KR101840509B1 - 동기전동기 센서리스 벡터제어를 위한 회전각 추정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동기 전동기의 센서리스 벡터 제어를 위한 회전각을 추정하는 장치에 관한 것으로, 정지좌표계(αβ)와 회전좌표계(dq)에 관한 벡터도를 기반으로 회전자의 이동거리인 회전각(θ)을 추정하는 회전각 추정부를 개시하는바, 정지 자속지령 추정부, 정지 자속 추정부, 정지 자속오차 추정부, 및 삼각함수 연산부를 포함한다.

Description

동기전동기 센서리스 벡터제어를 위한 회전각 추정장치{Rotation angle estimation module for sensorless vector control of PMSM}

본 발명은 동기 전동기의 센서리스 벡터 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동기 전동기의 센서리스 벡터 제어를 위한 회전각을 추정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 동기전동기를 구동 및 제어하기 위해서는 회전자의 속도와 위치 정보가 필요하며, 이를 검출하기 위해서 엔코더(Encoder) 또는 리졸버(Resolver)와 같은 별도의 위치 센서가 사용된다.

그러나 센서를 이용한 속도 및 위치 검출방식은 하드웨어의 복잡성, 가격상승, 낮은 신뢰성, 전기적 잡음 등의 문제점이 있기 때문에, 경제성 및 기술성에서 미흡한 측면이 많다.

이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 다양한 센서리스 벡터제어 방법이 제안되었는바, 센서리스 제어방법은 별도의 위치센서 장착 없이 회전자의 속도와 위치 정보를 추정할 수 있다.

종래의 동기전동기 센서리스 벡터제어 방법으로는 역기전력을 이용하는 방법, 전압 모델을 이용하는 방법, 모델 기준 제어기를 이용하는 방법, 상태 추정기를 이용하는 방법, 칼만 필터, 비선형 제어, 지능 제어 등이 있는데, 계산해야 할 연산량이 많을뿐더러, 저속영역에서 추정오차가 발생하여 실제 사용에는 제한되는 문제가 있었다.

따라서 연산량을 획기적으로 줄이고 추정 오차를 최소화할 수 있는 동기 전동기 센서리스 벡터제어방법이 요구된다.

전동기에 대한 센서리스 벡터제어와 관련된 선행기술은 등록특허 제1025640호, 제0845110호, 및 공개특허 2010-0058905호 등 다수 검색되나, 이들은 동기전동기에 대한 제어방법이 아니며, 연산량을 줄이고 정확도를 높이고자 하는 본 발명의 기술 사상과는 관련성이 없다.

본 발명은 동기전동기 센서리스 벡터제어에 있어서, 동기 전동기 회전각 추정을 위한 연산량이 적으면서도 추정오차가 최소화되는 회전각 추정장치 및 이를 적용한 동기전동기 센서리스 벡터제어 시스템을 제공한다.

본 발명은 동기 전동기에 대한 센서리스 벡터제어를 위한 전동기 회전각 추정장치에 있어서, 정지좌표계의 전류(I_sα,I_sβ)과 회전각(θ)을 입력받고, 1차적으로 회전 자속(λ_sd,λ_sq)을 연산하는 회전자 자속방정식을 이용하여, 최종적으로 정지자속지령(λ_sα ^*,λ_sβ ^*)을 산출하는 정지 자속지령 추정부; 정지좌표계의 전압(V_{s α},V_{s β}), 정지좌표계의 전류(I_{s α,}I_{s β}), 및 정지 자속 오차(△λ_sα,△λ_sβ)을 입력받고, 고정자 전압방정식을 이용하여 정지 자속(λ_sα,λ_sβ)을 산출하는 정지 자속 추정부; 상기 정지 자속지령 추정부가 출력하는 정지 자속지령(λ_sα ^*,λ_sβ ^*)과, 상기 정지 자속 추정부가 출력하는 정지 자속(λ_sα,λ_sβ)의 차를 이용하여 정지 자속 오차(△λ_sα,△λ_sβ)를 산출하고 이를 상기 정지 자속 추정부로 피드백하는 정지 자속오차 추정부; 및 상기 정지 자속지령 추정부가 출력하는 회전 자속(λ_sd,λ_sq)과 상기 정지 자속 추정부가 출력하는 정지 자속(λ_sα,λ_sβ) 각각을 삼각함수를 적용하여 각(θ_dq) 및 각(θ_αβ)을 구하고, 회전자의 이동거리인 회전각(θ)를 최종산출하여 상기 정지 자속지령 추정부에 피드백하는 삼각함수 연산부;를 포함하는, 동기 전동기 회전각 추정장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 고정자 전압 방정식과 회전자 방정식을 동시에 사용하기 때문에 저속 및 고속에서도 빠르고 정확하게 회전자의 회전각을 추정할 수 있는바, 이를 적용하여 동기전동기 센서리스 벡터제어를 수행함으로써 보다 신뢰성 있고 경제적인 동기전동기 센서리스 벡터제어 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회전각 추정장치의 구성요소 간의 대략적인 관계를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 회전각 추정장치의 정지좌표계와 회전좌표계 간의 벡터 설명도이다.
도 3은 본 발명에 따른 회전각 추정장치의 회로도를 기반으로 한 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 회전각 추정장치가 종래의 동기전동기 센서리스 벡터제어 시스템에 적용된 상태를 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명의 기술적 특징으로 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 동기전동기의 센서리스 벡터제어방법의 원리에 대해 벡터도 관점에서 설명하면 도 1과 같다.

벡터제어 방법은 전동기에 인가되는 전류를 회전좌표계 기준으로 자속분 전류(Id_se)와 토크분 전류(Iq_se)로 분리하여 제어하는 방법이다.

동기전동기 벡터제어 방법은 자속분 전류(Id_se)를 회전자 위치(θ)와 일치하게 고정하고, 이와 동기전동기 센서리스 벡터제어°에 토크분 전류(Iq_se)를 인가하여 제어를 한다.

그래서 자속분 전류(Id_se)를 회전자 위치(θ)와 일치하게 제어하기 위해서는 회전자 위치(θ)를 위치센서로부터 획득해야 한다.

도 1은 동기전동기 벡터제어 시 자속의 정지좌표계(αβ) 및 회전좌표계(dq)에 따른 관계를 나타낸 것으로, 벡터제어 시스템에 사용되는 축은 정지 좌표계와 회전 좌표계로 크게 나누어지며, 정지 좌표계는 좌표축이 회전하지 않고 정지된 좌표계를 말하며, 회전 좌표계는 어떤 각속도 ω로 회전하는 좌표계를 말한다.

정지좌표계(αβ) 기준의 자속값(λ_α, λ_β)과 회전좌표계(dq) 기준의 자속값(λ_ｄ, λ_ｑ)을 이용하여, α축을 기준으로 λ_αβ의 각 θ_αβ 에서, d축을 기준으로 한 λ_ｄｑ 의 각 θ_ｄｑ 를 감산하여 회전자 위치(θ)를 추정할 수 있다.

본 발명은 정지 좌표계(αβ)를 기준으로 한 고정자 자속벡터(λ_αβ)와 회전 좌표계(ｄｑ)를 기준으로 한 회전자 자속벡터(λ_ｄｑ)를 아크탄젠트(tan^-1) 삼각함수를 이용하여 최종 회전자 위치를 추정하며, 추정된 회전자 위치 정보는 실제 전동기의 위치와 일치한다.

도 2는 도 1의 벡터도를 기반으로 회전자의 이동거리인 회전각(θ)을 추정하는 회전각 추정부(100)를 개시하는바, 정지 자속지령 추정부(10), 정지 자속 추정부(20), 정지 자속오차 추정부(30), 및 삼각함수 연산부(40)를 포함한다.

정지 자속지령 추정부(10)는 정지좌표계(αβ)의 전류(I_{s α,}I_{s β})와 회전각(θ)을 입력받고, 회전자 자속방정식을 이용하여, 정지자속지령(λ_sα ^*,λ_sβ ^*)을 산출한다.

상기 회전자 자속방정식은 1차적으로 회전 자속(λ_sd,λ_sq)을 산출하는 식이며, 이 산출결과를 이용하여 최종적으로 정지자속지령(λ_sα ^*,λ_sβ ^*)을 산출한다.

정지 자속 추정부(20)는 정지좌표계(αβ)의 전압(V_{s α},V_{s β}), 정지좌표계(αβ)의 전류(I_{s α,}I_{s β}), 및 정지 자속 오차(△λ_sα,△λ_sβ)을 입력받고, 고정자 전압방정식을 이용하여 α축과 β축 정지 자속(λ_sα,λ_sβ)을 산출한다.

정지 자속오차 추정부(30)는 상기 정지 자속지령 추정부(10)가 출력하는 정지 자속지령(λ_sα ^*,λ_sβ ^*)과, 상기 정지 자속 추정부(20)가 출력하는 정지 자속(λ_sα,λ_sβ)의 차를 이용하여 α축과 β축의 정지 자속 오차(△λ_sα,△λ_sβ)를 산출하고, 이를 상기 정지 자속 추정부(20)로 피드백한다.

삼각함수 연산부(40)는 상기 정지 자속지령 추정부(10)의 회전자 자속방정식에 의해 1차적으로 산출되는 회전 자속(λ_sd,λ_sq)과 상기 정지 자속 추정부(20)가 출력하는 정지 자속(λ_sα,λ_sβ)에 대하여 각각 삼각함수를 이용하여 각(θ_dq) 및 각(θ_αβ)을 구한다.

최종적으로 상기 각(θ_αβ)에서 각(θ_dq)을 빼면, 회전자의 이동거리인 회전각(θ)를 산출할 수 있으며, 산출된 회전각은 상기 정지 자속지령 추정부(10)에 피드백된다.

회전각 추정부(100)는 정지 자속오차 추정부(30)에서 정지 자속 추정부(20), 정지 자속 추정부(20)에서 삼각함수 연산부(40), 및 정지 자속지령 추정부(10)과 삼각함수 연산부(40) 간의 피드백에 의해 계속적으로 회전각 θ를 산출하는 회로이다.

회전각 추정부(100)의 각 구성요소는, 회전각 추정부(100)에 대한 구체적인 회로구성을 나타내는 블록도인 도 3을 이용하여 구체적으로 설명된다.

<정지 자속지령 추정부(10)>

정지 자속지령 추정부(10)는, 제1 회전좌표 변환부(101), 제2 회전좌표 변환부(102), 제1 회전자속 연산부(103), 제2 회전자속 연산부(104), 제1 정지좌표 변환부(105), 및 제2 정지좌표 변환부(106)를 포함한다.

제1 회전좌표 변환부(101)는 회전자 자속방정식을 이용하기 위해서, 정지좌표계 α축 전류(I_{s α})와 회전각(θ)을 입력받아 회전좌표계 ｄ축 전류값(I_sd)으로 좌표변환한다.

제2 회전좌표 변환부(102)는 정지좌표계 β축 전류(I_{s β})와 회전각(θ)을 입력받아 회전좌표계 ｑ축 전류값(I_sq)으로 좌표변환한다.

제1 회전자속 연산부(103)는 제1 회전좌표 변환부(101)의 ｄ축 전류(I_sd)를 입력받아 회전자 자속방정식인 식 λ_sd = Ｌ_dI_sd + λ_PM (Ｌ_d :회전좌표계 d축 인덕턴스, λ_PM : 영구자석에 의한 자속)을 이용하여 회전좌표계 d축 자속(λ_sd)을 산출한다.

제2 회전자속 연산부(104)는 제2 회전좌표 변환부(102)의 q축 전류(I_sq)를 입력받아 회전자 자속방정식인 식 λ_sq = Ｌ_qI_sq( Ｌ_q:회전좌표계 q축 인덕턴스)을 이용하여 회전좌표계 q축 자속(λ_sq)을 산출한다.

상기 회전좌표계 d축 자속(λ_sd)과 q축 자속(λ_sq)은 삼각함수 연산부(40)로 입력된다.

제1 정지좌표 변환부(105)는 회전자 자속방정식을 이용하기 위해 좌표변환되었던 값을 보상하는 보상기이며, 제1 회전자속 연산부(103)의 출력에 회전각(θ)을 보상하여 정지좌표계로 좌표변환하고, 정지좌표계 α축 자속 지령값(λ_sα ^*)을 출력한다.

제2 정지좌표 변환부(106)는 제2 회전자속 연산부(104)의 출력에 회전각(θ)을 보상하여 정지좌표계로 좌표변환하고, 정지좌표계 β축 자속 지령값(λ_sβ ^*)을 출력한다.

<정지 자속 추정부(20)>

정지 자속 추정부(20)는, 제1 정지자속 변화비 연산부(201), 제2 정지자속 변화비 연산부(202), 제1 적분기(203), 및 제2 적분기(204)를 포함한다.

제1 정지자속 변화비 연산부(201)는, 정지좌표계 α축 전압(V_{s α}), 정지좌표계 α축 전류(I_{s α}), 및 정지좌표계 α축 자속 오차(△λ_sα)를 입력받아, 고정자 전압방정식 V_{s α} = R_sI_{S α} + dλ_sα/dt(R_s : 고정자 저항)을 식 dλ_sα/dt = V_{s α} - R_sI_{s α} + △λ_sα(R_s : 고정자 저항)으로 항 변환하고, 정지좌표계 α축 자속 변화비(dλ_sα/dt)를 산출한다.

제2 정지자속 변화비 연산부(202)는 정지좌표계 β축 전압(V_{s β}), 정지좌표계 β축 전류(I_{s β}), 및 정지좌표계 β축 자속 오차(△λ_sβ)를 입력받아, 고정자 전압방정식 V_{s β} = R_sI_{S β} + dλ_sβ/dt(R_s : 고정자 저항)을 식 dλ_sβ/dt = V_{s β} - R_sI_{s β} + △λ_sβ(R_s: 고정자 저항)을 항 변환하고, 정지좌표계 β축 자속 변화비(dλ_sβ/dt)를 산출한다.

제1 적분기(203)는 상기 제1 정지자속 변화비 연산부(201)의 출력을 적분하여 정지좌표계 α축 자속(λ_sα)을 출력한다.

제2 적분기(204)는 상기 제2 정지자속 변화비 연산부(202)의 출력을 적분하여 정지좌표계 β축 자속(λ_sβ)을 출력한다.

제1 적분기(203)와 제2 적분기(204)에서 출력하는 α축 자속(λ_sα)과 β축 자속(λ_sβ)은 삼각함수 연산부(40)로 입력된다.

<정지 자속오차 추정부(30)>

정지 자속오차 추정부(30)는, 제1 감산기(301), 제2 감산기(302), 제1 제어기(303), 및 제2 제어기(304)를 포함하여, 추정된 정지좌표계 α-β축 자속을 보상하는 기능을 하며, 오차 분을 PI제어기에서 보상하여 정지 자속 추정부(20)에 입력으로 들어간다.

제1 감산기(301)는 상기 정지 자속지령 추정부(10)로부터 입력되는 정지좌표계α축 자속 지령값(λ_sα ^*)과, 상기 정지 자속 추정부(20)로부터 입력되는 α축 자속(λ_sα)의 차를 산출한다.

제2 감산기(302)는 상기 정지 자속지령 추정부(10)로부터 입력되는 정지좌표계β축 자속 지령값(λ_sβ ^*)과, 상기 정지 자속 추정부(20)로부터 입력되는 β축 자속(λ_sβ)의 차를 산출한다.

제1 제어기(303)는 상기 제1 감산기(301)의 차를 입력받아 식 K_{P α} + K_{I α}/S (K_Pα : 비례이득, K_{I α} : 적분이득, S : 복소변수)에 의해 비례-적분(PI)제어를 수행하여 이득을 조정하고 정지좌표계 α축 자속 오차(△λ_sα)를 산출한다.

제2 제어기(304)는 상기 제2 감산기(302)의 차를 입력받아 식 K_{P β} + K_{I β}/S (K_Pβ : 비례이득, K_{I β} : 적분이득, S : 복소변수)에 의해 비례-적분(PI)제어를 수행하여 이득을 조정하고 정지좌표계 β축 자속 오차(△λ_sβ)를 산출한다.

상기 α축 자속 오차(△λ_sα)와 β축 자속 오차(△λ_sβ)는 정지 자속 추정부(20)로 피드백 입력된다.

<삼각함수 연산부(40)>

삼각함수 연산부(40)는, 제1 아크탄젠트부(401), 제2 아크탄젠트부(402), 및 회전각 감산부(403)를 포함한다.

제1 아크탄젠트부(401)는 상기 정지 자속지령 추정부(10)로부터 회전좌표계 d축 자속(λ_sd)과 회전좌표계 q축 자속(λ_sq)을 입력받아 삼각함수 아크탄젠트를 이용하여 d축을 기준으로 한 λ_ｄｑ 의 각(θ_dq)을 출력한다.

제2 아크탄젠트부(402)는 상기 정지 자속 추정부(20)로부터 정지좌표계 α축 자속(λ_sα)과 정지좌표계 β축 자속(λ_sβ)을 입력받아 삼각함수 아크탄젠트를 이용하여 α축을 기준으로 λ_αβ의 각(θ_αβ)을 출력한다.

회전각 감산부(403)는 상기 각(θ_αβ)과 각(θ_dq)의 차를 구하여 회전각(θ)을 출력하고, 상기 회전각(θ)은 정지 자속지령 추정부(10)로 피드백 입력된다.

회전각(θ)이 구해지면, 회전자의 속도(W_e)를 구할 수 있으므로, 본 발명에 따른 동기전동기 센서리스 벡터제어 시스템은 회전각 추정부(100)로부터 회전각(θ)과 속도(W_e) 값을 입력받아 동기전동기를 제어한다.

도 4는 본 발명에 따른 회전각 추정부(100)가 종래의 동기전동기(PMSM)를 인버터 제어하는 센서리스 벡터제어 시스템에 적용된 상태를 나타내는 블록도로서, 회전각 추정부(100)의 출력인 회전각(θ)과 속도(W_e)가 동기전동기 제어부(1)에 입력되는 관계를 이해할 수 있다.

본 발명의 기술적 범위는 회전각 추정부(100)가 적용된 동기전동기 센서리스 벡터제어 시스템을 포함한다.

본 발명은 고정자 자속벡터 및 회전자 자속벡터를 구하는 방법을 설명하고 있는바, 고정자 회로의 전압 방정식과 회전자 회로의 자속 방정식을 적용하여, 회전자 회로의 자속 방정식을 고정자 자속 방정식으로 좌표 변환한 후 이 고정자 자속 벡터를 보상하여 최종적으로 고정자 자속벡터 및 회전자 자속벡터를 구한다.

이렇게 구한, 최종 고정자 자속 벡터와 회전자 자속벡터를 삼각함수 tan^{- 1}를 이용하여, θ_αβ와 θ_dq를 구하고 θ = θ_αβ - θ_dq를 이용하여 동기전동기의 위치(θ) 정보를 추정한다.

이러한 방법은 구현이 용이하여, 실제 제품적용이 쉬울 뿐더러, 고정자 전압 방정식과 회전자 방정식을 동시에 사용하기 때문에 저속 및 고속에서도 위치 정보 추정오차가 최소화된다.

또한 본 발명의 회전각 추정부(100)는 동기전동기의 센서리스 벡터제어 시스템에 외에도 위치 및 속도 센서가 장착된 벡터 제어 시스템에도 백업용으로 적용 가능하다.

10 : 정지 자속지령 추정부 20 : 정지 자속 추정부
30 : 정지 자속오차 추정부 40 : 삼각함수 연산부
101 : 제1 회전좌표 변환부 102 : 제2 회전좌표 변환부
103 : 제1 회전자속 변환부 104 : 제2 회전자속 변환부
105 : 제1 정지좌표 변환부 106 : 제2 정지좌표 변환부
201 : 제1 정지자속 변화비 연산부 202 : 제2 정지자속 변화비 연산부
203 : 제1 적분기 204 : 제2 적분기
301 : 제1 감산기 302 : 제2 감산기
303 : 제1 제어기 304 : 제2 제어기
401 : 제1 아크탄젠트부 402 : 제2 아크탄젠트부
403 : 회전각 감산기

Claims (7)

1. 동기 전동기에 대한 센서리스 벡터제어를 위한 전동기 회전각 추정장치에 있어서,
   정지좌표계의 전류(I_sα,I_sβ)과 회전각(θ)을 입력받고, 1차적으로 회전 자속(λ_sd,λ_sq)을 연산하는 회전자 자속방정식을 이용하여, 최종적으로 정지자속지령(λ_sα ^*,λ_sβ ^*)을 산출하는 정지 자속지령 추정부;
   정지좌표계의 전압(V_sα,V_sβ), 정지좌표계의 전류(I_sα,I_sβ), 및 정지 자속 오차(△λ_sα,△λ_sβ)을 입력받고, 고정자 전압방정식을 이용하여 정지 자속(λ_sα,λ_sβ)을 산출하는 정지 자속 추정부;
   상기 정지 자속지령 추정부가 출력하는 정지 자속지령(λ_sα ^*,λ_sβ ^*)과, 상기 정지 자속 추정부가 출력하는 정지 자속(λ_sα,λ_sβ)의 차를 이용하여 정지 자속 오차(△λ_sα,△λ_sβ)를 산출하고 이를 상기 정지 자속 추정부로 피드백하는 정지 자속오차 추정부; 및
   상기 정지 자속지령 추정부가 출력하는 회전 자속(λ_sd,λ_sq)과 상기 정지 자속 추정부가 출력하는 정지 자속(λ_sα,λ_sβ) 각각을 삼각함수를 적용하여 각(θ_dq) 및 각(θ_αβ)을 구하고, 회전자의 이동거리인 회전각(θ)를 최종산출하여 상기 정지 자속지령 추정부에 피드백하는 삼각함수 연산부;를 포함하되,
   상기 삼각함수 연산부는,
   상기 정지 자속지령 추정부(10)로부터 회전좌표계 d축 자속(λsd)과 회전좌표계 q축 자속(λsq)을 입력받아 삼각함수 아크탄젠트를 이용하여 d축을 기준으로 한 λｄｑ 의 각(θdq)을 출력하는 제1 아크탄젠트부;
   상기 정지 자속 추정부로부터 정지좌표계 α축 자속(λsα)과 정지좌표계 β축 자속(λsβ)을 입력받아 삼각함수 아크탄젠트를 이용하여 α축을 기준으로 λαβ의 각(θαβ)을 출력하는 제2 아크탄젠트부; 및
   상기 각(θαβ)과 각(θdq)의 차를 구하여 회전각(θ)을 출력하는 회전각 감산기;를 포함하고,
   상기 회전각(θ)은 상기 정지 자속지령 추정부로 피드백 입력되는, 동기 전동기 회전각 추정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정지 자속지령 추정부는,
   정지좌표계 α축 전류(I_{s α})와 회전각(θ)을 입력받아 회전좌표계 ｄ축 전류값(I_sd)으로 좌표변환하는 제1 회전좌표 변환부;
   정지좌표계 β축 전류(I_{s β})와 회전각(θ)을 입력받아 회전좌표계 ｑ축 전류값(I_sq)으로 좌표변환하는 제2 회전좌표 변환부;
   상기 제1 회전좌표 변환부의 ｄ축 전류(I_sd)를 입력받아 식 λ_sd = Ｌ_dI_sd + λ_PM (Ｌ_d :회전좌표계 d축 인덕턴스, λ_PM : 영구자석에 의한 자속)을 이용하여 회전좌표계 d축 자속(λ_sd)을 산출하는 제1 회전자속 연산부;
   상기 제2 회전좌표 변환부의 q축 전류(I_sq)를 입력받아 식 λ_sq = Ｌ_qI_sq( Ｌ_q:회전좌표계 q축 인덕턴스)을 이용하여 회전좌표계 q축 자속(λ_sq)을 산출하는 제2 회전자속 연산부;
   상기 제1 회전자속 연산부의 출력에 회전각(θ)을 보상하여 좌표변환하고, 정지좌표계 α축 자속 지령값(λ_sα ^*)을 출력하는 제1 정지좌표 변환부; 및
   상기 제2 회전자속 연산부의 출력에 회전각(θ)을 보상하여 좌표변환하고, 정지좌표계 β축 자속 지령값(λ_sβ ^*)을 출력하는 제2 정지좌표 변환부;를 포함하는, 동기전동기 회전각 추정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 정지 자속 추정부는,
   정지좌표계 α축 전압(V_{s α}), 정지좌표계 α축 전류(I_{s α}), 및 정지좌표계 α축 자속 오차(△λ_sα)를 입력받아 식 dλ_sα/dt = V_{s α} - R_sI_{s α} + △λ_sα(R_s : 고정자 저항)을 이용하여 정지좌표계 α축 자속 변화비(dλ_sα/dt)를 산출하는 제1 정지자속 변화비 연산부;
   정지좌표계 β축 전압(V_{s β}), 정지좌표계 β축 전류(I_{s β}), 및 정지좌표계 β축 자속 오차(△λ_sβ)를 입력받아 식 dλ_sβ/dt = V_{s β} - R_sI_{s β} + △λ_sβ(R_s: 고정자 저항)을 이용하여 정지좌표계 β축 자속 변화비(dλ_sβ/dt)를 산출하는 제2 정지자속 변화비 연산부;
   상기 제1 정지자속 변화비 연산부의 출력을 적분하여 정지좌표계 α축 자속(λ_sα)을 출력하는 제1 적분기; 및
   상기 제2 정지자속 변화비 연산부의 출력을 적분하여 정지좌표계 β축 자속(λ_sβ)을 출력하는 제2 적분기;을 포함하는, 동기전동기 회전각 추정장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 정지 자속오차 추정부는,
   상기 정지 자속지령 추정부로부터 입력되는 정지좌표계α축 자속 지령값(λ_{s α} ^*)과, 상기 정지 자속 추정부로부터 입력되는 α축 자속(λ_sα)의 차를 산출하는 제1 감산기;
   상기 정지 자속지령 추정부로부터 입력되는 정지좌표계β축 자속 지령값(λ_sβ ^*)과, 상기 정지 자속 추정부로부터 입력되는 β축 자속(λ_sβ)의 차를 산출하는 제2 감산기;
   상기 제1 감산기의 차를 입력받아 이득을 조정하여 정지좌표계 α축 자속 오차(△λ_sα)를 산출하는 제1 제어기; 및
   상기 제2 감산기의 차를 입력받아 이득을 조정하여 정지좌표계 β축 자속 오차(△λ_sβ)를 산출하는 제2 제어기;를 포함하는, 동기전동기 회전각 추정장치.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서, 상기 제1 제어기와 제2 제어기는 비례 이득(PI)제어기인 것을 특징으로 하는, 동기전동기 회전각 추정장치.
7. 제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 한 항의 동기전동기 회전각 추정장치를 포함하는 동기전동기 센서리스 벡터 제어 시스템.
   
   
   
   
   
   

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