KR19980058230A - Driving Circuit of Sensorless SM Motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세서리스 에스알엠 모터의 구동회로에 관한 것으로, 종래에는 비여자된 상을 사용하는 경우 센싱을 위해 비교적 높은 주파수의 아주 작은 전류를 회전과 관계없이 흘려주어야 하며 이로인해 발생하는 블레이킹 토크와 작은 전류를 센싱하기 위핸 고정도(High precision)의 전류센서를 필요로 하며, 또한 비여자 구간을 충분히 확보하기 위하여 주로 4상의 SRM이 사용되고 있으며 이는 SRM의 최대의 장점인 간격을 절감하는데 큰 장해요인이 되는 문제점과, 도2에서와 같이 센싱을 위한 연산증폭기9OPAMP)가 서로 직접 접촉하고 있어 이를 해결하는데 특수한 소자가 필요하고 주파수와 전압을 전환해주는 주파수/전압 변환기 등을 따로 필요로 하는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은The present invention relates to a driving circuit of a Seserith SLM motor. In the related art, when a non-excited phase is used, a very small current of a relatively high frequency must be flowed regardless of the rotation for sensing, and thus, the resulting braking torque is generated. High-precision current sensor is needed to sense small currents. Also, 4-phase SRM is mainly used to secure enough non-excitation section, which is a major obstacle in reducing the gap which is the biggest advantage of SRM. As a factor, and as shown in Figure 2, the operational amplifier 9OPAMP for sensing is in direct contact with each other, a special element is required to solve this problem, and a problem of separately requiring a frequency / voltage converter for switching frequency and voltage. have. Therefore, the present invention
Description
본 발명은 SRM(Switched Reluctance Motor)를 구동하기 위한 것으로, 특히 회전자에 기계적센서를 부착하지 않고 여기된 위상에 흐르는 상여자 초기의 전류를 측정하여 다음 여자상의 타이밍을 결정한 후 센서업시 srm을 구동하기 위한 센서리스 에스알엠 모터의 구동회로에 관한 것이다.The present invention is for driving a switched reluctance motor (SRM), in particular, by measuring the current of the initial phase of the excited current flowing in the excited phase without attaching a mechanical sensor to the rotor to determine the timing of the next excited phase to drive the srm during sensor up It relates to a drive circuit of the sensorless SM motor for.
종래 비여자된 상의 인덕턴스 측정회로는, 도2에 도시된 바와 같이, 상의 인덕턴스(Lph)에 따라 결정되는 전압과 저항에 의해 설정된 기준전압을 비교하여 차를 구하고 이 구한 차를 소정의 레벨로 증폭하여 출력시키는 제1 연산증폭기(OP1)와; 상기 제1 연산증폭기(OP1)의 출력전압과 출력단으로 부터 피드백되는 전압을 비교하여 차를 구하고 소정의 레벨로 증폭하여 얻은 전압으로 회전자의 위치를 검출하는 제2 연산증폭기(OP2)로 구성된다.In the conventional non-excited phase inductance measuring circuit, as shown in FIG. 2, a difference is obtained by comparing a voltage determined according to phase inductance L ph with a reference voltage set by a resistance, and obtaining the difference to a predetermined level. A first operational amplifier (OP1) for amplifying and outputting the amplified output; Comprising a second operational amplifier (OP2) for comparing the output voltage of the first operational amplifier (OP1) and the voltage fed back from the output terminal to find the difference and amplified to a predetermined level to detect the position of the rotor. .
이와같이 구성된 종래 기술에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the prior art configured in this way in detail as follows.
SRM(Switched relucatance motor)은 모터 내부에 영구자석이 없기 때문에 센서리스 알고리즘 실현을 위하여 능동적으로 회전자의 벼화에 대한 전압을 형성하지 않으므로 비여자된 상에 짧은 시간 동안 센싱펄스를 가하는 방법과 주파수 변조방법등을 이용하여 회전자의 위치를 검출하고 있다.Switched relucatance motor (SRM) does not have a permanent magnet inside the motor, so it does not actively form a voltage for the rotor's decay for the realization of the sensorless algorithm. The position of the rotor is detected using a method or the like.
즉, 센서리스 SRM모터의 회전자 위치 검출방법으로, 도1에 도시된 바와 같이, A상의 회전에 대한 인덕턴스와 이에대한 센싱펄스를 가하게 되면 센싱전류(△I)가 증가하게 된다.That is, in the rotor position detection method of the sensorless SRM motor, as shown in FIG. 1, when the inductance and the sensing pulse for the rotation of the A phase are applied, the sensing current ΔI increases.
가령, 4상의 모터(A상,B상,C상,D상)에서 C상이 여자되었을 때 A상이 센싱하도록 한다. 다시말하면, 어떤 상이 여자되었을 때 서로 대응되는 상(A↔C, B↔C)이 센싱을 하도록 하여 인덕턴스를 알아내고 이로부터 회전자의 위치를 알아내어 다음 상의 여자에 반영한다.For example, if phase C is excited by four-phase motors (phase A, phase B, phase C, phase D), the phase A senses. In other words, when an image is excited, the corresponding images (A↔C, B↔C) are sensed to find out the inductance and find the position of the rotor from the next image.
이와같은 방식이 비여자된 상의 인덕턴스를 검출하는 방식이다.This method is to detect the inductance of the unexcited phase.
그리고 또다른 회전자 위치검출 방법으로는, 도2에 도시된 바와 같이, 상의 인덕턴스에 따라 출력측에 주파수가 나오도록 오피앰프(OP AMP)를 연결한 것으로, 모터 회전시상의 인덕턴스에 따라 Lph값이 달라지고 이에따른 전압이 제1 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)로 입력되면 그의 비반전단자(+)로 저항(R1,R2)에 의한 조절된 전압을 받아 두 전압을 비교 하여 차를 구한 후 소정의 레벨로 증폭시켜 출력한다.In another rotor position detection method, as shown in FIG. 2, an op amp is connected to output the frequency according to the inductance of the phase, and the L ph value according to the inductance of the motor rotation. When the voltage is different and the corresponding voltage is input to the inverting terminal (-) of the first operational amplifier OP1, the voltage is adjusted by the resistors R1 and R2 to the non-inverting terminal (+) thereof, and the two voltages are compared. After obtaining, amplify to a predetermined level and output.
그러면 상기 제1 연산증폭기(OP1)의 출력전압을 제2 연산증폭기(OP2)의 반전단자(-)로 입력받고 출력단으로 부터 피드백되는 전압을 저항(R4,R5)을 통해 분압되고 그 분압된 전압을 비반전단자(+)로 입력받아, 두 전압을 비교하여 차를 구하고 그에따른 전압을 인덕턴스에 의한 전압으로 측정한다.Then, the output voltage of the first operational amplifier OP1 is input to the inverting terminal (-) of the second operational amplifier OP2 and the voltage fed back from the output terminal is divided through the resistors R4 and R5 and the divided voltage. Is input to the non-inverting terminal (+), the difference is obtained by comparing the two voltages, and the resulting voltage is measured as the voltage due to inductance.
이상에서와 같은 방법으로 검출한 인덕턴스 값을 이용하여 회전자의 위치를 검출한다.The position of the rotor is detected using the inductance value detected in the same way as described above.
회전자의 위치를 알게되면 사용자가 원하는 방향으로 모터를 회전시킬 수 있게 되는 것이다.Knowing the position of the rotor allows the user to rotate the motor in the desired direction.
그러나, 상기와 같은 종래의 기술에서 비여자된 상을 사용하는 경우 센싱을 위해 비교적 높은 주파수의 아주 작은 전류를 회전과 관계없이 흘려주어야 하며 이로인해 발생하는 블레이킹 토크와 작은 전류를 센싱하기 위한 고정도(High precision)의 전류센서를 필요로 하며, 또한 비여자 구간을 충분히 확보하기 위하여 주로 4상의 SRM이 사용되고 있으며 이는 SRM의 최대의 장점인 간격을 절감하는데 큰 장해요인이 되는 문제점과, 도2에서와 같이 센싱을 위한 연산증폭기(OP AMP)가 서로 직접 접촉하고 있어 이를 해결하는데 특수한 소자가 필요하고 주파수와 전업을 전환해주는 주파수/전압 변환기 등을 따로 필요로 하는 문제점이 있다.However, in the case of using the non-excited phase in the prior art as described above, a very small current of relatively high frequency must be flowed regardless of the rotation for sensing, and thus a fixed torque for sensing the small current and the breaking torque generated therefrom. In order to secure a high degree of current sensor, and to secure a sufficient non-excitation section, four-phase SRM is mainly used, which is a major obstacle to reducing the gap, which is the biggest advantage of SRM, and FIG. 2. Op amps for sensing are in direct contact with each other, so there is a problem in that a special element is required to solve this problem and a frequency / voltage converter for switching between frequency and power is required separately.
따라서 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상 여자후 초기의 전류증가에 의해 회전자의 위치를 판별하므로 회전자의 위치를 간편하게 판정하고, 3상이나 4상의 어떤상수에서도 동작할 수 있도록 한 센서리스 에스알엠 모터의 구동회로를 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention for solving the problems as described above is to determine the position of the rotor by the current increase in the initial stage after the phase excitation, so that the position of the rotor can be easily determined, and can operate in any three or four phase To provide a driving circuit of a sensorless SM motor.
본 발명의 다른 목적은 전류의 측정값이 비교적 큰 값을 가지고 처리함으로서 전자기적 잡음에 상당히 강하고 아주작은 전류를 측정해야 하는 다른 알고리즘에 비해 값비싼 전류센서를 선택할 필요가 없도록 한 센서리스 에스알엠 모터의 구동회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is a sensorless SM motor that handles measurements of current with relatively large values, thereby eliminating the need for costly current sensors compared to other algorithms that are extremely resistant to electromagnetic noise and require very small current measurements. To provide a driving circuit of.
도1은 A상의 회전에 대한 인덕턴스와 이에대한 센싱펄스를 가하였을 때 센싱전류가 증가하는 것을 보여주는 파형도.1 is a waveform diagram showing an increase in sensing current when an inductance for rotation of phase A and a sensing pulse thereto are applied thereto.
도2는 종래 비여자된 상의 인덕턴스 측정회로도.2 is an inductance measurement circuit diagram of a conventionally unexcited phase.
도3은 본 발명 센서리스 에스알엠 모터의 구동회로도.Figure 3 is a drive circuit diagram of the sensorless SM motor of the present invention.
도4는 4상 인덕턴스와 턴-온(Turn on)각에 따른 전류 파형도.4 is a current waveform diagram according to four-phase inductance and turn-on angles.
도5는 본 발명에서 사용한 모터늬 인덕턴스 실제측정값과 모터 속도에 대한 적정 진행각을 보여주는 특성도.5 is a characteristic diagram showing the actual motor inductance actual measurement value used in the present invention and the proper traveling angle for the motor speed.
도6은 운전중 센서리스 오동작 감지시 위상조정을 위한 펄스 파형도.6 is a pulse waveform diagram for phase adjustment when sensorless malfunction is detected during operation;
도7은 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 인덕턴스놔 턴-온 각에 따른 전류 파형도.Figure 7 is a waveform diagram of the current according to the inductance put-on angle for explaining one embodiment of the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 마이크로컴퓨터 20 : 스위칭부10: microcomputer 20: switching unit
30,40 : 전류센서 50 : 증폭부30,40: current sensor 50: amplifier
60 : 스위칭제어신호 발생부60: switching control signal generator
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 센서리스 에스알엠 모터의 구동회로는, 도3에 도시한 바와 같이, 입력되는 교류전원에 대하여 평활한 전압을 공급하는 평활용 콘덴서(C)와; 상기 평호라용 콘덴서(C)의 출력전압 공급시 스위칭 제어신호에 따라 스위칭하여 SRM 모터를 구동하는 스위칭부(20)와; 상여자시 초기전류의 증가를 각각 두개의 상 전류를 검출하는 제1, 제2전류센서(30)(40)와; 상기 젭, 제2전류센서(30)(40)를 통해 검지한 전류를 인식가능한 레벨로 증폭하는 증폭부(50)와; 상기 증폭부(50)를 통해 전달되는 전류의 출력값에 따라 각 상을 인지하고, 상기 평활용 콘덴서(C)에서 출력되는 직류전압의 변화에 다라 상기 전류의 기울기를 조정하여 모터 회전속도의 진행각에 맞추어 동작시키기 위한 지령을 내리는 마이크로컴퓨터(10)와; 상기 마이크로컴퓨터(10)의 각 상의 인지에 따른 출력값에 따라 전류 제어를 실행하여 스위칭부(20)의 동작을 제어하기 위한 스위칭제어신호 발생부(60)로 구성한다.The driving circuit of the sensorless SM motor of the present invention for achieving the above object, as shown in Figure 3, the smoothing capacitor (C) for supplying a smooth voltage to the AC power input; A switching unit 20 for driving an SRM motor by switching according to a switching control signal when the output voltage of the flat capacitor C is supplied; First and second current sensors 30 and 40 for respectively detecting two phase currents when the initial current increases when the phase is excited; Amplifying part 50 which amplifies the current detected by the second current sensor 30 and 40 to a recognizable level; Recognize each phase according to the output value of the current transmitted through the amplification unit 50, and adjust the inclination of the current in accordance with the change of the DC voltage output from the smoothing capacitor (C) to advance the motor rotation speed A microcomputer (10) for giving a command to operate in accordance with; The switching control signal generator 60 is configured to control the operation of the switching unit 20 by executing current control according to the output value according to the recognition of each phase of the microcomputer 10.
이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with respect to the operation and effect of the present invention configured as described above.
입력되는 교류전원(AC)에 대하여 평활용 콘덴서(C)에서 평활시켜 만들어진 직류전압을 스위칭부(20)로 공급할 때 마이크로컴퓨터(10)는 SRM 모터를 구동하기 위하여 게이트 신호(Gate Siganls)를 발생하면, 이 신호는 스위칭 제어신호 발생부(60)를 거쳐 스위칭부(20)의 스위칭소자를 온 또는 오프시켜 모터를 구동한다.When the DC voltage generated by smoothing the smoothing capacitor C with respect to the AC power input AC is supplied to the switching unit 20, the microcomputer 10 generates a gate signal to drive the SRM motor. In this case, the signal is turned on or off through the switching control signal generator 60 to drive the motor.
그러면 상이 여자되고 이에따라 초기전류가 증가한다.The phase is then excited and the initial current increases accordingly.
이에 상여자시 흐르는 전류를 제1전류센서(30)와 제2전류센서(40)가 잠지하여 증폭부(50)를 통해 마이크로컴퓨터(10)의 아날로그/디지탈 변환단자(A/D1)(A/D2)로 각각 입력된다.Accordingly, the first current sensor 30 and the second current sensor 40 are locked to the current flowing during the excitation, and thus the analog / digital conversion terminal A / D1 (A / A1) of the microcomputer 10 through the amplification unit 50. / D2) respectively.
이때 SRM 모터가 3상일 경우에는 각각의 상에 전류센서로 처리하나, 4상의 경우에는 전류센싱 부분의 가격을 줄이기 위하여 또는 시스템을 간단히 하기 위하여 두개의 전류센서를 사용하고 각각 서로 대응되는 A와 C상, B와, D상을 한데 묶어서 센싱한다.At this time, if the SRM motor is three-phase, each phase is treated with a current sensor, but in the case of four-phase, two current sensors are used to reduce the price of the current sensing part or to simplify the system. Phase, B, and D phases are tied together and sensed.
따라서 제1전류센서(30)는 A와 C상에 흐르는 전류를 검출하고, 제2전류센서(40)는 B와 D상에 흐르는 전류를 검출하여 출력한다.Therefore, the first current sensor 30 detects a current flowing in phases A and C, and the second current sensor 40 detects and outputs a current flowing in phases B and D.
아날로그/디지탈 변환단자(A/D1)(A/D2)로 부터 입력되는 데이타를 마이크로컴퓨터(10)가 읽어들이는데, 읽어들이는 시점은 도4에서와 같이 일정한 시간(T) 뒤에 읽어들이는데 이는 모터에서 일어나는 자속포화가 일어나는 지점보다 일찍 전류센싱을 마쳐 자속포화에 대한 영향을 최소화하도록 하기 위한 것이다.The microcomputer 10 reads data input from the analog / digital conversion terminals A / D1 and A / D2. The reading time is read after a predetermined time T as shown in FIG. This is to minimize the effect on the magnetic flux saturation by finishing current sensing earlier than the magnetic flux saturation occurs in the motor.
이렇게 일정한 시간(T) 뒤에 읽어들인 전류값과 현재의 게이트 신호(Gate Signals) 간격을 포함한 이전 4개의 값을 평균화하여 현재의 속도를 결정하고, 또한 현재의 속도에 측정된 시간으로 부터 다음 상의 사여자 타이밍을 결정한다.The current speed is determined by averaging the previous four values, including the current value read after a certain time (T) and the current gate signal interval, and the next phase from the time measured at the current speed. Determine the excitation timing.
즉, 현재의 속도는 마이크로컴퓨터(10) 내부의 센서리즘 알고리즘으로 연결하여 주면, 그 센서리스 알고리즘을 통하여 현재의 속도를 계산한다.That is, the current speed is connected to the sensorism algorithm inside the microcomputer 10, and the current speed is calculated through the sensorless algorithm.
여기서 SRM의 전압 방정식은 다음과 같이 나타낸다.Here, the voltage equation of SRM is expressed as follows.
여기에서 전류에 의한 자기포화 영향을 배제하면 식(1)의 전압방식을 다음과 같이 간력화 할 수 있다.Excluding the influence of the self saturation caused by the current, the voltage method of Equation (1) can be simplified as follows.
여기서 ωm은 모터의 회전속도이다.Where ω m is the rotational speed of the motor.
식(2)를 살펴보면 현재 측정되는 전류값(iswnse)을 알려면 인덕턴스 값(dl(θ)/dθ)을 알아야 한다.Looking at Equation (2), in order to know the current measured value i swnse, it is necessary to know the inductance value (dl (θ) / dθ).
따라서, 도5에 의거하여 살펴보면, 도5는 모터의 인덕턴스 실제값 측정과 모터의 속도에 대한 적정 진행각을 보여준 것으로, 0에서 12도까지는 0.2mH의 인덕턴스 증가율을 갖고, 12도 이상에서는 2.4mH의 일정한 값을 갖으며, 회전자가 배열된 위치가 되는 30도 근처의 값이 측정된다면 도6에서와 같은 센싱펄스를 인가하여 동기를 맞추어준다.,Therefore, based on FIG. 5, FIG. 5 shows the actual inductance measurement of the motor and the proper propagation angle with respect to the speed of the motor. The inductance increase rate is 0.2 mH from 0 to 12 degrees, and 2.4 mH above 12 degrees. It has a constant value of, and if the value is measured around 30 degrees to the position where the rotor is arranged to apply the sensing pulse as shown in Figure 6 to synchronize.
도5에서와 같이 진행각에 대한 인덕턴스의 값은 마이크로컴퓨터(10)의 미도시된 메모리에 저장되어 있다.As shown in FIG. 5, the value of inductance for the traveling angle is stored in a memory not shown in the microcomputer 10.
이상에서와 같이 진행각에 대한 인덕턴스의 값을 알게되면, 현재 측정되는 전류값(isense)을 알게되고, 상기 전류값을 알게되면 회전자의 위치를 알게된다.As described above, when the value of the inductance with respect to the advancing angle is known, the current value i sense is measured, and when the current value is known, the position of the rotor is known.
그런데, 평활용 콘덴서(C)를 통해 평활된 후 공급되는 전압의 전화는 상에 흐르는 전류의 기울기 자체를 변화시킨다.By the way, the inversion of the voltage supplied after smoothing through the smoothing capacitor C changes the slope of the current flowing in the phase itself.
따라서 식(2)에 도시한 전류값(isense)을 이용하기 위해서는 도2의 평환 콘덴서(C)로 부터 출력되는 전압을 저항(R1)(R2)을 통해 분압한 후 그 분압한 전압을 마이크로 컴퓨터(10)의 아날로그/디지탈 변환단자(A/D3)를 통해 읽어들이면 식(2)에서 연산속도에서의 진행각에 맞추어 동작시킬 수 있다.Therefore, in order to use the current sense (i sense ) shown in Equation (2), the voltage output from the ring capacitor C of FIG. 2 is divided through the resistors R1 and R2, and the divided voltage is micro-controlled. When read through the analog-to-digital conversion terminal (A / D3) of the computer 10 can be operated in accordance with the advancing angle at the operation speed in equation (2).
그리고, 다음 상의 여자 타이밍을 결정하는 방법을 살펴보면, 이전 4개의 상신호 간격의 평균과 현재 측정된 전류값을 이용하여 아래에서와 같은 식을 만들 수 있다.Next, a method of determining the excitation timing of the next phase may be generated by using the average of the previous four phase signal intervals and the current measured current value as follows.
T = (T(T-1)+T(k-2)+T(k-3)+T(k-3)/4+(iref-isense)*h.........(3)T = (T (T-1) + T (k-2) + T (k-3) + T (k-3) / 4 + (iref-isense) * h ......... ( 3)
여기서, iref는 속도에 대한 t시간 이후의 기준 전류값이고, isense는 현재 측정된 전류치이고, h는 비례제어 이득이다.Where iref is the reference current value after t hours of velocity, isense is the current measured current value, and h is the proportional control gain.
이것으로 물리적으로 현재 측정된 전류치를 진행각이 이미 고려된 기준치와 차이를 구하여 다음 상의 여자시에 현재 잘못된 양을 수정해주는 방식이다.In this way, the current physically measured current value is calculated from the reference value that has already been considered for the advancing angle, and the current amount is corrected at the next phase excitation.
이상에서의 동작을 통하여 마이크로컴퓨터(10)는 전류치 입력시 센서리스 알고리즘을 이용한 회전자의 위치를 검출하고, 상기 전류치와 현재의 게이트신호 간격을 포함한 이전 4개의 값을 평균하여 현재의 속도를 결정하고, 다음상의 여자 타이밍을 결정한다.Through the above operation, the microcomputer 10 detects the position of the rotor using a sensorless algorithm when inputting a current value and determines the current speed by averaging the previous four values including the current value and the current gate signal interval. The excitation timing of the next phase is determined.
다음 상의 여자 타이밍이 결정되면, 그 타이밍에 맞추어 전류제어를 실행하기 위한 디지탈값을 디지탈/아날로그 변환단자(D/A1)(D/A2)를 통해 스위칭제어신호 발생부(60)의 비교부(60a)로 출력한다. 이때 발생하는 값이 기준전압(Vref)이 된다.When the excitation timing of the next phase is determined, the comparison unit of the switching control signal generator 60 transmits a digital value for executing current control in accordance with the timing through the digital / analog conversion terminal D / A1 (D / A2). 60a). The value generated at this time becomes the reference voltage Vref.
그러면 상기 비교부(60a)의 제1비교기(COMP1)(COMP2)는 마이크로컴퓨터(10)로 부터의 기준전압(Vref)과 증폭부(50)를 통해 마이크로컴퓨터(10)로 입력되는 전류값을 받아 각각 두 값을 비교하여 논리조합부(60b)로 출력한다.Then, the first comparator COMP1 and COMP2 of the comparator 60a receive a reference voltage Vref from the microcomputer 10 and a current value input to the microcomputer 10 through the amplifier 50. The two values are compared and output to the logic combination unit 60b.
상기 논리조합부(60b)를 구성하는 앤드게이트(AD1-AD4)는 마이크로컴퓨터(10)의 게이트 신호(Gate Signals)와 제1, 제2비교기(COMP1)(COMP2)의 출력신호를 앤드조합하여 만들어진 스위칭제어신호를 가지고 스위칭부(20)의 트랜지스터(QA-QB)를 턴온 및 턴오프시켜 구동한다.The AND gates AD1 -AD4 constituting the logic combination unit 60b perform an AND combination of gate signals of the microcomputer 10 and output signals of the first and second comparators COMP1 and COMP2. The transistor QA-QB of the switching unit 20 is turned on and off with the generated switching control signal.
상기 스위칭부(20)의 스위칭 소자로서는 온 저항손실을 줄이기 위하여 IGBT를 사용한다.IGBT is used as the switching element of the switching unit 20 to reduce the on-resistance loss.
그리고, 도6에서 회전자의 위치를 알기 위한 전류증가 검출시간(T)은 150-㎲ec로 결정하고, 이 시간의 결정은 모터의 동작속도와 플럭스 밀도, 전류 한계가 일어나기 이전의 조건이 되도록 한다.In Fig. 6, the current increase detection time T for determining the position of the rotor is determined to be 150-sec, and the determination of this time is such that the operating speed of the motor, the flux density, and the conditions before the current limit occur. do.
도6은 센서리스 알고리즘 적용시에 외부의 충격이라든가 다른 이유로 해서 동기(syncronus)가 맞지않을 때 정지상태에서 재시동하지 않고 한 상에 계속적인 센싱펄스를 가하여 회전자의 순간적인 위치를 감지한 후 브리징 알고리즘으로 들어가 본 발명의 센서리스 알고리즘을 수행하게 된다.Fig. 6 shows bridging after sensing the momentary position of the rotor by applying continuous sensing pulses to the ground without restarting from the standstill when the syncronus is out of synch due to external shock or other reasons when applying the sensorless algorithm. Enter the algorithm to perform the sensorless algorithm of the present invention.
이때의 브리징속도는 기동시에 수행되는 브리징 속도보다 높은 속도가 된다.The bridging speed at this time becomes a higher speed than the bridging speed performed at startup.
이상에서와 같은 과정을 통하여 회전자의 위치를 검출하고, 회전자의 위치를 검출하게되면 모터를 원하는 방향회전시킬 수 있다.When the position of the rotor is detected through the same process as described above, and the position of the rotor is detected, the motor can be rotated in a desired direction.
도7은 본 발명의 일실싱예로, 여기서는 일정한 전류레벨을 고정시켜 놓은 뒤에 여기 까지 도달하는 시간을 재면 상의 인덕턴스를 알 수 있으며, 마찬가지로 회전자의 위치를 검출할 수 있다.Fig. 7 is an example of the silencing of the present invention. Here, the inductance on the surface can be known by measuring the time to reach after the fixed current level is fixed, and the position of the rotor can be detected as well.
즉, 모터에서 자속포화가 일어나는 전류레벨보다 낮고 또한 모터의 동작속도를 고려하여 비교기의 전압을 결정한 후 이 레벨까지 도달하는 시간을 측정하면 현재 상여자 타이밍을 알 수 있는 기준이 된다.In other words, if the voltage is lower than the current level at which magnetic flux saturation occurs, and the voltage of the comparator is determined in consideration of the operating speed of the motor, the time to reach this level is a reference to determine the current excitation timing.
도7에서 T3가 상여자를 해야 할 기준점이라고 할 때 이 시간보다 짧아진 시간(T1이나 T2)이 측정된 경우에는 다음 상의 여자 타이밍이 이전의 것보다 길어지게되며, 길어진 경우(T4나 T5)인 경우에는 다음 상의 여자가 이전보다 짧아지게 된다.In FIG. 7, when T3 is a reference point to be excited, when the time T1 or T2 shorter than this time is measured, the excitation timing of the next phase becomes longer than the previous one, and becomes longer (T4 or T5). In the case of, the next woman is shorter than before.
이상에서 설명한 바와같이 SRM에서 반드시 필요한 센서를 제거하여 콤프레서등을 포함한 대부분의 응용에서 센서때문에 발생할 수 있는 온도나 먼지, 기름에 의한 신뢰성의 저하에 의하 단점을 극복하여 운전범위를 넓게 하도록 하였다.As described above, the necessary sensor is removed from the SRM to overcome the shortcomings caused by the degradation of reliability due to temperature, dust, and oil, which can be caused by the sensor in most applications including the compressor.
상술한 바와 같이, 본 발명은 상여자후 초기의 전류증가에 의해 회전자의 위치를 판별하므로 모터의 철부분에서 생기는 자속에 의한 포화의 영향을 배제하므로 비선형요소를 제거하여 회전자의 위치를 간편하게 판정할 수 있고, 한번의 상여자시 한번의 전류검출만을 하므로 처리 로드(Load)가 많지 않아 속도를 높일 수 있고, 전류의 측정값이 비교적 큰 값을 가지고 처리하므로서 전자기적 잡음에 상당히 강한 장점과 아주작은 전류를 측정해야 하므로 값비싼 전류센서를 선택할 필요가 없으므로 가격면에서도 유리한 효과가 있다.As described above, the present invention discriminates the position of the rotor by the initial current increase after the excitation, thus eliminating the influence of saturation due to the magnetic flux generated in the iron part of the motor, thereby eliminating the nonlinear element, thereby simplifying the position of the rotor. It can be determined, and only one current is detected at one time of excitation, so the processing load is not much, so the speed can be increased, and the measured value of the current is processed with a relatively large value. The small current needs to be measured, so there is no need to select an expensive current sensor, which is advantageous in terms of price.
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019960077542A KR100218461B1 (en) | 1996-12-30 | 1996-12-30 | Driving circuit of senseless srm motor |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020066000A (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-14 | 엘지전자주식회사 | Srm driving circuit |
CN105245139A (en) * | 2015-11-13 | 2016-01-13 | 南京信息职业技术学院 | Method and system for position estimation of switched reluctance motor on the basis of pulse current envelope |
-
1996
- 1996-12-30 KR KR1019960077542A patent/KR100218461B1/en not_active IP Right Cessation
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CN105245139A (en) * | 2015-11-13 | 2016-01-13 | 南京信息职业技术学院 | Method and system for position estimation of switched reluctance motor on the basis of pulse current envelope |
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Publication number | Publication date |
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KR100218461B1 (en) | 1999-09-01 |
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