KR100845109B1 - Method for Starting of Sensorless Motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초기 기동시 고정자의 저항을 보상하여 센서리스 모터의 초기 기동시 정격 토크를 낼 수 있도록 하는 센서리스 모터의 초기 기동방법에 관한 것이다.The present invention relates to an initial starting method of a sensorless motor that compensates the stator's resistance during initial startup so as to produce a rated torque during initial startup of the sensorless motor.
본 발명에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법은, 센서리스 모터의 고정자를 여자하기 위하여 센세리스 모터에 전원을 인가하는 전원인가단계; 상기 고정자의 여자가 완료되었는지를 주기적으로 판단하는 여자완료 판단단계; 상기 여자완료 판단단계에서 여자가 완료되지 않은 경우, 상기 센서리스 모터의 d축 전류와 피드백 전류를 이용하여 d축의 전압을 측정하는 d축 전압 측정단계; 상기 d축 전압측정단계에서 측정된 d축 전압을 d축 레퍼런스 전압과 비교하여 고정자 저항 보상값을 연산하는 고정자 저항 보상값 연산단계; 상기 여자완료 판단단계에서 여자가 완료된 경우, 상기 고정자 저항 보상값 연산단계에서 연산된 고정자 저항 보상값을 이용하여 보상전압값을 연산하는 보상전압 연산단계 및, 상기 보상전압 연산단계에서 연산된 보상전압을 발생시키는 보상전압발생단계를 포함한다.An initial start method of a sensorless motor according to the present invention includes: a power supply step of applying power to a sensing motor in order to excite a stator of the sensorless motor; A woman completion determination step of periodically determining whether the woman of the stator is completed; A d-axis voltage measuring step of measuring a voltage of the d-axis using the d-axis current and the feedback current of the sensorless motor when the excitation is not completed in the excitation completion determination step; A stator resistance compensation value calculating step of calculating a stator resistance compensation value by comparing the d-axis voltage measured in the d-axis voltage measuring step with a d-axis reference voltage; Compensation voltage calculation step of calculating a compensation voltage value using the stator resistance compensation value calculated in the stator resistance compensation value calculation step, when the excitation is completed in the excitation completion determination step, and the compensation voltage calculated in the compensation voltage calculation step Compensation voltage generation step of generating a.
센서리스 모터, 고정자, 저항, 보상 Sensorless Motor, Stator, Resistance, Compensation
Description
도 1은 종래 기술에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법의 블록도.1 is a block diagram of a method for initially starting a sensorless motor according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법의 블록도.2 is a block diagram of an initial starting method of a sensorless motor according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법을 도시한 순서도.3 is a flow chart illustrating a method for initially starting a sensorless motor according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법에 의해 전원을 인가한 순간부터 10Hz까지 운전한 상태에서 전류파형과 d축 전압 레퍼런스 파형을 도시한 도면.4 is a diagram illustrating a current waveform and a d-axis voltage reference waveform in a state of operating from a moment of applying power to 10 Hz by an initial start method of a sensorless motor according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법에 의해 출력주파수가 전원을 인가한 순간부터 60Hz까지 정방향운전과 역방향 운전을 하였을 때의 전류파형을 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram showing current waveforms when forward and reverse driving are performed from the moment when the output frequency is applied to 60 Hz according to the initial starting method of the sensorless motor according to the embodiment of the present invention. .
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings
1 : 고정자 저항 2 : 무부하시 d축 전류1: Stator resistance 2: d-axis current at no load
3 : 추정 인덕턴스 4 : q축 측정 전류3: estimated inductance 4: q-axis measurement current
5 : d축 보상전압 6 : d축 피드백 전류5: d-axis compensation voltage 6: d-axis feedback current
7 : PI 11 : 전류파형7: PI 11: current waveform
12 : d축 레퍼런스 전압 파형 101 : 고정자 저항12: d-axis reference voltage waveform 101: stator resistance
102 : 무부하시 d축 전류 103 : 추정 인덕턴스102: d-axis current at no load 103: estimated inductance
104 : 피드백 전류 105 : d축 레퍼런스 전압104: feedback current 105: d-axis reference voltage
본 발명은 센서리스 모터의 초기 기동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 센서리스 모터의 초기 기동시 고정자의 저항에 의해 자속(磁束, flux of magnetic force)이 부족한 현상을 방지하기 위해서 초기 기동시 고정자의 저항을 보상하여 센서리스 모터의 초기 기동시 정격 토크를 낼 수 있도록 하는 센서리스 모터의 초기 기동방법에 관한 것이다.The present invention relates to an initial start method of a sensorless motor, and more particularly, to prevent a phenomenon in which a flux of magnetic force is insufficient due to the resistance of a stator during initial start of a sensorless motor. The present invention relates to an initial starting method of a sensorless motor that compensates the resistance of the sensorless motor so as to generate a rated torque during the initial starting of the sensorless motor.
일반적으로 각종 산업기기에는 구동력을 발생시키기 위해서 모터가 구비된다.In general, various industrial equipment is provided with a motor to generate a driving force.
이러한 모터들은 공급되는 전류, 회전축의 회전수 등을 감지하여 이를 보상하거나 제어함으로써 모터에서 발생하는 토크를 조정하게 된다.These motors adjust the torque generated from the motor by sensing the current supplied, the number of rotations of the rotating shaft, etc. and compensating or controlling it.
예컨대, 모터의 한 종류인 유도 전동기는 회전자에 부착된 영구자석으로부터 자속을 공급받기 때문에 벡터제어를 위해서는 항상 회전자의 정확한 위치정보를 알 아야 한다. 따라서, 모터 회전자의 위치정보를 얻기 위해서는 리졸버(resolver), 절대 엔코더(absolute encoder) 등과 같은 센서를 모터의 축에 부착해야 한다. 그러나, 리졸버, 절대 엔코더 등과 같은 센서는 일반적으로 가격이 고가일 뿐만 아니라, 별도의 복잡한 하드웨어가 제어기에 부착되어야 하는 단점이 있다. 또한, 상기 센서들은 진동 및 습도 등의 주위환경에 대한 영향을 많이 받기 때문에 사용환경에 제한을 받고, 모터의 회전축에 센서가 부착됨으로써 모터의 크기와 관성의 증대와 같은 부수적인 문제도 발생한다.For example, an induction motor, a type of motor, receives magnetic flux from a permanent magnet attached to the rotor, so it is necessary to always know the exact position information of the rotor for vector control. Therefore, in order to obtain the position information of the motor rotor, a sensor such as a resolver, an absolute encoder, or the like must be attached to the shaft of the motor. However, sensors such as resolvers, absolute encoders and the like are generally expensive and have the disadvantage that separate complex hardware must be attached to the controller. In addition, the sensors are limited in the use environment because they are greatly affected by the surrounding environment such as vibration and humidity, and the sensor is attached to the rotating shaft of the motor, thereby causing additional problems such as increase in size and inertia of the motor.
이러한 문제점을 피하기 위해서 모터 회전자의 위치를 파악하는 센서를 구비하지 않고도, 모터의 각 파라미터 값을 이용하여 원하는 토크를 발생할 수 있도록 제어할 수 있는 센서리스 모터(Sensorless motor)가 많이 사용되고 있다.In order to avoid such a problem, a sensorless motor that can control to generate a desired torque using each parameter value of the motor without using a sensor for identifying the position of the motor rotor has been widely used.
도 1은 종래 기술에 의한 센서리스 모터의 초기 기동방법을 도시한 것으로써, d축의 전압 레퍼런스(Vd_refence)를 만들어주는 방법에 대한 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram of a method of making a d-axis voltage reference (Vd_refence), which shows a method of initializing a sensorless motor according to the prior art.
종래 기술의 도 1에서 Rs_est(101)는 모터 상수 파라미터를 이용하여 추정한 고정자 저항값이고, Id_Rate(102)는 d축 전류의 기준치로 모터의 무부하시 전류값이며, ωLδ(103)는 모터 상수 파라미터를 추정하여 구한 인덕턴스값이고, Iq_Flt(104)는 전류계(CT)에서 입력된 q축 전류값이다.In FIG. 1 of the prior art,
여기서, 상기의 조건에 의해서 Id_Rate(102)와 Rs_est(101)를 곱한 값을, 피드백된 Id_flt(104)와 ωLδ(105)를 곱합 값과 연산하여, d축 전압 레퍼런스(105)를 출력하는것이 종래 기술의 센서리스 모터의 초기기동방법이다.Here, under the above conditions, the value obtained by multiplying the value of
Rs_est(101) 값과, ωLδ(103) 값은 모터 상수 파라미터를 이용하여 이들을 추정 알고리즘에 의하여 센서리스 모터의 구동 초기에 얻어진다. 유도 전동기에서 자속의 시정수가 토크성분 전류(Iq)의 시정수보다 상당히 느리기 때문에, 타여자 직류 전동기와 유사하게 시정수가 느려 제어하기 어려운 자속을 일정하게 유지한 상태에서 토크 성분을 실시간으로 제어함으로써 센서리스 모터의 속도 또는 토크를 제어한다.The
즉 , 모터의 구동초기는 자속이 완전히 정상상태에 도달하지 않은 시기로 q축 레퍼런스 전압(Vq_reference)을 '0'으로 인가하고, d축 전압을 제어하여 자속을 일정하게 제어한다.That is, the initial driving of the motor applies the q-axis reference voltage (Vq_reference) as '0' at a time when the magnetic flux does not reach a steady state, and controls the d-axis voltage to constantly control the magnetic flux.
모터의 구동초기에는 자속이 완전하게 형성되지 않았으므로, d축 정격 전류와 피드백된 d축 전류(6)의 값을 PI 제어기(7)를 이용하여 자속이 정상값에 도달할 때 까지의 시간인 데드타임에 대한 보상 전압(Vdead)을 인가하여 d축 레퍼런스 전압(Vd_reference)를 구하고, 다음의 식으로 나타낼 수 있다.Since the magnetic flux is not completely formed in the initial stage of driving of the motor, the time until the magnetic flux reaches the normal value by using the PI controller 7 is determined by the value of the d-axis rated current and the fed-back d-
Vd_reference = Rs_est * Id_rate + VdeadVd_reference = Rs_est * Id_rate + Vdead
그리고, 모터가 구동하여 자속이 완전하게 형성된 후에는 자속을 일정하기 위해서는 주지된 바와 같이, 다음의 식을 각각 만족해야 한다.After the motor is driven and the magnetic flux is completely formed, in order to keep the magnetic flux constant, the following equations must be satisfied.
Vq_reference = Rs_est * Iqs + ω*Lδ*IdsVq_reference = Rs_est * Iqs + ω * Lδ * Ids
Vd_reference = Rs_est * Ids - ω*Lδ*IqsVd_reference = Rs_est * Ids-ω * Lδ * Iqs
그런데, 상기의 식에서, q축에 대한 레퍼런스 전압 Vq_reference는 Iqs와 Ids 전류값을 폐회로(close loop)에 의해 피드백 받아서 만들어 내는 것인데 비하여, d축에 대한 레퍼런스 전압 Vd_reference는 개회로(open loop)로 인가하여 전압 레퍼런스를 인가하여, d축 레퍼런스 전압(Vd_reference)을 구하므로, 오차가 발생하면 정밀한 제어가 용이하지 않게 된다.By the way, in the above equation, the reference voltage Vq_reference for the q-axis is generated by feedback of the Iqs and Ids current values by a closed loop, whereas the reference voltage Vd_reference for the d-axis is applied in an open loop. Therefore, since the d-axis reference voltage Vd_reference is obtained by applying a voltage reference, precise control is not easy when an error occurs.
즉, 상기와 같은 종래기술의 센서리스 모터의 구동방법은 구현이 용이한 장점은 있으나, 전원 인가후 정상적인 상태가 되기까지의 데드타임에 의한 보상이 확실하게 되지 않는 문제점이 존재하였다.That is, the driving method of the sensorless motor of the prior art as described above has the advantage of easy implementation, but there was a problem that the compensation by the dead time until the normal state after the power is applied is not sure.
또한, 자속의 형성되는 시기에 계산되어 인가된 전압 레퍼런스 값과 초기 기동시 계산되어진 전압 레퍼런스 값이 서로 상이하거나, 모터 상수 값의 변동에 의해서 잘못 계산된 전압 레퍼런스를 인가하여 기동시 설계된 정격 토크를 발생시키지 못한다.In addition, the voltage reference value calculated and applied at the time of formation of the magnetic flux is different from the voltage reference value calculated at initial startup, or a voltage reference calculated incorrectly due to a change in the motor constant value is applied to apply the rated torque designed at startup. It doesn't happen.
아울러, 이로 인하여 매끄러운 기동이 어렵고, 안정된 전류값을 찾기 위해 전류 값이 불안정한 현상(hunting)을 보여 모터에 손상을 주며, 이와 연결된 다른 장비에도 영향을 주게 된다.In addition, this is difficult to start smoothly, the current value is unstable (hunting) to find a stable current value (damping) damage to the motor, it will affect other equipment connected to it.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 센서리스 모터에서 초기기동시 고정자의 저항에 의해 부족한 자속을 보상하기 위하여 고정자의 기동에 필요한 전압이 보상되도록 고정자의 저항값을 보상하는 센서리스 모터의 초기 기동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems, the sensor for compensating the resistance value of the stator to compensate for the voltage required for the start of the stator to compensate for the insufficient magnetic flux by the stator resistance during initial startup in the sensorless motor An object of the present invention is to provide a method for initial starting a lease motor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 센서리스 모터의 초기 기동방법은, 센서리스 모터의 고정자를 여자하기 위하여 센세리스 모터에 전원을 인가하는 전원인가단계; 상기 고정자의 여자가 완료되었는지를 주기적으로 판단하는 여자완료 판단단계; 상기 여자완료 판단단계에서 여자가 완료되지 않은 경우, 상기 센서리스 모터의 d축 전류와 피드백 전류를 이용하여 d축의 전압을 측정하는 d축 전압 측정단계; 상기 d축 전압측정단계에서 측정된 d축 전압을 d축 레퍼런스 전압과 비교하여 고정자 저항 보상값을 연산하는 고정자 저항 보상값 연산단계; 상기 여자완료 판단단계에서 여자가 완료된 경우, 상기 고정자 저항 보상값 연산단계에서 연산된 고정자 저항 보상값을 이용하여 보상전압값을 연산하는 보상전압 연산단계 및, 상기 보상전압 연산단계에서 연산된 보상전압을 발생시키는 보상전압발생단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the initial start-up method of the sensorless motor of the present invention, the power supply step of applying power to the sensing motor to excite the stator of the sensorless motor; A woman completion determination step of periodically determining whether the woman of the stator is completed; A d-axis voltage measuring step of measuring a voltage of the d-axis using the d-axis current and the feedback current of the sensorless motor when the excitation is not completed in the excitation completion determination step; A stator resistance compensation value calculating step of calculating a stator resistance compensation value by comparing the d-axis voltage measured in the d-axis voltage measuring step with a d-axis reference voltage; Compensation voltage calculation step of calculating a compensation voltage value using the stator resistance compensation value calculated in the stator resistance compensation value calculation step, when the excitation is completed in the excitation completion determination step, and the compensation voltage calculated in the compensation voltage calculation step Compensation voltage generation step of generating a.
상기 보상전압 연산단계에서, 생성되는 보상전압값은, 하기의 식을 만족하는 것을 특징으로 한다.In the compensation voltage calculation step, the generated compensation voltage value is characterized by satisfying the following equation.
Vq_reference = Rs_est * Iqs + ω*Lδ *Ids Vq_reference = Rs_est * Iqs + ω * Lδ * Ids
Vd_reference = Rs_est* Ids - ω*Lδ*Iqs + ωSL_boostVd_reference = Rs_est * Ids-ω * Lδ * Iqs + ωSL_boost
단, d축 전압에 인가될 보상 전압값에 해당하는 'ωSL_boost'는 하기의 식으로 도시된 비례관계에 의해 결정된다. 즉, 상기의 고정자의 저항 보상값에 주파수를 곱하여 얻어진다.
ωSL_boost = SL_boost*{(기저주파수 - 현재주파수)/ 기저주파수}However, 'ωSL_boost' corresponding to the compensation voltage value to be applied to the d-axis voltage is determined by the proportional relationship shown in the following equation. That is, it is obtained by multiplying the resistance compensation value of the stator by the frequency.
ωSL_boost = SL_boost * {(Base Frequency-Current Frequency) / Base Frequency}
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 센서리스 모터의 초기 기동방법의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the initial start method of the sensorless motor of the present invention.
도2는 본 발명에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법에 따른 순서도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법에 의해 센서리스 모터를 작동시켰을 때의 상태를 도시한 도면이다.Figure 2 is a block diagram showing an initial start method of the sensorless motor according to the present invention, Figure 3 is a flow chart according to the initial start method of the sensorless motor according to the present invention, Figures 4 and 5 according to the present invention The figure which shows the state at the time of operating a sensorless motor by the initial starting method of a sensorless motor.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법에 따라, 센서리스 모터를 작동시키기 위해서 우선 전원이 인가된다(S110). 전원이 인가되면, 센서리스 모터에서 고정자가 여자되어 영구자석으로 이루어진 회전자의 상호작용에 의해서 회전하는 것인바, 센서리스 모터에 전원이 인가되면 고정자가 여자되기 시작하고, 회전자도 회전하기 시작한다.As shown in FIG. 3, according to the initial starting method of the sensorless motor according to the present invention, power is first applied to operate the sensorless motor (S110). When the power is applied, the stator is excited in the sensorless motor and rotated by the interaction of the rotor made of permanent magnets. When the power is applied to the sensorless motor, the stator starts to be excited and the rotor starts to rotate. do.
센서리스 모터에 전원이 인가되어, 작동하기 시작하면 일정한 주기로 고정자의 여자가 완료되었는지를 주기적으로 판단한다(S120). 여자가 완료되었는지를 주기적으로 판단하여, 여자가 완료되지 않은 것으로 판단되면, d축 전압을 측정하고(S130), 측정된 d축 전압과 d축 레퍼런스 전압을 연산하여 고정자의 저항값을 보상하는 보상값을 연산하고(S140), 여자가 완료된 것을 판단되면, 상기 고정자 저항 보상값을 이용하여 보상 전압값을 연산하고(S150), 보상된 전압을 발생시킨다(S160).When power is applied to the sensorless motor and starts to operate, the sensorless motor periodically determines whether the excitation of the stator is completed (S120). If it is determined that the excitation is completed periodically, if it is determined that the excitation is not completed, the d-axis voltage is measured (S130), and the compensation for compensating the resistance value of the stator by calculating the measured d-axis voltage and d-axis reference voltage In operation S140, when it is determined that the excitation is completed, a compensation voltage value is calculated using the stator resistance compensation value (S150), and a compensated voltage is generated (S160).
전원이 인가되어, 센서리스 모터가 회전하기 시작하면, 이와 동시에 d축 전류와 피드백전류를 통하여 d축 전압값을 측정한다. 전원이 인가된 직후에는 고정자의 여자가 완료되지 않았으므로, d축 전압값을 측정하는 단계가 우선적으로 수행된다.When power is applied and the sensorless motor starts to rotate, at the same time, the d-axis voltage value is measured through the d-axis current and the feedback current. Since the excitation of the stator is not completed immediately after the power is applied, the step of measuring the d-axis voltage value is preferentially performed.
d축 전류와 피드백 전류를 통하여 센서리스 모터의 전압값을 측정하는 과정(S130)은, d축 레퍼런스 전류(Id_rate, 2)와, d축 전류의 피드백 전 류(Id_feedback, 6)를 이용하여 측정한다.Measuring the voltage value of the sensorless motor through the d-axis current and the feedback current (S130) is measured using the d-axis reference current (Id_rate, 2) and the feedback current (Id_feedback, 6) of the d-axis current do.
d축 레퍼런스 전류(Id_rate)는 통상 센서리스 모터의 무부하 전류량이고, 상기 d축 레퍼런스 전류(Id_rate)와 d축 전류의 피드백(Id_feedback)을 PI제어기(7)에 입력하고, 모터 상수 추정 알고리즘에 의하거나, 모터 제조시 제공되는 고정자 저항값(Rs_est, 1)과 연산함으로써 d축 전압을 측정하게 된다.The d-axis reference current (Id_rate) is usually the no-load current amount of the sensorless motor, and inputs the feedback (Id_feedback) of the d-axis reference current (Id_rate) and the d-axis current to the PI controller 7, and by the motor constant estimation algorithm Alternatively, the d-axis voltage is measured by calculating with the stator resistance value Rs_est, 1 provided when the motor is manufactured.
상기와 같이, d축 전류가 측정(S130)된 이후에는, 고정자 저항을 보상하는 보상값이 연산된다(S140).As described above, after the d-axis current is measured (S130), a compensation value for compensating the stator resistance is calculated (S140).
이때 고정자의 저항을 보상하는 보상 값(SL_Boost)는 상기에서 구한 센서리스 모터의 d축 전압값과, 고정자를 여자시키기 위해서 자속을 생성하기 위한 수식(Vd_reference= Rs_est*Ids)의 차이가 되고, 여기서 구해진 보상 값(SL_Boost)는 실제로 이곳에서 초기 여자 구간에서만 만들어진다.At this time, the compensation value SL_Boost for compensating the stator resistance is a difference between the d-axis voltage value of the sensorless motor obtained above and the formula for generating magnetic flux to excite the stator (Vd_reference = Rs_est * Ids), where The obtained compensation value (SL_Boost) is actually made only in the initial female section here.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 d축 레퍼런스 전류(Id_Rate, 2)와 d축 전류의 피드백(Id_feedback)를 PI제어기(7)에서 연산한 값과, 자속을 생성하기 위한 수식(Vd_reference = Rs_est * Ids)을 연산하여 그 차이가, 고정자의 저항을 보상하는 보상값이 된다.That is, as shown in FIG. 2, the value calculated by the PI controller 7 to calculate the feedback (Id_feedback) of the d-axis reference
한편, 고정자의 여자가 완료된 이후에는, 수식에 의해서 센서리스 모터의 보상 전압값을 연산한다(S140).On the other hand, after the excitation of the stator is completed, the compensation voltage value of the sensorless motor is calculated by the equation (S140).
d축 전압에 인가될 보상 전압값에 해당하는 'ωSL_boost'는 하기의 식으로 도시된 비례관계에 의해 결정된다. 즉, 상기의 고정자의 저항 보상값에 주파수를 곱하여 얻어진다.'ωSL_boost' corresponding to the compensation voltage value to be applied to the d-axis voltage is determined by a proportional relationship shown by the following equation. That is, it is obtained by multiplying the resistance compensation value of the stator by the frequency.
ωSL_boost = SL_boost*{(기저주파수 - 현재주파수)/ 기저주파수}ωSL_boost = SL_boost * {(Base Frequency-Current Frequency) / Base Frequency}
한편, 센서리스 모터의 가동직후에는 자속이 완전하게 형성되지 않은 상태이므로, 보상해야하는 전압량이 크게 되나, 센세리스 모터가 가동되면 일정한 시간이 흐른 뒤에는 자속이 정상상태를 유지하므로 기저주파수와 현재주파수가 같아지게 되므로, 시간이 지날수록 보상해야 하는 전압량이 점차 줄어들게 되고, 센서리스 모터가 가동되어 안정된 상태가 되면 보상해야 하는 전압량이 발생하지 않게 된다.On the other hand, since the magnetic flux is not completely formed immediately after the sensorless motor is operated, the amount of voltage to be compensated for is large.However, when the Sensellis motor is operated, the magnetic flux remains normal after a certain period of time. Since they become equal, as time passes, the amount of voltage to be compensated for is gradually reduced, and when the sensorless motor is operated and stable, the amount of voltage to be compensated for does not occur.
이때 연산에 의해 생성되는 전압 상기의 보상 전압값을 보상하는 항을 첨가하여 다음의 식에 의해서 d축, q축 전압을 생성하게 된다.At this time, the voltage generated by the operation is added to the compensation voltage value of the above terms to generate the d-axis, q-axis voltage by the following equation.
Vq_reference = Rs_est * Iqs + ω*Lδ *Ids Vq_reference = Rs_est * Iqs + ω * Lδ * Ids
Vd_reference = Rs_est* Ids - ω*Lδ*Iqs + ωSL_boostVd_reference = Rs_est * Ids-ω * Lδ * Iqs + ωSL_boost
여기서, SL_boost 값은 앞서 살펴본 바와 같이, 초기 여자 구간에서 만들어진 값이며, 이 값을 출력주파수와 연동하여 보상되는 전압값이 결정된다.In this case, as described above, the SL_boost value is a value generated in the initial excitation period, and a voltage value compensated by linking this value with an output frequency is determined.
상기와 같이, 보상전압이 연산된 이후에는, d축 전압과 q축 전압을 생성(S160)하여, 보상값이 반영된 전압을 센서리스 모터에 인가함으로써, 센서리스 모터의 초기 기동시 안정적으로 정격토크를 낼 수 있도록 한다.As described above, after the compensation voltage is calculated, by generating the d-axis voltage and the q-axis voltage (S160), by applying a voltage reflecting the compensation value to the sensorless motor, the rated torque stably during initial start-up of the sensorless motor To make it work.
상기와 같은 본 발명에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법에 의해서, 센서리스 모터를 작동시켰을 때의 파형을 살펴보면, 도 4 및 도 5와 같다.By the method of the initial start of the sensorless motor according to the present invention as described above, looking at the waveform when the sensorless motor is operated, as shown in Figs.
도 4는 출력주파수가 전원을 인가한 순간부터 10Hz까지 운전한 상태에서, 전류파형(11)과 d축 전압 레퍼런스 파형(12)을 도시한 것으로,초기에 고정자가 여자되는 동안 전류의 헌팅(hunting)이 발생하지 않은 상태에서 제한된 전류로 작동하 고 있고, 저속운전에서도 정격토크를 발생시키는 것을 알 수 있다.FIG. 4 shows the
또한, 도 5는 출력주파수가 전원을 인가한 순간부터 60Hz까지 정방향운전과 역방향 운전을 하였을 때의 전류파형(11)을 도시한 것으로, 이 때에도 초기 기동시 전류의 헌팅이 발생하지 않는다.In addition, Fig. 5 shows the
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 센서리스 모터의 초기 기동방법에 따르면, 센서리스 모터의 초기 기동시 고정자의 기동에 필요한 전압을 보상함으로써, 센서리스 모터의 초기 기동시 정격토크를 발생시킬 수 있고, 안정적으로 작동할 수 있다.According to the initial start method of the sensorless motor according to the present invention as described above, by compensating the voltage required for the start of the stator at the initial start of the sensorless motor, it is possible to generate a rated torque at the initial start of the sensorless motor , Can work stably.
또한, 종래의 센서리스 모터에서 동일한 하드웨어를 이용하므로, 별도의 비용 추가 없이 성능의 개선을 달성할 수 있다.In addition, since the same hardware is used in the conventional sensorless motor, it is possible to achieve an improvement in performance without additional cost.
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- 2006-12-29 KR KR1020060139030A patent/KR100845109B1/en active IP Right Grant
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