KR102453916B1 - 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법 및 장치 - Google Patents

표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법 및 장치 Download PDF

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KR102453916B1
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Abstract

본 발명은 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법 및 장치에 대해서 공개한다. 본 발명은 영구자석 전동기의 온라인 동작 중에 변화할 수 있는 파라미터들을 추정하기 위한 추정기들의 입력 값들을 생성하기 위하여 전류 센서만을 이용함으로써, 전동기 제어 장치의 제작 비용과 그 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 시간 지연 추정기법을 이용하여, 한 개의 추정기로 고정자 저항과 인덕턴스를 추정함으로써, 실시간 파라미터 추정 계산량을 감소시킬 수 있다.

Description

표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법 및 장치{Parameter estimation method and apparatus of Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor}
본 발명은 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법 및 장치 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 동작 중에 변화할 수 있는 파라미터들을 온라인으로 추정하여 전동기 제어기를 보상하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
영구자석형 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor)는 구조가 간단하고, 효율이 좋고 전력밀도가 높으며, 가격도 저렴해지는 추세라서 모든 산업 분야에서 적용되어 사용되고 있다.
일반적으로 전동기 제어기 설계 변수들은 전동기의 파라미터들에 의존적이므로 전동기의 파라미터 값들을 정확하게 알 수 있다면 최적의 제어기를 설계할 수 있다. 표면부착형 영구자석 동기전동기의 전류 제어기의 경우, 제어기 이득들은 고정자 저항 값과 고정자 인덕턴스 값에 의존적이다. 따라서 제어기를 설계하기 전에 오프라인으로 별도의 파라미터 측정 과정이나 추정 과정을 통하여 전동기의 파라미터들을 측정 또는 추정하여 그 결과 값들을 기반으로 제어기를 설계한다.
그러나 오프라인으로 전동기 파라미터를 아무리 정확하게 측정 또는 추정하고, 이를 기반으로 설계한 제어기라 할지라도, 전동기의 동작 중에 전동기 파라미터가 변한다면 제어기의 성능이 저하될 수 있으므로 온라인 추정을 통하여 이를 보상할 필요가 있다.
이러한, 온라인 추정을 적용한 영구자석형 동기전동기 제어 장치의 일 예가 한국특허 제 10-1353583 호에 공개되어 있다.
상기 선행 기술은 전동기 제어기의 효율을 높이기 위하여 고정자 저항값과 인덕턴스값을 온라인으로 추정하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 추정기의 입력값들을 전압센서와 전류센서를 이용하여 측정하고 고정자 저항값과 인덕턴스값들을 추정하기 위하여 추정기들을 각각 별도로 구현하여 사용한다.
상기 선행기술은 추정기의 입력값들을 생성하기 위하여 전압센서와 전류센서를 모두 사용하는데, 이로 인해서, 전동기 제어 구동기를 구현하기 위한 가격 및 크기의 증가가 야기된다. 그리고, 상기 선행기술은 고정자 저항값 및 인덕턴스값들을 추정하기 위하여 각각 별도의 추정기를 구현하여 사용하므로, 실시간으로 전동기 파라미터들을 추정하는데 있어서 많은 계산량이 부담으로 작용하는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전동기 제어 장치에 이용되는 센서의 수 및 추정기의 수를 가능한 감소시킴으로써 적은 비용과 크기로 전동기 제어 장치를 구현할 수 있는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치는, 표면부착형 영구자석 동기전동기로 입력되는 3상 전류 중 2상의 전류를 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전류(ids) 및 q축 전류(iqs)를 출력하는 제 1 dq 변환부; 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기로 전원을 공급하는 전력 변환 모듈을 제어하는 공간벡터 펄스폭 변조부에서 계산된, 상기 전력 변환 모듈로부터 표면부착형 영구자석 동기전동기로 입력되는 3상 전압값을 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전압(Vds) 및 q축 전압(Vqs)을 출력하는 제 2 dq 변환부; 상기 d축 전류값(ids), 상기 q축 전류값(iqs), 상기 d축 전압값(Vds), 상기 q축 전압값(Vqs) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00001
)을 입력받아, 전동기 동작 중에 변화되는 전동기 파라미터 값들에 의한 모델링 오차 외란값들을 추정하여 출력하는 모델링 오차 외란 추정기; 상기 모델링 오차 외란값들, 상기 q축 전류(iqs) 및 상기 전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00002
)을 입력받아 전동기의 파라미터값들을 추정하여 출력하는 전동기 파리미터 추정기; 및 표면 부착형 영구자석 동기 전동기를 제어하기 위한 전압 지령치를 상기 공간벡터 펄스폭 변조부로 출력하는 PI 전류 제어기의 제어 이득들을 상기 추정된 파라미터값들에 기초하여 실시간으로 계산하여 출력하는 제어 이득 계산기를 포함한다.
또한, 상기 모델링 오차 외란 추정기는, q축 성분 오차 외란을 추정하는 q축 성분 추정부 및 d축 성분 오차 외란을 추정하는 d축 성분 추정부를 포함하고, 상기 q축 성분 추정부는 상기 q축 전압값(Vqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전압값(Vqs(k-N)), 상기 q축 전류값(iqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N)), 상기 q축 전류값을 N+1 샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N-1)), 상기 d축 전류값(ids(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N)) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00003
)을 이용하여 q축 성분 오차 외란(
Figure 112017120230516-pat00004
)을 추정하고, 상기 d축 성분 추정부는 상기 d축 전압값(Vds(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전압값(Vds(k-N)), 상기 d축 전류값(ids(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N)), 상기 d축 전류값을 N+1 샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N-1)), 상기 q축 전류값(iqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N)) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00005
)을 이용하여 d축 성분 오차 외란(
Figure 112017120230516-pat00006
)을 추정할 수 있다.
또한, 상기 q축 성분 추정부는 아래의 수학식
Figure 112017120230516-pat00007
에 따라서 q축 성분 오차 외란을 추정하며,
Figure 112017120230516-pat00008
는 고정자 저항의 공칭값,
Figure 112017120230516-pat00009
는 고정자 인덕턴스의 공칭값,
Figure 112017120230516-pat00010
은 회전자의 전기적 회전 속도 그리고
Figure 112017120230516-pat00011
은 영구자석에 의한 쇄교 자속인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 d축 성분 추정부는 아래의 수학식
Figure 112017120230516-pat00012
에 따라서 d축 성분 오차 외란을 추정하며,
Figure 112017120230516-pat00013
는 고정자 저항의 공칭값,
Figure 112017120230516-pat00014
는 고정자 인덕턴스의 공칭값,
Figure 112017120230516-pat00015
은 회전자의 전기적 회전 속도 그리고
Figure 112017120230516-pat00016
은 영구자석에 의한 쇄교 자속인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전동기 파라미터 추정기는, 상기 q축 전류(iqs(k)) 및 상기 q축 성분 추정부에서 추정된 q축 성분 오차 외란(
Figure 112017120230516-pat00017
)을 이용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기의 고정자 저항값(
Figure 112017120230516-pat00018
)을 추정하는 저항 추정부; 및 상기 q축 전류(iqs(k)), 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00019
) 및 상기 d축 성분 추정부에서 추정된 d축 성분 오차 외란(
Figure 112017120230516-pat00020
)을 이용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기의 고정자 인덕턴스 값(
Figure 112017120230516-pat00021
)을 추정하는 인덕턴스 추정부를 포함한다.
또한, 상기 저항 추정부는 아래의 수학식
Figure 112017120230516-pat00022
에 따라서 고정자 저항값(
Figure 112017120230516-pat00023
)을 추정하고, 상기 인덕턴스 추정부는 아래의 수학식
Figure 112017120230516-pat00024
에 따라서 고정자 인덕턴스값(
Figure 112017120230516-pat00025
)을 추정할 수 있다.
또한, 상기 제어 이득 계산기는 상기 PI 전류 제어기의 대역폭(
Figure 112017120230516-pat00026
)에 상기 인덕턴스 추정값(
Figure 112017120230516-pat00027
)을 곱하여 비례 제어 이득을 계산하는 비례 제어 이득 계산부; 및 상기 PI 전류 제어기의 대역폭(
Figure 112017120230516-pat00028
)에 상기 저항 추정값(
Figure 112017120230516-pat00029
)을 곱하여 적분 제어 이득을 계산하는 적분 제어 이득 계산부를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법은, (a) 공간벡터 펄스폭 변조부에서 표면부착형 영구자석 동기전동기로 출력될 3상 전압값을 계산하고, 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기로 출력되는 3상 전류 중 2상의 전류값을 측정하는 단계; (b) 제 1 dq 변환부에서 상기 2상의 전류값을 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전류(ids) 및 q축 전류(iqs)를 출력하고, 제 2 dq 변환부에서 상기 3상 전압값을 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전압(Vds) 및 q축 전압(Vqs)을 출력하는 단계; (c) 모델링 오차 외란 추정기에서, 상기 d축 전류값(ids), 상기 q축 전류값(iqs), 상기 d축 전압값(Vds), 상기 q축 전압값(Vqs) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00030
)을 입력받아, 전동기 동작 중에 변화되는 전동기 파라미터 값들에 의한 모델링 오차 외란값들을 추정하여 출력하는 단계; (d) 전동기 파라미터 추정기에서, 상기 모델링 오차 외란값들, 상기 q축 전류(iqs) 및 상기 전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00031
)을 입력받아 전동기의 파라미터값들을 추정하여 출력하는 단계; 및 (e) 제어 이득 계산기에서, 표면 부착형 영구자석 동기 전동기를 제어하기 위한 전압 지령치를 상기 공간벡터 펄스폭 변조부로 출력하는 PI 전류 제어기의 제어 이득들을 상기 추정된 파라미터값들에 기초하여 실시간으로 계산하여 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 모델링 오차 외란 추정기는, 상기 q축 전압값(Vqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전압값(Vqs(k-N)), 상기 q축 전류값(iqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N)), 상기 q축 전류값을 N+1 샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N-1)), 상기 d축 전류값(ids(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N)) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00032
)을 이용하여 q축 성분 오차 외란(
Figure 112017120230516-pat00033
)을 추정하고, 상기 d축 전압값(Vds(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전압값(Vds(k-N)), 상기 d축 전류값(ids(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N)), 상기 d축 전류값을 N+1 샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N-1)), 상기 q축 전류값(iqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N)) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00034
)을 이용하여 d축 성분 오차 외란(
Figure 112017120230516-pat00035
)을 추정할 수 있다.
또한, 상기 모델링 오차 외란 추정기는, 아래의 수학식
Figure 112017120230516-pat00036
에 따라서 q축 성분 오차 외란을 추정하며,
Figure 112017120230516-pat00037
는 고정자 저항의 공칭값,
Figure 112017120230516-pat00038
는 고정자 인덕턴스의 공칭값,
Figure 112017120230516-pat00039
은 회전자의 전기적 회전 속도 그리고
Figure 112017120230516-pat00040
은 영구자석에 의한 쇄교 자속인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모델링 오차 외란 추정기는, 아래의 수학식
Figure 112017120230516-pat00041
에 따라서 d축 성분 오차 외란을 추정하며,
Figure 112017120230516-pat00042
는 고정자 저항의 공칭값,
Figure 112017120230516-pat00043
는 고정자 인덕턴스의 공칭값,
Figure 112017120230516-pat00044
은 회전자의 전기적 회전 속도 그리고
Figure 112017120230516-pat00045
은 영구자석에 의한 쇄교 자속인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 전동기 파라미터 추정기는, 상기 q축 전류(iqs(k)) 및 상기 q축 성분 오차 외란(
Figure 112017120230516-pat00046
)을 이용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기의 고정자 저항값(
Figure 112017120230516-pat00047
)을 추정하고, 상기 q축 전류(iqs(k)), 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00048
) 및 상기 d축 성분 오차 외란(
Figure 112017120230516-pat00049
)을 이용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기의 고정자 인덕턴스 값(
Figure 112017120230516-pat00050
)을 추정할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 전동기 파라미터 추정기는, 아래의 수학식
Figure 112017120230516-pat00051
에 따라서 고정자 저항값(
Figure 112017120230516-pat00052
)을 추정하고, 아래의 수학식
Figure 112017120230516-pat00053
에 따라서 고정자 인덕턴스값(
Figure 112017120230516-pat00054
)을 추정할 수 있다.
또한, 상기 제어 이득 계산기는, 상기 PI 전류 제어기의 대역폭(
Figure 112017120230516-pat00055
)에 상기 인덕턴스 추정값(
Figure 112017120230516-pat00056
)을 곱하여 비례 제어 이득을 계산하고, 상기 PI 전류 제어기의 대역폭(
Figure 112017120230516-pat00057
)에 상기 저항 추정값(
Figure 112017120230516-pat00058
)을 곱하여 적분 제어 이득을 계산할 수 있다.
본 발명은 영구자석 전동기의 온라인 동작 중에 변화할 수 있는 파라미터들을 추정하기 위한 추정기들의 입력 값들을 생성하기 위하여 전류 센서만을 이용함으로써, 전동기 제어 장치의 제작 비용과 그 크기를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 시간 지연 추정기법을 이용하여, 한 개의 추정기로 고정자 저항과 인덕턴스를 추정함으로써, 실시간 파라미터 추정 계산량을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파라미터 추정 장치가 적용된 전동기 제어 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 모델링 오차 외란 추정기의 세부 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 전동기 파라미터 추정기의 세부 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 제어 이득 계산기의 세부 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치는 제 1 dq 변환부(6), 제 2 dq 변환부(11), 모델링 오차 외란 추정기(18), 전동기 파라미터 추정기(21) 및 제어 이득 계산기(24)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치를 포함하는 전동기 제어기는 상술한 구성에, 속도 제어기(80), PI 전류 제어기(27), 공간벡터 펄스폭 변조부(7), 및 전력 변환 모듈(70)을 더 포함한다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치에 포함된 각 구성요소들의 기능을 설명하면, 먼저, 제 1 dq 변환부(6)는 전류 센서(2,3)를 통하여 측정된 고정자 삼상 전류들 중에 두 개의 상들의 전류값들(4,5)을 입력받고, 3상 전류를 동기 회전좌표계의 dq 상으로 변환하여 d축 상의 성분(12) 및 q축 상의 성분(13)을 모델링 오차 외란 추정기(18)로 출력하고, 후술하는 도 3에 도시된 바와 같이, q축 상의 성분(13)을 전동기 파라미터 추정기(21)로 입력한다.
제 2 dq 변환부(11)는 공간벡터 펄스폭 변조부(7)에서 계산된 동기 전동기로 출력될 삼상 전압값들(8,9,10)을 입력받아 동기 회전좌표계의 dq 상으로 변환하여 모델링 오차 외란 추정기(18)로 출력한다.
모델링 오차 외란 추정기(18)는 동기 회전 좌표계 dq상 고정자 전류값들(12,13)과 동기 회전 좌표계 dq상 고정자 전압값들(14,15), 그리고 엔코더(16)에서 측정된 전동기 속도값(17)을 입력 받아서 전동기 동작 중에 변화되는 전동기 파라미터 값들에 의한 모델링 오차 외란값들을 추정하여 추정된 모델링 오차 외란값들(19,20)을 전동기 파라미터 추정기(21)로 출력한다.
전동기 파라미터 추정기(21)는 후술하는 도 3에 도시된 바와 같이, 모델링 오차 외란값들(19,20), 고정자 3상 전류의 q축 상의 성분(13), 및 엔코더(16)에서 측정된 전동기 속도값(17)을 입력받아서 전동기의 파라미터 값들을 추정하여 제어 이득 계산기(24)로 출력한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 제어 이득 계산기(24)로 출력되는 추정된 전동기 파라미터는 고정자 저항 값(22)과 고정자 인덕턴스 값(23)이다.
제어 이득 계산기(24)는 추정된 전동기 파라미터 값들인 고정자 저항 값(22)과 고정자 인덕턴스 값(23)에 기초하여 실시간으로 PI 전류 제어기(27)의 제어 이득들(25,26)을 계산하여 계산된 제어 이득들(25,26)을 전류 제어기(27)로 출력한다.
속도 제어기(80)는, 사용자가 원하는 속도를 나타내는 속도지령(ωr*)과, 엔코더(16)에서 측정된 속도값(ωr)(17)을 입력받고, 이들을 비교하여, 이들 속도의 오차를 최소화하기 위한 전류 지령(i* ds 및 i* qs)을 PI 전류 제어기(27)로 출력한다.
PI 전류 제어기(27)는 제어 이득 계산기(24)로부터 비례 제어 이득(25) 및 적분 제어 이득(26)을 입력받고, 제 1 dq 변환부(6)로부터는 전동기로 입력되는 3상 전류를 동기 회전좌표계의 dq 상으로 변환한 전류값(ids 및 iqs)을 입력받으며, 속도 제어기(80)로부터 속도의 오차를 최소화하기 위한 전류 지령(i* ds 및 i* qs)을 입력받아, 비례 적분하여 전압 지령치(V* ds 및 V* qs)를 공간벡터 펄스폭 변조부(7)로 출력한다.
공간벡터 펄스폭 변조부(7)는 표면부착형 영구자석 동기전동기(1)로 출력되는 삼상 전압값을 계산하여 제 2 dq 변환부(11)로 출력하는 한편, 이에 따라서 전력 변환 모듈(70)을 제어할 제어신호를 출력한다. 전력 변환 모듈(70)이 인버터로 구현되는 경우에, 공간벡터 펄스폭 변조부(7)는 전력 변환 모듈(70)에 포함된 반도체 스위칭 소자들을 온/오프시키는 스위칭 신호를 생성하여 출력한다.
전력 변환 모듈(70)은 공간벡터 펄스폭 변조부(7)로부터 입력되는 제어신호에 따라서 외부로부터 입력되는 전원을 변환하여 동기 전동기(1)로 출력한다.
PI 전류 제어기(27), 공간벡터 펄스폭 변조부(7) 및 전력 변환 모듈(70)의 기능은 일반적인 동기 전동기 제어 장치에서의 기능과 유사하므로 구체적인 설명은 생략하고, 이하에서는, 본 발명의 특징인 파라미터 추정 과정에 대해서만 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1의 모델링 오차 외란 추정기의 세부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2를 참조하여, 본 발명에 따라서 온라인으로 표면부착형 영구자석 동기전동기(1)의 모델링 오차 외란들(41,42)을 추정하는 방법을 설명하면, 도 2에서 모델링 오차 외란의 동기 회전좌표계 q축 성분(20)을 추정하기 위하여, 고정자 전압의 동기 회전좌표계 q축 성분(15)의 N 샘플링 지연값(30)과, 고정자 전류의 동기 회전좌표계 q축 성분(13)의 N 샘플링 지연값(31)과, 고정자 전류 동기 회전좌표계 q축 성분(13)의 N+1 샘플링 지연값(32)과, 고정자 전류 동기 회전좌표계 d축 성분(12)의 N 샘플링 지연값(36) 그리고 전동기의 전기적 회전 속도값(17)이 모델링 오차 외란의 동기 회전좌표계 q축 성분 추정부(39)에 입력된다.
도 2에서 모델링 오차 외란의 동기 회전좌표계 d축 성분(19)을 추정하기 위하여 고정자 전압의 동기 회전좌표계 d축 성분(14)의 N 샘플링 지연값(35)과, 고정자 전류의 동기 회전좌표계 d축 성분(12)의 N 샘플링 지연값(36)과, 고정자 전류 동기 회전좌표계 d축 성분(12)의 N+1 샘플링 지연값(37)과, 고정자 전류 동기 회전좌표계 q축 성분(13)의 N 샘플링 지연값(31) 그리고 전동기의 전기적 회전 속도값(17)이 모델링 오차 외란의 동기 회전좌표계 d축 성분 추정부(40)에 입력된다.
도 2의 모델링 오차 외란의 동기 회전좌표계 q축 성분 추정부(39)와 d축 성분 추정부(40)에 대하여 설명하면 다음과 같다.
표면부착형 영구자석 동기전동기(1)의 고정자 전압방정식을 동기 회전좌표계로 표현하면 다음 수학식 1 및 2와 같다.
Figure 112017120230516-pat00059
Figure 112017120230516-pat00060
여기서
Figure 112017120230516-pat00061
는 고정자 저항,
Figure 112017120230516-pat00062
는 고정자 인덕턴스,
Figure 112017120230516-pat00063
은 회전자의 전기적 회전 속도 그리고
Figure 112017120230516-pat00064
은 영구자석에 의한 쇄교 자속이다. 각 변수의 아래첨자의 d는 동기 회전좌표계의 d축 성분, q는 동기 회전좌표계의 q축 성분, s는 고정자, r은 회전자를 의미한다. 상기 수학식 1 및 2는 일반적인 표면부착형 영구자석 동기전동기의 고정자 전압방정식으로서 당업자에게 익히 알려져 있는 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.
상기 수학식 1 과 수학식 2를 이산 방정식으로 표현하면, 각각 다음의 수학식 3과 수학식 4와 같다.
Figure 112017120230516-pat00065
Figure 112017120230516-pat00066
여기서
Figure 112017120230516-pat00067
는 이산 시스템의 샘플링 타임이다.
표면부착형 영구자석 동기전동기의 실제 파라미터 값들인
Figure 112017120230516-pat00068
와
Figure 112017120230516-pat00069
에 대하여 실제값과 공칭값 사이의 오차를 표현하면
Figure 112017120230516-pat00070
과
Figure 112017120230516-pat00071
이며, 아래첨자의 n은 공칭값을 의미하고
Figure 112017120230516-pat00072
는 오차를 의미한다.
표면부착형 영구자석 동기전동기를 공칭 파라미터 값들로 모델링한 식은,
Figure 112017120230516-pat00073
과
Figure 112017120230516-pat00074
을 상기 수학식 3 및 수학식 4에 대입하여 각각 다음 수학식 5와 수학식 6과 같이 얻어진다.
Figure 112017120230516-pat00075
Figure 112017120230516-pat00076
여기서
Figure 112017120230516-pat00077
와
Figure 112017120230516-pat00078
는 각각 공칭 파라미터 기반의 모델과 실제 전동기 동작에서 변화될 수 있는 파라미터 기반의 모델(수학식 3 및 수학식 4) 사이의 모델링 오차의 동기 회전좌표계 q축과 d축 성분이며 이들은 외란으로 간주할 수 있다.
아래의 수학식 7과 수학식식 8은 모델링 오차 외란
Figure 112017120230516-pat00079
와
Figure 112017120230516-pat00080
을 공칭 파라미터 값과 실제 파라미터 값 사이의 오차들로 표현한 것이다.
Figure 112017120230516-pat00081
Figure 112017120230516-pat00082
모델링 오차 외란
Figure 112017120230516-pat00083
와
Figure 112017120230516-pat00084
을 제대로 파악할 수 있다면 표면부착형 영구자석 동기전동기의 실제 모델 정보를 얻을 수 있지만, 온라인 동작 중에
Figure 112017120230516-pat00085
와
Figure 112017120230516-pat00086
을 정확히 측정하기는 어려우므로 추정기를 사용하여 추정한다.
추정기는 시간 지연 기법을 사용하는데 이는 추정하고자 하는 모델링 오차 외란
Figure 112017120230516-pat00087
와
Figure 112017120230516-pat00088
가 전동기의 정상 상태 동작에서 짧은 시간에 급격히 변하지 않고 시간에 대하여 연속이라면 충분히 작은 임의의 샘플링 회수 N에 대하여 다음의 수학식 9와 수학식 10과 같은 시간지연 조건이 성립될 수 있다.
Figure 112017120230516-pat00089
Figure 112017120230516-pat00090
수학식 9와 수학식 10이 시간 지연 조건을 상기한 수학식 5 및 수학식 6에 각각 대입하여, 모델링 오차 외란
Figure 112017120230516-pat00091
와
Figure 112017120230516-pat00092
를 추정하면 각각 다음 수학식 11 및 수학식 12와 같다. 여기서 변수의 hat 표시(
Figure 112017120230516-pat00093
)는 그 변수가 추정치라는 것을 의미한다.
Figure 112017120230516-pat00094
Figure 112017120230516-pat00095
수학식 11은 도 2의 모델링 오차 외란의 동기 회전좌표계 q축 성분 추정부(39)에서 수행되는, 동기 회전좌표계 q축 성분
Figure 112017120230516-pat00096
에 대한 추정치
Figure 112017120230516-pat00097
의 계산에 이용되는 수학식이고, 수학식 12는 도 2의 모델링 오차 외란의 동기 회전좌표계 d축 성분 추정부(40)에서 수행되는, 동기 회전좌표계 d축 성분
Figure 112017120230516-pat00098
에 대한 추정치
Figure 112017120230516-pat00099
의 계산에 이용되는 수학식이다.
도 3은 도 1의 전동기 파라미터 추정기(21)의 세부 구성을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 전동기 파라미터 추정기(21)는 온라인으로 표면부착형 영구자석 동기전동기(1)의 파라미터들인 고정자 저항 값(22)을 추정하는 저항 추정부(45) 및 고정자 인덕턴스 값(23)을 추정하는 인덕턴스 추정부(49)를 포함한다.
먼저, 저항 추정부(45)는 고정자 전류의 동기 회전좌표계 q축 성분(13)과 모델링 오차 외란의 동기 회전좌표계 q축 성분(20)을 입력받아 아래의 고정자 저항 추정식인 수학식 14에 적용하여 고정자 저항값(22)을 추정한다.
표면부착형 영구자석 동기전동기에서 고정자 전압방정식의 동기 회전좌표계 q축 성분의 실제 파라미터 기반 모델식인 수학식 3을 공칭 파라미터 기반 모델식인 수학식 5로 빼고 고정자 저항에 대하여 정리하면 다음 수학식 13과 같다. 이 때, 오차 외란 q축 성분으로는 모델링 오차 외란 추정기(18)로부터 입력된 추정값(20)을 이용한다.
Figure 112017120230516-pat00100
수학식 13에서 표면부착형 영구자석 동기전동기의 전류 제어 정상상태에서
Figure 112017120230516-pat00101
이고
Figure 112017120230516-pat00102
이므로 수학식 13은 수학식 14와 같이 정리되고, 이 수학식 14를 적용하여 저항 추정부(45)는 고정자 저항값(22)을 추정한다.
Figure 112017120230516-pat00103
한편, 인덕턴스 추정부(49)는 고정자 전류의 동기 회전좌표계 q축 성분(13), 전동기의 전기적 회전 속도값(17), 및 모델링 오차 외란의 동기 회전좌표계 d축 성분(19)을 입력받아 고정자 인덕턴스 값(23)을 추정한다.
표면부착형 영구자석 동기전동기에서 고정자 전압방정식의 동기 회전좌표계 d축 성분의 실제 파라미터 기반 모델식인 수학식 4를 공칭 파라미터 기반 모델식인 수학식 6으로 빼고 고정자 인덕턴스 대하여 정리하면 다음 수학식 15와 같다. 이 때, 오차 외란 d축 성분으로는 모델링 오차 외란 추정기(18)로부터 입력된 추정값(19)을 이용한다.
Figure 112017120230516-pat00104
수학식 15에서 표면부착형 영구자석 동기전동기의 전류 제어 정상상태에서
Figure 112017120230516-pat00105
이므로 수학식 15는 수학식 16과 같이 정리되고, 이 수학식 16을 적용하여 인덕턴스 추정부(49)는 고정자 인덕턴스 값(23)을 추정한다.
Figure 112017120230516-pat00106
도 4는 도 1의 제어 이득 계산기(24)의 세부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4를 참조하면, PI 전류 제어기(27)의 제어 이득을 계산하는 제어 이득 계산기(24)는 비례 제어 이득 계산부(52) 및 적분 제어 이득 계산부(55)를 포함하여 구성된다.
비례 제어 이득 계산부(52)는 전동기 파라미터 추정기(21)의 인덕턴스 추정부(49)로부터 추정된 고정자 인덕턴스 값(23)을 입력받고, 아래의 수학식 17에 적용하여 비례 제어 이득(25)을 PI 전류 제어기(27)로 출력한다. 수학식 17에서
Figure 112017120230516-pat00107
는 PI 전류 제어기(27)의 대역폭이다.
Figure 112017120230516-pat00108
적분 제어 이득 계산부(55)는 전동기 파라미터 추정기(21)의 저항 추정부(45)로부터 추정된 고정자 저항 값(22)을 입력받고, 아래의 수학식 18에 적용하여 적분 제어 이득(26)을 PI 전류 제어기(27)로 출력한다. 수학식 18에서
Figure 112017120230516-pat00109
는 PI 전류 제어기(27)의 대역폭이다.
Figure 112017120230516-pat00110
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치에서 수행되는 것이므로, 그 기능과 동작이 동일하다. 따라서, 설명의 중복을 피하기 위해서, 자세한 기능과 동작 설명은 생략하고, 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법의 흐름만 설명하며, 자세한 내용은 상술한 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치의 기능과 동작을 참조해야 할 것이다.
먼저, 본 발명의 공간벡터 펄스폭 변조부에서 표면부착형 영구자석 동기전동기로 출력될 3상 전압값을 계산하고, 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기로 출력되는 3상 전류 중 2상의 전류값을 측정한다(S510).
그 후, 제 1 dq 변환부에서 상기 2상의 전류값을 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전류(ids) 및 q축 전류(iqs)를 출력하고(S521), 제 2 dq 변환부에서 상기 3상 전압값을 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전압(Vds) 및 q축 전압(Vqs)을 출력한다(S522). 제 S510 단계 내지 제 S522 단계에 대해서는 도 1을 참조하여 자세하게 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
그 다음, 모델링 오차 외란 추정기에서, 상기 d축 전류값(ids), 상기 q축 전류값(iqs), 상기 d축 전압값(Vds), 상기 q축 전압값(Vqs) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00111
)을 입력받아, 전동기 동작 중에 변화되는 전동기 파라미터 값들에 의한 모델링 오차 외란값들을 추정하여 출력한다(S530). 제 S530 단계에 대해서는, 도 2를 참조하여 자세하게 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
그 후, 전동기 파라미터 추정기에서, 상기 모델링 오차 외란값들, 상기 q축 전류(iqs) 및 상기 전동기의 속도값(
Figure 112017120230516-pat00112
)을 입력받아 전동기의 파라미터값들을 추정하여 출력한다(S540). 제 S540 단계에 대해서는, 도 3을 참조하여 자세하게 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
그 후, 제어 이득 계산기에서, 표면 부착형 영구자석 동기 전동기를 제어하기 위한 전압 지령치를 상기 공간벡터 펄스폭 변조부로 출력하는 PI 전류 제어기의 제어 이득들을 상기 추정된 파라미터값들에 기초하여 실시간으로 계산하여 출력한다(S550). 제 S550 단계에 대해서는, 도 4를 참조하여 자세하게 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
그 후, PI 전류 제어기, 공간벡터 펄스폭 변조부, 전력 변환 모듈이 수행하는 기능에 대해서는 상술하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 표면부착형 영구자석 동기전동기
6 : 제 1 dq 변환부
7 : 공간벡터 펄스폭 변조부
11 : 제 2 dq 변환부
18 : 모델링 오차 외란 추정기
21 : 전동기 파라미터 추정기
24 : 제어 이득 계산기
27 : PI 전류 제어기
80 : 속도 제어기,
70 : 전력 변환 모듈

Claims (14)

  1. 표면부착형 영구자석 동기전동기로 입력되는 3상 전류 중 2상의 전류를 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전류(ids) 및 q축 전류(iqs)를 출력하는 제 1 dq 변환부;
    상기 표면부착형 영구자석 동기전동기로 전원을 공급하는 전력 변환 모듈을 제어하는 공간벡터 펄스폭 변조부에서 계산된, 상기 전력 변환 모듈로부터 표면부착형 영구자석 동기전동기로 입력되는 3상 전압값을 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전압(Vds) 및 q축 전압(Vqs)을 출력하는 제 2 dq 변환부;
    상기 d축 전류값(ids), 상기 q축 전류값(iqs), 상기 d축 전압값(Vds), 상기 q축 전압값(Vqs) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00113
    )을 입력받아, 전동기 동작 중에 변화되는 전동기 파라미터 값들의 공칭값과 실제값 간의 오차에 의한 모델링 오차 외란값들을 추정하여 출력하는 모델링 오차 외란 추정기;
    상기 모델링 오차 외란값들, 상기 q축 전류(iqs) 및 상기 전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00114
    )을 입력받아 전동기의 파라미터값들을 추정하여 출력하는 전동기 파리미터 추정기; 및
    표면 부착형 영구자석 동기 전동기를 제어하기 위한 전압 지령치를 상기 공간벡터 펄스폭 변조부로 출력하는 PI 전류 제어기의 제어 이득들을 상기 추정된 파라미터값들에 기초하여 실시간으로 계산하여 출력하는 제어 이득 계산기를 포함하고,
    상기 모델링 오차 외란 추정기는
    q축 성분 오차 외란을 추정하는 q축 성분 추정부 및 d축 성분 오차 외란을 추정하는 d축 성분 추정부를 포함하고,
    상기 q축 성분 추정부는 상기 q축 전압값(Vqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전압값(Vqs(k-N)), 상기 q축 전류값(iqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N)), 상기 q축 전류값을 N+1 샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N-1)), 상기 d축 전류값(ids(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N)) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00176
    )을 이용하여 q축 성분 오차 외란(
    Figure 112022046963736-pat00177
    )을 추정하고,
    상기 d축 성분 추정부는 상기 d축 전압값(Vds(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전압값(Vds(k-N)), 상기 d축 전류값(ids(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N)), 상기 d축 전류값을 N+1 샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N-1)), 상기 q축 전류값(iqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N)) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00178
    )을 이용하여 d축 성분 오차 외란(
    Figure 112022046963736-pat00179
    )을 추정하며,
    상기 q축 성분 추정부는 아래의 수학식
    Figure 112022046963736-pat00180

    에 따라서 q축 성분 오차 외란을 추정하고,
    상기 d축 성분 추정부는 아래의 수학식
    Figure 112022046963736-pat00181

    에 따라서 d축 성분 오차 외란을 추정하며,
    Figure 112022046963736-pat00182
    는 고정자 저항의 공칭값,
    Figure 112022046963736-pat00183
    는 고정자 인덕턴스의 공칭값,
    Figure 112022046963736-pat00184
    은 회전자의 전기적 회전 속도 그리고
    Figure 112022046963736-pat00185
    은 영구자석에 의한 쇄교 자속인 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전동기 파라미터 추정기는
    상기 q축 전류(iqs(k)) 및 상기 q축 성분 추정부에서 추정된 q축 성분 오차 외란(
    Figure 112022046963736-pat00129
    )을 이용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기의 고정자 저항값(
    Figure 112022046963736-pat00130
    )을 추정하는 저항 추정부; 및
    상기 q축 전류(iqs(k)), 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00131
    ) 및 상기 d축 성분 추정부에서 추정된 d축 성분 오차 외란(
    Figure 112022046963736-pat00132
    )을 이용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기의 고정자 인덕턴스 값(
    Figure 112022046963736-pat00133
    )을 추정하는 인덕턴스 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저항 추정부는 아래의 수학식
    Figure 112017120230516-pat00134
    에 따라서 고정자 저항값(
    Figure 112017120230516-pat00135
    )을 추정하고,
    상기 인덕턴스 추정부는 아래의 수학식
    Figure 112017120230516-pat00136
    에 따라서 고정자 인덕턴스값(
    Figure 112017120230516-pat00137
    )을 추정하는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 이득 계산기는
    상기 PI 전류 제어기의 대역폭(
    Figure 112017120230516-pat00138
    )에 상기 인덕턴스 추정값(
    Figure 112017120230516-pat00139
    )을 곱하여 비례 제어 이득을 계산하는 비례 제어 이득 계산부; 및
    상기 PI 전류 제어기의 대역폭(
    Figure 112017120230516-pat00140
    )에 상기 저항 추정값(
    Figure 112017120230516-pat00141
    )을 곱하여 적분 제어 이득을 계산하는 적분 제어 이득 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 장치.
  8. (a) 공간벡터 펄스폭 변조부에서 표면부착형 영구자석 동기전동기로 출력될 3상 전압값을 계산하고, 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기로 출력되는 3상 전류 중 2상의 전류값을 측정하는 단계;
    (b) 제 1 dq 변환부에서 상기 2상의 전류값을 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전류(ids) 및 q축 전류(iqs)를 출력하고, 제 2 dq 변환부에서 상기 3상 전압값을 입력받아 동기회전좌표계의 dq축 상으로의 변환을 수행하여 d축 전압(Vds) 및 q축 전압(Vqs)을 출력하는 단계;
    (c) 모델링 오차 외란 추정기에서, 상기 d축 전류값(ids), 상기 q축 전류값(iqs), 상기 d축 전압값(Vds), 상기 q축 전압값(Vqs) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00142
    )을 입력받아, 전동기 동작 중에 변화되는 전동기 파라미터 값들의 공칭값과 실제값 간의 오차에 의한 모델링 오차 외란값들을 추정하여 출력하는 단계;
    (d) 전동기 파라미터 추정기에서, 상기 모델링 오차 외란값들, 상기 q축 전류(iqs) 및 상기 전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00143
    )을 입력받아 전동기의 파라미터값들을 추정하여 출력하는 단계; 및
    (e) 제어 이득 계산기에서, 표면 부착형 영구자석 동기 전동기를 제어하기 위한 전압 지령치를 상기 공간벡터 펄스폭 변조부로 출력하는 PI 전류 제어기의 제어 이득들을 상기 추정된 파라미터값들에 기초하여 실시간으로 계산하여 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 (c) 단계에서, 상기 모델링 오차 외란 추정기는
    상기 q축 전압값(Vqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전압값(Vqs(k-N)), 상기 q축 전류값(iqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N)), 상기 q축 전류값을 N+1 샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N-1)), 상기 d축 전류값(ids(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N)) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00186
    )을 이용하여 q축 성분 오차 외란(
    Figure 112022046963736-pat00187
    )을 추정하고,
    상기 d축 전압값(Vds(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전압값(Vds(k-N)), 상기 d축 전류값(ids(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N)), 상기 d축 전류값을 N+1 샘플링 시간만큼 지연시킨 d축 전류값(ids(k-N-1)), 상기 q축 전류값(iqs(k))을 N샘플링 시간만큼 지연시킨 q축 전류값(iqs(k-N)) 및 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00188
    )을 이용하여 d축 성분 오차 외란(
    Figure 112022046963736-pat00189
    )을 추정하며,
    상기 모델링 오차 외란 추정기는
    아래의 수학식
    Figure 112022046963736-pat00190

    에 따라서 q축 성분 오차 외란을 추정하고,
    아래의 수학식
    Figure 112022046963736-pat00191

    에 따라서 d축 성분 오차 외란을 추정하며,
    Figure 112022046963736-pat00192
    는 고정자 저항의 공칭값,
    Figure 112022046963736-pat00193
    는 고정자 인덕턴스의 공칭값,
    Figure 112022046963736-pat00194
    은 회전자의 전기적 회전 속도 그리고
    Figure 112022046963736-pat00195
    은 영구자석에 의한 쇄교 자속인 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 (d) 단계에서
    상기 전동기 파라미터 추정기는
    상기 q축 전류(iqs(k)) 및 상기 q축 성분 오차 외란(
    Figure 112022046963736-pat00158
    )을 이용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기의 고정자 저항값(
    Figure 112022046963736-pat00159
    )을 추정하고,
    상기 q축 전류(iqs(k)), 상기 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도값(
    Figure 112022046963736-pat00160
    ) 및 상기 d축 성분 오차 외란(
    Figure 112022046963736-pat00161
    )을 이용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기의 고정자 인덕턴스 값(
    Figure 112022046963736-pat00162
    )을 추정하는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,상기 (d) 단계에서
    상기 전동기 파라미터 추정기는
    아래의 수학식
    Figure 112017120230516-pat00163
    에 따라서 고정자 저항값(
    Figure 112017120230516-pat00164
    )을 추정하고,
    아래의 수학식
    Figure 112017120230516-pat00165
    에 따라서 고정자 인덕턴스값(
    Figure 112017120230516-pat00166
    )을 추정하는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제어 이득 계산기는
    상기 PI 전류 제어기의 대역폭(
    Figure 112017120230516-pat00167
    )에 상기 인덕턴스 추정값(
    Figure 112017120230516-pat00168
    )을 곱하여 비례 제어 이득을 계산하고,
    상기 PI 전류 제어기의 대역폭(
    Figure 112017120230516-pat00169
    )에 상기 저항 추정값(
    Figure 112017120230516-pat00170
    )을 곱하여 적분 제어 이득을 계산하는 것을 특징으로 하는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 파라미터 추정 방법.
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