KR101048004B1

KR101048004B1 - 동기기의 부하각 변환 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101048004B1
Application number: KR1020090121516A
Authority: KR
Inventors: 이종주; 김동준; 문영환
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2011-07-13
Also published as: KR20110064780A

Abstract

발전기와 같은 동기기 모델 정수의 하나인 부하각(load angle) 측정을 위하여 주파수 추적 방식을 이용한 동기기의 부하각 변환 장치 및 방법이 제시된다. 동기기의 부하각 변환 장치는, 회전 속도인 치차신호를 디지털 변환하여 매 주기마다 입력신호의 펄스폭에 따른 주파수를 계산하는 주파수 검출부와, 이전 신호의 주파수와 현재 입력된 신호의 주파수간의 변경 여부를 확인하여 주파수 변화가 없는 것으로 확인되면 이전 상태를 유지하고, 주파수가 변한 것으로 확인되면 변경된 주파수를 기준으로 부하각의 출력을 제어하는 부하각 출력 제어부와, 재계산된 표본화 출력 주파수 또는 재설정된 표본화 개수를 근거로 부하각 신호를 위한 아날로그 출력 클럭을 제어하거나 기저장된 고해상도의 정현파 이산정보를 표본화 처리하여 부하각 신호를 출력하는 출력신호 저장부를 포함한다. 이에 따라, 입력되는 치차신호의 주파수를 추적하여 불연속 구간에서의 부하각 신호를 예측하여 표본화를 수행하므로써, 부하각 신호의 불연속 구간을 최소화할 수 있다.

동기기, 발전기, 부하각, 주파수, 해상도, 정밀도

Description

동기기의 부하각 변환 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CONVERTING A LOAD ANGLE OF A SYNCHRONOUS MACHINE}

본 발명은 동기기의 부하각 변환 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발전기와 같은 동기기 모델 정수의 하나인 부하각(load angle) 측정을 위한 주파수 추적 방식을 이용한 동기기의 부하각 변환 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 동기기의 단자 또는 기동장치의 입출력 전압, 전류와 제어신호들은 전기적 물리량으로 계측할 수 있으나, 부하각(load angle)은 발전기의 기계적 회전속도를 나타내는 치차(teeth) 신호의 변환으로 측정된다.

부하각은 단자 전압과 역기전력 사이의 각도를 말한다. 단자 전압은 회전자계의 회전과 일치하는 위상을 가지고 있으면 역기전력은 회전자 (계자)와 일치하는 위상을 가지고 있다. 즉 회전자와 회전자계는 모두 동기 속도로 돌지만 둘 사이에는 일정한 위상차를 가지고 앞서거나 뒤서거나 하면서 운전을 한다. 경부하시에는 부하각이 작다. 즉, 회전자와 회전자계 사이의 위상차가 거의 없다. 부하가 증가하면 부하각이 커지고, 회전자와 회전자계 사이의 위상차는 늘어난다.

기존의 부하각 변환 장치는 변환된 부하각 신호보다 빠른 입력신호인 치차신 호를 표본화(sampling) 주파수로 설정하여 아날로그 신호를 출력한다.

하지만, 입력 주파수(치차신호)와 출력 주파수(부하각)의 대역폭이 인접한 경우, 표본화 개수가 감소되므로 출력신호의 불연속 구간이 증가되고, 이에 따라 해상도가 저하된다.

따라서, 부하각 신호의 정확한 재현을 위해서는 출력 신호의 해상도와 정밀도 향상을 위한 처리 방안이 필요하다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 입력신호인 치차신호의 주파수 변화를 추적하여 불연속 구간에 대한 위상변위와 진폭을 측정하여 출력신호의 표본화 개수를 재계산하는 오버샘플링(oversampling)과 출력신호의 제어를 통한 적응형 고해상도를 갖는 부하각 변환 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 부하각 변환 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 동기기의 부하각 변환 장치는, 회전 속도인 치차신호를 디지털 변환하여 매 주기마다 입력신호의 펄스폭에 따른 주파수를 계산하는 주파수 검출부와, 이전 신호의 주파수와 현재 입력된 신호의 주파수간의 변경 여부를 확인하여 주파수 변화가 없는 것으로 확인되면 이전 상태를 유지하고, 주파수가 변한 것으로 확인되면 변경된 주파수를 기준으로 부 하각의 출력을 제어하는 부하각 출력 제어부와, 상기 재계산된 표본화 출력 주파수 또는 상기 재설정된 표본화 개수를 근거로 부하각 신호를 위한 아날로그 출력 클럭을 제어하거나 기저장된 고해상도의 정현파 이산정보를 표본화 처리하여 부하각 신호를 출력하는 출력신호 저장부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 주파수 검출부는 상기 치차신호를 디지털 변환하는 디지털 입력모듈과, 디지털 변환된 치차신호의 주파수를 추적하여 펄스폭을 계산하는 주파수 추적모듈을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 출력신호 저장부는 고해상도 정현파 표본화 데이터를 저장하는 표본화 데이터 저장부와, 상기 주파수 추적모듈에 의해 계산된 표본화 값을 상기 표본화 데이터 저장부에 저장하고, 상기 부하각 출력 제어부에 의해 재계산된 표본화 출력 주파수 또는 재설정된 표본화 개수에 응답하여 아날로그 출력 클럭을 제어하거나 기저장된 고해상도의 정현파 이상정보를 표본화하여 출력하는 표본화 출력 주파수 제어모듈과, 상기 표본화 출력 주파수 제어모듈에서 출력되는 부하각 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 아날로그 출력모듈을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 부하각 출력 제어부는 변경된 주파수를 기준으로 부하각 신호의 표본화 출력 주파수를 재계산한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 부하각 출력 제어부는 변경된 주파수를 기준으로 표본화 개수를 재설정한다.

상기한 본 발명을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 동기기의 부하각 변환 방법은, 회전 속도인 치차신호를 디지털 변환하여 매 주기마다 입력신호의 펄스폭 에 따른 주파수를 계산하여 주파수를 검출하는 단계와, 이전 신호의 주파수와 현재 입력된 신호의 주파수가 변경되었는지는 확인하는 단계와, 현재 입력된 신호의 주파수와 이전 신호의 주파수간에 변화가 없는 것으로 체크되면, 이전 상태를 유지하는 단계와, 현재 입력된 신호의 주파수와 이전 신호의 주파수간의 변화가 있는 것으로 체크되면, 변경된 주파수를 기준으로 부하각의 출력을 제어하는 단계와, 재계산된 표본화 출력 주파수 또는 재설정된 표본화 개수를 근거로 부하각 신호를 위한 아날로그 출력 클럭 제어 또는 사전에 저장된 고해상도의 정현파 이산정보를 표본화 과정에 처리하는 단계와, 상기 표본화 과정에 의해 처리된 이산정보를 아날로그 변환하여 부하각 신호를 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 부하각의 출력을 제어하는 단계는 변경된 주파수를 기준으로 부하각 신호의 표본화 출력 주파수를 재계산하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 부하각의 출력을 제어하는 단계는 변경된 주파수를 기준으로 표본화 개수를 재설정하는 단계를 포함한다.

이러한 부하각 변환 장치 및 방법에 의하면, 입력되는 치차신호의 주파수를 추적하여 불연속 구간에서의 부하각 신호를 예측하여 표본화를 수행하므로써, 부하각 신호의 불연속 구간을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 부하각 측정 및 부하각 신호의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 해당 기기의 변화 및 가변 특성을 정확히 예측할 수 있고, 단일 프로세서나 컨트롤러 이용으로 발생되는 고장이나 오차 발생을 최소 화할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요 소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 적응형 고해상도 동기기의 부하각 변환장치를 설명하기 위한 구성도이다.

도 1을 참조하면, 주파수 추적방식을 이용한 적응형 고해상도 동기기의 부하각 변환장치는 동기기의 회전속도 신호인 치차신호(teeth signal)(110)를 입력받는다.

입력된 치차신호는 디지털 입력모듈(120)을 통하여 디지털(펄스) 신호로 변환된다. 변환된 치차신호는 병렬처리장치(130)에 구현된 입력신호 주파수 추적모듈(131)에서 영점 교차(zero crossing) 또는 전압 레벨 검출 등의 방법으로 주파수를 측정한다.

도 2는 본 발명에 따라 입력된 치차신호를 설명하는 파형도이다.

도 2를 참조하면, 치차신호의 주기가 T_teeth [sec]이면 주파수는 F_teeth [Hz](1/T_teeth)이다. 본 실시예에서, 치차신호는 구형파, 정현파, 펄스 등을 포함 할 수 있다.

도 1의 설명으로 환원하여, 측정된 주파수 값은 마이크로 컨트롤러(140)에 전달된다. 마이크로 컨트롤러(140)는 병렬처리장치(130)와 논리적으로 구분될 수도 있고, 데이터 버스와 같은 통신 방식으로 물리적으로 분리될 수도 있다.

입력신호 주파수 추적모듈(131)에서 측정된 주파수를 이용하여 부하각 신호(160)를 발생하기 위한 표본화 출력 주파수 제어모듈(132)을 제어한다. 아날로그 신호인 부하각 신호(160)는 해상도 정현파 재현을 위하여 이산(디지털) 형식의 정보로 레지스터(메모리) 공간에 고해상도 정현파 표본화 데이터로 표본화 데이터 저장부(133)에 저장된다. 상기 표본화 데이터 저장부(133)는 룩업-테이블 방식으로 구현될 수 있다.

입력신호 주파수 추적모듈(131)에 의해 계산된 표본화 값으로 표본화 출력 주파수 제어모듈(132)에 표본화 데이터 저장부(133)에 저장되어 있는 정현파의 이산값을 전달하고 아날로그 출력모듈(170)을 이용하여 부하각 신호(160)를 출력한다.

본 실시예에서, 디지털 입력모듈(120) 및 입력신호 주파수 추적모듈(131)은 치차신호의 주파수 검출부의 기능을 수행한다. 또한, 마이크로 컨트롤러(140)는 치차신호의 주파수 추적을 이용한 부하각 출력 제어부의 기능을 수행한다. 또한, 표본화 데이터 저장부(133), 표본화 출력 주파수 제어모듈 및 아날로그 출력모듈은 고해상도를 갖는 부하각 신호 저장부의 기능을 수행한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 검출부, 부하각 출력 제어부 및 부하각 신호 저장부에 의한 동기기의 부하각 변환 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 주파수 추적방식을 이용한 적응형 고해상도 동기기의 부하각 변환장치는 주파수 검출부(210), 부하각 출력 제어부(220) 및 출력신호 저장부(230)의 기능 루프로 구성된다. 각 루프는 병렬 처리(parallel processing) 또는 독립적 수행이 가능한 독립적인 하드웨어 장치로 구성될 수 있다. 이에 따라, 단일 프로세서나 컨트롤러를 이용할 경우 발생되는 고장이나 오차를 최소화할 수 있다.

주파수 검출부(210)는 회전 속도인 치차신호를 디지털 변환하여(211), 매 주기마다 입력신호의 펄스폭에 따른 주파수를 계산한다(212).

부하각 출력 제어부(220)는 이전 신호의 주파수와 현재 입력된 신호의 주파수가 변경되었는지는 확인한다(221). 부하각 출력 제어부(220)는 이전 신호의 주파수와 현재 입력된 신호의 주파수의 변화가 없는 것으로 확인되면, 이전 상태를 유지한다. 한편, 부하각 출력 제어부(220)는 이전 신호의 주파수와 현재 입력된 신호의 주파수가 변한 것으로 확인되면, 변경된 주파수를 기준으로 부하각 신호의 표본화 출력 주파수(또는 위상)를 재계산하거나(222), 표본화 개수를 재설정한다(223).

출력신호 저장부(230)에서 재계산된 표본화 출력 주파수(222) 또는 표본화 개수(223)를 근거로 부하각 신호를 위한 아날로그 출력 클럭 제어(231) 또는 사전에 저장된 고해상도를 갖는 정현파의 이산정보(232)를 표본화 과정에 처리하여 디지털-아날로그 변환기(233)를 통하여 부하각 신호를 출력한다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에서는 다양한 방식으로 표현되는 치차신호의 출력(구형파, 정현파, 펄스 등)을 이산화하고 이산 신호의 주기를 검출하므로써, 주파수 변화를 추적하여 입력신호에 동기된 부하각 신호를 재구성하여 불연속 구간을 최소화하므로서, 적응형 고해상도를 갖는 부하각 변환장치를 제공할 수 있다.

치차신호에 동기되어 출력되는 부하각 신호는 설정된 분할개수(N_div)에 따라서 2 (360 )의 위상이 분할되어 표현된다.

도 4는 동기 분할 개수에 따른 부하각 신호의 위상을 설명하는 도면이다.

도 4를 참조하면, 분리된 부하각 신호의 출력 표본화 개수(N_div)는 16개이다.

도 5는 동기 분할된 부하각 신호의 표본화를 설명하는 그래프이다.

도 5를 참조하면, 입력되는 치차신호의 주파수가 F_teeth [Hz]이며, 부하각 신호를 위하여 설정된 분할개수가 N_div(=16)인 경우, 부하각 신호의 주파수는 F_teeth/ N_div [Hz]이다. 치차신호와 동기화된 부하각 신호의 표본화 개수는 N_div(=16)개 이다.

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 일반적인 부하각 변환 방식과 본 발명에 따른 부하각 변환 방식에 의한 부하각 신호들의 파형도들이다. 특히, 도 6a는 부하각 변환 장치에 입력되는 치차신호를 설명하는 파형도이고, 도 6b는 일반적인 부하각 변환 방식에 의한 치차신호와 분할개수에 동기된 부하각 신호의 출력을 설명하는 파형도이며, 도 6c는 본 발명에서 제안된 방식의 고해상도 동기기의 부하각 변환장치의 출력신호를 설명하는 파형도이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 입력된 치차신호의 주파수(F_teeth)가 3,600[Hz]이고, 설정된 분할개수(N_div)가 60인 경우, 부하각 신호의 출력 표본화 개수(N_div)는 60개이며, 출력신호의 주파수(F_teeth/N_div)는 3,600/60=60[Hz]이다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 입력된 치차신호에 동기되어 분할개수의 표본화 부하각 신호를 출력하는 경우, 표본화 개수의 한계로 인하여 출력신호의 불연속구간이 발생하고 해상도가 낮아진다. 즉, 0.001sec의 구간동안 4개의 불연속구간이 발생됨을 확인할 수 있다. 이에 따라, 입력된 치차신호의 1주기구간인 0.017sec의 구간동안 56개의 불연속구간들이 발생하는 것을 확인할 수 있다.

하지만, 본 발명에서 제안된 방식에 의하면, 도 6c에 도시된 바와 같이, 입력되는 치차신호의 (펄스)주파수를 추적하여 불연속 구간에서의 부하각 신호를 예측하여 표본화를 수행한다. 이에 따라, 부하각 신호의 불연속 구간을 최소화할 수 있다.

도 7a는 파워 테크놀로지(Power Technologies, INC)사의 모델명 PXD-800에 의한 부하각 신호의 파형도이다. 도 7b는 본 발명에 따른 부하각 변환 방식에 의한 부하각 신호의 파형도이다.

도 7a를 참조하면, 치차신호의 1주기 도안 복수의 불연속구간이 발생되는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 불연속구간이 발생되지 않는 것을 확인할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 치차신호의 주파수 변화를 검출하여 주파수를 추적하고, 추적된 주파수를 기준으로 표본화 개수를 재계산하거나 위상각을 재조정하므로써, 부하각 측정 및 부하각 신호의 정밀도(해상도)를 향상시킬 수 있다.

또한, 고속 데이터 수집 장치에 연동될 수 있고, 전기적(전압, 전류) 신호의 표본화 대역을 근사화할 수 있으며, 출력되는 부하각 신호의 정밀도(해상도) 향상으로 해당 기기의 변화 및 가변 특성을 정확히 계측할 수 있다.

또한, 컨트롤러와 물리적으로 분리되는 병렬처리장치를 이용하여 주파수 검출과 부하각 출력 제어 및 출력신호 저장을 병렬적으로 분산처리하므로써, 단일 프로세서나 컨트롤러를 이용할 경우 발생되는 고장이나 오차를 최소화할 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 6a는 부하각 변환 장치에 입력되는 치차신호를 설명하는 파형도이다.

도 6b는 일반적인 부하각 변환 방식에 의한 치차신호와 분할개수에 동기된 부하각 신호의 출력을 설명하는 파형도이다.

도 6c는 본 발명에서 제안된 방식의 고해상도 동기기의 부하각 변환장치의 출력신호를 설명하는 파형도이다.

도 7a는 파워 테크놀로지(Power Technologies, INC)사의 모델명 PXD-800에 의한 부하각 신호의 파형도이다.

도 7b는 본 발명에 따른 부하각 변환 방식에 의한 부하각 신호의 파형도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 치차신호

120 : 디지털 입력모듈

130 : 병렬처리 장치

131 : 입력신호 주파수 추적모듈

132 : 표본화 출력 주파수 제어모듈

133 : 표본화 데이터 저장부

140 : 마이크로 컨트롤러

150 : 외부 감시/제어부

160 : 부하각 신호

170 : 아날로그 출력모듈

210 : 주파수 검출부

220 : 부하각 출력 제어부

230 : 출력신호 저장부

Claims

회전 속도인 치차신호를 입력받아 디지털 변환한 후 매 주기마다 상기 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수를 계산하는 주파수 검출부;

이전에 입력된 상기 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수와 현재 입력된 상기 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수간의 변경 여부를 확인하여 주파수 변화가 없는 것으로 확인되면 이전 상태를 유지하고, 주파수가 변한 것으로 확인되면 변경된 주파수인 상기 현재 입력된 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수를 기준으로 부하각 신호의 표본화를 위한 상기 부하각 신호의 표본화 출력 주파수를 재계산하거나 또는 상기 부하각 신호의 표본화를 위한 상기 부하각 신호의 출력 위상의 분할 개수인 표본화 개수를 재설정하는 부하각 출력 제어부; 및

상기 재계산된 표본화 출력 주파수 또는 상기 재설정된 표본화 개수를 근거로 상기 부하각 신호의 출력을 위한 아날로그 출력 클럭을 제어하거나 상기 부하각 신호의 출력을 위해 기저장된 정현파 이산정보를 표본화 처리하여 상기 부하각 신호를 출력하는 출력신호 저장부를 포함하는 동기기의 부하각 변환 장치.
제1항에 있어서, 상기 주파수 검출부는,

상기 치차신호를 디지털 변환하는 디지털 입력모듈; 및

상기 디지털 변환된 치차신호의 주파수를 추적하여 상기 디지털 변환된 치차신호의 펄스폭을 계산하는 주파수 추적모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기기의 부하각 변환 장치.
제2항에 있어서, 상기 출력신호 저장부는,

상기 정현파 이산 정보를 저장하는 표본화 데이터 저장부;

상기 주파수 추적모듈에 의해 계산된 표본화 값인 상기 디지털 변환된 치차 신호의 펄스폭 값을 상기 표본화 데이터 저장부에 저장하고, 상기 부하각 출력 제어부에 의해 재계산된 상기 표본화 출력 주파수 또는 재설정된 상기 표본화 개수에 응답하여 아날로그 출력 클럭을 제어하거나 또는 상기 부하각 신호의 출력을 위해 기저장된 정현파 이산정보를 표본화하여 출력하는 표본화 출력 주파수 제어모듈; 및

상기 표본화 출력 주파수 제어모듈에서 출력되는 상기 부하각 신호를 아날로그 변환하여 출력하는 아날로그 출력모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기기의 부하각 변환 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 주파수 검출부, 상기 부하각 출력 제어부 및 상기 출력신호 저장부 각각은 병렬 처리 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 동기기의 부하각 변환 장치.
제1항에 있어서, 상기 주파수 검출부, 상기 부하각 출력 제어부 및 상기 출력신호 저장부 각각은 독립적 수행이 가능한 하드웨어 장치로 구성된 것을 특징으로 하는 동기기의 부하각 변환 장치.
회전 속도인 치차신호를 입력받아 디지털 변환한 후 매 주기마다 상기 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수를 계산하여 주파수를 검출하는 단계;

이전에 입력된 상기 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수와 현재 입력된 상기 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수간의 변경 여부를 확인하는 단계;

상기 현재 입력된 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수와 상기 이전에 입력된 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수간의 변화가 없는 것으로 체크되면, 이전 상태를 유지하는 단계;

상기 현재 입력된 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수와 상기 이전에 입력된 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수간의 변화가 있는 것으로 체크되면, 변경된 주파수인 상기 현재 입력된 치차신호의 펄스폭에 따른 주파수를 기준으로 부하각 신호의 표본화를 위한 상기 부하각 신호의 표본화 출력 주파수를 재계산하거나 또는 상기 부하각 신호의 표본화를 위한 상기 부하각 신호의 출력 위상의 분할 개수인 표본화 계수를 재설정하는 단계;

상기 재계산된 표본화 출력 주파수 또는 상기 재설정된 표본화 개수를 근거로 상기 부하각 신호의 출력을 위한 아날로그 출력 클럭을 제어하거나 또는 상기 부하각 신호의 출력을 위해 기저장된 정현파 이산정보를 표본화 처리하는 단계; 및

상기 표본화 처리된 이산정보를 아날로그 변환하여 상기 부하각 신호를 출력하는 단계를 포함하는 동기기의 부하각 변환 방법.
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