KR101358322B1 - Apparatus and Method for protecting motor overload - Google Patents

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Abstract

모터 과부하 보호 장치 및 방법이 개시된다. 모터 과부하 보호 장치는 모터로 공급되는 구동 전류에 대한 전류값을 입력받아 미리 설정된 샘플링 시간에 따라 디지털 전류값으로 변환하는 디지털 변환부, 디지털 전류값 및 전류-자승 시간 곱 방식을 이용하여, 예측하고자 하는 경과 시간에 대한 예측시간 에너지 지수와 현재전류에 대한 현재전류 에너지 지수를 합산하여 예측 에너지 지수를 산출하는 예측 에너지 지수 산출부 및 모터의 연속전류한계값에 대한 연속전류 에너지 지수와 예측 에너지 지수를 비교하고, 비교 결과에 따라 구동 전류의 차단을 제어하는 구동 전류 차단부를 포함한다.A motor overload protection device and method are disclosed. The motor overload protection device uses a digital converter, a digital current value, and a current-squared time product method to receive a current value for a driving current supplied to a motor and convert the current value into a digital current value according to a preset sampling time. The predicted energy index calculation unit calculates the predicted energy index by adding the estimated time energy index for the elapsed time and the current current energy index for the current current, and the continuous current energy index and the predicted energy index for the continuous current limit value of the motor. And a driving current blocking unit for controlling the blocking of the driving current according to the comparison result.

Description

모터 과부하 보호 장치 및 방법{Apparatus and Method for protecting motor overload}Apparatus and Method for protecting motor overload

본 발명은 모터 과부하 보호 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a motor overload protection device and method.

모터에서 발생하는 열의 문제는 모터 회전시 발생하는 에너지 손실로부터 유발된다. 특히, 이러한 손실에너지는 모터의 과부하에 의하여 발생하며, 발생된 열에 의하여 모터가 파손되는 문제를 야기하게 된다. The problem of heat generated in the motor is caused by the energy loss that occurs when the motor rotates. In particular, such a loss energy is generated by the overload of the motor, causing a problem that the motor is damaged by the generated heat.

모터에서 발생하는 열을 직접적으로 측정하는 것은 불가능하다. 그래서, 종래에는, 모터에 흐르는 전류, 전압 또는 전력을 측정하여 모터의 과부하를 판단하였다.It is not possible to directly measure the heat generated by the motor. Thus, conventionally, the overload of the motor was determined by measuring the current, voltage, or power flowing in the motor.

발명의 배경기술로는 왕복동식 압축기의 운전제어장치 및 방법에 관한 특허문헌이 있으며, 압축기에 인가되는 전력을 이용하여 부하를 추정함으로써, 압축기의 과부하 발생을 정확히 예측하여 모터의 포화현상을 방지하는 것에 대하여 개시하고 있다.
Background Art of the Invention There is a patent document relating to the operation control apparatus and method of the reciprocating compressor, and by estimating the load using the power applied to the compressor, to accurately predict the overload occurrence of the compressor to prevent the saturation of the motor It is disclosed about.

KR 2003-0063722 A 2003. 07. 31KR 2003-0063722 A 2003. 07. 31

본 발명은 전류-자승 시간 곱 방식을 이용하여 모터의 과부하를 예측하여 모터를 과부하로부터 보호하는 것이다.
The present invention protects the motor from overload by predicting the overload of the motor using a current-squared time product method.

본 발명의 일 측면에 따르면, 모터를 과부하로부터 보호하는 모터 과부하 보호 장치가 개시된다.According to one aspect of the invention, a motor overload protection device for protecting a motor from overload is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 모터 과부하 보호 장치는 상기 모터로 공급되는 구동 전류에 대한 전류값을 입력받아 미리 설정된 샘플링 시간에 따라 디지털 전류값으로 변환하는 디지털 변환부, 상기 디지털 전류값 및 전류-자승 시간 곱 방식을 이용하여, 예측하고자 하는 경과 시간에 대한 예측시간 에너지 지수와 현재전류에 대한 현재전류 에너지 지수를 합산하여 예측 에너지 지수를 산출하는 예측 에너지 지수 산출부 및 상기 모터의 연속전류한계값에 대한 연속전류 에너지 지수와 상기 예측 에너지 지수를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 구동 전류의 차단을 제어하는 구동 전류 차단부를 포함한다.
Motor overload protection device according to an embodiment of the present invention receives a current value for the drive current supplied to the motor digital conversion unit for converting the digital current value according to a preset sampling time, the digital current value and the current-square By using a time multiplication method, a predicted energy index calculator for calculating the predicted energy index by adding the predicted time energy index for the elapsed time to be predicted and the current current energy index for the current current, and the continuous current limit value of the motor. And a driving current blocking unit for comparing the continuous current energy index with the predicted energy index and controlling the blocking of the driving current according to the comparison result.

본 발명은 전류-자승 시간 곱 방식을 이용하여 모터의 과부하를 예측하여 모터를 과부하로부터 보호할 수 있다.The present invention can protect the motor from overload by predicting the overload of the motor by using the current-squared time product method.

또한, 본 발명은 모터의 과부하를 미리 예측함으로서, 모터를 과부하로부터 안정화시키기 위한 시간을 증가시킬 수 있다.In addition, the present invention can increase the time for stabilizing the motor from the overload by predicting the overload of the motor in advance.

도 1은 전류-자승 시간 곱 방식을 설명하기 위한 도면.
도 2는 전류-자승 시간 곱 방식의 구체적인 예를 설명하기 위한 도면.
도 3은 모터 과부하 보호 장치를 개략적으로 예시한 구성도.
도 4는 모터 과부하 보호 방법을 나타낸 흐름도.1 is a diagram for explaining a current-squared time product method.
2 is a view for explaining a specific example of the current-squared time product method.
3 is a configuration diagram schematically illustrating a motor overload protection device.
4 is a flowchart illustrating a motor overload protection method.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.

도 1은 전류-자승 시간 곱 방식을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for describing a current-squared time product method.

도 1을 참조하면, 모터 구동 장치(100)는 모터(200)의 현재 전류값을 피드백받아 구동기(120)의 전류 제한 스위치를 제어하는 모터 구동 제어부(110) 및 모터 구동 제어부(110)의 제어에 따라 모터(200)로 전류를 공급하는 구동기(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the motor driving apparatus 100 receives feedback of a current value of the motor 200 and controls the motor driving controller 110 and the motor driving controller 110 to control the current limit switch of the driver 120. In accordance with the driver 200 for supplying a current to the motor (200).

모터(200)에서 모터 구동 제어부(110)로 피드백되는 현재 전류값은 실시간으로 모터(200)에 흐르는 전류의 Root Mean Squre 값(I-RMS)이다.The current value fed back from the motor 200 to the motor driving controller 110 is a root mean square value (I-RMS) of the current flowing in the motor 200 in real time.

이하, 모터(200)의 전기자 저항값을 RL, 모터(200)의 연속전류한계값을 IC, 모터(200)의 피크전류한계값을 IP, 모터(200)의 피크전류한계시간을 TP로 가정한다. 여기서, 전기자 저항값, 연속전류한계값, 피크전류한계값 및 피크전류한계시간은 모터(200)의 종류에 따라 정해진 고정된 상수값이며, 연속전류한계값은 모터(200)에서 최적(즉, 안정적)으로 사용되는 전류값이고, 피크전류한계시간은 모터(200)가 견딜 수 있는 시간이다.Hereinafter, the armature resistance value of the motor 200 is R L , the continuous current limit value of the motor 200 is I C , the peak current limit value of the motor 200 is I P , and the peak current limit time of the motor 200 is determined. Assume T P. Here, the armature resistance value, continuous current limit value, peak current limit value, and peak current limit time are fixed constant values determined according to the type of the motor 200, and the continuous current limit value is optimal (i.e., Stable current), and the peak current limit time is a time that the motor 200 can withstand.

예를 들어, 모터(200)에 연속전류한계값 이상의 전류가 흘렀을 경우에 소비되는 에너지는 다음과 같은 수학식으로 산출될 수 있다.
For example, energy consumed when a current equal to or greater than the continuous current limit flows through the motor 200 may be calculated by the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

소비에너지 = I-RMS2* RL *시간 - IC 2* RL *시간Energy consumption = I-RMS 2 * R L * hours-I C 2 * R L * hours

모터 구동 제어부(110)는 수학식 1을 이용하여 연속적으로 입력되는 모터(200)의 현재 전류값으로부터 모터(200)에 발생하는 과부하의 크기를 산출하며, 과부하의 상태에 따라 구동기(120)의 전류제한 스위치를 제어할 수 있다.The motor driving control unit 110 calculates the magnitude of the overload generated in the motor 200 from the current current value of the motor 200 continuously input using Equation 1, and according to the state of the overload Current limit switch can be controlled.

본 발명의 실시예에 따르면, 수학식 1에서 RL을 제외하는 경우, 전류와 시간과의 관계만으로 된 에너지 지수가 산출될 수 있으며, 에너지 지수를 이용하여 에너지의 변화를 관찰하는 방법이 전류-자승 시간 곱 방식이라 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when excluding R L in Equation 1, an energy index based on only a relationship between current and time may be calculated, and a method for observing a change in energy by using the energy index may be performed. It can be referred to as a squared time product method.

전류-자승 시간 곱 방식을 더욱 구체화하면 다음과 같다.More specifically, the current-squared time product method is as follows.

우선, 모터 구동 제어부(110)는 모터(200)의 고정값에 해당하는 IC, IP, TP를 이용하여 모터(200)가 견딜 수 있는 에너지에 대한 에너지 지수 임계값(I2T_LIM)을 다음의 수학식 2를 이용하여 산출한다.First, the motor driving control unit 110 uses an I C , I P , and T P corresponding to a fixed value of the motor 200, and an energy index threshold value I 2 T_LIM for energy that the motor 200 can withstand. Is calculated using Equation 2 below.

[수학식 2]&Quot; (2) "

I2T_LIM = (IP 2 - IC 2)* TP I 2 T_LIM = (I P 2 -I C 2 ) * T P

다음으로, 모터 구동 제어부(110)는 시간(T)에 대하여 연속적으로 전류-자승 시간 곱((I-RMS)2T)의 값을 트래킹한다.Next, the motor drive control unit 110 continuously tracks the value of the current-square time product (I-RMS) 2 T with respect to the time T.

만약, 트래킹 된 I-RMS2T값이 I2T_LIM보다 클 경우, 모터 구동 제어부(110)는 구동기(120)의 전류제한 스위치를 오프(OFF)하도록 제어하여 모터(200)에 공급되는 전류를 감소시킨다. 이후, I-RMS2T값이 I2T_LIM보다 작아지게 되면, 모터 구동 제어부(110)는 전류제한 스위치를 온(ON)하도록 제어함으로써, 모터(200)를 과부하로부터 보호할 수 있다.
If the tracked I-RMS 2 T value is greater than I 2 T_LIM, the motor driving controller 110 controls the current limit switch of the driver 120 to be turned OFF to control the current supplied to the motor 200. Decrease. Thereafter, when the I-RMS 2 T value becomes smaller than I 2 T_LIM, the motor driving controller 110 may control the current limit switch to be turned on, thereby protecting the motor 200 from overload.

도 2를 참조하여, 전류-자승 시간 곱 방식의 구체적인 예를 설명하기로 한다. 도 2는 전류-자승 시간 곱 방식의 구체적인 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서는, IC = 10Amps, IP = 25Amps, TP = 0.5S(Seconds)인 것으로 가정한다.2, a specific example of the current-squared time multiplication method will be described. 2 is a view for explaining a specific example of the current-squared time product method. In FIG. 2, it is assumed that I C = 10 Amps, I P = 25 Amps, and T P = 0.5 S (Seconds).

도 2의 좌측 그래프를 참조하면, 모터(20)에 흐르는 전류가 일정시간동안 피크전류한계값(IP)을 유지하면, I2T값이 증가하다 I2T의 임계시점에 이른다. 이에 따라, 모터 구동 장치(100)는 모터(200)에 공급되는 전류를 감소시켜, 모터(20)에 흐르는 전류가 연속전류한계값(IC)이 되도록 제어한다. 이때, 모터 구동 장치(100)는 모터(200)가 견딜 수 있는 피크전류한계시간(TP) 즉, 0.5S이내에 모터(200)를 안정화시켜야 한다.Referring to the graph on the left side of FIG. 2, when the current flowing in the motor 20 maintains the peak current limit value I P for a predetermined time, the value of I 2 T increases and reaches the threshold time of I 2 T. Accordingly, the motor driving apparatus 100 controls the current supplied to the motor 200 to control the current flowing in the motor 20 to be the continuous current limit value I C. At this time, the motor driving device 100 must stabilize the motor 200 within the peak current limit time T P that the motor 200 can withstand, that is, 0.5S.

도 2의 우측 그래프를 참조하면, 모터(20)에 흐르는 전류가 일정시간동안 피크전류한계값(IP)을 초과할 수 있다. 이와 같은 경우, I2T값이 증가하다 I2T의 임계시점에 이른 후, 모터 구동 장치(100)가 모터(200)에 공급되는 전류를 감소시켜, 모터(20)에 흐르는 전류가 연속전류한계값(IC)이 되도록 안정화하는 시간이 피크전류한계시간(TP)보다 더 짧아진다.Referring to the graph on the right side of FIG. 2, the current flowing in the motor 20 may exceed the peak current limit value I P for a predetermined time. In such a case, the value of I 2 T increases. After the threshold time of I 2 T is reached, the motor driving device 100 reduces the current supplied to the motor 200 so that the current flowing in the motor 20 is a continuous current. The settling time to become the threshold value I C is shorter than the peak current limit time T P.

예를 들어, 모터(20)에 흐르는 전류가 30Amps가 되어 과부하가 발생하였다고 가정하면, 모터 구동 장치(100)가 전류 제한 기능을 동작하는 시간은 다음의 수학식 3과 같이 산출될 수 있다.For example, assuming that the current flowing in the motor 20 becomes 30 Amps and an overload has occurred, the time for the motor driving device 100 to operate the current limit function may be calculated as in Equation 3 below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

I2T_LIM = (252 - 102)*0.5S = 262.5 [Amps2S] I 2 T_LIM = (25 2 - 10 2) * 0.5S = 262.5 [Amps 2 S]

T_LIM = 262.5 / (302 - 102) = 0.328 [S] T_LIM = 262.5 / (30 2 - 10 2) = 0.328 [S]

즉, 모터(20)에 흐르는 전류가 30Amps로 오버피크값이 되면, 오버피크값에 따른 한계시간은 피크전류한계시간(TP) 0.5S보다 작은 0.328S이 된다.That is, when the current flowing through the motor 20 reaches an over peak value of 30 Amps, the limit time according to the over peak value becomes 0.328 S which is smaller than the peak current limit time T P 0.5 S.

이와 같은, 전류-자승 시간 곱 방식은 모터(20)의 피크전류한계시간(TP)을 기준으로 과부하의 영향을 안정화하는데 있어서, 과부하되는 전류값이 증가할수록 안정화할 수 있는 한계시간은 더욱 짧아진다. 또한, 전류의 모니터링에 있어서, 시간의 흐름에 따라 연속적인 모니터링이 수행되어야 하는데, 모터 구동 제어부(110)는 실질적으로 연속적인 모니터링을 수행할 수 없다.As such, the current-squared time product stabilizes the influence of overload on the basis of the peak current limit time T P of the motor 20. As the overload current value increases, the limit time that can be stabilized becomes shorter. Lose. In addition, in monitoring current, continuous monitoring must be performed over time, and the motor driving controller 110 cannot substantially perform continuous monitoring.

그리고, 모터 구동 제어부(110)는 전류값을 디지털로 변환하는 과정을 수행해야 한다. 그래서, 디지털 변환에 따른 오차와 디지털 변환의 간격 등에 따른 오차가 발생하므로, 모터 구동 제어부(110)가 피크전류한계시간(TP) 내에 모터(200)의 전류를 정확하게 안정시키는 것은 실질적으로 어려운 문제가 된다.In addition, the motor driving control unit 110 must perform a process of converting the current value into digital. Therefore, since an error due to digital conversion and an interval of digital conversion occurs, it is substantially difficult for the motor driving controller 110 to accurately stabilize the current of the motor 200 within the peak current limit time T P. Becomes

따라서, 전류-자승 시간 곱 방식만을 이용한 모터 구동 장치(100)는 안정화를 위한 시간의 마진이 부족한 문제점이 있다.
Therefore, the motor driving apparatus 100 using only the current-squared time multiplication method has a problem in that a margin of time for stabilization is insufficient.

도 3은 모터 과부하 보호 장치를 개략적으로 예시한 구성도이다.3 is a configuration diagram schematically illustrating a motor overload protection device.

도 3을 참조하면, 모터 과부하 보호 장치(300)는 디지털 변환부(10), 예측 에너지 지수 산출부(20) 및 구동 전류 차단부(30)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the motor overload protection device 300 includes a digital converter 10, a predicted energy index calculator 20, and a driving current breaker 30.

디지털 변환부(10)는 아날로그값을 디지털값으로 변환하는 구성으로, 모터 구동 장치(100)에서 모터(200)로 공급되는 전류의 전류값(i(t))를 입력받고, 입력받은 전류값(i(t))을 샘플링 시간(Sampling_T)에 따라 디지털 전류값(I(n))으로 변환한다. 이때, 전류값(i(t))은 모터 구동 장치(100)나 모터(200)에서 측정될 수 있으며, 샘플링 시간(Sampling_T)은 미리 설정될 수 있다.The digital converter 10 converts an analog value into a digital value. The digital converter 10 receives a current value i (t) of a current supplied from the motor driving apparatus 100 to the motor 200, and receives the input current value. (i (t)) is converted into the digital current value I (n) according to the sampling time Sampling_T. In this case, the current value i (t) may be measured by the motor driving apparatus 100 or the motor 200, and the sampling time Sampling_T may be set in advance.

예측 에너지 지수 산출부(20)는 디지털 전류값(I(n))과 전류-자승 시간 곱 방식을 이용하여 예측하고자 하는 경과 시간(Delta_T: 현재시점으로부터 경과 시간)에 대한 예측시간 에너지 지수와 현재 전류에 대한 현재전류 에너지 지수를 합산하여 예측 에너지 지수를 산출한다. 여기서, 예측하고자 하는 경과 시간(Delta_T)은 샘플링 시간(Sampling_T)과 같거나 정수배가 되도록 미리 설정될 수 있으며, 모터(200)를 안정화하는 시간에 대한 마진에 비례한다.The predicted energy index calculator 20 calculates the estimated time energy index and the present time with respect to the elapsed time (Delta_T: elapsed time from the present time) to be predicted using the digital current value I (n) and the current-squared time product method. The predicted energy index is calculated by summing the current current energy index for the current. Here, the elapsed time (Delta_T) to be predicted may be set in advance to be equal to or equal to the sampling time (Sampling_T), and is proportional to the margin for the time to stabilize the motor 200.

우선, 예측 에너지 지수 산출부(20)는 비례전류값(Delta_I)을 산출한다. 예를 들어, 비례전류값(Delta_I)은 현재 전류의 RMS값과 이전 전류의 RMS값의 차이로, 예측 에너지 지수 산출부(20)는 다음의 수학식 4를 이용하여 산출할 수 있다.First, the predicted energy index calculator 20 calculates a proportional current value Delta_I. For example, the proportional current value Delta_I is a difference between the RMS value of the current current and the RMS value of the previous current, and the predicted energy index calculator 20 may calculate the following equation (4).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Delta_I = I(n) - I(n-1)Delta_I = I (n)-I (n-1)

즉, 예측 에너지 지수 산출부(20)는 현재 디지털 전류값(I(n))과 이전 디지털 전류값(I(n-1))의 차이를 비례전류값(Delta_I)으로 산출한다.That is, the predicted energy index calculator 20 calculates the difference between the current digital current value I (n) and the previous digital current value I (n-1) as the proportional current value Delta_I.

다음으로, 예측 에너지 지수 산출부(20)는 비례전류값(Delta_I)의 제곱과 예측하고자 하는 경과 시간(Delta_T)을 곱하여 예측시간 에너지 지수를 산출한다.Next, the predicted energy index calculator 20 calculates the predicted time energy index by multiplying the square of the proportional current value Delta_I by the elapsed time Delta_T to be predicted.

또한, 예측 에너지 지수 산출부(20)는 현재 디지털 전류값(I(n))의 제곱과 샘플링 시간(Sampling_T)을 곱하여 현재전류 에너지 지수를 산출한다.In addition, the predicted energy index calculator 20 calculates the current current energy index by multiplying the square of the current digital current value I (n) by the sampling time Sampling_T.

이어, 예측 에너지 지수 산출부(20)는 예측시간 에너지 지수와 현재전류 에너지 지수를 합산하여 예측 에너지 지수를 산출한다.Subsequently, the predicted energy index calculator 20 calculates the predicted energy index by adding the predicted time energy index and the current current energy index.

구동 전류 차단부(30)는 예측 에너지 지수와 연속전류 에너지 지수를 비교하고, 비교 결과에 따라 모터(200)의 구동 전류의 차단을 제어한다. 예를 들어, 구동 전류 차단부(30)는 예측 에너지 지수가 연속전류 에너지 지수보다 큰 경우, 모터(200)의 구동 전류를 차단할 수 있다. 여기서, 연속전류 에너지 지수는 모터(200)의 연속전류한계값(IC)의 제곱과 샘플링 시간(Sampling_T)을 곱하여 산출될 수 있다.
The driving current blocking unit 30 compares the predicted energy index and the continuous current energy index and controls the blocking of the driving current of the motor 200 according to the comparison result. For example, the driving current blocking unit 30 may block the driving current of the motor 200 when the predicted energy index is greater than the continuous current energy index. Here, the continuous current energy index may be calculated by multiplying the square of the continuous current limit value I C of the motor 200 by the sampling time Sampling_T.

도 4는 모터 과부하 보호 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a motor overload protection method.

S410 단계에서, 모터 과부하 보호 장치(110)는 모터(200)로 공급되는 전류에 대한 전류값(i(t))을 입력받아 디지털 변환된 전류값(I(n))을 획득한다.In operation S410, the motor overload protection device 110 receives a current value i (t) for a current supplied to the motor 200 to obtain a digitally converted current value I (n).

S420 단계에서, 모터 과부하 보호 장치(110)는 비례전류값(Delta_I)을 산출한다.In operation S420, the motor overload protection device 110 calculates a proportional current value Delta_I.

S430 단계에서, 모터 과부하 보호 장치(110)는 비례전류값(Delta_I)의 제곱과 예측하고자 하는 시간(Delta_T)을 곱하여 예측하고자 하는 시간에 대한 에너지 지수를 산출한다.In operation S430, the motor overload protection device 110 calculates an energy index for the time to be predicted by multiplying the square of the proportional current value Delta_I and the time to be predicted Delta_T.

S440 단계에서, 모터 과부하 보호 장치(110)는 현재 전류값(I(n))의 제곱과 샘플링 시간(Sampling_T)를 곱하여 현재 전류에 대한 에너지 지수를 산출한다.In operation S440, the motor overload protection device 110 calculates an energy index for the current by multiplying the square of the current current value I (n) by the sampling time Sampling_T.

S450 단계에서, 모터 과부하 보호 장치(110)는 예측하고자 하는 시간에 대한 에너지 지수와 현재 전류에 대한 에너지 지수을 합산하여 예측 에너지 지수를 산출한다.In operation S450, the motor overload protection device 110 calculates a predicted energy index by adding an energy index for a current to be predicted with an energy index for a current.

S460 단계에서, 모터 과부하 보호 장치(110)는 예측 에너지 지수와 연속전류 에너지 지수를 비교한다.In operation S460, the motor overload protection device 110 compares the predicted energy index with the continuous current energy index.

S470 단계에서, 모터 과부하 보호 장치(110)는 예측 에너지 지수가 연속전류 에너지 지수보다 큰 경우, 모터(200)의 구동 전류를 차단한다.In operation S470, the motor overload protection device 110 blocks the driving current of the motor 200 when the predicted energy index is greater than the continuous current energy index.

S480 단계에서, 모터 과부하 보호 장치(110)는 예측 에너지 지수가 연속전류 에너지 지수 이하인 경우, 모터(200)가 구동하도록 구동 전류를 허용 한다.
In operation S480, the motor overload protection device 110 allows the driving current to drive the motor 200 when the predicted energy index is less than or equal to the continuous current energy index.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

100: 모터 구동 장치
110: 모터 구동 제어부
120: 구동기
200: 모터
300: 모터 과부하 보호 장치
10: 디지털 변환부
20: 예측 에너지 지수 산출부
30: 구동 전류 차단부100: Motor drive device
110: motor drive control unit
120: driver
200: motor
300: motor overload protection device
10: digital conversion unit
20: predictive energy index calculation unit
30: drive current interruption

Claims (6)

모터를 과부하로부터 보호하는 모터 과부하 보호 장치에 있어서,
상기 모터로 공급되는 구동 전류에 대한 전류값을 입력받아 미리 설정된 샘플링 시간에 따라 디지털 전류값으로 변환하는 디지털 변환부;
상기 디지털 전류값 및 전류-자승 시간 곱 방식을 이용하여, 현재 시점부터예측하고자 하는 시점까지의 경과 시간에 대한 예측시간 에너지 지수와 현재전류에 대한 현재전류 에너지 지수를 합산하여 예측 에너지 지수를 산출하는 예측 에너지 지수 산출부; 및
상기 모터의 연속전류한계값에 대한 연속전류 에너지 지수와 상기 예측 에너지 지수를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 구동 전류의 차단을 제어하는 구동 전류 차단부를 포함하되,
상기 전류-자승 시간 곱 방식은 전류와 시간과의 관계만으로 표현되는 에너지 지수를 이용하여 에너지의 변화를 관찰하는 방법이고,
상기 경과 시간은 상기 샘플링 시간과 같거나 정수배가 되도록 설정되고,
상기 예측 에너지 지수 산출부는
현재 디지털 전류값과 이전 디지털 전류값의 차이를 비례전류값으로 산출하고, 상기 비례전류값의 제곱과 상기 경과시간을 곱하여 상기 예측시간 에너지 지수를 산출하고, 상기 현재 디지털 전류값의 제곱과 상기 샘플링 시간을 곱하여 상기 현재전류 에너지 지수를 산출하는 모터 과부하 보호 장치.
In the motor overload protection device to protect the motor from overload,
A digital converter which receives a current value for the driving current supplied to the motor and converts the current value into a digital current value according to a preset sampling time;
Using the digital current value and the current-squared time product method, a predicted energy index is calculated by summing the predicted time energy index for the elapsed time from the current time point to the predicted time point and the current current energy index for the current current. Prediction energy index calculator; And
Comparing the continuous current energy index and the predicted energy index for the continuous current limit value of the motor, and includes a drive current blocking unit for controlling the blocking of the drive current according to the comparison result,
The current-squared time product method is a method of observing a change in energy using an energy index expressed only by the relationship between current and time,
The elapsed time is set to be equal to or an integer multiple of the sampling time,
The predicted energy index calculation unit
The difference between the current digital current value and the previous digital current value is calculated as a proportional current value, the square of the proportional current value is multiplied by the elapsed time to calculate the predicted time energy index, the square of the current digital current value and the sampling A motor overload protection device for multiplying time to calculate the current current energy index.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연속전류 에너지 지수는 상기 연속전류한계값의 제곱과 상기 샘플링 시간을 곱하여 산출되는 모터 과부하 보호 장치.
The method of claim 1,
And the continuous current energy index is calculated by multiplying the square of the continuous current limit value by the sampling time.
제1항에 있어서,
상기 구동 전류 차단부는 상기 예측 에너지 지수가 상기 연속전류 에너지 지수보다 큰 경우, 상기 구동 전류를 차단하는 모터 과부하 보호 장치.
The method of claim 1,
And the driving current blocking unit cuts off the driving current when the predicted energy index is greater than the continuous current energy index.
삭제delete 모터 과부하 보호 장치가 모터를 과부하로부터 보호하는 방법에 있어서,
상기 모터로 공급되는 구동 전류에 대한 전류값을 입력받아 미리 설정된 샘플링 시간에 따라 디지털 전류값으로 변환하는 단계;
상기 디지털 전류값 및 전류-자승 시간 곱 방식을 이용하여, 현재 시점부터 예측하고자 하는 시점까지의 경과 시간에 대한 예측시간 에너지 지수와 현재전류에 대한 현재전류 에너지 지수를 합산하여 예측 에너지 지수를 산출하는 단계;
상기 모터의 연속전류한계값에 대한 연속전류 에너지 지수와 상기 예측 에너지 지수를 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과에 따라 상기 구동 전류의 차단을 제어하는 단계를 포함하되,
상기 전류-자승 시간 곱 방식은 전류와 시간과의 관계만으로 표현되는 에너지 지수를 이용하여 에너지의 변화를 관찰하는 방법이고,
상기 경과 시간은 상기 샘플링 시간과 같거나 정수배가 되도록 설정되고,
상기 예측 에너지 지수 산출하는 단계는
현재 디지털 전류값과 이전 디지털 전류값의 차이를 비례전류값으로 산출하는 단계;
상기 비례전류값의 제곱과 상기 경과시간을 곱하여 상기 예측시간 에너지 지수를 산출하는 단계; 및
상기 현재 디지털 전류값의 제곱과 상기 샘플링 시간을 곱하여 상기 현재전류 에너지 지수를 산출하는 단계를 포함하는 모터 과부하 보호 방법.In the method that the motor overload protection device protects the motor from overload,
Receiving a current value for a driving current supplied to the motor and converting the current value into a digital current value according to a preset sampling time;
By using the digital current value and the current-squared time multiplication method, a predicted energy index is calculated by summing the predicted time energy index for the elapsed time from the current time point to the predicted time point and the current current energy index for the current current. step;
Comparing the continuous current energy index with the predicted energy index with respect to the continuous current limit value of the motor; And
Controlling the blocking of the driving current according to the comparison result;
The current-squared time product method is a method of observing a change in energy using an energy index expressed only by the relationship between current and time,
The elapsed time is set to be equal to or an integer multiple of the sampling time,
The calculating of the predicted energy index
Calculating a difference between the current digital current value and the previous digital current value as a proportional current value;
Calculating the predicted time energy index by multiplying the square of the proportional current value with the elapsed time; And
And calculating the current current energy index by multiplying the square of the current digital current value by the sampling time.
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