KR102619730B1 - 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터의 식스스텝(six-step) 전압을 합성하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템은 식스스텝 전압합성 프로그램이 저장된 메모리 및 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 고정 샘플링 기반 약자속 제어기 및 전류제어기로부터 전압지령 및 전압지령의 경계각 정보를 수신하고, 특정 샘플링에 대해 전압 육각형의 변 위에 존재하는 벡터로 전압 벡터를 이동시킨다.

Description

인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SIX-STEP VOLTAGE SYNTHESIZE OF INVERTER}
본 발명은 인버터의 식스스텝(six-step) 전압을 합성하는 방법에 관한 것이다.
종래 기술에 따르면, 모터를 구동시키기 위한 구동 시스템은 인버터용 전원공급장치, 메인 릴레이, 인버터, 3상 교류모터 등을 포함하여 구성된다.
인버터는 전원공급장치 또는 배터리로부터 입력되는 직류 전압을 펄스폭 변조를 통한 스위칭 소자 온/오프 제어하여 교류 전압을 생성하고, 생성된 교류 전압을 모터로 공급하는 역할을 한다.
이 때, 인버터에서 모터로 교류 전압이 공급될 때, 인버터 동작에 의한 6-스텝으로 모터에 교류 전압이 공급되면, 동일한 출력 조건에서 모터가 소비하는 전류를 줄일 수 있다.
그런데, 종래 기술에 따르면, 샘플링 주파수와 회전주파수의 비가 정수 배가 아닌 경우, 합성된 상전압은 각 전압벡터가 일정하게 유지되지 못하며, 회전주파수보다 낮은 주파수로 맥동하는 전류 또는 토크에 관한 문제점이 있다.
또한, 식스스텝 유지에 사용되는 전압벡터가 인가되는 시간을 직접 전달받는 종래 기술에 따르면, 속도에 동기된 가변샘플링이 적용되어야 하며, 시스템의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 고정샘플링 시스템에서 정확한 식스스텝 전압 합성이 가능하고, 시스템 구성 복잡도가 낮아 일반적인 고정샘플링 기반의 제어기에서 용이하게 사용되는 것이 가능한 합성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템은 식스스텝 전압합성 프로그램이 저장된 메모리 및 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 고정 샘플링 기반 약자속 제어기 및 전류제어기로부터 전압지령 및 전압지령의 경계각 정보를 수신하고, 특정 샘플링에 대해 합성 가능한 최대 전압 벡터에 대한 육각형의 변 위에 존재하는 벡터로 전압 벡터를 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 종래 기술 대비 정확한 식스스텝 전압 합성이 가능하고, 시스템 구성 복잡도가 낮으므로, 일반적인 고정샘플링 기반의 제어기에서 사용하는 것이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 인버터의 구조를 도시한다.
도 2는 종래 기술에 따른 스위칭을 통해 합성된 전압벡터를 도시한다.
도 3은 도 2의 Vref합성 시의 각상 스위치 신호 및 합성된 U상 전압파형을 도시한다.
도 4는 종래 기술에 따른 식스스텝 전압 합성시의 스위칭 신호 및 U상 전압파형을 도시한다.
도 5는 종래 기술에 따른 식스스텝 전압 합성 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 6은 전압지령 및 전압육각형 밖에서의 반시계 방향 회전을 도시한다.
도 7은 종래 기술에 따른 할당된 샘플링 개수를 도시한다.
도 8은 종래 기술에 따른 합성된 상전압을 도시한다.
도 9는 종래 기술에 따른 식스스텝 전압 합성 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 10은 도 9에 도시한 종래 기술에 따른 해당 시간/ 해당 벡터 유지를 도시한다.
도 11은 도 9에 도시한 종래 기술에 따른 합성된 상전압을 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템을 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 식스스텝 운전시 전압 지령의 이동을 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 전압벡터의 이동을 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 각 전압벡터가 일정하게 유지된 이상적인 식스스텝 전압의 형태를 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 경계각 정보를 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.
이하에서는, 당업자의 이해를 돕기 위하여 본 발명이 제안된 배경에 대하여 먼저 서술하고, 본 발명의 실시예에 대하여 서술하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 인버터의 구조를 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 인버터는 6개의 스위치와 하나의 직류단의 직병렬 연결로 구성되어 있다.
각 상(U, V, W)은 두 개의 스위치가 직렬 연결로 구성되어 있으며, 두 스위치의 중간은 각상의 출력으로 주로 전동기의 각 상과 연결된다.
이때, 두 스위치는 동시에 ON이 되지 않도록 제어기에서 적절한 스위칭 신호를 인가해 준다.
도 2는 종래 기술에 따른 스위칭을 통해 합성된 전압벡터를 도시한다.
도 2를 참조하면, 인버터를 통해 합성된 3상 전압을 공간 상의 전압벡터로 표현할 수 있다.
U상의 윗상 스위치가 ON되고 V와 W상의 아랫상 스위치가 ON될 경우를 "100"이라 표현하고, 이때 합성된 전압벡터는 V1이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 3상 스위치를 이용해 합성 가능한 모든 조합은 8가지로, V1 내지 V6은 유효벡터이고, V0 및 V7는 영벡터이다.
주어진 샘플링 주기 tsamp동안 V0 내지 V7 중 일부 벡터를 선택하여 인가하고, 평균적으로 인가된 벡터가 Vref가 되도록 합성한다.
도 3은 도 2의 Vref합성 시의 각상 스위치 신호 및 합성된 U상 전압파형을 도시한다.
V1과 V2가 각각 t1, t2시간동안 인가되고, tsamp-t1-t2시간동안 V0와 V7벡터가 합성되며, 이 때 합성 가능한 최대 전압벡터는 육각형 이내로 제한된다.
전압지령벡터의 한 바퀴 회전 동안 일정한 크기의 평균전압벡터를 합성할 수 있는 영역은 육각형의 내접원 이내의 영역이다.
따라서, 이러한 육각형 내접원 이내의 영역을 선형 변조 영역이라고 하며, 직류단 전압이 Vdc일 때 내접원의 크기는 Vdc/sqrt(3)이다.
육각형 내접원을 벗어나고, 육각형 이내인 영역을 과변조 영역이라고 하며, 이 구간에서 일정한 크기의 전압지령 벡터가 한 바퀴 회전할 경우, 일부 구간에서는 지령크기만큼의 전압을 합성 할 수 없다.
전압지령 벡터의 한 바퀴 회전 동안 합성된 상전압 기본파의 크기는 선형 변조 영역 때보다 크지만, 고조파 전압성분을 가진다.
육각형 밖의 전압지령에 대해 육각형 이내의 벡터로 이동시키는 방법을 과변조 방법이라고 한다.
식스스텝 전압 합성은 인버터에서 합성할 수 있는 최대 상전압 기본파 크기를 가질 수 있는 방식이다.
과변조영역의 전압 합성시 구간에 따라 영벡터가 사용되고, 식스스텝 전압 합성 시 기본파 한주기 동안 영벡터의 사용이 없다.
도 4는 종래 기술에 따른 이상적인 식스스텝 전압 합성시의 스위칭 신호 및 U상 전압파형을 도시하며, 이는 도 3의 x축 시간에 비해 매우 긴 시간이다.
도 4를 참조하면, 출력된 상전압은 기본파 한주기 동안 총 6개의 유효벡터가 사용되고, 각 상 스위치는 on/off 스위칭이 한번씩만 실시된다.
전압지령벡터의 회전속도가 일정하다고 할 때, 각 유효벡터가 인가된 시간인 tV1 내지 tV6는 동일하다.
EV나 HEV에서 사용하는 전동기는 저속 고토크 운전 및 넓은 속도영역에서의 토크출력이 필요하며, 전동기의 고속영역에서의 효율 운전 및 약자속운전에서 출력 가능한 상전압 기본파 크기가 클수록 효율적인 운전이 가능하다.
배터리의 출력 전압이나, 인버터에서 사용되는 소자의 한계 때문에 제한된 크기의 직류단 전압을 가지게 되므로, 제한된 직류단 전압조건에서 인버터의 최대 전압 출력이 가능한 식스스텝 전압 합성기술은 필수적인 사항이다.
이하, 식스스텝 전압을 합성하는 종래 기술(Y. -C. Kwon, S. Kim, and S. -K, Sul "Six-step operation of PMSM with instantaneous current control," IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol. 50, No. 4, Jul./Aug. 2014.)에 대해 설명한다.
도 5는 종래 기술에 따른 식스스텝 전압 합성 시스템을 도시한다.
전술한 도 1의 제어기 내부의 구조는 도 5에 도시한 바와 같은데, PWM 스위칭 주파수 또는 그의 두 배에 해당하는 고정된 샘플링 주파수로 약자속 제어기 및 전류제어기(10)가 구동한다.
샘플링 주파수는 회전자 주파수와 독립적이며, 이는 인버터 시스템에서 일반적으로 사용하는 형태이다.
약자속 제어기 및 전류제어기(10)의 출력은 전압지령으로, 과변조 전압 합성기(20)의 입력으로 사용된다.
과변조 전압 합성기(20)에서는 전압지령으로부터 전압육각형 이내 전압으로 그 크기를 제한하며, 제한된 전압크기 정보를 약자속 제어기 및 전류제어기(10)에 전달하고 uvw 스위칭 신호를 계산하여 각 스위치에 신호를 전달한다.
도 6은 도 5를 참조하여 전술한 종래 기술에서, 전압지령 및 전압육각형 밖에서의 반시계 방향 회전을 도시하며, 전압지령이 일정 크기 Vmag로 유지된 상황에서 전압육각형 밖에서 반시계 방향으로 회전할 경우를 나타낸다.
빨간색 v[n-2], v[n-1], v[n], v[n+1], v[n+2]는 특정 샘플링 주기 전압지령이다.
식스스텝 전압이 합성되는 경우는, 빨간색 점이 모두 파란색 점의 육각형 꼭지점의 전압벡터 V1과 V2로 옮겨지는 경우이며, 점선은 이 벡터들의 이동을 나타낸다.
이 때 (V1, V2, 영벡터)로 이루어진 삼각형의 수직이등분선인 1점 쇄선을 기준으로 이보다 작은 내각을 가진 전압벡터는 V1으로 이동하고, 더 큰 내각을 가진 전압벡터는 V2로 이동한다.
과변조 방식에 따라 육각형 제한선 외각의 전압지령이 육각형의 한 변으로 이동하게 되는 경우가 한번 이상 반복되게 되면, 식스스텝 전압보다 작은 과변조 전압을 합성하게 된다.
Bolognani 과변조 또는 스위칭 상태유지 과변조 등 과변조 방식에 따라, 어떠한 Vmag 크기부터 식스스텝 운전이 가능한지가 달라지게 된다.
Bolognani 방식은 Vmag가 2Vdc/3 이상부터, 스위칭 상태유지 과변조 방식은 2Vdc/sqrt(3)부터 식스스텝 운전이 가능하다.
전술한 종래 기술에 따르면, 모든 운전조건에서 이상적인 식스스텝 전압 합성이 불가하고, 전동기 구동시 저주파 맥동을 유발한다.
예컨대, 샘플링 주파수와 회전주파수의 비가 6의 정수배인 48인 경우, 식스스텝 운전 실시에 따라, 각 전압벡터 V1 내지 V6까지 할당된 샘플링의 개수가 8개로 동일한 개수를 가지고, 각 벡터의 인가시간 tV1 내지 tV6가 동일하며, 이는 이상적인 식스스텝 형태와 동일하다.
그런데, 다른 예로서, 샘플링 주파수와 회전주파수의 비가 6의 정수배가 아닌 44인 경우인 경우, 도 7에 도시한 바와 같이, V1 내지 V6까지 할당된 샘플링의 개수가 7개 또는 8개가 된다.
합성된 상전압은 도 8에 도시한 바와 같이, 각 전압벡터 tV1 내지 tV6가 일정하게 유지되지 못하며, 전동기 구동을 할 경우 회전주파수 보다 낮은 주파수로 맥동하는 전류 또는 토크가 출력되는 문제점이 있다.
이하, 식스스텝 전압을 합성하는 또 다른 종래 기술(J. Park, S. Jung, and J. -I. Ha, "Variable time step control for six-step operation in surface-mounted permanent magnet machine drives," IEEE Trans. Power Elec. Vol. 33, No. 2, Feb. 2018.)에 대해 설명한다.
전술한 도 1에서 제어기 내부의 구조는 도 9에 도시한 바와 같다.
식스스텝 전압 합성기(40)에서는 식스스텝 유지에 사용되는 전압벡터 V1 내지 V6가 인가되는 시간 tsamp1 내지 tsamp6를 직접 전달 받는다.
이 시간은 도 10에 도시한 바와 같이, 해당 시간만큼 해당 벡터를 유지하는 방법이 사용된다.
종래 기술에 따르면, 가변샘플링 기반의 약자속 제어기 및 전류제어기(30)가 사용되는데, 제어기들이 이전 샘플링에서 계산된 유지시간을 기준으로 동작하므로, 과도상태이거나 회전자의 속도가 변하면, 그에 따른 시간 또한 동기되어 바뀌게 된다.
즉, 종래 기술에 따르면, 속도에 동기된 가변샘플링이 적용되어야 하고, 시스템의 구성이 복잡하게 되는 문제점이 있다.
도 10에서 도시한 바와 같이, 회전자의 속도에 상관없이 원하는 만큼 식스스텝 운전시의 벡터 V1 내지 V6의 인가시간을 설정해 줄 수 있다.
이 때 합성된 상전압은 도 11에 도시한 바와 같이, 각 벡터의 인가시간 tV1 내지 tV6를 회전자 속도에 상관없이 일정하게 유지할 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따르면, 출력 전압이 식스스텝 전압으로만 고정되어 있어, 과도시 식스스텝보다 작은 전압 합성이 불가능한 문제점이 있다.
종래 기술에 따르면, 전동기의 정격속도 이하 조건에서의 구동을 위해 고정샘플링 시스템으로의 절환이 필요하기 때문에, 시스템 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술을 매입형 영구자석 전동기에 적용하는 것이 가능하나, 비효율적인 운전을 하게 되며, 추가 검증이 필요한 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 고정 샘플링 시스템에서 정확한 식스스텝 전압을 합성하는 방법을 제안한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템을 도시한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방법을 적용하기 위해, 고정샘플링 기반 약자속 제어기 및 전류 제어기(110)를 사용하고, 제어기 출력에는 전압지령 정보 외에 전압지령의 경계각 정보가 포함된다.
본 발명의 실시예에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템은 식스스텝 전압합성 프로그램이 저장된 메모리(130) 및 프로그램을 실행시키는 프로세서(120)를 포함하고, 프로세서(120)는 고정 샘플링 기반 약자속 제어기 및 전류제어기(110)로부터 전압지령 및 전압지령의 경계각 정보를 수신하고, 특정 샘플링에 대해 전압 육각형의 변 위에 존재하는 벡터로 전압 벡터를 이동시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 프로세서(120)는 인접한 샘플링 주기에 따른 전압지령의 사이각을 이등분함에 따른 경계각 정보를 수신한다.
본 발명의 실시예에 따른 프로세서(120)는 전압지령의 크기와 식스스텝 합성 가능한 전압 지령을 비교하고, 전압지령의 크기가 식스스텝 합성 가능한 전압 지령보다 큰 경우, 전압 지령의 전압 육각형 내 섹터를 판별하고, 기준각을 계산한다.
본 발명의 실시예에 따른 프로세서(120)는 전압지령의 크기가 식스스텝 합성 가능한 전압 지령 이하인 경우, 과변조 방식으로 전압 벡터를 이동시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 프로세서(120)는 기준각이 경계각 사이에 존재하는지 여부를 확인하고, 기준각이 경계각 사이에 존재하는 경우 전압 육각형의 변 위에 존재하는 벡터로 전압벡터를 이동시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 프로세서(120)는 기준각이 경계각 사이에 존재하지 않는 경우, 전압 육각형의 꼭지점의 전압벡터로 이동시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 프로세서(120)는 이동된 전압벡터를 합성하는 UVW상 스위칭 신호 및 제한된 전압 크기 정보를 전송한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 식스스텝 운전시 전압 지령의 이동을 도시한다.
기존의 과변조 방식에서 전압지령이 특정크기 이상이면 식스스텝 전압 합성을 하게 되고, 이동하는 전압벡터는 V1 내지 V6의 전압벡터이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 특정 샘플링 주기 전압 지령에서, 전압 육각형 꼭지점에 존재하는 벡터를 합성하는 것이 아니라, 도 13에 도시한 바와 같이 전압 육각형 변 위에 존재하는 벡터로의 이동을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따른 적용 예시로서, 샘플링 주파수와 회전주파수의 비가 6의 정수배가 아닌 44인 경우를 가정한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 전압벡터의 이동을 도시한다.
섹터(sector) 1, 2, 3 에서 각각 하나의 샘플링에 대해서는 육각형 변 위에 존재하는 벡터로 이동하며, 꼭지점 전압벡터 간의 이동 시 시간을 조절한다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 각 전압벡터가 일정하게 유지된 이상적인 식스스텝 전압의 형태를 도시한다.
도 15에 도시한 바와 같이, 각 전압벡터 tV1 내지 tV6가 일정하게 유지된 이상적인 식스스텝 전압의 형태를 가지게 된다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 경계각 정보를 도시한다.
도 16을 참조하면, v[n]은 현재 샘플링에서의 전압지령이고, v[n-1]은 이전 샘플링에서의 전압지령이며, v[n+1]은 현재 샘플링의 전압지령 크기가 다음 샘플링에도 유지될 경우 다음 샘플링에서의 전압지령 벡터이다.
도 16을 참조하면, v[n]과 v[n-1]의 사이각을 이등분하는 기준선을 점선으로 표시하였으며, 이 각을 경계각 θ[n-1]이라고 정의한다.
이에 따라, 이전 샘플링에서의 전압지령과 다음 샘플링에서의 전압지령 정보에서 정지 좌표계 전압각을 용이하게 계산할 수 있으며, 두 각의 중간값이 θ[n-1]이 된다.
또한, v[n]과 v[n+1]의 사이각을 이등분하는 기준선 각을 경계각 θ[n+1]이라 정의한다.
이에 따라, 현재 샘플링 전압지령의 정지 좌표계 전압각에 회전자 속도와 0.5 tsamp를 곱한 값을 더하여 θ[n+1]를 계산할 수 있다.
전술한 과정을 통해 계산된 전압지령의 경계각 정보 θ[n-1]과 θ[n+1]를 전압합성 블록으로 전달한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 현재 샘플링에서 약자속제어기 및 전류제어기에 의해 계산된 전압지령이 육각형의 한 변에 위치해야 하는지, 다음 번 샘플링에서 계산된 전압지령이 육각형의 한 변 위에 존재해야 하는지를 판단하기 위해, 도 17에 도시한 순서도에 따라 동작한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따르면, S1710 단계에서는 약자속제어기 및 전류제어기로부터 전압지령 v[n] 및 전압지령 경계각 θ[n-1], θ[n+1] 을 수신한다.
S1720 단계에서는, 전압지령 v[n]의 절대크기가 식스스텝 전압을 합성하는 크기 이상인지 여부를 판단한다.
전술한 바와 같이, Bolognani 과변조방식의 경우 2Vdc/3, 스위칭 상태유지 과변조 방식일 경우 2Vdc/sqrt(3)부터 식스스텝 운전이 가능하다.
S1720 단계에서, 전압지령의 크기가 식스스텝 전압을 합성하는 크기 미만인 경우, 과변조 방식으로 전압벡터를 이동한다(S1730).
S1720 단계에서, 전압지령의 크기가 식스스텝 전압을 합성하는 크기 이상인 경우, 전압지령의 육각형 내 존재하는 섹터를 판별하고, 그 섹터에 따른 기준각δ을 계산한다(S1740).
이 때, 각 섹터에 따른 기준각은 아래 [표 1]과 같다.
섹터 기준각 δ
1 30도
2 90도
3 150도
4 -150도
5 -90도
6 -30도
S1750 단계에서는, 기준각 δ가 경계각 θ[n-1]와 θ[n+1]의 사이에 존재하는지 여부를 확인한다.
기준각 δ가 경계각 θ[n-1]와 θ[n+1]의 사이에 존재하는 경우, S1760 단계에서는 육각형의 변 위에 존재하는 전압벡터로 이동한다.
기준각 δ가 경계각 θ[n-1]와 θ[n+1]의 사이에 존재하지 않는 경우, S1770 단계에서는 육각형의 꼭지점에 존재하는 전압벡터로 이동한다.
전술한 과정에 후속하여, S1780단계에서는 전압벡터를 합성하는 uvw상 스위치 동작 지령 신호를 생성하여, 스위치로 전달하고, 이동된 전압벡터로 전압 합성 시 출력되는 전압 크기의 정보를 생성하여 전압크기정보를 궤환한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 방법은 컴퓨터 시스템에서 구현되거나, 또는 기록매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 적어도 하나 이상의 프로세서와, 메모리와, 사용자 입력 장치와, 데이터 통신 버스와, 사용자 출력 장치와, 저장소를 포함할 수 있다. 전술한 각각의 구성 요소는 데이터 통신 버스를 통해 데이터 통신을 한다.
컴퓨터 시스템은 네트워크에 커플링된 네트워크 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 중앙처리 장치(central processing unit (CPU))이거나, 혹은 메모리 및/또는 저장소에 저장된 명령어를 처리하는 반도체 장치일 수 있다.
메모리 및 저장소는 다양한 형태의 휘발성 혹은 비휘발성 저장매체를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리는 ROM 및 RAM을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 방법은 컴퓨터에서 실행 가능한 방법으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 방법이 컴퓨터 장치에서 수행될 때, 컴퓨터로 판독 가능한 명령어들이 본 발명에 따른 합성 방법을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 인버터의 식스스텝 전압 합성 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명의 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.
110: 고정샘플링 기반 약자속 제어기/ 전류제어기
120: 프로세서
130: 메모리

Claims (7)

  1. 식스스텝 전압합성 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 고정 샘플링 기반 약자속 제어기 및 전류제어기로부터 전압지령 및 전압지령의 경계각 정보를 수신하고, 특정 샘플링에 대해 전압 육각형의 변 위에 존재하는 벡터로 전압 벡터를 이동시키고, 상기 전압지령의 크기와 식스스텝 합성 가능한 전압 지령을 비교하고, 상기 전압지령의 크기가 식스스텝 합성 가능한 전압 지령보다 큰 경우, 전압 지령의 육각형 내 섹터를 판별하고 기준각을 계산하고, 상기 전압지령의 크기가 식스스텝 합성 가능한 전압 지령 이하인 경우, 과변조 방식으로 전압 벡터를 이동시키는 것
    을 특징으로 하는 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 인접한 샘플링 주기에 따른 전압지령의 사이각을 이등분함에 따른 경계각을 상기 경계각 정보로 수신하는 것
    인 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 식스스텝 전압합성 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 고정 샘플링 기반 약자속 제어기 및 전류제어기로부터 전압지령 및 전압지령의 경계각 정보를 수신하고, 특정 샘플링에 대해 전압 육각형의 변 위에 존재하는 벡터로 전압 벡터를 이동시키고, 상기 전압지령의 크기와 식스스텝 합성 가능한 전압 지령을 비교하고, 상기 전압지령의 크기가 식스스텝 합성 가능한 전압 지령보다 큰 경우, 전압 지령의 육각형 내 섹터를 판별하고 기준각을 계산하고, 상기 기준각이 경계각 사이에 존재하는지 여부를 확인하고, 상기 기준각이 경계각 사이에 존재하는 경우 상기 육각형의 변 위에 존재하는 벡터로 전압벡터를 이동시키는 것
    인 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템.
  6. 식스스텝 전압합성 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 고정 샘플링 기반 약자속 제어기 및 전류제어기로부터 전압지령 및 전압지령의 경계각 정보를 수신하고, 특정 샘플링에 대해 전압 육각형의 변 위에 존재하는 벡터로 전압 벡터를 이동시키고, 상기 전압지령의 크기와 식스스텝 합성 가능한 전압 지령을 비교하고, 상기 전압지령의 크기가 식스스텝 합성 가능한 전압 지령보다 큰 경우, 전압 지령의 육각형 내 섹터를 판별하고 기준각을 계산하고, 상기 기준각이 경계각 사이에 존재하는지 여부를 확인하고, 상기 기준각이 경계각 사이에 존재하지 않는 경우, 상기 육각형의 꼭지점의 전압벡터로 이동시키는 것
    인 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 이동된 전압벡터를 합성하는 UVW상 스위칭 신호 및 제한된 전압 크기 정보를 전송하는 것
    인 인버터의 식스스텝 전압 합성 시스템.
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