0004—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
    • H02P23/0013—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control using fuzzy control
    • 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
    • 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
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • 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
    • H02P3/08—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 a dc motor
    • H02P3/14—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 a dc motor by regenerative braking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

An apparatus and a method for controlling a motor are provided to prevent generation of a trip by determining an output frequency based on the output frequency for DC voltage control. An apparatus of controlling a motor includes a lamp frequency controlling unit(120), a DC voltage detecting unit(100), a DC voltage controlling unit(110), and an output frequency control determining unit(130). The lamp frequency controlling unit(120) generates a lamp frequency according to a command frequency. The DC voltage detecting unit(100) detects a DC voltage level according to restoration energy. The DC voltage controlling unit(110) provides an output frequency for controlling DC voltage to maintain the DC voltage level provided by the DC voltage detecting unit(110) under an over-voltage control level. The output frequency control determining unit(130) selects one of the lamp frequency controlling unit(120) and the DC voltage controlling unit(110) according to the DC voltage level of the DC voltage detecting unit(100), and generates an output frequency based on the output of the corresponding controlling unit.

Description

모터 제어 장치 및 방법{MOTOR CONTROL APPARATUS AND METHOD THEREOF}MOTOR CONTROL APPARATUS AND METHOD THEREOF

도 1은 일반적인 인버터 모터 구동 장치를 보인 블록도.1 is a block diagram showing a typical inverter motor drive device.

도 2는 종래 인버터를 이용한 모터 구동 제어 장치의 구조 및 동작을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the structure and operation of a conventional motor drive control apparatus using an inverter.

도 3은 본 발명 일 실시예의 모터 구동 제어 장치의 구조 및 동작을 보인 블록도.Figure 3 is a block diagram showing the structure and operation of the motor drive control apparatus of an embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

10: 인버터 14: 제어부10: inverter 14: control unit

20: 모터 100: 직류전압 검출부20: motor 100: DC voltage detection unit

110: 직류전압 제어부 120: 램프주파수 제어부110: DC voltage control unit 120: lamp frequency control unit

130: 출력 주파수 제어 판단부130: output frequency control determination unit

본 발명은 모터 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 관성이 많은 부하를 트립 발생 없이 빠르게 정지시킬 수 있도록 한 모터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control apparatus and method, and more particularly, to a motor control apparatus and method which enables a fast inertia load to be stopped quickly without a trip occurrence.

부하가 크고 관성이 높은 경우의 모터 제어를 위해 다양한 제어 알고리즘과 구성을 가지는 인버터의 사용은 엘리베이터, 에스컬레이터를 포함하는 다양한 분야에서 일반적이며, 이러한 인버터를 이용한 모터 제어의 목적 중 하나가 사용자가 설정한 감속시간 동안에 관성이 큰 부하로 구성된 시스템을 안정적으로 감속 정지시킬 수 있도록 하는 것이다. The use of inverters with various control algorithms and configurations for motor control in the case of high load and high inertia is common in various fields including elevators and escalators. During the deceleration time, it is possible to reliably decelerate and stop the system consisting of a large inertia load.

도 1은 일반적인 인버터(10) 구조를 보인 것으로, 도시한 바와 같이 교류전원을 직류로 변환하여 출력하는 컨버터부(11)와, 상기 컨버터부(11)를 통과한 직류 전압을 평활시키는 평활부(12)와, 상기 평활부(12)를 통해 평활된 직류전압을 교류로 변환하는 인버터부(13) 및 상기 인버터부(13)의 각종 정보를 수집하고 각종 운전을 지령하는 제어부(14)로 이루어져 있으며, 상기 인버터부(13)의 출력이 교류 모터와 연결되어 다양한 부하에 대해 적절한 운전이 실시된다. 1 illustrates a general inverter 10 structure, and as illustrated, a converter unit 11 for converting and outputting an AC power source into a direct current, and a smoothing unit for smoothing a DC voltage passed through the converter unit 11. 12) and an inverter unit 13 for converting the DC voltage smoothed through the smoothing unit 12 into alternating current and a control unit 14 for collecting various types of information of the inverter unit 13 and instructing various operations. In addition, the output of the inverter unit 13 is connected to the AC motor to perform an appropriate operation for a variety of loads.

상기 인버터(10)는 사용자 설정에 따라서 일정한 가감속 패턴과 시간을 가지고 운전할 수 있는데, 정상 운전의 경우 상기 제어부(14)에서 상기 인버터부(13)에 제공되는 주파수 및 전압을 제어하여 상기 모터(20)를 원하는 가감속 패턴으로 제어하게 된다. The inverter 10 may operate with a constant acceleration / deceleration pattern and time according to a user setting. In the normal operation, the inverter 14 controls the frequency and voltage provided to the inverter unit 13 by the controller 14 to control the motor ( 20) to the desired acceleration / deceleration pattern.

일반적으로, 관성이 큰 부하를 상기 모터(20)로 제어하는 경우 감속 또는 정지시 상기 모터(20)로부터 에너지가 인버터부(13)로 유입되는데, 이 에너지는 제동장치에서 소모시켜 주게 된다. 이러한 제동장치의 용량이 작거나 부하 관성이 큰경우라면, 정지 또는 감속시 상기 모터(20)는 유도 발전기 역할을 하게 되어 상기 모터(20)로부터 회생 에너지가 인버터(10) 내부로 유입되어 상기 평활부(12)의 평활 콘덴서에 에너지가 축적되며 이는 직류 전압을 상승시킬 수 있다. 특히, 급감속을 실시할 경우 상기 과정을 통한 직류전압의 상승이 과도해서 과전압 트립이 발생할 수 있다.In general, in the case of controlling the load having a large inertia by the motor 20, energy is introduced into the inverter unit 13 from the motor 20 when decelerating or stopping, and this energy is consumed by the braking device. If the capacity of the braking device is small or the load inertia is large, the motor 20 acts as an induction generator during stop or deceleration so that regenerative energy flows into the inverter 10 from the motor 20 to smooth the load. Energy is accumulated in the smoothing capacitor of the part 12, which can raise the DC voltage. In particular, when sudden deceleration is performed, an excessive increase in the DC voltage through the above process may cause an overvoltage trip.

도 2는 도1에 도시된 제어부(14)의 일부 구성을 보인 것으로, 특히 출력 주파수를 발생시키는 부분을 설명한 것이다. FIG. 2 shows a part of the configuration of the controller 14 shown in FIG. 1 and specifically illustrates a portion of generating an output frequency.

도시된 부분은, 회생 에너지에 의한 직류전압 변동을 알기 위한 직류전압 검출부(40)와, 감속시간에 의해 현재 기준 출력주파수를 결정하는 램프 주파수 제어부(30) 및 직류전압 상승에 따라 램프주파수를 조정하여 출력 주파수를 만들어 주는 출력주파수 조정부(50)로 구성된 출력 주파수 발생 부분으로, 사용자가 제공하는 지령 주파수와 가감속 시간을 입력 받은 상기 램프 주파수 제어부(30)가 기 설정된 가감속 패턴에 따라 제공하는 램프 주파수와 상기 직류 전압 검출부(40)가 제공하는 직류 전압을 이용하여 상기 출력주파수 조정부(50)가 인버터부를 제어할 출력 주파수 제공할 수 있다.The illustrated part includes a DC voltage detection unit 40 for detecting a change in DC voltage due to regenerative energy, a ramp frequency control unit 30 for determining a current reference output frequency by a deceleration time, and a ramp frequency adjustment according to a DC voltage rise. The output frequency generating part consisting of an output frequency adjusting unit 50 for creating an output frequency by the user, the ramp frequency control unit 30 receives the command frequency and acceleration / deceleration time provided by the user according to the preset acceleration / deceleration pattern The output frequency adjusting unit 50 may provide an output frequency for controlling the inverter unit by using a lamp frequency and a DC voltage provided by the DC voltage detector 40.

상기 구성을 이용하여 모터를 정지 및 감속하는 과정에서, 앞서 설명한 회생 에너지에 의해 직류 전압이 일정 수준 이상 상승하면 출력 주파수 조정부(50)는 이러한 직류전압 상승량에 따라 단방향 PI제어기를 통해 출력주파수의 감속량을 완만하게 하거나 감속을 중지시켜 회생량을 줄이도록 출력주파수를 조정한다.In the process of stopping and decelerating the motor using the above configuration, if the DC voltage rises by a predetermined level or more by the regenerative energy described above, the output frequency adjusting unit 50 decelerates the output frequency through the unidirectional PI controller according to the DC voltage rising amount. Adjust the output frequency to reduce the amount of regeneration by smoothing the amount or stopping the deceleration.

그러나, 같은 감속 시간이라 하더라도 고속 운전중 정지시 회생되는 에너지는 저속운전에서 정지시 회생되는 에너지보다 크다. 특히 관성이 큰 부하인 경우 감속시간을 길게 하거나 감속을 정지하더라도 인버터에서 회생되어 온 에너지를 미 처 소모시키기도 전에 급격한 직류전압상승에 의해 과전압 트립이 발생된다. 특히 PI제어기만으로는 직류전압의 순간적인 변동을 제어하기에는 응답성이 매우 떨어져 과전압 트립 발생을 막기 어렵다.However, even at the same deceleration time, the energy regenerated at stop during high speed operation is greater than the energy regenerated at stop during low speed operation. Especially for loads with large inertia, even if the deceleration time is prolonged or the deceleration stops, an overvoltage trip occurs due to a rapid DC voltage rise even before the inverter regenerates the energy. In particular, the PI controller alone is very responsive to control the instantaneous fluctuation of the DC voltage, making it difficult to prevent overvoltage trips.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 급감속시 회생되는 에너지에 의해 증가되는 직류전압 레벨을 판단하여 특정값 이하인 경우 기존 램프 주파수 제어부가 제공하는 지령 주파수와 가감속 시간에 따른 램프 주파수로 출력 주파수를 결정하고, 상기 특정값 이상인 경우 직류 전압 레벨을 기준 전압 영역 사이로 유지할 수 있도록 하는 직류 전압 제어용 출력 주파수를 제공하여 이를 기준으로 출력 주파수를 결정할 수 있도록 함으로써, 급감속시 트립 발생을 방지하면서도 최대한 빠르게 감속할 수 있는 모터 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. In consideration of the above problems, the present invention determines the DC voltage level increased by the energy regenerated during rapid deceleration and outputs the output frequency at the ramp frequency according to the command frequency and acceleration / deceleration time provided by the existing lamp frequency controller when it is less than or equal to a specific value. If it is above the specified value, the output frequency for DC voltage control is provided to maintain the DC voltage level between the reference voltage ranges so that the output frequency can be determined based on this, thereby decelerating as quickly as possible while preventing a trip during sudden deceleration. It is an object of the present invention to provide a motor control apparatus and method that can be.

또한, 본 발명은 특정값 이상으로 직류전압 레벨이 증가하는 경우 이를 기준 전압으로 유지할 수 있도록 양방향 PID 제어를 실시하여 출력 주파수를 조절하도록 함으로써, 감속 시작 시 발생될 수 있는 급격한 직류전압 증가에 대한 제어 응답 속도를 높일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention by controlling the output frequency by performing a bi-directional PID control to maintain the reference voltage when the DC voltage level increases above a certain value, to control the sudden increase in DC voltage that may occur at the start of deceleration The purpose is to make the response speed faster.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예는 지령 주파수에 따른 램프 주파수를 생성하는 램프 주파수 제어부와; 회생 에너지에 의한 직류전압 레벨을 검출하는 직류전압 검출부와; 상기 직류전압 검출부가 제공하는 직류전압 레벨을 과전압 제한 레벨 이하로 유지하기 위한 직류전압 제어용 출력 주파수를 제공하 는 직류전압 제어부와; 상기 직류전압 검출부의 직류전압 레벨에 따라 상기 램프 주파수 제어부와 상기 직류전압 제어부 중 하나를 선택하여 해당 제어부의 출력을 기준으로 출력 주파수를 생성하는 출력 주파수 제어 판단부를 포함한다.An embodiment of the present invention for achieving the above object is a lamp frequency control unit for generating a lamp frequency according to the command frequency; A DC voltage detector for detecting a DC voltage level by regenerative energy; A DC voltage controller providing an output voltage for DC voltage control for maintaining the DC voltage level provided by the DC voltage detector below an overvoltage limit level; And an output frequency control determiner configured to select one of the lamp frequency controller and the DC voltage controller according to the DC voltage level of the DC voltage detector to generate an output frequency based on the output of the controller.

또한, 본 발명의 또다른 실시예는 교류 모터를 구동시키는 인버터를 제어하는 모터 제어 방법에 있어서, 상기 교류 모터를 감속하기 위한 사용자 입력을 제공하는 단계와; 상기 사용자 입력에 따라 기 설정된 감속 패턴에 따른 기준 출력 주파수를 생성 및 출력하는 단계와; 상기 인버터로 회생되는 직류전압을 검출하여 그 레벨이 특정값 이하인 경우 원하는 모터 운전 상태가 될 때까지 상기 단계를 반복하는 단계와; 상기 단계에서, 직류전압 레벨이 상기 특정값을 초과하는 경우 상기 직류 전압 레벨이 상기 특정값 이하가 되도록 하는 직류전압 제어용 출력 주파수를 생성하여 상기 기준 출력 주파수 대신 출력하고 이전 단계로 진행하는 단계를 포함한다.Another embodiment of the present invention provides a motor control method for controlling an inverter for driving an AC motor, the method comprising: providing a user input for decelerating the AC motor; Generating and outputting a reference output frequency according to a predetermined deceleration pattern according to the user input; Detecting the DC voltage regenerated by the inverter and repeating the above steps until the desired motor operation state is reached when the level is lower than or equal to a specific value; In this step, if the DC voltage level exceeds the specific value, generating a DC voltage control output frequency for the DC voltage level to be less than the specified value, and outputs instead of the reference output frequency and proceeds to the previous step. do.

상기와 같은 본 발명을 도면들을 참조하여 설명하도록 한다. The present invention as described above will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명 일 실시예의 구조 및 동작 방법을 보이는 제어부의 일부 구성도로서, 간단한 기본 구성은 트립이 발생하지 않을 정도의 관성 부하 상태라면 일반적인 방식으로 모터를 제어하고, 트립이 발생할 가능성이 있을 정도의 관성 부하 상태라면 사용자의 지정을 벗어나더라도 트립 발생을 우선적으로 방지할 수 있도록 모터를 제어하도록 하는 구성이다.3 is a partial configuration of the control unit showing the structure and operation method of an embodiment of the present invention, a simple basic configuration is to control the motor in a general manner if there is an inertial load so that a trip does not occur, there is a possibility that trip If the state of inertial load is enough, it is configured to control the motor to prevent the occurrence of trip even if it is out of the user's designation.

도시된 간단한 구성 블록도는, 사용자가 지정하는 감속 설정에 맞추어 제공되는 지령 주파수에 의해 현재 기준 출력 주파수가 되는 램프 주파수를 생성하는 램프 주파수 제어부(120)와, 인버터 측으로 회생되는 에너지에 의해 발생되는 직류전압 상승을 검출하기 위한 직류전압 검출부(100)와, 상기 직류전압 검출부(100)가 검출한 전압 레벨이 일정한 레벨 범위에 있도록 상기 전압 레벨을 제어하는 직류전압 제어용 출력 주파수를 생성하는 직류전압 제어부(110)와, 상기 램프 주파수 제어부(120)의 출력과 상기 직류전압 제어부(110)의 출력 중 하나를 상기 직류전압 검출부(100)의 전압 레벨을 근거로 결정하여 모터 제어용 최종 출력 주파수로 제공하는 출력 주파수 제어 판단부(130)로 이루어진다. The simplified block diagram shown is generated by the ramp frequency control unit 120 which generates a ramp frequency which becomes the current reference output frequency by the command frequency provided according to the deceleration setting specified by the user, and the energy generated by the regenerative energy to the inverter side. DC voltage control unit for generating a DC voltage detection unit 100 for detecting a DC voltage rise and an output frequency for DC voltage control to control the voltage level so that the voltage level detected by the DC voltage detection unit 100 is within a constant level range. 110 and determining one of the output of the lamp frequency controller 120 and the output of the DC voltage controller 110 based on the voltage level of the DC voltage detector 100 to provide the final output frequency for motor control. The output frequency control determination unit 130 is made.

상기 램프주파수 제어부(120)는 사용자가 지정하는 정보들, 즉 원하는 속도의 주파수를 지령 주파수로 제공하면 내부적으로 기 설정된 가감속 패턴에 맞추어 적절한 램프 주파수를 현재 기준 출력 주파수로 제공한다. 이 경우 사용자가 원하는 감속 시간을 지정할 수도 있으며, 상기 가감속 패턴에 의한 램프 주파수 생성시 상기 지령 주파수와 감속 시간이 고려된다. When the ramp frequency controller 120 provides user-specified information, that is, a frequency of a desired speed as a command frequency, an appropriate ramp frequency is provided as a current reference output frequency in accordance with an internally set acceleration / deceleration pattern. In this case, the user may designate a desired deceleration time, and the command frequency and the deceleration time are considered when generating the ramp frequency by the acceleration / deceleration pattern.

그러나, 감속시 관성 부하가 큰 경우라면 회송 에너지가 평활 콘덴서에 충전되면서 직류전압이 급상승하여 과전압 트립이 발생될 수 있고, 이 경우 모터의 제어가 불가능해지므로, 본 실시예에서는 이러한 관성 부하가 큰 경우라도 인버터가 관리할 수 있는 최대 속도로 급감속을 실시할 수 있도록 자동 제어를 실시하여 트립 발생을 방지하는 수단을 더 부가한다. However, if the inertial load is large during deceleration, the overvoltage trip may occur due to the rapid increase of the DC voltage as the return energy is charged to the smoothing capacitor, and in this case, the motor control becomes impossible. Even in this case, an additional control means is provided to prevent the occurrence of a trip by performing automatic control so that rapid deceleration can be performed at the maximum speed that the inverter can manage.

즉, 상기 직류전압 검출부(100)로부터 제공되는 직류전압 레벨이 트립이 발생할 가능성이 있는 과전류 레벨을 초과하지 않도록 직류전압 상승량을 줄여줄 수 있도는 출력 주파수, 즉 직류전압 제어용 출력 주파수를 생성하는 직류전압 제어부 (110)를 더 구성하고, 상기 램프 주파수 제어부(120)가 제공하는 출력과 상기 직류전압 제어부(110)가 제공하는 출력 중 적당한 것을 선택하여 최종 출력 주파수로 출력하는 출력 주파수 제어 판단부(130)를 더 구성한다. That is, a direct current generating an output frequency, that is, an output frequency for controlling the DC voltage, so as to reduce the DC voltage rising amount so that the DC voltage level provided from the DC voltage detection unit 100 does not exceed an overcurrent level at which a trip may occur. An output frequency control determination unit configured to further configure the voltage control unit 110 and to select an appropriate one from an output provided by the lamp frequency control unit 120 and an output provided by the DC voltage control unit 110 and output the final output frequency; 130).

상기 직류 전압 제어부(110)가 제공하는 직류전압 제어용 출력 주파수에 의한 제어는 사용자의 급감속 지령(특히, 가감속 시간 설정)에 일치하지 않을 수 있는데, 예를 들어, 사용자의 지령에 의해 동작하면 과전압 트립이 발생될 수 있는 경우 이를 방지하기 위해 감속 시간을 더 연장하더라도 출력 주파수를 상승시키는 제어를 수행할 수 있다.The control by the DC voltage control output frequency provided by the DC voltage controller 110 may not correspond to the sudden deceleration command (especially, the acceleration / deceleration time setting) of the user. In order to prevent an overvoltage trip, a control for raising the output frequency may be performed even if the deceleration time is further extended.

상기 출력 주파수 제어 판단부(130)가 상기 직류전압 제어부(110)의 출력과 상기 램프 주파수 제어부(120)의 출력 중 하나를 선택하는 기준은 상기 직류전압 검출부(110)가 제공하는 직류 전압 레벨이며, 상기 기준이 되는 특정값은 트립이 발생할 수 있는 과전압 레벨보다는 작아야 하고, 정속 운전시의 통상 직류전압 레벨보다는 높아야 한다. 그러나, 트립이 발생할 수 있는 과전압 레벨에 근접할수록 급감속이 가능해지므로 상기 특정값은 급감속 가능성과 트립 발생 가능성을 모두 고려하여 적절히 결정되어야 한다. 상기 특정값은 고정된 값일 수 있고, 소정의 레벨 범위일 수도 있다.The reference for selecting one of the output of the DC voltage controller 110 and the output of the lamp frequency controller 120 by the output frequency control determination unit 130 is a DC voltage level provided by the DC voltage detector 110. In particular, the reference value must be smaller than the overvoltage level at which the trip can occur and higher than the normal DC voltage level at the constant speed operation. However, the closer to the overvoltage level at which the trip may occur, the faster the deceleration is possible, so the specific value should be appropriately determined in consideration of both the possibility of rapid deceleration and the possibility of tripping. The specific value may be a fixed value or may be a predetermined level range.

상기 출력 주파수 제어 판단부(130)는 직류전압 레벨이 과도하게 높아지는 경우 이를 빠르게 상기 특정값 혹은 특정 범위값에 도달하도록 직류전압 제어용 출력 주파수를 생성해야 하므로, 정상 상태 오차 보정을 위한 비례(P)제어, 미세한 정상상태 수렴을 위한 적분(I)제어, 그리고, 빠른 오차 보정을 위해 오차 보정 기 울기를 이용하는 미분(D)제어 중 적어도 2개 이상의 조합이 사용되는 것이 바람직한데, 가장 바람직한 것은 양방향 PID제어를 통해 상기 직류전압 제어용 출력 주파수를 생성하는 것이다. 이렇게 PID 제어를 이용하게 되면 빠르고 진동없이 원하는 특정값으로 직류 전압 레벨을 수렴시킬 수 있다. 특히, 미분 제어를 이용하게 되면 감속 시작시 급격한 직류전압 증가에 대한 제어 응답을 빠르게 가져갈 수 있게 된다. The output frequency control determination unit 130 needs to generate an output voltage for DC voltage control so as to quickly reach the specific value or the specific range value when the DC voltage level is excessively high, and thus proportional to the steady state error correction (P). At least two or more combinations of control, integral (I) control for fine steady state convergence, and derivative (D) control using error correction slopes for fast error correction are preferred, most preferably bidirectional PID. By generating the output frequency for the DC voltage control. Using PID control, the DC voltage level can be converged to the desired value quickly and without vibration. In particular, the use of differential control can quickly bring a control response to a sudden increase in DC voltage at the start of deceleration.

그러나, 상기 직류전압 제어용 출력 주파수를 생성하기 위해 상기 출력 주파수 제어 판단부(130)가 사용할 수 있는 제어가 단순히 P, I, D 제어의 조합으로 제한되지는 않으며, 원하는 응답을 제공할 수 있는 퍼지(fuzzy) 등의 지식기반 제어 방식도 적용이 가능하다는데 주의한다. However, the control that can be used by the output frequency control determination unit 130 to generate the output voltage for the DC voltage control is not limited to simply a combination of P, I, and D control, and can provide a desired response. Note that knowledge-based controls such as (fuzzy) can also be applied.

상기 직류전압 제어부(110)의 출력과 상기 램프 주파수 제어부(120)의 출력은 항상 제공되도록 구성하고, 상기 출력 주파수 제어 판단부(130)가 이들 중 하나를 선택하여 실제 모터 구동을 위한 출력 주파수로 사용할 수도 있고, 상기 출력 주파수 제어 판단부(130)가 직류전압 검출부(100)가 제공하는 직류전압 레벨을 기준으로 상기 직류전압 제어부(110) 또는 램프 주파수 제어부(120)를 선택적으로 구동시킬 수도 있으므로 그 구성은 다양하게 변경 가능하다는 것에 주의한다.The output of the DC voltage control unit 110 and the output of the lamp frequency control unit 120 are configured to be always provided, and the output frequency control determination unit 130 selects one of them as an output frequency for actual motor driving. Since the output frequency control determination unit 130 may selectively drive the DC voltage control unit 110 or the lamp frequency control unit 120 based on the DC voltage level provided by the DC voltage detection unit 100. Note that the configuration can be variously changed.

상기한 바와 같이 본 발명 모터 제어 장치 및 방법은 급감속시 회생되는 에너지에 의해 증가되는 직류전압 레벨을 판단하여 특정값 이하인 경우 기존 램프 주파수 제어부가 제공하는 지령 주파수와 가감속 시간에 따른 램프 주파수로 출력 주 파수를 결정하고, 상기 특정값 이상인 경우 직류 전압 레벨을 기준 전압 영역 사이로 유지할 수 있도록 하는 직류 전압 제어용 출력 주파수를 제공하여 이를 기준으로 출력 주파수를 결정할 수 있도록 함으로써, 급감속시 트립 발생을 방지하면서도 최대한 빠르게 모터를 감속 혹은 정지시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the motor control apparatus and method of the present invention determine the DC voltage level increased by the energy regenerated during rapid deceleration, and when the voltage is less than or equal to a specific value, the motor control device and the method may use the command frequency provided by the existing lamp frequency controller and the ramp frequency according to the acceleration / deceleration time. By determining the output frequency and providing the output frequency for DC voltage control to maintain the DC voltage level between the reference voltage range when the specific value is higher than the specified value, the output frequency can be determined based on this, thereby preventing tripping during rapid deceleration. At the same time, the motor can be decelerated or stopped as quickly as possible.

또한, 본 발명은 특정값 이상으로 직류전압 레벨이 증가하는 경우 이를 기준 전압으로 유지할 수 있도록 양방향 PID 제어를 실시하여 출력 주파수를 조절하도록 함으로써, 감속 시작 시 발생될 수 있는 급격한 직류전압 증가에 대한 제어 응답 속도를 높일 수 있어 인버터의 성능을 최대한 활용하면서 관성이 큰 부하에 대응한 급감속 제어가 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention by controlling the output frequency by performing a bi-directional PID control to maintain the reference voltage when the DC voltage level increases above a certain value, to control the sudden increase in DC voltage that may occur at the start of deceleration The response speed can be increased to make the best use of the inverter's performance while controlling sudden deceleration in response to a large inertia load.

Claims (7)

지령 주파수에 따른 램프 주파수를 생성하는 램프 주파수 제어부와; A ramp frequency controller for generating a ramp frequency in accordance with the command frequency; 회생 에너지에 의한 직류전압 레벨을 검출하는 직류전압 검출부와; A DC voltage detector for detecting a DC voltage level by regenerative energy; 상기 직류전압 검출부가 제공하는 직류전압 레벨을 과전압 제한 레벨 이하로 유지하기 위한 직류전압 제어용 출력 주파수를 제공하는 직류전압 제어부와; A DC voltage controller providing an output voltage for DC voltage control for maintaining the DC voltage level provided by the DC voltage detector below an overvoltage limit level; 상기 직류전압 검출부의 직류전압 레벨에 따라 상기 램프 주파수 제어부와 상기 직류전압 제어부 중 하나를 선택하여 해당 제어부의 출력을 기준으로 출력 주파수를 생성하는 출력 주파수 제어 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.And an output frequency control determiner configured to select one of the lamp frequency controller and the DC voltage controller according to the DC voltage level of the DC voltage detector to generate an output frequency based on the output of the controller. . 제 1항에 있어서, 상기 직류 전압 제어부는 직류전압 검출부를 통해 파악되는 직류전압 레벨을 트립 발생 전압 이하로 유지하기 위해 양방향 PID 제어를 통해 상기 직류전압 제어용 출력 주파수를 제공하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.The motor control as claimed in claim 1, wherein the DC voltage controller provides the DC voltage control output frequency through bidirectional PID control to maintain the DC voltage level detected by the DC voltage detector below the trip generation voltage. Device. 제 1항에 있어서, 상기 램프 주파수 제어부는 사용자가 제공하는 지령 주파수를 기 설정된 감속 패턴에 적용하여 현재 기준 출력 주파수를 생성하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.The motor control apparatus of claim 1, wherein the ramp frequency controller generates a current reference output frequency by applying a command frequency provided by a user to a predetermined deceleration pattern. 제 1항에 있어서, 상기 직류전압 제어부는 상기 직류전압 제어용 출력 주파수에 의해 결정되는 직류전압 레벨을 트립 발생 전압 이하로 유지하기 위해 퍼지 이론을 포함하는 지식기판 제어 방식으로 상기 직류전압 제어용 출력 주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.The DC voltage controller of claim 1, wherein the DC voltage controller controls the DC voltage output frequency using a knowledge board control method including a fuzzy theory to maintain a DC voltage level determined by the DC voltage control frequency below a trip generation voltage. Determining the motor control apparatus. 교류 모터를 구동시키는 인버터를 제어하는 모터 제어 방법에 있어서, In a motor control method for controlling an inverter for driving an AC motor, 상기 교류 모터를 감속하기 위한 사용자 입력을 제공하는 단계와; Providing a user input for decelerating the AC motor; 상기 사용자 입력에 따라 기 설정된 감속 패턴에 따른 기준 출력 주파수를 생성 및 출력하는 단계와; Generating and outputting a reference output frequency according to a predetermined deceleration pattern according to the user input; 상기 인버터로 회생되는 직류전압을 검출하여 그 레벨이 특정값 이하인 경우 원하는 모터 운전 상태가 될 때까지 상기 단계를 반복하는 단계와,Detecting the DC voltage regenerated by the inverter and repeating the above steps until the desired motor operation state is reached if the level is lower than a specific value; 여기서 상기 특정값은 트립이 발생할 수 있는 과전압 레벨 미만의 값 또는 과전압 레벨 미만의 일정 레벨 범위이고; Wherein the specified value is a value below the overvoltage level or a constant level range below the overvoltage level at which a trip may occur; 상기 단계에서, 직류전압 레벨이 상기 특정값을 초과하는 경우 상기 직류 전압 레벨이 상기 특정값 이하가 되도록 하는 직류전압 제어용 출력 주파수를 생성하여 상기 기준 출력 주파수 대신 출력하고 이전 단계로 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.In this step, if the DC voltage level exceeds the specific value, generating a DC voltage control output frequency for the DC voltage level to be less than the specified value, and outputs instead of the reference output frequency and proceeds to the previous step. Motor control method characterized in that. 제 5항에 있어서, 상기 직류전압 레벨이 상기 특정값을 초과하는 경우 상기 직류 전압 레벨이 상기 특정값 이하가 되도록 하는 직류전압 제어용 출력 주파수를 생성하여 상기 기준 출력 주파수 대신 출력하는 단계에서, 상기 직류전압 제어용 출력 주파수는 상기 직류 전압 레벨이 상기 특정값에 도달하도록 PID 제어를 실시 하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.6. The method of claim 5, wherein in the step of generating an output voltage for DC voltage control so that the DC voltage level becomes less than or equal to the specific value when the DC voltage level exceeds the specific value, and outputting the output frequency instead of the reference output frequency. And the output frequency for voltage control is obtained by performing PID control so that said DC voltage level reaches said specific value. 삭제delete
KR1020060009447A 2006-01-31 2006-01-31 Motor control apparatus and method thereof KR100745409B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060009447A KR100745409B1 (en) 2006-01-31 2006-01-31 Motor control apparatus and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060009447A KR100745409B1 (en) 2006-01-31 2006-01-31 Motor control apparatus and method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100745409B1 true KR100745409B1 (en) 2007-08-03

Family

ID=38601682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060009447A KR100745409B1 (en) 2006-01-31 2006-01-31 Motor control apparatus and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100745409B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59175398A (en) 1983-03-24 1984-10-04 Toshiba Corp Controller for inverter
JPH1028397A (en) 1996-07-06 1998-01-27 Sanyo Electric Co Ltd Control method for inverter device
JPH10174491A (en) 1998-01-12 1998-06-26 Hitachi Ltd Inverter and its control method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59175398A (en) 1983-03-24 1984-10-04 Toshiba Corp Controller for inverter
JPH1028397A (en) 1996-07-06 1998-01-27 Sanyo Electric Co Ltd Control method for inverter device
JPH10174491A (en) 1998-01-12 1998-06-26 Hitachi Ltd Inverter and its control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7931128B2 (en) Elevator device
JP4987482B2 (en) Elevator control device
JP5955414B2 (en) Motor control device
JP4461877B2 (en) Inverter device
WO2005039035A2 (en) Ac motor control method and control device
JP6293080B2 (en) Passenger conveyor device and control method thereof
JP4756478B2 (en) Inverter device and reduction method of AC motor
KR101190360B1 (en) Device for stopping induction motor
JP3362753B2 (en) Inverter-driven induction motor braking method
JP4397721B2 (en) Elevator control device
KR100745409B1 (en) Motor control apparatus and method thereof
US20060145649A1 (en) Control method and controller for ac motor
KR100988137B1 (en) Deceleration control apparatus and method for inverter
KR100848561B1 (en) Deceleration apparatus and method of an inducition motor for controlling overvoltage of an induction motor driving inverter
JP2906636B2 (en) Inverter control device for induction motor
KR20210114185A (en) Apparatus for controlling inverter and method thereof
KR100434137B1 (en) Speed search method for inverter system, for smoothly operating motor when power is re-supplied after instantaneous power outage
WO2022050131A1 (en) Power conversion device, raising/lowering device, power conversion method
KR101780590B1 (en) Apparatus for controlling inverter
JP5095223B2 (en) Elevator equipment
JP3095083B2 (en) Inverter device
JPH05344770A (en) Inverter unit
JPH0833394A (en) Inverter apparatus
JP2024027504A (en) Elevator apparatus and elevator control method
JPS60207483A (en) Controller of induction motor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130515

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140620

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150702

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 13