KR101962668B1 - Apparatus and method for controlling field coil of field wounding motor - Google Patents

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KR101962668B1 KR1020170146053A KR20170146053A KR101962668B1 KR 101962668 B1 KR101962668 B1 KR 101962668B1 KR 1020170146053 A KR1020170146053 A KR 1020170146053A KR 20170146053 A KR20170146053 A KR 20170146053A KR 101962668 B1 KR101962668 B1 KR 101962668B1
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Abstract

The present invention provides a control apparatus of a field winding motor which can be operated for emergency by randomly short-circuiting field winding and a method thereof. According to an embodiment of the present invention, the control method of a field winding motor comprises the steps of: determining whether field control of the field winding motor is out of order; short-circuiting the field winding with power supply to apply regular current to the filed winding when the field control of the field winding motor is out of order; and generating a current command on stator winding based on current of the filed winding to operate the field winding motor for emergency only by current control of a stator.

Description

계자 권선형 모터의 제어 장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling field coil of field wounding motor} BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a field winding motor,

본 발명은 계자 권선형 모터에 관한 것으로, 특히, 계자 권선형 모터의 계자 제어 고장시, 고정자의 전류 제어만으로 비상 동작할 수 있는 계자 권선형 모터의 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a field winding type motor, and more particularly, to an apparatus and method for controlling a field winding motor capable of emergency operation only by current control of a stator when a field winding control failure occurs in a field winding motor.

계자 권선형 모터는 회전자의 계자 권선이 영구자석 역할을 담당하여 권선에 흐르는 전류 제어를 통하여 자속을 제어한다. 이러한 계자 권선형 모터는 특히, 영구 자석이 포함되지 않는 점과 고속 영역에서의 역기전력을 제어할 수 있다는 장점으로 최근 많은 개발이 이루어지고 있다. In field winding motors, the field winding of the rotor plays the role of permanent magnet and controls the magnetic flux by controlling the current flowing in the winding. In recent years, field winding motors have been developed in recent years due to the fact that permanent magnets are not included and the counter electromotive force in a high speed region can be controlled.

그러나, 회전자에 전류를 전달하기 위한 브러시-슬립링 구조와 계자 권선의 제어 회로 및 제어 알고리즘은 고장에 노출되어 있으며, 고장 발생시 계자 권선형 모터의 본래 기능을 상실하게 된다. However, the brush-slip ring structure for transferring current to the rotor and the control circuit and control algorithm of the field winding are exposed to faults, and in the event of a failure, the original function of the field winding motor is lost.

KRKR 2012-00379732012-0037973 AA

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 계자 권선형 모터의 계자 제어 회로 및 제어 알고리즘 고장시, 계자 권선을 임의의 단락시켜 비상 동작할 수 있는 계자 권선형 모터의 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a field winding motor capable of emergency operation by short-circuiting a field winding when a field control circuit and a control algorithm of a field winding motor are faulty. And a control method therefor.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 계자 권선형 모터의 계자 제어의 고장 유무를 판단하는 단계; 상기 계자 제어의 고장시, 계자 권선에 일정한 전류를 인가시키도록 상기 계자 권선을 전원과 단락시키는 단계; 및 고정자의 전류 제어만으로 계자 권선형 모터를 비상 동작하도록 상기 계자 권선의 전류를 기초로 상기 고정자 권선에 대한 전류 지령을 생성하는 단계;를 포함하는 계자 권선형 모터의 제어 방법이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a field winding motor, the method comprising: determining whether field control of a field winding motor is failed; Shorting the field winding to a power source to apply a constant current to the field winding when the field control fails; And generating a current command for the stator winding on the basis of the current of the field winding so as to cause the field winding motor to operate only by current control of the stator.

일 실시예에서, 상기 계자 권선형 모터의 제어 방법은 상기 단락시키는 단계 이전에, 상기 계자 권선에 대한 PWM 제어를 디스에이블시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the control method of the field winding motor may further comprise, prior to the shorting step, disabling PWM control for the field winding.

일 실시예에서, 상기 단락시키는 단계는 상기 계자 권선에 전원을 인가하도록 상기 전원과 상기 계자 권선 사이에 배치된 릴레이를 온시킬 수 있다. In one embodiment, the shorting step may turn on a relay disposed between the power source and the field winding to apply power to the field winding.

일 실시예에서, 상기 계자 권선형 모터의 제어 방법은 상기 전류 지령을 생성하는 단계 이전에, 상기 계자 권선에 대한 전류를 감지하는 전류 센서의 고장여부를 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method of controlling the field winding motor may further include, before the step of generating the current command, determining whether the current sensor for detecting the current to the field winding is faulty.

일 실시예에서, 상기 계자 권선형 모터의 제어 방법은 상기 전류 센서의 정상 동작시 상기 전류 센서에 의해 상기 계자 권선의 전류를 측정하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 지령을 생성하는 단계는 상기 측정된 계자 전류에 따라 상기 전류 지령을 생성할 수 있다.In one embodiment, the method of controlling the field winding motor may further include measuring current of the field winding by the current sensor during normal operation of the current sensor. Here, the generating of the command may generate the current command in accordance with the measured field current.

일 실시예에서, 상기 계자 권선형 모터의 제어 방법은 상기 전류 센서의 고장시 상기 계자 권선에 인가되는 전압에 의해 상기 계자 권선의 전류를 추정하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 지령을 생성하는 단계는 상기 추정된 계자 전류에 따라 상기 전류 지령을 생성할 수 있다.In one embodiment, the control method of the field winding motor may further include estimating a current of the field winding by a voltage applied to the field winding when the current sensor fails. Here, the generating of the command may generate the current command in accordance with the estimated field current.

일 실시예에서, 상기 계자 권선형 모터의 제어 방법은 상기 계자 권선의 전류가 임계값보다 작은지를 판단하는 단계; 및 상기 계자 전류가 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 단락을 해제하고, 상기 계자 권선에 대한 비상 제어를 종료하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method of controlling a field winding motor includes determining whether a current of the field winding is less than a threshold value; And releasing the short circuit when the field current is smaller than the threshold value, and terminating the emergency control for the field winding.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 계자 제어의 고장시, 계자 권선에 일정한 전류를 인가시키도록 상기 계자 권선을 전원과 단락시키는 계자 제어부; 및 고정자의 전류 제어만으로 계자 권선형 모터를 비상 동작하도록 상기 계자 권선의 전류를 기초로 상기 고정자 권선에 대한 전류 지령을 생성하는 토크-전류 변환부;를 포함하는 계자 권선형 모터의 제어 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a field control apparatus comprising: a field control section for short-circuiting a field winding to a power source so as to apply a constant current to a field winding when a field control fails; And a torque-current converter for generating a current command for the stator winding on the basis of the current of the field winding so as to cause the field winding motor to operate only by current control of the stator do.

일 실시예에서, 상기 계자 제어부는 상기 계자 권선에 대한 전류를 감지하는 전류 센서의 고장여부를 판단하여, 상기 전류 센서의 정상 동작시 상기 전류 센서의 출력이 상기 토크-전류 변환부로 입력되도록 제어할 수 있다.In one embodiment, the field control unit determines whether the current sensor for sensing the current to the field winding is faulty, and controls the output of the current sensor to be input to the torque-current converter when the current sensor operates normally .

일 실시예에서, 상기 계자 제어부는 상기 계자 권선에 대한 전류를 감지하는 전류 센서의 고장여부를 판단하여, 상기 전류 센서의 고장시 상기 전류 센서의 출력을 차단할 수 있다. 여기서, 상기 토크-전류 변환부는 상기 계자 권선에 인가되는 전압에 의해 상기 계자 권선의 전류를 추정할 수 있다.In one embodiment, the field control unit may determine whether the current sensor for sensing the current to the field winding is faulty, and may interrupt the output of the current sensor when the current sensor fails. Here, the torque-current converter may estimate the current of the field winding by a voltage applied to the field winding.

일 실시예에서, 상기 계자 제어부는 상기 단락에 따른 상기 계자 권선의 전류가 임계값보다 작은지를 판단하여 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 단락을 해제하고 상기 계자 권선에 대한 비상 제어를 종료할 수 있다.In one embodiment, the field control unit may determine whether the current of the field winding according to the short circuit is less than the threshold value, and if the current is smaller than the threshold value, release the short circuit and terminate the emergency control for the field winding .

일 실시예에서, 상기 계자 제어부는, 상기 계자 권선에 병렬 연결된 제1전력용 반도체 스위치, 및 상기 제1전력용 반도체 스위치와 직렬 연결되는 제2전력용 반도체 스위치를 포함하며 상기 계자 권선에 전압을 인가하는 변환부; 상기 제2전력용 반도체 스위치와 병렬 연결되는 릴레이; 및 상기 계자 권선에 대한 전류 제어 고장시, 상기 제1 및 제2 전력용 반도체 스위치에 대한 PWM 제어를 디스에이블시키고, 상기 릴레이를 온시키는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the field control unit includes a first power semiconductor switch connected in parallel to the field winding, and a second power semiconductor switch connected in series with the first power semiconductor switch, the voltage being applied to the field winding And A relay connected in parallel with the second power semiconductor switch; And a controller for disabling PWM control for the first and second power semiconductor switches when the current control fails for the field winding, and turning on the relay.

본 발명의 일 실시예에 따른 계자 권선형 모터의 제어 장치 및 그 방법은 계자 제어 회로 및 제어 알고리즘 고장시 계자 권선을 전원으로 단락시킴으로써, 계자 권선형 모터를 비상 동작을 할 수 있으므로, 인근의 차량 정비소까지 이동하는 림프홈(limp home) 기능, 엔진 아이들 스톱 상황에서 제시동 기능, 및 최소 차량 운전에 필요한 전장 장비에 대한 전력 기능을 수행할 수 있다.The apparatus and method for controlling a field winding motor according to an embodiment of the present invention can short-circuit a field winding to a power source in the event of a failure of a field control circuit and a control algorithm, A limp home function moving to a garage, an indication function in the case of an idle stop of the engine, and a power function for the electric equipment necessary for the minimum vehicle operation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 계자 권선형 모터의 제어 장치를 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계자 권선형 모터의 제어 장치에서 계자 제어부를 개략적으로 나타낸 회로도,
도 3은 도 1에서 계자 회로 고장시의 동작을 설명하기 위한 블록도,
도 4는 도 1에서 계자 회로 및 전류 센서 고장시의 동작을 설명하기 위한 블록도, 그리고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 계자 권선형 모터의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a block diagram showing a control apparatus for a field winding motor according to an embodiment of the present invention;
2 is a circuit diagram schematically illustrating a field control unit in a control apparatus for a field winding motor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a block diagram for explaining the operation when the field circuit fails in Fig. 1,
FIG. 4 is a block diagram for explaining the operation when the field circuit and the current sensor are broken in FIG. 1,
5 is a flowchart illustrating a method of controlling a field winding motor according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 계자 권선형 모터의 제어 장치를 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 계자 권선형 모터의 제어 장치를 나타낸 블록도이다. Hereinafter, a control apparatus for a field winding motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing a control apparatus for a field winding motor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 계자 권선형 모터의 제어 장치(100)는 토크-전류 변환부(110), 고정자 제어부(120) 및 계자 제어부(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a controller 100 for a field winding motor according to an embodiment of the present invention includes a torque-current converter 110, a stator controller 120, and a field controller 130.

토크-전류 변환부(110)는 상위 제어기(미도시)로부터 토크 지령을 수신하고, 수신된 토크 지령을 기초로 토크-전류 맵 테이블을 통하여 전류 지령(Id*,Iq*)을 생성할 수 있다. 즉, 토크-전류 변환부(110)는 토크-전류 맵 테이블에 따라 고정자 권선(12)의 목표 고정자 전류(Id*,Iq*) 및 계자 권선(14)의 목표 계자 전류(If*)를 결정하여 고정자 제어부(120) 및 계자 제어부(130)로 인가할 수 있다.The torque-current conversion unit 110 receives the torque command from the host controller (not shown), and generates the current command (Id * , Iq * ) through the torque-current map table based on the received torque command . That is, the torque-current conversion unit 110 determines the target stator current (Id * , Iq * ) of the stator winding 12 and the target field current If * of the field winding 14 according to the torque- To the stator control unit 120 and the field control unit 130, respectively.

고정자 제어부(120)는 토크-전류 변환부(110)로부터 수신된 목표 고정자 전류(Id*,Iq*)를 PWM 전압 제어함으로써, 고정자 권선(12)의 전류를 제어할 수 있다. The stator control unit 120 can control the current of the stator winding 12 by PWM voltage control of the target stator currents Id * and Iq * received from the torque-current conversion unit 110. [

이러한 고정자 제어부(120)는 전류 컨트롤러(121), 2/3 위상 변환부(122), PWM 컨트롤러(123), 전류 검출부(124), 3/2 위상 변환부(125), 및 위치 검출부(126)를 포함할 수 있다.The stator control unit 120 includes a current controller 121, a 2/3 phase shifting unit 122, a PWM controller 123, a current detecting unit 124, a 3/2 phase shifting unit 125, and a position detecting unit 126 ).

여기서, 전류 컨트롤러(121)는 목표 고정자 전류(Id*,Iq*)를 전압(Vd*,Vq*)으로 변환하고, 2/3 위상 변환부(122)는 위치 검출부(126)에서 검출된 회전자의 위치를 고려하여 변환된 전압(Vd*,Vq*)을 3상 전압(Va*,Vb*,Vc*)으로 변환하며, PWM 컨트롤러(123)는 3상 전압(Va*,Vb*,Vc*)을 PWM 제어하여 고정자 권선(12)에 인가할 수 있다.Here, the current controller 121 converts the target stator currents Id * and Iq * into voltages Vd * and Vq * , and the 2/3 phase converter 122 converts the target stator currents Id * and Iq * converted in consideration of the e-position voltage (Vd *, Vq *) for the three-phase voltage (Va *, Vb *, Vc *), the three-phase voltage and converted to, PWM controller 123 (Va *, Vb *, Vc * ) can be PWM-controlled and applied to the stator windings 12.

또한, 전류 검출부(124)는 고정자 전류 센서(142)를 통하여 고정자 권선(12)의 3상 전류(Ia,Ib,Ic)를 검출하고, 3/2 위상 변환부(125)는 위치 검출부(126)에서 검출된 회전자의 위치를 고려하여 검출된 3상 전류(Ia,Ib,Ic)를 고정자 전류(Id,Iq)로 변환할 수 있다. 이때, 고정자 전류(Id,Iq)는 목표 고정자 전류(Id*,Iq*)를 추종하도록 전류 컨트롤러(121) 전단의 감산기로 피드백될 수 있다.The current detection unit 124 detects the three-phase currents Ia, Ib and Ic of the stator winding 12 through the stator current sensor 142 and the 3/2 phase conversion unit 125 detects the three- Phase currents Ia, Ib and Ic can be converted into stator currents Id and Iq in consideration of the positions of the rotors detected in the stator currents Ia, Ib and Ic. At this time, the stator currents Id and Iq may be fed back to the subtractors in front of the current controller 121 so as to follow the target stator currents Id * and Iq * .

계자 제어부(130)는 토크-전류 변환부(110)로부터 수신된 목표 계자 전류(If*)를 PWM 전압 제어함으로써, 계자 권선(14)의 전류를 제어할 수 있다.The field control unit 130 can control the current of the field winding 14 by PWM voltage control of the target field current If * received from the torque-current conversion unit 110. [

이러한 계자 제어부(130)는 컨트롤러(132), 전류 검출부(134), PWM 컨버터(136), 및 릴레이(138)를 포함할 수 있다.The field control unit 130 may include a controller 132, a current detection unit 134, a PWM converter 136, and a relay 138.

여기서, 컨트롤러(132)는 목표 계자 전류(If*)를 전압(Vf*)으로 변환하고, PWM 컨버터(136)는 변환된 전압(Vf*)을 PWM 제어하여 계자 권선(14)에 인가할 수 있다.Here, the controller 132 converts the target field current If * into the voltage Vf * , and the PWM converter 136 can PWM-control the converted voltage Vf * and apply it to the field winding 14 have.

또한, 전류 검출부(134)는 계자 전류 센서(144)를 통하여 계자 권선(14)의 계자 전류(If)를 검출할 수 있다. 이때, 계자 전류(If)는 목표 계자 전류(If*)를 추종하도록 컨트롤러(132) 전단의 감산기로 피드백될 수 있다.The current detection unit 134 can detect the field current If of the field winding 14 via the field current sensor 144. [ At this time, the field current If may be fed back to the subtracter in front of the controller 132 so as to follow the target field current If * .

한편, 기존의 계자 권선형 모터의 제어 장치는 계자 제어와 관련된 회로(H/W) 또는 알고리즘(S/W) 고장시 계자 권선(14)에 대한 전류 제어를 정상적으로 수행할 수 없어 계자 권선형 모터의 본래 기능을 상실하게 된다. On the other hand, the control device of the conventional field winding motor can not normally perform the current control for the field winding 14 when the circuit (H / W) related to the field control or the algorithm (S / W) Thereby losing its original function.

이를 위해, 본 발명의 계자 권선형 모터의 제어 장치(100)는 계자 권선(14)을 전원과 단락시키도록 릴레이(138)를 구비함으로써, 계자 제어 고장에 의해 계자 권선형 모터의 정상 동작이 불가능한 경우에도 고정자의 전류 제어만으로 이루어지는 비상 동작을 수행하여 인근의 차량 정비소까지 이동하는 림프홈(limp home) 기능, 엔진 아이들 스톱 상황에서 제시동 기능, 및 최소 차량 운전에 필요한 전장 장비에 대한 전력 기능을 수행할 수 있다.To this end, the control device 100 of the field winding motor according to the present invention includes the relay 138 for short-circuiting the field winding 14 with the power source, so that the normal operation of the field winding motor is impossible A limp home function that performs an emergency operation using only the current control of the stator and moves to a nearby vehicle repair shop, a display function in the case of an idle stop of the engine, and a power function for the electric equipment necessary for the minimum vehicle operation Can be performed.

보다 구체적으로, 계자 권선형 모터의 제어 장치(100)는 상위 제어기에서 계자 권선형 모터의 계자 제어와 관련된 회로 또는 알고리즘이 고장이라고 판단한 경우, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)에 일정한 전류를 인가시키도록 계자 권선(14)을 전원과 단락시킬 수 있다. 이를 위해, 컨트롤러(132)는 PWM 컨버터(136)를 디스에이블시키고, 릴레이(138)를 온시킬 수 있다. More specifically, when the controller 100 of the field winding motor determines that a circuit or algorithm related to the field control of the field winding motor in the host controller has failed, the field controller 130 controls the field winding 14 to generate a constant current The field winding 14 can be short-circuited with the power supply. To this end, the controller 132 may disable the PWM converter 136 and turn on the relay 138.

이때, 토크-전류 변환부(110)는 고정자의 전류 제어만으로 계자 권선형 모터를 비상 동작하도록 계자 권선(14)의 전류(If)를 기초로 고정자 권선(12)에 대한 전류 지령(Id*, Iq*)을 생성할 수 있다. 여기서, 토크-전류 변환부(110)는 상위 제어기로부터 수신된 토크 지령을 토크-전류 맵 테이블에 의해 전류로 변환할 때, 계자 전류(If)를 기초로 전류 지령(Id*, Iq*)을 생성할 수 있다. At this time, the torque-current conversion unit 110 sets the current command Id * for the stator winding 12 on the basis of the current If of the field winding 14 so that the field winding motor can be operated only by the current control of the stator, Iq * < / RTI > Here, when the torque command received from the host controller is converted into the current by the torque-current map table, the torque-current converting unit 110 sets the current commands Id * and Iq * on the basis of the field current If Can be generated.

이때, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)에 대한 전류를 감지하는 계자 전류 센서(144)의 고장여부를 판단할 수 있다. 여기서, 계자 제어부(130)는 계자 전류 센서(144)의 정상시 계자 전류 센서(144)를 통하여 계자 전류를 측정하여 토크-전류 변환부(110)로 제공할 수 있다. At this time, the field control unit 130 can determine whether the field current sensor 144 that senses the current to the field winding 14 has failed. Here, the field control unit 130 may measure the field current through the normal field current sensor 144 of the field current sensor 144 and provide it to the torque-current conversion unit 110.

또한, 계자 제어부(130)는 계자 전류 센서(144)의 고장시 계자 전류 센서(144)의 출력을 차단할 수 있다. 이때, 토크-전류 변환부(110)는 계자 권선(14)의 저항을 미리 알고 있으므로, 전원(Vdc)에 의해 인가되는 계자 권선(14)의 전압에 의해 계자 전류(If)를 추정할 수 있다. In addition, the field control unit 130 can cut off the output of the field current sensor 144 when the field current sensor 144 fails. At this time, since the torque-current conversion unit 110 knows the resistance of the field winding 14 in advance, the field current If can be estimated by the voltage of the field winding 14 applied by the power supply Vdc .

여기서, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)과 전원의 단락에 따른 계자 권선(14)의 전류가 임계값(Ith)보다 작은지를 판단하여 임계값(Ith)보다 작은 경우, 계자 권선(14)에 일정한 전류를 인가함에 따른 비상 동작이 불가능하므로 비상 제어를 종료할 수 있다. 이때, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)과 전원의 단락을 해제할 수 있다. The field control unit 130 determines whether the current of the field winding 14 is smaller than the threshold value Ith in response to a short circuit between the field winding 14 and the power source. When the field winding 14 is smaller than the threshold value Ith, The emergency operation can not be carried out due to the application of the constant current to the emergency stop control unit. At this time, the field control unit 130 can release the short circuit between the field winding 14 and the power source.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계자 권선형 모터의 제어 장치에서 계자 제어부를 개략적으로 나타낸 회로도이다. 2 is a circuit diagram schematically illustrating a field control unit in a control apparatus for a field winding motor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 계자 권선형 모터의 제어 장치(100)는 하프-브리지 형태의 변환부를 포함할 수 있다. 여기서, 변환부는 PWM 제어에 따라 계자 권선(14)에 전압을 인가하기 위한 것으로 제1전력용 반도체 스위치(S1) 및 제2전력용 반도체 스위치(S2)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the control apparatus 100 of the field winding motor may include a half-bridge type conversion unit. Here, the converting unit may include a first power semiconductor switch S1 and a second power semiconductor switch S2 for applying a voltage to the field winding 14 in accordance with the PWM control.

즉, 변환부는 제1전력용 반도체 스위치(S1) 및 제2전력용 반도체 스위치(S2)가 직렬 연결되고, 링크 전원(Vdc)과 병렬 연결될 수 있다. 여기서, 제1전력용 반도체 스위치(S1)는 계자 권선(14)에 병렬 연결될 수 있다. That is, the first power semiconductor switch S1 and the second power semiconductor switch S2 may be connected in series and may be connected in parallel with the link power supply Vdc. Here, the first power semiconductor switch S1 may be connected to the field winding 14 in parallel.

한편, 기존의 하프-브리지 형태의 변환부는 제1전력용 반도체 스위치(S1), 제2전력용 반도체 스위치(S2) 및 PWM 컨트롤러(123)에 고장이 발생할 경우, 계자 권선(14)에 대한 전류 제어를 정상적으로 수행할 수 없으므로 회전자의 자속을 제어할 수 없다. 따라서, 계자 권선형 모터는 본래의 기능을 상실하게 된다. On the other hand, in the conventional half-bridge type converter, when a failure occurs in the first power semiconductor switch S1, the second power semiconductor switch S2 and the PWM controller 123, the current to the field winding 14 Since the control can not be normally performed, the magnetic flux of the rotor can not be controlled. Therefore, the field winding motor loses its original function.

이를 해결하기 위해, 본 발명은 계자 전류를 단방향 직류 전류로 제어하도록 제2전력용 반도체 스위치(S2)에 대하여 병렬로 릴레이(S/W)를 연결할 수 있다.In order to solve this problem, the present invention can connect the relay (S / W) in parallel to the second power semiconductor switch (S2) so as to control the field current to a unidirectional direct current.

이때, 전류 크기(If)에 따라 계자 권선(14)의 자속 세기(φf)는 아래와 같이 산출될 수 있다.At this time, the magnetic flux intensity? F of the field winding 14 can be calculated as follows according to the current magnitude If.

Figure 112017109387785-pat00001
Figure 112017109387785-pat00001

여기서, Lf는 계자 권선(14)의 인덕턴스이다. Here, Lf is the inductance of the field winding 14.

이와 같이, 계자 권선형 모터의 제어 장치(100)는 제2전력용 반도체 스위치(S2)에 병렬로 릴레이(S/W)를 추가로 연결함으로써, 정상 동작시에는 릴레이(S/W)를 오프시켜 PWM 제어를 수행하고, 계자 제어의 고장시 릴레이(S/W)를 온시켜 비상 구동할 수 있다.Thus, the control device 100 of the field winding motor additionally connects the relay S / W to the second power semiconductor switch S2 in parallel so that the relay S / W is turned off And the relay (S / W) is turned on when the field control is failed.

즉, 계자 권선(14)에 대한 전류 제어의 고장시, 컨트롤러(132)는 릴레이(S/W)를 온시킬 수 있다. 이때, 컨트롤러(132)는 제1전력용 반도체 스위치(S1) 및 제2전력용 반도체 스위치(S2)에 대한 PWM 제어를 중지시키기 위해 PWM 컨버터(136)를 디스에이블시킬 수 있다. That is, when the current control for the field winding 14 fails, the controller 132 can turn on the relay S / W. At this time, the controller 132 may disable the PWM converter 136 to stop the PWM control for the first power semiconductor switch S1 and the second power semiconductor switch S2.

이와 같이, 계자 권선형 모터의 제어 장치(100)의 비상 구동은 내부 자속 세기를 조절할 수 없고, 고정자 권선(12)의 전류만으로 제어할 수 있는 영구자석형 모터의 형태로 변형될 수 있다.As described above, the emergency drive of the control device 100 of the field winding motor can not be controlled in its internal magnetic flux intensity, but can be transformed into a permanent magnet type motor that can be controlled only by the current of the stator winding 12.

한편, 계자 권선형 모터의 계자 권선(14)은 고정자 권선(12)보다 큰 저항을 가지므로, 계자 권선(14)과 전원(Vdc)을 단락시킴으로써, 내부에서 예측가능한 특정한 전류가 흐르게 된다. 예를 들면, 계자 권선(14)을 전원(Vdc)과 단락시킨 경우, 48V/1Ω = 48A 수주의 DC 전류가 흐르게 된다. 이에 의해 토크-전류 변환부(110)는 계자 전류 센서(144)의 고장시에도 계자 권선(14)의 전류(If)를 추정할 수 있다.On the other hand, since the field winding 14 of the field winding motor has a resistance larger than that of the stator windings 12, by shorting the field winding 14 and the power source Vdc, a certain predictable internal current flows. For example, when the field winding 14 is short-circuited with the power source Vdc, a DC current of 48 V / 1? = 48 A orders flows. Thus, the torque-current conversion unit 110 can estimate the current If of the field winding 14 even when the field current sensor 144 fails.

또한, 계자 제어부(130)는 계자 전류 센서(144)의 정상 동작시, 계자 전류 센서(144)의 출력이 토크-전류 변환부(110)로 입력되도록 제어할 수 있다. 즉, 계자 권선형 모터의 제어 장치(100)는 계자 회로만 고장인 경우, 계자 권선(14)의 계자 전류(If)를 검출하여 토크-전류 변환부(110)로 제공할 수 있다.The field control unit 130 can control the output of the field current sensor 144 to be input to the torque-current conversion unit 110 when the field current sensor 144 operates normally. That is, the control device 100 of the field winding motor can detect the field current If of the field winding 14 and provide it to the torque-current conversion section 110 when only the field circuit is faulty.

도 3은 도 1에서 계자 회로 고장시의 동작을 설명하기 위한 블록도이다. FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation when the field circuit fails in FIG.

도 3을 참조하면, 컨트롤러(132)는 계자 회로 고장에 따라 PWM 컨버터(136)를 디스에이블시키고, 릴레이(138)를 온시킴으로써, 계자 권선(14)을 전원(Vdc)과 단락시킬 수 있다. 3, the controller 132 may short-circuit the field winding 14 with the power supply Vdc by disabling the PWM converter 136 and turning on the relay 138 in response to a field circuit failure.

또한, 컨트롤러(132)는 계자 전류 센서(144)의 고장여부를 판단하여 계자 전류 센서(144)의 정상 동작시, 계자 전류(If)를 검출하여 토크-전류 변환부(110)로 피드백하도록 제어할 수 있다.The controller 132 determines whether or not the field current sensor 144 has failed and detects the field current If in normal operation of the field current sensor 144 so as to feed back the detected field current If to the torque- can do.

이때, 토크-전류 변환부(110)는 상위 제어기로부터 인가되는 토크 지령과 검출된 계자 전류(If)를 이용하여 토크-전류 맵 테이블로부터 계자 제어시와 상이한 전류 지령(Id*, Iq*)을 생성할 수 있다.At this time, the torque-current conversion unit 110 calculates the current commands Id * and Iq * from the torque-current map table using the torque command applied from the host controller and the detected field current If Can be generated.

또한, 컨트롤러(132)는 계자 권선(14)과 전원(Vdc)의 단락에 따른 계자 전류(If)가 임계값(Ith)보다 작은지를 판단하여 임계값(Ith)보다 작은 경우, 계자 권선(14)과 전원(Vdc)의 단락을 해제하고 계자 권선(14)에 대한 비상 제어를 종료할 수 있다.The controller 132 determines whether the field current If based on a short circuit between the field winding 14 and the power source Vdc is smaller than the threshold value Ith and if the field current Is is smaller than the threshold value Ith, ) And the power source (Vdc) and terminates the emergency control for the field winding (14).

한편, 계자 제어부(130)는 계자 전류 센서(144)의 고장시, 계자 전류 센서(144)의 출력을 차단할 수 있다. 즉, 계자 권선형 모터의 제어 장치(100)는 계자 회로 및 전류 센서 모두가 고장인 경우, 토크-전류 변환부(110)는 계자 권선(14)에 인가되는 전압에 의해 계자 전류(If)를 추정할 수 있다.On the other hand, the field control unit 130 can interrupt the output of the field current sensor 144 when the field current sensor 144 fails. That is, when both the field circuit and the current sensor are failed, the control device 100 of the field winding motor detects the field current If by the voltage applied to the field winding 14 Can be estimated.

도 4는 도 1에서 계자 회로 및 전류 센서 고장시의 동작을 설명하기 위한 블록도이다. Fig. 4 is a block diagram for explaining the operation when the field circuit and the current sensor are broken in Fig. 1. Fig.

도 4를 참조하면, 컨트롤러(132)는 계자 회로 고장에 따라 PWM 컨버터(136)를 디스에이블시키고, 릴레이(138)를 온시킴으로써, 계자 권선(14)을 전원(Vdc)과 단락시킬 수 있다. 4, the controller 132 may short-circuit the field winding 14 with the power supply Vdc by disabling the PWM converter 136 and turning on the relay 138 in response to a field circuit failure.

또한, 컨트롤러(132)는 계자 전류 센서(144)의 고장여부를 판단하여 계자 전류 센서(144)의 고장시, 계자 전류 센서(144) 및 전류 검출부(134)를 토크-전류 변환부(110)로부터 차단할 수 있다. The controller 132 determines whether or not the field current sensor 144 has failed and outputs the field current sensor 144 and the current detection unit 134 to the torque-current conversion unit 110 when the field current sensor 144 fails. .

여기서, 토크-전류 변환부(110)는 계자 권선(14)에 인가되는 전원(Vdc)의 전압과 계자 권선(14)의 저항을 통하여 계자 전류(If)를 추정할 수 있다.Here, the torque-current conversion unit 110 can estimate the field current If through the voltage of the power source Vdc applied to the field winding 14 and the resistance of the field winding 14.

이때, 토크-전류 변환부(110)는 상위 제어기로부터 인가되는 토크 지령과 추정된 계자 전류(If)를 이용하여 토크-전류 맵 테이블로부터 계자 제어시와 상이한 전류 지령(Id*, Iq*)을 생성할 수 있다.At this time, the torque-current conversion unit 110 calculates the current commands Id * and Iq * from the torque-current map table using the torque command and the estimated field current If from the host controller Can be generated.

또한, 컨트롤러(132)는 계자 권선(14)과 전원(Vdc)의 단락에 따른 계자 전류(If)가 임계값(Ith)보다 작은지를 판단하여 임계값(Ith)보다 작은 경우, 계자 권선(14)과 전원(Vdc)의 단락을 해제하고 계자 권선(14)에 대한 비상 제어를 종료할 수 있다.The controller 132 determines whether the field current If based on a short circuit between the field winding 14 and the power source Vdc is smaller than the threshold value Ith and if the field current Is is smaller than the threshold value Ith, ) And the power source (Vdc) and terminates the emergency control for the field winding (14).

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 계자 권선형 모터의 제어 방법을 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 계자 권선형 모터의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. Hereinafter, a method of controlling the field winding motor of the present invention will be described with reference to FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of controlling a field winding motor according to an embodiment of the present invention.

계자 권선형 모터의 제어 방법(200)은 계자 제어의 고장 여부를 판단하는 단계(S211), 계자 권선(14)을 전원(Vdc)과 단락시키는 단계(S212 및 S213), 계자 권선(14)의 전류를 산출하는 단계(S214 내지 S216), 및 계자 전류의 크기에 따라 전류 지령을 생성하거나 비상 제어를 종료하는 단계(S217 내지 S219)를 포함한다. The control method 200 of the field winding linear motor includes steps S211, S212 and S213 of shorting the field winding 14 to the power supply Vdc, (S214 to S216) of calculating a current, and a step (S217 to S219) of generating a current command or terminating the emergency control in accordance with the magnitude of the field current.

보다 상세히 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저, 상위 제어기에서 계자 권선형 모터의 계자 제어의 고장 유무를 판단할 수 있다(단계 S211). 이때, 계자 제어가 정상이라고 판단한 경우, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)에 대한 비상 제어를 종료할 수 있다.More specifically, as shown in Fig. 5, first, the host controller can determine whether or not the field control of the field winding type motor has failed (step S211). At this time, when it is determined that the field control is normal, the field control unit 130 can terminate the emergency control for the field winding 14.

단계 S201의 판단 결과, 계자 제어와 관련된 회로 또는 알고리즘이 고장이라고 판단한 경우, 계자 권선(14)에 대한 PWM 제어를 디스에이블시킬 수 있다(단계 S212). 이때, 계자 제어부(130)는 PWM 컨버터(136)를 디스에이블시킬 수 있다. As a result of the determination in step S201, if it is determined that the circuit or algorithm related to the field control is malfunctioning, the PWM control for the field winding 14 can be disabled (step S212). At this time, the field control unit 130 may disable the PWM converter 136. [

다음으로, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)에 일정한 전류를 인가하도록 계자 권선(14)을 전원(Vdc)과 단락시킬 수 있다(단계 S213). 이때, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)에 전원을 인가하도록 전원(Vdc)과 계자 권선(14) 사이에 배치된 릴레이(138)를 온시킬 수 있다. Next, the field control unit 130 can short-circuit the field winding 14 with the power source Vdc so as to apply a constant current to the field winding 14 (step S213). At this time, the field control unit 130 can turn on the relay 138 disposed between the power source Vdc and the field winding 14 to apply power to the field winding 14.

다음으로, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)에 대한 전류를 감지하는 계자 전류 센서(144)의 고장여부를 판단하여(단계 S214), 계자 전류 센서(144)가 정상인 경우, 계자 제어부(130)는 계자 전류 센서(144) 및 전류 검출부(134)를 통하여 계자 전류(If)를 측정할 수 있다(단계 S215). 이때, 계자 제어부(130)는 측정된 계자 전류(If)를 토크-전류 변환부(110)로 피드백하도록 제어할 수 있다.Next, the field control unit 130 determines whether the field current sensor 144 that senses the current to the field winding 14 has failed (step S214). If the field current sensor 144 is normal, the field control unit 130 130 can measure the field current If through the field current sensor 144 and the current detection unit 134 (step S215). At this time, the field control unit 130 may control the feedback of the measured field current If to the torque-current conversion unit 110. [

단계 S214의 판단 결과, 계자 전류 센서(144)가 고장인 경우, 토크-전류 변환부(110)는 계자 권선(14)에 인가되는 전압에 의해 계자 권선(14)의 전류(If)를 추정할 수 있다(단계 S216). 여기서, 토크-전류 변환부(110)는 계자 권선(14)의 저항을 미리 알고 있으므로, 전원(Vdc)에 의해 인가되는 계자 권선(14)의 전압에 의해 계자 전류(If)를 추정할 수 있다. 이때, 계자 제어부(130)는 계자 전류 센서(144) 및 전류 검출부(134)를 토크-전류 변환부(110)로부터 차단할 수 있다. If it is determined in step S214 that the field current sensor 144 has failed, the torque-current conversion unit 110 estimates the current If of the field winding 14 by the voltage applied to the field winding 14 (Step S216). Since the torque-current conversion unit 110 knows the resistance of the field winding 14 in advance, the field current If can be estimated by the voltage of the field winding 14 applied by the power supply Vdc . At this time, the field control unit 130 may disconnect the field current sensor 144 and the current detection unit 134 from the torque-current conversion unit 110.

다음으로, 계자 권선(14)의 전류가 임계값(Ith)보다 큰지를 판단하여(단계 S217), 임계값(Ith)보다 큰 경우, 토크-전류 변환부(110)는 고정자의 전류 제어만으로 계자 권선형 모터를 비상 동작하도록 계자 권선(14)의 전류(If)를 기초로 고정자 권선(12)에 대한 전류 지령(Id*, Iq*)을 생성할 수 있다(단계 S218).Next, it is determined whether or not the current of the field winding 14 is larger than the threshold value Ith (step S217). If it is larger than the threshold value Ith, the torque- The current commands Id * and Iq * for the stator windings 12 can be generated based on the current If of the field winding 14 so as to cause the winding motor to operate in an emergency state (step S218).

이때, 토크-전류 변환부(110)는 계자 전류 센서(144)에 의해 계자 전류(If)를 검출한 경우, 검출된 계자 전류(If)에 따라 고정자 권선(12)에 대한 전류 지령을 생성할 수 있다. 즉, 토크-전류 변환부(110)는 상위 제어기로부터 인가되는 토크 지령과 검출된 계자 전류(If)를 이용하여 토크-전류 맵 테이블로부터 계자 제어시와 상이한 전류 지령(Id*, Iq*)을 생성할 수 있다.At this time, when the field current If is detected by the field current sensor 144, the torque-current conversion unit 110 generates a current command for the stator winding 12 in accordance with the detected field current If . That is, the torque-current conversion unit 110 calculates the current commands Id * and Iq * from the torque-current map table using the torque command applied from the host controller and the detected field current If Can be generated.

또한, 토크-전류 변환부(110)는 계자 전류 센서(144)가 고장인 경우, 계자 권선(14)의 전압에 의해 추정된 계자 전류(If)에 따라 고정자 권선(12)에 대한 전류 지령(Id*, Iq*)을 생성할 수 있다. 즉, 토크-전류 변환부(110)는 상위 제어기로부터 인가되는 토크 지령과 추정된 계자 전류(If)를 이용하여 토크-전류 맵 테이블로부터 계자 제어시와 상이한 전류 지령(Id*, Iq*)을 생성할 수 있다.When the field current sensor 144 is failed, the torque-current conversion unit 110 outputs a current command for the stator winding 12 according to the field current If estimated by the voltage of the field winding 14 Id * , Iq * ) can be generated. That is, the torque-current conversion unit 110 calculates the current commands Id * and Iq * from the torque-current map table using the torque command applied from the host controller and the estimated field current If Can be generated.

단계 S217의 판단 결과, 계자 전류(If)가 임계값(Ith)보다 작은 경우, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)과 전원(Vdc)의 단락을 해제하고, 계자 권선(14)에 대한 비상 제어를 종료할 수 있다(단계 S220). 이때, 계자 제어부(130)는 릴레이(138)를 오프시킬 수 있다. If the field current If is smaller than the threshold value Ith as a result of the judgment at the step S217, the field control section 130 releases the short circuit between the field winding 14 and the power source Vdc, The emergency control can be terminated (step S220). At this time, the field control unit 130 can turn off the relay 138.

다음으로, 계자 권선(14)에 대한 비상 제어를 종료할지를 판단하여(단계 S219), 비상 제어를 종료하지 않는다고 판단한 경우, 예를 들면, 계자 권선형 모터의 고장을 조치하기 위해 차량이 이동 중인 경우, 계자 제어부(130)는 단계 S214로 복귀하여 단계 S214 내지 단계 S218의 계자 권선(14)에 대한 비상 제어를 반복적으로 수행할 수 있다.Next, it is determined whether to terminate the emergency control for the field winding 14 (step S219). If it is determined that the emergency control is not to be terminated, for example, when the vehicle is moving , The field control unit 130 returns to step S214 and can repeatedly perform the emergency control for the field winding 14 in steps S214 to S218.

단계 S219의 판단 결과, 비상 제어를 종료한다고 판단한 경우, 예를 들면, 계자 권선형 모터의 고장을 조치하기 위해 차량이 정지된 경우, 계자 제어부(130)는 계자 권선(14)에 대한 비상 제어를 종료할 수 있다.As a result of the determination in step S219, when it is determined that the emergency control is terminated, for example, when the vehicle is stopped in order to troubleshoot the field winding motor, the field control unit 130 performs emergency control on the field winding 14 Can be terminated.

이와 같은 방법에 의해 계자 권선형 모터의 제어 방법(200)은 계자 권선형 모터를 비상 동작을 할 수 있으므로, 인근의 차량 정비소까지 이동하는 림프홈(limp home) 기능, 엔진 아이들 스톱 상황에서 제시동 기능, 및 최소 차량 운전에 필요한 전장 장비에 대한 전력 기능을 수행할 수 있다.In this way, the field winding motor control method 200 can perform the emergency operation of the field winding type motor, so that the limp home function that moves to the nearby vehicle repair shop, Function, and a power function for electrical equipment required for minimum vehicle operation.

상기와 같은 방법들은 도 1에 도시된 바와 같은 계자 권선형 모터의 제어 장치(100)에 의해 구현될 수 있고, 특히, 이러한 단계들을 수행하는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 이러한 프로그램들은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. Such a method may be implemented by a control device 100 of a field winding motor as shown in FIG. 1, and in particular may be implemented as a software program that performs these steps, Stored in a computer-readable recording medium or transmitted by a computer data signal coupled with a carrier wave in a transmission medium or a communication network.

이때, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 판독가능한 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함하며, 예를 들면, ROM, RAM, CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 데이터 저장장치 등일 수 있다. In this case, the computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. For example, ROM, RAM, CD-ROM, DVD- A floppy disk, a hard disk, an optical data storage device, or the like.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 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, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 계자 권선형 모터의 제어 장치 110 : 토크-전류 변환부
120 : 고정자 제어부 121 : 전류 컨트롤러
122 : 2/3 위상 변환부 123 : PWM 컨트롤러
124 : 전류 검출부 125 : 3/2 위상 변환부
126 : 위치 검출부 130 : 계자 제어부
132 : 컨트롤러 134 : 전류 검출부
136 : PWM 컨버터 138 : 릴레이
142 : 고정자 전류 센서 144 : 계자 전류 센서
12 : 고정자 권선 14 : 계자 권선100: Control device for field winding motor 110: Torque-to-current converter
120: stator control unit 121: current controller
122: 2/3 phase converter 123: PWM controller
124: current detection unit 125: 3/2 phase conversion unit
126: position detection unit 130: field control unit
132: controller 134: current detector
136: PWM converter 138: Relay
142: stator current sensor 144: field current sensor
12: Stator winding 14: Field winding

Claims (12)

계자 권선형 모터의 계자 권선에 대한 전류 제어의 고장 유무를 판단하는 단계;
상기 계자 권선에 대한 전류 제어의 고장시, 상기 계자 권선에 일정한 전류를 인가시키도록 상기 계자 권선을 전원과 단락시키는 단계; 및
고정자 권선의 전류 제어만으로 계자 권선형 모터를 비상 동작하도록 상기 계자 권선의 전류를 기초로 상기 고정자 권선에 대한 전류 지령을 생성하는 단계;
를 포함하는 계자 권선형 모터의 제어 방법.Determining whether a current control for a field winding of a field winding motor is faulty;
Shorting the field winding to a power source to apply a constant current to the field winding when the current control for the field winding fails; And
Generating a current command for the stator winding based on the current of the field winding so as to cause the field winding motor to operate in an emergency only by controlling the current of the stator winding;
And a control method of the field winding motor. 제1항에 있어서,
상기 단락시키는 단계 이전에, 상기 계자 권선에 대한 PWM 제어를 디스에이블시키는 단계;를 더 포함하는 계자 권선형 모터의 제어 방법.The method according to claim 1,
And disabling PWM control on the field winding prior to the shorting step. 제1항에 있어서,
상기 단락시키는 단계는 상기 계자 권선에 전원을 인가하도록 상기 전원과 상기 계자 권선 사이에 배치된 릴레이를 온시키는 계자 권선형 모터의 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the shorting step turns on a relay disposed between the power source and the field winding so as to apply power to the field winding. 제1항에 있어서,
상기 전류 지령을 생성하는 단계 이전에, 상기 계자 권선에 대한 전류를 감지하는 전류 센서의 고장여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 계자 권선형 모터의 제어 방법.The method according to claim 1,
Further comprising: before the step of generating the current command, determining whether a current sensor for detecting a current to the field winding is faulty. 제4항에 있어서,
상기 전류 센서의 정상 동작시 상기 전류 센서에 의해 상기 계자 권선의 전류를 측정하는 단계;를 더 포함하고,
상기 지령을 생성하는 단계는 상기 측정된 계자 전류에 따라 상기 전류 지령을 생성하는 계자 권선형 모터의 제어 방법.5. The method of claim 4,
Measuring a current of the field winding by the current sensor during normal operation of the current sensor,
Wherein the generating of the command generates the current command in accordance with the measured field current. 제4항에 있어서,
상기 전류 센서의 고장시 상기 계자 권선에 인가되는 전압에 의해 상기 계자 권선의 전류를 추정하는 단계;를 더 포함하고,
상기 지령을 생성하는 단계는 상기 추정된 계자 전류에 따라 상기 전류 지령을 생성하는 계자 권선형 모터의 제어 방법.5. The method of claim 4,
And estimating a current of the field winding by a voltage applied to the field winding when the current sensor fails,
Wherein the generating of the command generates the current command in accordance with the estimated field current. 제1항에 있어서,
상기 계자 권선의 전류가 임계값보다 작은지를 판단하는 단계; 및
상기 계자 전류가 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 단락을 해제하고, 상기 계자 권선에 대한 비상 제어를 종료하는 단계;
를 더 포함하는 계자 권선형 모터의 제어 방법.The method according to claim 1,
Determining whether a current of the field winding is less than a threshold value; And
Releasing the short circuit and terminating the emergency control for the field winding if the field current is smaller than the threshold value;
Further comprising the step of controlling the field winding motor. 계자 권선에 대한 전류 제어의 고장시, 상기 계자 권선에 일정한 전류를 인가시키도록 상기 계자 권선을 전원과 단락시키는 계자 제어부; 및
고정자 권선의 전류 제어만으로 계자 권선형 모터를 비상 동작하도록 상기 계자 권선의 전류를 기초로 상기 고정자 권선에 대한 전류 지령을 생성하는 토크-전류 변환부;
를 포함하는 계자 권선형 모터의 제어 장치.A field control section for short-circuiting the field winding with a power source so as to apply a constant current to the field winding when the current control for the field winding is failed; And
A torque-current converter for generating a current command for the stator winding on the basis of the current of the field winding so that the field winding motor is operated only by current control of the stator winding;
And a control unit for controlling the field winding motor. 제8항에 있어서,
상기 계자 제어부는 상기 계자 권선에 대한 전류를 감지하는 전류 센서의 고장여부를 판단하여, 상기 전류 센서의 정상 동작시 상기 전류 센서의 출력이 상기 토크-전류 변환부로 입력되도록 제어하는 계자 권선형 모터의 제어 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the field control unit determines whether a current sensor for detecting current of the field winding is in failure and controls the output of the current sensor to be input to the torque- controller. 제8항에 있어서,
상기 계자 제어부는 상기 계자 권선에 대한 전류를 감지하는 전류 센서의 고장여부를 판단하여, 상기 전류 센서의 고장시 상기 전류 센서의 출력을 차단하고,
상기 토크-전류 변환부는 상기 계자 권선에 인가되는 전압에 의해 상기 계자 권선의 전류를 추정하는 계자 권선형 모터의 제어 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the field control unit determines whether a current sensor for detecting a current to the field winding is faulty, blocks the output of the current sensor when the current sensor fails,
Wherein the torque-current conversion unit estimates a current of the field winding by a voltage applied to the field winding. 제8항에 있어서,
상기 계자 제어부는 상기 단락에 따른 상기 계자 권선의 전류가 임계값보다 작은지를 판단하여 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 단락을 해제하고, 상기 계자 권선에 대한 비상 제어를 종료하는 계자 권선형 모터의 제어 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the field control unit determines whether the current of the field winding according to the short circuit is less than the threshold value and releases the short circuit if the current is smaller than the threshold value, and terminates the emergency control for the field winding Device. 제8항에 있어서,
상기 계자 제어부는,
상기 계자 권선에 병렬 연결된 제1전력용 반도체 스위치, 및 상기 제1전력용 반도체 스위치와 직렬 연결되는 제2전력용 반도체 스위치를 포함하며 상기 계자 권선에 전압을 인가하는 변환부;
상기 제2전력용 반도체 스위치와 병렬 연결되는 릴레이; 및
상기 계자 권선에 대한 전류 제어 고장시, 상기 제1 및 제2 전력용 반도체 스위치에 대한 PWM 제어를 디스에이블시키고, 상기 릴레이를 온시키는 컨트롤러;를 포함하는 계자 권선형 모터의 제어 장치.9. The method of claim 8,
The field-
A first power semiconductor switch connected in parallel to the field winding, and a second power semiconductor switch connected in series with the first power semiconductor switch, the voltage converting unit applying a voltage to the field winding;
A relay connected in parallel with the second power semiconductor switch; And
And a controller for disabling PWM control for the first and second power semiconductor switches when the current control failure occurs in the field winding, and turning on the relay.
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