KR101918063B1 - Apparatus for driving motor and method for controlling motor - Google Patents

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Abstract

본 명세서에는 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 운전 영역별로 모터의 구동 전류를 제어함으로써, 저속 운전에서의 센서리스 제어의 제약을 개선할 수 있는 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive device and a motor control method, and more particularly, to a motor drive device and a motor control method capable of improving the sensorless control in low- .

Description

모터 구동 장치 및 모터 제어 방법{APPARATUS FOR DRIVING MOTOR AND METHOD FOR CONTROLLING MOTOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a motor driving apparatus,

본 명세서에는 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 운전 영역별로 모터의 구동 전류를 제어하는 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive apparatus and a motor control method, and more particularly, to a motor drive apparatus and a motor control method for controlling a drive current of a motor in each operation region.

본 발명의 배경이 되는 기술은 자석삽입형 영구자석 동기 모터의 저속 운전에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a permanent magnet type permanent magnet synchronous motor.

도 1은 종래의 모터 제어 방식의 블록을 나타낸 블록도 1이다.1 is a block diagram showing a block diagram of a conventional motor control system.

도 2는 종래의 모터 제어 방식의 블록을 나타낸 블록도 2이다.2 is a block diagram showing a block diagram of a conventional motor control system.

종래의 모터 제어 기술에서는 영구자석형 동기 모터를 센서를 적용하여 운전을 제어할 경우, 가격 상승, 센서의 신뢰성 확보와 같은 제작/설계에 제약이 있었다. 이를 극복하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같은 방식으로 모터의 구동 전류를 근거로 속도 및 위치를 추정하여 제어하는 센서리스 제어 방식을 채용하였다. 그러나, 모터 제어는 각 운전 속도마다 제어 조건을 변경하여야만 최적의 운전 및 제어가 이루어질 수 있는데, 센서리스 제어 방식의 특성상, 모터의 속도 추정 및 이에 따른 제어가 센서 채용 방식에 비해 덜 신속하고 덜 정확하게 이루어지게 되는 문제가 있었다. 특히, 저속으로 운전하는 영역에서는 센싱 신호의 크기가 작아짐으로 인해 제어의 속응성/정확성의 문제가 더욱 커지게 되어, 정확하고 안정적인 저속 제어가 이루어지기 어려웠다. 이러한 제약은 모터의 탈조, 또는 저속에서 중속 이상으로의 운전 진입이 어려워지게 되는 문제로 이어지게 됐으며, 부정확한 제어로 인한 모터 구동 전류의 증가로 인해 모터의 효율성, 손실의 증가, 모터 내부의 과열 및 소손 문제까지 야기시키게 되었다. 이를 개선하기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 신호 주입 방식이 제안되었는데, 이러한 방식 또한 주입되는 전압 신호에 의해 노이즈가 발생되어, 이로 인해 중속 영역에서 정확하고 안정적인 제어가 이루어지기 어려운 문제가 있었다.In the conventional motor control technology, when the operation of the permanent magnet type synchronous motor is controlled by using the sensor, there is a restriction in manufacture / design such as a rise in the price and securing the reliability of the sensor. In order to overcome this problem, a sensorless control method of estimating and controlling the speed and position based on the driving current of the motor is adopted in the manner as shown in Fig. However, the optimal control and operation can be achieved only by changing the control condition for each operation speed. Due to the nature of the sensorless control method, the speed estimation and control of the motor is less rapidly and less precisely There was a problem to be solved. Especially, in the region where the operation is performed at a low speed, since the size of the sensing signal becomes small, the problem of the control responsiveness / accuracy becomes larger, and it is difficult to achieve accurate and stable low speed control. These limitations have led to problems of out-of-step motors, or difficulty in entering the motor from low to intermediate speeds. As a result of increased motor drive current due to inaccurate control, motor efficiency, increased losses, Causing the problem of burnout. In order to solve this problem, a signal injection method as shown in FIG. 2 has been proposed. In this method, noise is also generated by a voltage signal to be injected, which makes it difficult to accurately and stably control in a medium speed region.

결과적으로 종래에는, 센서리스 제어 방식에 있어서 저속 영역에서의 정확하고 안정적인 제어 기술이 제안되지 못했으며, 모터의 각 속도 영역 별로 원활한 제어가 이루어지기 어려운 한계가 있었다.As a result, conventionally, an accurate and stable control technique in the low-speed range has not been proposed in the sensorless control system, and there is a limit in that it is difficult to smoothly control each speed range of the motor.

따라서, 본 명세서는 종래기술의 한계를 개선하는 것을 과제로 하여, 저속 운전에서의 센서리스 제어의 제약을 개선할 수 있는 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention aims to improve the limitations of the prior art, and to provide a motor drive apparatus and a motor control method capable of improving the sensorless control in low-speed operation.

구체적으로, 본 명세서는 저속 운전에서 모터에 인가되는 구동 전류의 위상각 변화폭을 감소시켜, 저속 운전에서 안정적인 센싱 및 이에 따른 제어가 이루어질 수 있는 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법을 제공하고자 한다.Specifically, the present invention aims to provide a motor drive apparatus and a motor control method capable of reducing the variation of the phase angle of a drive current applied to the motor in low-speed operation, thereby enabling stable sensing and control in low-speed operation.

또한, 본 명세서는 저속 운전에서 안정적인 센싱 및 이에 따른 제어가 이루어져, 모터의 저속 운전을 용이하게 수행할 수 있는 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention provides a motor driving apparatus and a motor control method capable of easily performing a low-speed operation of a motor by performing stable sensing and control according to low speed operation.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법은, 모터의 속도별로 운전 영역을 구분하여, 운전 영역별로 구동 전류의 위상각을 구분하여 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motor drive apparatus and a motor control method for dividing an operation region by a speed of a motor and dividing a phase angle of a drive current by an operation region.

보다 구체적으로, 저속 운전에서의 위상각을 중속 운전에서의 위상각보다 작게 제어하여, 각 운전 영역별로 구동 전류의 위상각을 다르게 제어하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the phase angle in the low-speed operation is controlled to be smaller than the phase angle in the medium-speed operation, and the phase angle of the drive current is controlled differently for each operation region.

즉, 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법은, 저속 운전에서 구동 전류의 위상각을 작게 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.That is, the motor drive device and the motor control method disclosed in this specification are characterized in that the phase angle of the drive current is controlled to be small in low-speed operation.

상술한 바와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치는, 상기 모터의 운전을 제어하기 위한 제어 신호를 인가받아, 상기 제어 신호에 따라 상기 모터에 구동 전류를 인가하는 인버터 및 상기 모터의 속도에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 인버터에 인가하는 제어부를 포함한다.The motor driving apparatus described in the specification having the technical features as described above includes an inverter receiving a control signal for controlling the operation of the motor and applying a driving current to the motor in accordance with the control signal, And a controller for generating the control signal according to the speed of the motor and applying the control signal to the inverter.

일실시 예에서, 상기 제어부는, 기설정된 속도 기준 이하에서의 상기 구동 전류의 위상각이 상기 속도 기준 초과에서의 위상각보다 작아지도록 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.In one embodiment, the control section may generate the control signal so that the phase angle of the drive current at a predetermined speed reference or below is smaller than the phase angle at the speed reference exceeding.

일실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 속도 기준에 따라 상기 모터의 운전 영역을 구분하여, 구분한 상기 운전 영역에 따라 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.In one embodiment, the control unit may divide an operation region of the motor according to the speed reference, and generate the control signal according to the divided operation region.

일실시 예에서, 상기 운전 영역은, 상기 속도 기준 이하에 해당하는 저속 영역 및 상기 속도 기준 초과에 해당하는 중속 영역으로 구분될 수 있다.In one embodiment, the operation region may be classified into a low-speed region corresponding to the speed reference and an intermediate speed region corresponding to the speed reference exceeding.

일실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 구동 전류의 크기에 따라 상기 위상각을 제어할 수 있다.In one embodiment, the controller may control the phase angle according to the magnitude of the driving current.

일실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 속도 기준 이하에서의 위상각이 상기 속도 기준 초과에서의 위상각 대비 기설정된 비율 이하가 되도록 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.In one embodiment, the control unit may generate the control signal such that the phase angle at or below the speed reference is less than or equal to a predetermined rate relative to the phase angle at the speed reference.

일실시 예에서, 상기 속도 기준 초과에서의 위상각은, 상기 모터가 최대 토크로 운전하게 되는 값일 수 있다.In one embodiment, the phase angle at above the speed reference may be a value at which the motor is operating at full torque.

일실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 속도 기준 이하에서의 위상각이 기설정된 기준값으로 유지되도록 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.In one embodiment, the control unit may generate the control signal such that the phase angle at or below the speed reference is maintained at a preset reference value.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 명세서에 개시된 모터 제어 방법은, 기설정된 속도 기준까지 기설정된 제1 제어 기준에 따라 상기 모터에 인가되는 구동 전류를 제어하는 단계 및 상기 속도 기준부터 기설정된 제2 제어 기준에 따라 상기 구동 전류를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 제1 제어 기준 및 제2 제어 기준은, 상기 구동 전류의 위상각에 대한 기준이되, 상기 제1 제어 기준은, 상기 제2 제어 기준 대비 기설정된 비율 이하로 설정된다.In addition, the motor control method disclosed in the present specification, which has technical features as described above, includes the steps of controlling a drive current applied to the motor according to a first control reference predetermined up to a predetermined speed reference, Wherein the first control reference and the second control reference are based on a phase angle of the driving current, and the first control reference and the second control reference are based on a first control reference, Is set to be equal to or less than a predetermined ratio with respect to the second control reference.

일실시 예에서, 상기 기설정된 속도 기준은, 상기 모터의 저속 운전 또는 중속 운전의 구분 기준이 되는 속도 기준일 수 있다.In one embodiment, the predetermined speed reference may be a speed reference that is a discrimination criterion for the low-speed operation or the medium-speed operation of the motor.

일실시 예에서, 상기 제1 제어 기준은, 상기 제2 제어 기준 대비 상기 비율 이하의 일정 기준값으로 설정될 수 있다.In one embodiment, the first control criterion may be set to a constant reference value that is less than the ratio to the second control criterion.

일실시 예에서, 상기 제2 제어 기준은, 상기 모터가 최대 토크로 운전하게 되는 상기 구동 전류의 크기별 위상각에 대한 기준일 수 있다.In one embodiment, the second control criterion may be a criterion for the phase angle of the magnitude of the drive current at which the motor is operated at the maximum torque.

본 명세서에 개시된 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법은, 저속 운전에서의 위상각을 중속 운전에서의 위상각보다 작게 제어함으로써, 모터의 속도에 따른 운전 영역별 제어가 이루어질 수 있는 효과가 있다.The motor driving apparatus and the motor control method disclosed in this specification have an effect that control by the operation region according to the speed of the motor can be performed by controlling the phase angle in the low speed operation to be smaller than the phase angle in the medium speed operation.

보다 구체적으로, 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법은, 운전 영역별로 구동 전류의 위상각을 구분하여 제어함으로써, 모터의 속도에 따른 적절하고 안정적인 제어 및 운전이 이루어질 수 있는 효과가 있다.More specifically, the motor driving apparatus and the motor control method disclosed in this specification have an effect that proper and stable control and operation can be performed according to the speed of the motor by controlling the phase angle of the driving current by dividing the phase angle of the driving current for each operation region.

또한, 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법은, 저속 운전에서의 위상각을 중속 운전에서의 위상각보다 작게 제어함으로써, 저속 운전에서 모터에 인가되는 구동 전류의 위상각 변화폭을 감소시켜 안정적인 센싱 및 이에 따른 센서리스 제어가 이루어질 수 있는 효과가 있다.The motor drive device and the motor control method disclosed in this specification reduce the phase angle variation width of the drive current applied to the motor in the low speed operation by controlling the phase angle in the low speed operation to be smaller than the phase angle in the medium speed operation, Sensing and thus sensorless control can be performed.

이에 따라, 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법은, 저속 운전에서 안정적인 센싱 및 이에 따른 제어가 이루어져, 모터의 저속 운전을 용이하게 수행할 수 있게 되는 효과가 있다.Accordingly, the motor driving apparatus and the motor control method disclosed in this specification can achieve stable sensing at low-speed operation and control accordingly, thereby facilitating low-speed operation of the motor.

결과적으로, 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법은, 저속 운전에서의 센서리스 제어의 제약을 개선할 수 있는 효과가 있다.As a result, the motor drive apparatus and the motor control method disclosed in this specification have the effect of being able to improve the restriction of sensorless control in low-speed operation.

도 1은 종래의 모터 제어 방식의 블록을 나타낸 블록도 1.
도 2는 종래의 모터 제어 방식의 블록을 나타낸 블록도 2.
도 3은 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 4는 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 모터의 일예를 나타낸 예시도.
도 5는 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 인버터의 구성 예시를 나타낸 예시도.
도 6은 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 제어부의 구성 예시를 나타낸 예시도.
도 7은 도 6에 도시된 제어부의 구체적인 구성 예시를 나타낸 예시도.
도 8은 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 위상각 제어 예시를 나타낸 예시도 1.
도 9는 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 위상각 제어 예시를 나타낸 예시도 2.
도 10은 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 제어 블록을 나타낸 블록도.
도 11 은 본 명세서에 개시된 모터 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도.1 is a block diagram showing a block of a conventional motor control system.
2 is a block diagram showing a block of a conventional motor control system;
3 is a block diagram showing the configuration of the motor drive apparatus disclosed in this specification;
4 is an exemplary view showing an example of a motor according to an embodiment of the motor drive apparatus disclosed in this specification;
5 is an exemplary view showing an example of the configuration of an inverter according to an embodiment of the motor drive apparatus disclosed in this specification;
6 is an exemplary view showing an example of the configuration of a control unit according to the embodiment of the motor drive apparatus disclosed in this specification;
FIG. 7 is an exemplary view showing a specific configuration example of the control unit shown in FIG. 6;
Figure 8 is an illustration of an example of phase angle control according to an embodiment of the motor drive apparatus disclosed herein.
Figure 9 illustrates an example of phase angle control according to an embodiment of the motor drive apparatus disclosed herein;
10 is a block diagram illustrating a control block according to an embodiment of the motor drive apparatus disclosed herein.
11 is a flowchart showing the sequence of the motor control method disclosed in this specification;

본 명세서에 개시된 발명은 자석삽입형 영구 자석 모터를 제어하는 기술에 적용될 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명은 자석삽입형 영구 자석 모터를 제어하는 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법에 적용될 수 있다. 특히, 센서리스 제어 방식으로 모터를 제어하는 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법에 유용하게 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 센서리스 제어 방식의 모터 제어 장치, 모터 구동 장치, 모터를 제어하는 인버터 장치, 모터 제어 장치의 제어 방법, 인버터 장치의 제어 방법, 모터 제어 장치를 제어하는 제어 수단 및 이의 제어 방법, 인버터 장치를 제어하는 제어 장치 및 이의 제어 방법 등에도 적용될 수 있다.The invention disclosed in this specification can be applied to a technique for controlling a permanent magnet type permanent magnet motor. In other words, the invention disclosed in this specification can be applied to a motor drive apparatus and a motor control method for controlling a permanent magnet type permanent magnet motor. In particular, the present invention can be effectively applied to a motor driving apparatus and a motor control method for controlling a motor by a sensorless control method. However, the invention disclosed in this specification is not limited to the present invention, but may be applied to all existing sensorless control type motor control devices, motor drive devices, inverter devices for controlling motors, control methods of motor control devices , A control method of the inverter device, control means for controlling the motor control device, control method thereof, control device for controlling the inverter device, and control method thereof.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the scope of the technology disclosed herein. Also, the technical terms used herein should be interpreted as being generally understood by those skilled in the art to which the presently disclosed subject matter belongs, unless the context clearly dictates otherwise in this specification, Should not be construed in a broader sense, or interpreted in an oversimplified sense. In addition, when a technical term used in this specification is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the technology disclosed in this specification, it should be understood that technical terms which can be understood by a person skilled in the art are replaced. Also, the general terms used in the present specification should be interpreted in accordance with the predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced in meaning.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular forms "as used herein include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising "and the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Further, in the description of the technology disclosed in this specification, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the technology disclosed in this specification may be obscured. It is to be noted that the attached drawings are only for the purpose of easily understanding the concept of the technology disclosed in the present specification, and should not be construed as limiting the spirit of the technology by the attached drawings.

이하, 도 3 내지 도 11을 참조하여 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법을 설명한다.Hereinafter, the motor drive apparatus and the motor control method disclosed in this specification will be described with reference to Figs. 3 to 11. Fig.

도 3은 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram showing the configuration of the motor driving apparatus disclosed in this specification.

도 4는 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 모터의 일예를 나타낸 예시도이다.4 is an exemplary view showing an example of a motor according to an embodiment of the motor driving apparatus disclosed in this specification.

도 5는 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 인버터의 구성 예시를 나타낸 예시도이다.5 is an exemplary view showing an example of the configuration of an inverter according to the embodiment of the motor driving apparatus disclosed in this specification.

도 6은 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 제어부의 구성 예시를 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary view showing an example of the configuration of the control unit according to the embodiment of the motor driving apparatus disclosed in this specification.

도 7은 도 6에 도시된 제어부의 구체적인 구성 예시를 나타낸 예시도이다.7 is an exemplary view showing a specific configuration example of the control unit shown in FIG.

도 8은 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 위상각 제어 예시를 나타낸 예시도 1이다.FIG. 8 is an example diagram 1 showing an example of phase angle control according to an embodiment of the motor drive apparatus disclosed herein.

도 9는 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 위상각 제어 예시를 나타낸 예시도 2이다.Fig. 9 is an example diagram 2 showing an example of phase angle control according to an embodiment of the motor drive apparatus disclosed herein.

도 10은 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치의 실시 예에 따른 제어 블록을 나타낸 블록도이다.10 is a block diagram illustrating a control block according to an embodiment of the motor drive apparatus disclosed herein.

도 11 은 본 명세서에 개시된 모터 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.11 is a flowchart showing the sequence of the motor control method disclosed in this specification.

먼저, 본 명세서에 개시된 모터 구동 장치(이하, 구동 장치라 칭한다)를 설명한다.First, a motor driving apparatus (hereinafter referred to as a driving apparatus) disclosed in this specification will be described.

상기 구동 장치는, 모터의 구동을 제어한다.The driving device controls the driving of the motor.

여기서, 모터의 구동을 제어하는 것의 의미는, 기동, 운전 및 정지를 포함하는 모터의 전반적인 운전을 제어하는 것을 의미한다.Here, controlling the driving of the motor means controlling the overall operation of the motor including starting, running and stopping.

상기 모터(1000)의 구동을 제어하는 상기 구동 장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 인버터(10) 및 제어부(20)를 포함한다.The driving apparatus 100 for controlling the driving of the motor 1000 includes an inverter 10 and a control unit 20 as shown in Fig.

여기서, 상기 모터(1000)는, 도 4에 도시된 바와 같은 자석삽입형 영구 자석 모터(Brushless DC Motor of IPM Type)일 수 있다.Here, the motor 1000 may be a magnetless permanent magnet motor (Brushless DC Motor of IPM Type) as shown in FIG.

즉, 상기 구동 장치(1000)는, IPM(Interior Permanant Magnet) 타입의 BLDC(Brushless DC) 모터를 구동하는 장치일 수 있다.That is, the driving apparatus 1000 may be an apparatus for driving a BLDC (Brushless DC) motor of IPM (Interior Permanent Magnet) type.

상기 구동 장치(100)는, 상기 모터(1000)의 운전을 제어할 수 있다.The driving device 100 can control the operation of the motor 1000. [

상기 구동 장치(100)는, 상기 모터(1000)의 운전 속도를 제어할 수 있다.The driving apparatus 100 can control an operation speed of the motor 1000. [

상기 구동 장치(100)는, 상기 모터(1000)에 3상 전원을 인가할 수 있다.The driving apparatus 100 may apply three-phase power to the motor 1000.

상기 구동 장치(100)는, 상기 모터(1000)에 인가되는 3상 전원을 제어하여, 상기 모터(1000)의 운전 속도를 제어할 수 있다.The driving apparatus 100 can control the three-phase power source applied to the motor 1000 to control the operation speed of the motor 1000. [

상기 구동 장치(100)는, 센서리스(Sensorless) 제어 방식으로 상기 모터(1000)의 운전을 제어할 수 있다.The driving apparatus 100 can control the operation of the motor 1000 by a sensorless control method.

여기서, 상기 센서리스 제어 방식은, 상기 모터(1000)의 운전 속도를 검출하는 센서를 구비하지 않고, 상기 모터(1000)에 인가되는 전류를 검출하여, 검출한 전류를 근거로 상기 모터(1000)의 위치 및 속도를 추정하여 상기 모터(1000)의 운전을 제어하는 방식을 의미할 수 있다.Here, the sensorless control method may include a method of detecting the current applied to the motor 1000 without detecting a sensor that detects the operation speed of the motor 1000, detecting the current applied to the motor 1000, And the operation of the motor 1000 may be controlled by estimating the position and the speed of the motor 1000.

상기 구동 장치(1000)는, 상기 인버터(10) 및 상기 제어부(20)를 포함하여, 상기 인버터(10) 및 상기 제어부(20)를 통해 상기 모터(1000)의 구동을 제어할 수 있다.The driving apparatus 1000 may control the driving of the motor 1000 through the inverter 10 and the control unit 20 including the inverter 10 and the control unit 20. [

상기 인버터(10)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 스위칭 모듈을 포함하여 전력을 변환하는 장치일 수 있다.The inverter 10 may be a device for converting power including a plurality of switching modules, as shown in FIG.

상기 인버터(10)는, 상기 모터(1000)에 3상 전원을 인가하는 전력 변환 장치일 수 있다.The inverter 10 may be a power inverter that applies three-phase power to the motor 1000.

상기 인버터(10)는, 상기 모터(1000)에 인가하는 3상 전원을 제어하여 상기 모터(1000)에 인가할 수 있다.The inverter 10 can control the three-phase power source applied to the motor 1000 and apply it to the motor 1000.

상기 인버터(10)는, 상기 모터(1000)에 3상 구동 전류를 인가하여, 상기 모터(1000)의 운전 속도를 제어할 수 있다.The inverter 10 can control the operation speed of the motor 1000 by applying a three-phase driving current to the motor 1000. [

상기 인버터(10)는, 상기 제어부(20)에 의해 제어될 수 있다.The inverter (10) can be controlled by the control unit (20).

상기 제어부(20)는, 상기 인버터(10)의 동작을 제어하는 제어 장치일 수 있다.The control unit 20 may be a control device for controlling the operation of the inverter 10.

상기 제어부(20)는, 상기 인버터(10)의 동작을 제어하여 상기 모터(1000)에 인가하는 3상 전원을 제어할 수 있다.The controller 20 controls the operation of the inverter 10 to control the three-phase power source applied to the motor 1000.

상기 제어부(20)는, 상기 인버터(10)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 인버터(10)에 인가하여 상기 인버터(10)의 동작을 제어함으로써, 상기 모터(1000)에 인가하는 구동 전류를 제어할 수 있다.The control unit 20 generates a control signal for controlling the operation of the inverter 10 and controls the operation of the inverter 10 by applying the control signal to the inverter 10, 1000 can be controlled.

상기 제어부(20)는, 상기 모터(1000)에 인가되는 전류를 검출하여, 검출한 전류를 근거로 센서리스 제어를 수행할 수 있다.The controller 20 may detect a current applied to the motor 1000 and perform sensorless control based on the detected current.

상기 제어부(20)는, 제어를 수행하기 위한 하나 이상의 연산 수단을 포함할 수 있다.The control unit 20 may include one or more calculation means for performing control.

여기서, 상기 연산 수단은, 상기 제어부(20)의 제어 연산을 수행하는 제어기를 의미할 수 있다.Here, the calculation means may mean a controller for performing the control operation of the control unit 20. [

하나 이상의 연산 수단을 포함하는 상기 제어부(20)의 구체적인 구성의 일 예는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같을 수 있다.An example of the specific configuration of the control unit 20 including one or more calculation means may be as shown in FIGS. 6 and 7. FIG.

상기 제어부(20)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 속도 제어기(21), 전류 제어기(22), 신호 생성기(23), 센서리스 알고리즘 추정기(24) 및 전류 보상기(25) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.6 and 7, the control unit 20 includes a velocity controller 21, a current controller 22, a signal generator 23, a sensorless algorithm estimator 24, and a current compensator 25 And may include one or more.

상기 속도 제어기(21)는, 속도 지령에 따라 상기 모터(1000)의 속도 제어를 위한 연산을 수행하는 제어기일 수 있고, 상기 전류 제어기(22)는, 상기 속도 제어기(21)의 연산 결과에 따라 상기 모터(1000)의 구동 전류 제어를 위한 연산을 수행하는 제어기일 수 있고, 상기 신호 생성기(23)는, 상기 전류 제어기(22)의 연산 결과에 따라 제어 신호를 생성하여 상기 인버터(10)에 인가하는 제어기일 수 있고, 상기 센서리스 알고리즘 추정기(24)는, 상기 모터(1000)에 인가되는 구동 전류를 검출하여 상기 모터(1000)의 위치 및 속도를 추정하는 제어기일 수 있고, 상기 전류 보상기(25)는, 상기 모터(1000)에 인가되는 구동 전류를 검출한 결과에 따라 상기 전류 제어기(22)의 연산 결과를 보상하는 제어기일 수 있다.The speed controller 21 may be a controller that performs an operation for speed control of the motor 1000 in accordance with a speed command and the current controller 22 may control the speed of the motor 1000 according to the operation result of the speed controller 21. [ And the signal generator 23 generates a control signal according to the operation result of the current controller 22 and outputs the control signal to the inverter 10 And the sensorless algorithm estimator 24 may be a controller that detects a drive current applied to the motor 1000 and estimates the position and velocity of the motor 1000, The controller 25 may be a controller that compensates the operation result of the current controller 22 according to a result of detecting a driving current applied to the motor 1000. [

이처럼 상기 구동 장치(100)는, 상기 인버터(10) 및 상기 제어부(20)를 통해 상기 모터(1000)에 구동 전류를 인가하고, 상기 모터(1000)에 인가되는 전류를 검출한 결과를 근거로 센서리스 제어를 수행하여 상기 모터(1000)의 구동을 제어할 수 있다.The driving apparatus 100 applies driving current to the motor 1000 through the inverter 10 and the control unit 20 and detects the current applied to the motor 1000 It is possible to control the driving of the motor 1000 by performing sensorless control.

상기와 같은 구성으로 이루어진 상기 구동 장치(100)에서 상기 인버터(10)는, 상기 모터(1000)의 운전을 제어하기 위한 제어 신호를 인가받아, 상기 제어 신호에 따라 상기 모터(1000)에 구동 전류를 인가하고, 상기 제어부(20)는, 상기 모터(1000)의 속도에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 인버터(10)에 인가한다.In the driving apparatus 100 configured as described above, the inverter 10 receives a control signal for controlling the operation of the motor 1000 and outputs a driving current And the control unit 20 generates the control signal according to the speed of the motor 1000 and applies the generated control signal to the inverter 10. [

즉, 상기 인버터(10)는, 상기 제어부(20)에서 생성된 상기 제어 신호에 따라 상기 모터(1000)의 구동 전류를 상기 모터(1000)에 인가하고, 상기 제어부(20)는, 상기 모터(1000)의 속도에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 인버터(10)를 제어한다.That is, the inverter 10 applies the driving current of the motor 1000 to the motor 1000 according to the control signal generated in the controller 20, and the controller 20 controls the motor 1000) to control the inverter (10).

상기 제어부(20)는, 기설정된 속도 기준 이하에서의 상기 구동 전류의 위상각이 상기 속도 기준 초과에서의 위상각보다 작아지도록 상기 제어 신호를 생성한다.The control unit 20 generates the control signal such that the phase angle of the drive current at a predetermined speed reference or below becomes smaller than the phase angle at the speed reference exceeding the speed reference.

즉, 상기 제어부(20)는, 상기 속도 기준 이하에서는 상기 구동 전류의 위상각이 상기 속도 기준 초과에서의 위상각보다 작아지도록 상기 구동 전류를 제어하게 되고, 상기 속도 기준 초과에서는 상기 구동 전류의 위상각이 상기 속도 기준 이하에서의 위상각보다 커지도록 상기 구동 전류를 제어하게 될 수 있다.That is, the control unit 20 controls the driving current so that the phase angle of the driving current becomes smaller than the phase angle at the speed reference exceeding the speed reference, and when the speed reference is exceeded, the phase of the driving current The driving current may be controlled such that the angle is larger than the phase angle at or below the speed reference.

여기서, 상기 속도 기준은, 상기 모터(1000)의 저속 운전 및 중속 운전을 구분하는 기준 속도를 의미할 수 있다.Here, the speed reference may refer to a reference speed for distinguishing the low-speed operation and the medium-speed operation of the motor 1000.

이를 테면, 상기 속도 기준 이하의 속도는 상기 모터(1000)의 저속 운전에 해당하고, 상기 속도 기준 초과의 속도는 상기 모터(1000)의 중속 운전에 해당할 수 있다.For example, the speed lower than the speed reference corresponds to the low speed operation of the motor 1000, and the speed reference speed may correspond to the medium speed operation of the motor 1000.

상기 속도 기준은, 상기 모터(1000)의 성능 및 운전 특성에 따라 기설정될 수 있다.The speed reference may be preset according to the performance and operation characteristics of the motor 1000.

상기 속도 기준은, 바람직하게는 15[Hz]일 수 있다.The speed reference may preferably be 15 [Hz].

상기 제어부(20)는, 상기 속도 기준에 따라 상기 모터(1000)의 운전 영역을 구분하여, 구분한 상기 운전 영역에 따라 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.The control unit 20 may divide the operation region of the motor 1000 according to the speed reference and generate the control signal according to the divided operation region.

상기 운전 영역은, 상기 속도 기준 이하에 해당하는 저속 영역 및 상기 속도 기준 초과에 해당하는 중속 영역으로 구분될 수 있다.The operation region may be divided into a low speed region corresponding to the speed reference or less and a medium speed region corresponding to the speed reference excess.

즉, 상기 제어부(20)는, 상기 모터(1000)의 운전을 저속 운전 및 중속 운전으로 구분하고, 상기 모터(1000)의 제어를 저속 영역 및 중속 영역으로 구분하여 수행하게 될 수 있다.That is, the control unit 20 divides the operation of the motor 1000 into a low-speed operation and a medium-speed operation, and divides the control of the motor 1000 into a low-speed region and a medium-speed region.

상기 제어부(20)는, 상기 저속 영역 및 중속 영역으로 구분하여 상기 모터(1000)의 속도를 제어하되, 상기 모터(1000)의 속도에 따라 상기 구동 전류의 크기 및 위상각을 제어하여 상기 모터(1000)의 속도를 제어할 수 있다.The control unit 20 controls the speed of the motor 1000 by dividing the speed into the low speed region and the middle speed region and controls the magnitude and phase angle of the driving current according to the speed of the motor 1000, 1000) can be controlled.

상기 제어부(20)는, 상기 모터(1000)의 속도에 따라 상기 구동 전류의 크기 및 위상각을 결정하여 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 인버터(10)에 인가하여 상기 인버터(10)가 상기 제어 신호에 따라 상기 구동 전류를 상기 모터(1000)에 인가하도록 함으로써, 상기 모터(1000)의 속도를 제어할 수 있다.The control unit 20 determines the magnitude and phase angle of the driving current according to the speed of the motor 1000 to generate the control signal and applies the control signal to the inverter 10 to control the inverter 10 Can control the speed of the motor 1000 by applying the drive current to the motor 1000 in accordance with the control signal.

상기 제어부(20)는, 상기 구동 전류의 크기에 따라 상기 위상각을 제어할 수 있다.The controller 20 may control the phase angle according to the magnitude of the driving current.

이를 테면, 상기 구동 전류의 크기에 비례해서 상기 위상각이 증가하도록 상기 제어 신호를 생성하게 될 수 있다.For example, the control signal may be generated such that the phase angle increases in proportion to the magnitude of the driving current.

상기 제어부(20)는, 부하의 크기에 따라 상기 구동 전류의 크기를 제어할 수 있다.The controller 20 can control the magnitude of the driving current according to the magnitude of the load.

이를 테면, 상기 부하의 크기에 비례해서 상기 구동 전류의 크기가 증가하도록 상기 제어 신호를 생성하게 될 수 있다.For example, the control signal may be generated such that the magnitude of the driving current increases in proportion to the magnitude of the load.

상기 제어부(20)는, 상기 속도 기준 이하에서의 위상각이 상기 속도 기준 초과에서의 위상각 대비 기설정된 비율 이하가 되도록 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.The control unit 20 may generate the control signal such that the phase angle at or below the speed reference is less than or equal to a predetermined ratio with respect to the phase angle at the speed reference.

즉, 상기 제어부(20)는, 상기 저속 영역에서 상기 구동 전류의 위상각이 상기 중속 영역에서의 위상각 대비 기설정된 비율 이하가 되도록 상기 제어 신호를 생성하게 될 수 있다.That is, the control unit 20 may generate the control signal such that the phase angle of the driving current in the low-speed region is less than a predetermined ratio with respect to the phase angle in the middle-speed region.

상기 비율은, 상기 모터(1000)의 성능 및 운전 특성에 따라 기설정될 수 있다.The ratio may be preset according to the performance and operation characteristics of the motor 1000.

상기 비율은, 바람직하게는 50[%]일 수 있다.The ratio may preferably be 50 [%].

이에 따르면, 상기 저속 영역에서의 상기 구동 전류의 위상각은, 상기 중속 영역에서의 상기 구동 전류의 위상각의 50[%] 이하가 될 수 있다.According to this, the phase angle of the drive current in the low-speed region may be 50 [%] or less of the phase angle of the drive current in the medium-speed region.

즉, 상기 제어부(20)는, 상기 모터(1000)가 상기 저속 영역에 해당하는 속도로 운전하는 경우, 상기 구동 전류의 위상각이 상기 중속 영역에 해당하는 속도로 운전하는 경우의 상기 구동 전류의 위상각의 절반 이하의 값이 되도록 상기 제어 신호를 생성하게 될 수 있다.That is, when the motor 1000 is operated at the speed corresponding to the low-speed range, the controller 20 controls the driving current of the motor 1000 when the phase angle of the driving current operates at a speed corresponding to the middle- The control signal may be generated so as to be less than half of the phase angle.

상기 속도 기준 초과에서의 위상각은, 상기 모터(1000)가 최대 토크로 운전하게 되는 값일 수 있다.The phase angle at above the speed reference may be a value at which the motor 1000 is operated at maximum torque.

즉, 상기 중속 영역에서의 상기 구동 전류의 위상각은, 상기 모터(1000)가 최대 토크로 운전하게 되는 값으로 설정될 수 있고, 상기 저속 영역에서의 상기 구동전류의 위상각은, 상기 중속 영역에서의 상기 구동 전류의 위상각의 절반 이하의 값으로 설정될 수 있다.That is, the phase angle of the driving current in the medium-speed region may be set to a value at which the motor 1000 operates at the maximum torque, and the phase angle of the driving current in the low- Of the phase angle of the drive current in the first direction.

예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 저속 영역에서의 상기 구동 전류의 위상각이 상기 모터(1000)가 최대 토크로 운전하게 되기 위한 상기 중속 영역에서의 상기 구동 전류의 위상각의 50[%] 이하가 되도록 상기 제어 신호를 생성하게 될 수 있다.For example, as shown in FIG. 8, the phase angle of the drive current in the low-speed region is set to be 50 degrees of the phase angle of the drive current in the medium-speed region so that the motor 1000 is operated at the maximum torque. [%] Or less.

즉, 상기 제어부(20)는, 상기 모터(1000)가 저속으로 운전하는 경우에는 상기 구동 전류의 위상각을 상기 구동 전류의 크기별로 상기 중속 영역에서의 상기 구동 전류의 위상각의 50[%] 이하가 되도록 하여, 상기 구동 전류의 위상각의 진상분을 감소시켜 변화폭을 감소시키고, 상기 모터(1000)가 중속으로 운전하는 경우에는 상기 구동 전류의 위상각을 상기 구동 전류의 크기별로 상기 모터(1000)가 최대 토크로 운전할 수 있는 값으로 하여, 상기 구동 전류의 위상각의 진상분을 증가시켜 상기 모터(1000)의 토크를 최대로 유지시키게 될 수 있다.That is, when the motor 1000 operates at a low speed, the controller 20 controls the phase angle of the driving current to be 50 [%] of the phase angle of the driving current in the medium speed region by the magnitude of the driving current, The phase angle of the driving current is reduced to decrease the variation width, and when the motor 1000 operates at a medium speed, the phase angle of the driving current is set to a value corresponding to the magnitude of the driving current, 1000 can be operated at the maximum torque, the phase of the phase angle of the drive current can be increased, and the torque of the motor 1000 can be kept at the maximum.

상기 제어부(20)는 또한, 상기 속도 기준 이하에서의 위상각이 기설정된 기준값으로 유지되도록 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.The control unit 20 may also generate the control signal such that the phase angle at or below the speed reference is maintained at a preset reference value.

즉, 상기 제어부(20)는, 상기 저속 영역에서 상기 구동 전류의 위상각을 상기 기준값으로 고정시켜 상기 제어 신호를 생성하게 될 수 있다.That is, the control unit 20 may generate the control signal by fixing the phase angle of the driving current in the low-speed region to the reference value.

예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 저속 영역에서의 상기 구동 전류의 위상각이 상기 구동 전류의 크기와 무관하게 기설정된 상기 기준값으로 유지되도록 상기 제어 신호를 생성하게 될 수 있다.For example, as shown in FIG. 9, the control signal may be generated so that the phase angle of the driving current in the low-speed region is maintained at the predetermined reference value regardless of the magnitude of the driving current.

상기 기준값은, 상기 모터(1000)의 성능 및 운전 특성에 따라 기설정될 수 있다.The reference value may be preset according to the performance and operation characteristics of the motor 1000.

상술한 바와 같은 상기 구동 장치(20)의 제어 과정을 블록으로 나타내면, 도 10에 도시된 바와 같을 수 있다.The control process of the driving device 20 as described above may be represented by a block diagram as shown in FIG.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(20)가 속도 지령(B1)에 따라 상기 모터(1000)의 속도 제어(B2)를 위한 연산을 수행하고, 속도 제어(B2)의 연산 결과에 따라 상기 모터(1000)의 구동 전류 제어(B3)를 위한 연산을 수행하고, 전류 제어(B3) 연산 결과에 따라 제어 신호를 생성하여 상기 인버터(10)에 인가하고, 상기 기 인버터(10)가 상기 제어 신호에 따라 상기 구동 전류를 상기 모터(1000)에 인가하고, 상기 제어부(20)가 상기 모터(1000)에 인가된 구동 전류를 센싱(B4)하여, 센싱 결과를 상기 구동 전류 제어(B3)에 피드백하거나, 또는 상기 센싱 결과를 근거로 센서리스 알고리즘(B5)를 수행하고, 센서리스 알고리즘(B5) 수행 결과에 따라 추정 속도(B6)를 산출하여 상기 숙도 제어(B2)에 피드백하고, 상기 구동 전류 제어(B3)를 위산 연산 수행 과정에서, 상기 속도 기준 이하에서의 상기 구동 전류의 위상각이 상기 속도 기준 초과에서의 위상각보다 작아지도록 상기 구동 전류의 위상각을 보상(B7)함으로써, 상기 저속 영역 및 중속 영역별로 상기 제어 신호를 생성하게 될 수 있다.10, the controller 20 performs an operation for the speed control B2 of the motor 1000 according to the speed command B1, The controller 10 performs the calculation for the drive current control B3 of the motor 1000 and generates the control signal according to the result of the current control B3 to apply the control signal to the inverter 10, The control unit 20 senses the driving current applied to the motor 1000 and outputs a sensing result to the driving current control unit B3 Feedback is performed or the sensorless algorithm B5 is performed on the basis of the sensing result and the estimated speed B6 is calculated according to the result of the sensorless algorithm B5 and fed back to the maturity control B2, During the stomach acid calculation in the current control (B3), the speed reference The phase angle of the driving current may be generated the control signal for each by compensating (B7) phases is smaller than each of the phase angle of the drive current in the speed reference exceeds the low-speed region and a medium-speed area in the.

상기 구동 장치(100)는, 상술한 바와 같은 블록의 제어 과정으로 상기 모터(1000)의 속도에 따라 상기 제어 신호를 생성하게 됨으로써, 상기 모터(1000)의 운전 영역에 따른 제어를 수행하게 될 수 있다.The driving apparatus 100 generates the control signal according to the speed of the motor 1000 in the control process of the block as described above so that it can perform the control according to the operation region of the motor 1000 have.

이하, 도 11을 참조하여 본 명세서에 개시된 모터 제어 방법(이하, 제어 방법이라 칭한다)을 설명하되, 앞서 설명한 내용과 중복되는 부분은 가급적 생략하고, 상기 제어 방법의 실시 형태를 위주로 설명한다.Hereinafter, the motor control method (hereinafter referred to as a control method) disclosed in this specification will be described with reference to FIG. 11, and a description of the control method will be mainly described by omitting parts overlapping with those described above.

상기 제어 방법은, 자석매입형 영구 자석 모터의 운전을 제어하는 방법이다.The control method is a method for controlling the operation of the permanent magnet magnet type permanent magnet motor.

상기 제어 방법은, 센서리스 제어 방식으로 상기 모터의 운전을 제어하는 제어 장치의 제어 방법일 수 있다.The control method may be a control method of a control device for controlling the operation of the motor by a sensorless control method.

상기 제어 방법은, 앞서 설명한 상기 구동 장치(100)의 제어부(20)의 제어 방법일 수 있다.The control method may be a control method of the control unit 20 of the driving apparatus 100 described above.

상기 제어 방법은, 상기 모터의 구동 전류를 제어함으로써 상기 모터의 속도를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여, 상기 제어 신호에 따라 상기 모터의 운전을 제어하는 제어 장치의 제어 방법일 수 있다.The control method may be a control method of a control device that generates a control signal for controlling the speed of the motor by controlling a drive current of the motor and controls the operation of the motor in accordance with the control signal.

상기 제어 방법은, 상기 모터에 인가되는 구동 전류를 제어하여 상기 모터를 제어하는 제어 방법일 수 있다.The control method may be a control method of controlling the motor by controlling a driving current applied to the motor.

상기 제어 방법은, 상기 모터에 구동 전류를 인가하는 인버터를 제어하기 위한 제어 방법일 수 있다.The control method may be a control method for controlling an inverter that applies a driving current to the motor.

상기 제어 방법은, 상기 모터의 초기 기동시부터 중속 이상으로 운전하기까지 상기 모터를 제어하는 방법일 수 있다.The control method may be a method of controlling the motor from the initial start of the motor to the operation of the intermediate speed or more.

상기 제어 방법은 특히, 상기 모터의 저속 운전을 제어하기 위한 방법일 수 있다.In particular, the control method may be a method for controlling the low-speed operation of the motor.

상기 제어 방법은, 도 11에 도시된 바와 같이, 기설정된 속도 기준까지 기설정된 제1 제어 기준에 따라 상기 모터에 인가되는 구동 전류를 제어하는 단계(S10)(이하, 제1 제어 기준에 따라 제어하는 단계라 칭함) 및 상기 속도 기준부터 기설정된 제2 제어 기준에 따라 상기 구동 전류를 제어하는 단계(S20)(이하, 제2 제어 기준에 따라 제어하는 단계라 칭함)를 포함한다.As shown in FIG. 11, the control method includes controlling a driving current applied to the motor according to a first control reference preset up to a predetermined speed reference (step S10) (Step S20) of controlling the driving current according to a predetermined second control reference from the speed reference (hereinafter referred to as a control step according to a second control reference).

여기서, 상기 제1 제어 기준 및 제2 제어 기준은, 상기 구동 전류의 위상각에 대한 기준이되, 상기 제1 제어 기준은, 상기 제2 제어 기준 대비 기설정된 비율 이하로 설정된다.Here, the first control reference and the second control reference are references for the phase angle of the driving current, and the first control reference is set to be less than a predetermined ratio to the second control reference.

즉, 상기 제1 제어 기준은, 상기 구동 전류의 위상각이 상기 제2 제어 기준에서 설정된 상기 구동 전류의 위상각 대비 상기 비율 이하가 되도록 설정될 수 있다.That is, the first control reference may be set such that the phase angle of the drive current is equal to or less than the ratio of the phase angle of the drive current set in the second control reference.

상기 비율은, 상기 모터의 성능 및 운전 특성에 따라 기설정될 수 있으며, 바람직하게는 50[%]일 수 있다.The ratio may be predetermined according to the performance and operation characteristics of the motor, and may be preferably 50 [%].

즉, 상기 제1 제어 기준에서 설정된 상기 구동 전류의 위상각은, 상기 제2 제어 기준에서 설정된 상기 구동 전류의 위상각의 50[%] 이하가 되는 값으로 설정될 수 있다.That is, the phase angle of the drive current set in the first control reference may be set to a value that is 50 [%] or less of the phase angle of the drive current set in the second control reference.

상기 기설정된 속도 기준은, 상기 모터의 저속 운전 또는 중속 운전의 구분 기준이 되는 속도 기준일 수 있다.The predetermined speed reference may be a speed reference that is a discrimination criterion for the low-speed operation or the medium-speed operation of the motor.

상기 제1 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S10)는, 상기 모터의 저속 운전을 제어하는 단계이고, 상기 제2 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S20)는, 상기 모터의 중속 운전을 제어하는 단계일 수 있다.The step (S10) of controlling according to the first control criterion is a step of controlling a low-speed operation of the motor, and the step (S20) of controlling according to the second control criterion includes a step of controlling the medium- Lt; / RTI >

이에 따라, 상기 제1 제어 기준은, 상기 모터의 저속 운전 제어에 해당하는 제어 기준으로, 상기 모터의 저속 운전을 제어하기 위한 제어 기준이고, 상기 제2 제어 기준은, 상기 모터의 중속 운전 제어에 해당하는 제어 기준으로, 상기 모터의 중속 운전을 제어하기 위한 제어 기준일 수 있다.Accordingly, the first control reference is a control reference for controlling the low-speed operation of the motor under the control reference corresponding to the low-speed operation control of the motor, and the second control reference is a control reference for the low- And may be a control criterion for controlling the medium-speed operation of the motor in accordance with the corresponding control criterion.

상기 제1 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S10)는, 상기 모터가 초기 기동시부터 상기 속도 기준 이하에 해당하는 저속으로 운전하는 동안, 상기 구동 전류를 제어하는 단계일 수 있다.The step S10 of controlling according to the first control reference may be a step of controlling the driving current while the motor is operating at a low speed corresponding to a speed reference or lower from the initial startup.

즉, 상기 제1 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S10)는, 상기 모터의 기동시부터 상기 속도 기준까지 상기 구동 전류를 제어하여 상기 모터의 저속 운전을 제어할 수 있다.That is, the step S10 of controlling according to the first control reference may control the low-speed operation of the motor by controlling the drive current from the start of the motor to the speed reference.

상기 제2 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S20)는, 상기 모터가 상기 속도 기준 초과에 해당하는 중속으로 운전하는 동안, 상기 구동 전류를 제어하는 단계일 수 있다.The step S20 of controlling according to the second control criterion may be a step of controlling the driving current while the motor is operating at a medium speed corresponding to the speed reference exceeding.

즉, 상기 제2 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S20)는, 상기 속도 기준부터 상기 구동 전류를 제어하여 상기 모터의 중속 운전을 제어할 수 있다.That is, the step S20 of controlling according to the second control reference may control the medium-speed operation of the motor by controlling the drive current from the speed reference.

상기 제1 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S10)는, 상기 제2 제어 기준 대비 상기 비율 이하로 설정된 상기 제1 제어 기준에 따라 상기 구동 전류를 제어할 수 있다.The step of controlling according to the first control reference may control the driving current according to the first control reference set to be equal to or less than the ratio of the second control reference.

즉, 상기 제1 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S10)는, 상기 구동 전류의 위상각이 상기 제2 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S20)에서의 상기 구동 전류의 위상각 대비 상기 비율 이하가 되도록 상기 구동 전류를 제어하게 될 수 있다. That is, the step of controlling (S10) according to the first control criterion is a step of controlling the phase angle of the driving current according to the second control reference by a ratio smaller than the ratio of the phase angle of the driving current So that the driving current can be controlled.

이 경우, 상기 제1 제어 기준은, 상기 제2 제어 기준 대비 상기 비율 이하의 일정 기준값으로 설정될 수 있다.In this case, the first control criterion may be set to a constant reference value less than the ratio with respect to the second control criterion.

즉, 상기 제1 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S10)는, 상기 구동 전류의 위상각이 상기 제2 제어 기준 대비 상기 비율 이하의 상기 일정 기준값이 되도록 상기 구동 전류를 제어하게 될 수 있다.That is, the step of controlling according to the first control criterion may control the driving current so that the phase angle of the driving current is equal to or less than the predetermined reference ratio with respect to the second control reference.

상기 일정 기준값은, 상기 모터의 성능 및 운전 특성에 따라 기설정될 수 있다.The constant reference value may be preset according to the performance and operation characteristics of the motor.

상기 제2 제어 기준은, 상기 모터가 최대 토크로 운전하게 되는 상기 구동 전류의 크기별 위상각에 대한 기준일 수 있다.The second control criterion may be a criterion for the phase angle of the magnitude of the drive current, which the motor is driven with the maximum torque.

즉, 상기 제2 제어 기준에 따라 제어하는 단계(S20)는, 상기 구동 전류의 위상각이 상기 모터가 최대 토크로 운전하게 되는 값이 되도록 상기 구동 전류를 제어하게 될 수 있다.That is, in the step S20 of controlling according to the second control criterion, the driving current may be controlled such that the phase angle of the driving current becomes a value at which the motor operates at the maximum torque.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

10: 인버터 20: 제어부
21: 속도 제어기 22: 전류 제어기
23: 신호 생성기 24: 센서리스 알고리즘 추정기
25: 전류 보상기 100: 모터 구동 장치
1000: 모터10: inverter 20:
21: speed controller 22: current controller
23: Signal generator 24: Sensorless algorithm estimator
25: current compensator 100: motor drive device
1000: Motor

Claims (11)

모터의 구동을 제어하는 모터 구동 장치에 있어서,
상기 모터의 운전을 제어하기 위한 제어 신호를 인가받아, 상기 제어 신호에 따라 상기 모터에 구동 전류를 인가하는 인버터; 및
상기 모터의 속도에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 인버터에 인가하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 구동 전류의 크기에 따라 상기 구동 전류의 위상각을 결정하여, 상기 구동 전류의 위상각이 결정한 위상각이 되도록 상기 제어 신호를 생성하되,
기설정된 속도 기준 이하에서의 상기 구동 전류의 위상각이 상기 속도 기준 초과에서의 위상각보다 작아지도록 상기 제어 신호를 생성하되,
상기 속도 기준 이하에서의 위상각이 상기 속도 기준 초과에서의 위상각 대비 기설정된 비율 이하가 되도록 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.A motor drive apparatus for controlling the drive of a motor,
An inverter receiving a control signal for controlling the operation of the motor and applying a drive current to the motor in accordance with the control signal; And
And a controller for generating the control signal according to the speed of the motor and applying the control signal to the inverter,
Wherein,
A phase angle of the driving current is determined according to a magnitude of the driving current to generate the control signal such that the phase angle of the driving current is a determined phase angle,
Generating the control signal such that the phase angle of the drive current at or below a predetermined speed reference is smaller than the phase angle at the speed reference exceeding,
And generates the control signal so that the phase angle at or below the speed reference is less than or equal to a predetermined ratio with respect to the phase angle at the speed reference exceeded. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 속도 기준에 따라 상기 모터의 운전 영역을 구분하여, 구분한 상기 운전 영역에 따라 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the control unit divides an operation region of the motor according to the speed reference, and generates the control signal according to the divided operation region. 제 2 항에 있어서,
상기 운전 영역은,
상기 속도 기준 이하에 해당하는 저속 영역 및 상기 속도 기준 초과에 해당하는 중속 영역으로 구분되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.3. The method of claim 2,
The operation region includes:
A low speed region corresponding to the speed reference or less and an intermediate speed region corresponding to the speed reference excess. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 속도 기준 초과에서의 위상각은,
상기 모터가 최대 토크로 운전하게 되는 값인 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.The method according to claim 1,
The phase angle at above said velocity reference is determined by:
Wherein the motor is a value at which the motor is operated at a maximum torque. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 속도 기준 이하에서의 위상각이 기설정된 기준값으로 유지되도록 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein,
And generates the control signal so that the phase angle at or below the speed reference is maintained at a preset reference value. 모터의 운전을 제어하기 위한 모터 제어 방법에 있어서,
기설정된 속도 기준까지 기설정된 제1 제어 기준에 따라 상기 모터에 인가되는 구동 전류를 제어하는 단계; 및
상기 속도 기준부터 기설정된 제2 제어 기준에 따라 상기 구동 전류를 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 구동 전류를 제어하는 단계들은,
상기 구동 전류의 크기에 따라 상기 구동 전류의 위상각을 결정하여, 결정한 위상각으로 상기 구동 전류의 위상각을 제어하고,
상기 제1 제어 기준 및 제2 제어 기준은,
상기 구동 전류의 위상각에 대한 기준이되,
상기 제1 제어 기준은,
상기 제2 제어 기준 대비 기설정된 비율 이하로 설정되어,
상기 속도 기준 이하에서의 위상각이 상기 속도 기준 초과에서의 위상각 대비 기설정된 비율 이하가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.A motor control method for controlling operation of a motor,
Controlling a drive current applied to the motor according to a first control reference preset up to a preset speed reference; And
And controlling the driving current according to a second control reference preset from the speed reference,
The steps of controlling the driving current include:
Determines a phase angle of the driving current according to a magnitude of the driving current, controls a phase angle of the driving current with a determined phase angle,
The first control reference and the second control reference may comprise:
A reference for a phase angle of the driving current,
Wherein the first control criterion comprises:
The second control reference is set to be less than a predetermined ratio,
So that the phase angle at or below the speed reference is less than or equal to a predetermined ratio with respect to the phase angle at the speed reference exceeded. 제 8 항에 있어서,
상기 기설정된 속도 기준은,
상기 모터의 저속 운전 또는 중속 운전의 구분 기준이 되는 속도 기준인 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.9. The method of claim 8,
The predetermined speed reference may be a predetermined reference speed,
Wherein the speed reference is a speed reference that is a criterion for discriminating the low-speed operation or the medium-speed operation of the motor. 제 8 항에 있어서,
상기 제1 제어 기준은,
상기 제2 제어 기준 대비 상기 비율 이하의 일정 기준값으로 설정된 것을 특징을 하는 모터 제어 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the first control criterion comprises:
Wherein the predetermined reference value is set to a constant reference value less than the ratio with respect to the second control reference. 제 8 항에 있어서,
상기 제2 제어 기준은,
상기 모터가 최대 토크로 운전하게 되는 상기 구동 전류의 크기별 위상각에 대한 기준인 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the second control criterion comprises:
Wherein the motor is a reference for a phase angle of a magnitude of the drive current to be operated at a maximum torque.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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