KR20010022783A - Method and regulator for electrical reluctance machines - Google Patents

Method and regulator for electrical reluctance machines Download PDF

Info

Publication number
KR20010022783A
KR20010022783A KR1020007001383A KR20007001383A KR20010022783A KR 20010022783 A KR20010022783 A KR 20010022783A KR 1020007001383 A KR1020007001383 A KR 1020007001383A KR 20007001383 A KR20007001383 A KR 20007001383A KR 20010022783 A KR20010022783 A KR 20010022783A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
value
current
winding
voltage
Prior art date
Application number
KR1020007001383A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
앤더슨크리스터
스텐달헨릭
Original Assignee
이모트론 에이비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE9702965A external-priority patent/SE511217C2/en
Application filed by 이모트론 에이비 filed Critical 이모트론 에이비
Publication of KR20010022783A publication Critical patent/KR20010022783A/en

Links

Abstract

본 발명은, 자기저항 기계에서의 상권선의 순간저항을 추정하는 과정에 관한 것이다. 상기 과정은: 적어도 하나의 상권선을 가로지르는 전압(UW)을 나타내는 신호(Udm)를 수신하는 단계와; 상권선을 지나는 전류(iW)를 나타내는 신호(iWm)를 수신하는 단계와; 전압신호와 전류신호에 따라 자속을 추정하는 단계와; 전류신호(iWm)와 자속신호(Ψest) 사이의 위상관계에 따라 상권선에서의 순간저항(RW)을 추정하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한, 전기기계를 제어하는 방법과 상기 방법을 수행하는 구동 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a process of estimating the instantaneous resistance of a phase winding in a magnetoresistive machine. The process includes: receiving a signal U dm indicative of a voltage U W across at least one phase winding line; Receiving a signal i Wm indicative of a current i W passing through the phase winding; Estimating the magnetic flux according to the voltage signal and the current signal; Estimating the instantaneous resistance R W in the phase winding line according to the phase relationship between the current signal i W m and the magnetic flux signal Ψ est . The invention also relates to a method for controlling an electric machine and a drive system for carrying out the method.

Description

전기적인 자기저항 기계의 방법 및 조정기{METHOD AND REGULATOR FOR ELECTRICAL RELUCTANCE MACHINES}METHOD AND REGULATOR FOR ELECTRICAL RELUCTANCE MACHINES

전기 기계는, 통상적으로 각각 "고정자(stator)"와 "회전자(rotor)"라 하는, 상호 이동가능한 두 부분을 갖는다. 가장 보편적인 유형의 전동기는, 고정자 내부에서 회전할 수 있도록 매달려있는 부재인 회전자를 갖는다. 전동기는 전류가 공급될 있는 코일이 갖추어져 있어, 이것에 의해 자기 흐름이 발생된다. 고정자와 회전자는, 코일에 의해 발생된 자계가 흐르는 자기 회로를 형성한다.The electric machine has two mutually movable parts, typically called "stator" and "rotor", respectively. The most common type of motor has a rotor, which is a hanging member that can rotate inside the stator. The motor is equipped with a coil to which a current can be supplied, thereby generating a magnetic flow. The stator and the rotor form a magnetic circuit through which the magnetic field generated by the coil flows.

회전자와 고정자 간의 상호 위치가 변하면, 자기회로의 자기저항이 변한다.As the mutual position between the rotor and the stator changes, the magnetic resistance of the magnetic circuit changes.

다수의 권선을 가진 자기저항 전동기를 구동시키기 위해서, 전류는, 어느정도 고정자에 대한 회전자의 위치에 의존하는 권선에 연결된다.In order to drive a magnetoresistive motor with multiple windings, a current is connected to the winding which, to some extent, depends on the position of the rotor with respect to the stator.

이러한 전류 제어를 제공하는 공지된 방법은, 회전자에 결합된 각각의 위치 센서들을 이용하여 회전자의 위치를 감지함으로써, 위치 센서들이 회전자의 위치에 따른 출력신호를 발생시키는 것을 포함한다.Known methods of providing such current control include sensing the position of the rotor using respective position sensors coupled to the rotor, whereby the position sensors generate an output signal according to the position of the rotor.

상전류(phase current)를 제어할 수 있는 또 다른 공지 방법은, 위상 인덕턴스(inductance)가 고정자에 대한 회전자의 위치에 따라 변한다는 사실을 이용한다. 특허출원 PCT/SE87/00442 는 다음 식으로부터 출발하여, 자기저항 기계의 회전자 위치를 결정하는 방법을 개시한다Another known method of controlling phase current takes advantage of the fact that the phase inductance varies with the position of the rotor relative to the stator. Patent application PCT / SE87 / 00442 discloses a method for determining the rotor position of a magnetoresistive machine, starting from the following equation.

(U-Ri)=d/dt(Li),(U-Ri) = d / dt (Li),

여기서, i는 상권선(phase winding)을 지나는 전류이고, U는 직렬접속된 상권선과, 트랜지스터 밸브와, 전류센서 저항을 지나는 전압이며, 또한 R은 상권선과, 활성 트랜지스터와, 전류 측정 저항의 저항 합에 해당하는 규정된 상수이다.Where i is the current through the phase winding, U is the voltage across the phase winding connected in series, the transistor valve and the current sensor resistor, and R is the resistance of the phase winding, the active transistor and the current measurement resistor. A defined constant corresponding to the sum.

본 발명은, 전기기계의 제어 방법과, 구동 시스템과, 그리고 전기 기계에서의 이동부분들의 상호위치를 결정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of an electric machine, a drive system and a method of determining the mutual position of moving parts in the electric machine.

도 1A는 두 개의 상호 이동가능한 부분들과 상권선들을 가진 전기 기계의 개략적인 원리를 나타내는 도면.1A shows a schematic principle of an electric machine having two mutually movable parts and winding wires.

도 1B는 도 1A에 따른 기계에서의 자기 흐름을 나타내는 도면.1B shows the magnetic flow in the machine according to FIG. 1A.

도 2A는 도 1A에 따른 기계에서 권선의 인덕턴스가 상기 이동가능한 부분들 사이의 상호 위치에 따라 변한다는 것을 나타내는 도면.2A shows that in the machine according to FIG. 1A the inductance of the windings varies with the mutual position between the movable parts.

도 2B는 상권선을 동작시킴으로써 얻을 수 있는 토크의 위치 의존성을 나타내는 도면.Fig. 2B is a diagram showing the positional dependence of the torque obtained by operating the winding winding.

도 3은 도 1A에 따른 전동기의 상권선에 연결된 밸브 브리지들을 가진 제어장치를 나타내는 도면.3 shows a control device with valve bridges connected to the upper winding of the motor according to FIG. 1A.

도 4는 도 3의 밸브 브리지들 중 하나에 대한 등가회로도.4 is an equivalent circuit diagram of one of the valve bridges of FIG.

도 5는, 도 1A에 따른 전동기의 상권선에 대한 자기 흐름을 추정하기 위해 본 발명의 한 실시예에 따른 추정장치(estimator)를 나타내는 도면.FIG. 5 shows an estimator according to one embodiment of the present invention for estimating the magnetic flow for the upper winding of the motor according to FIG. 1A. FIG.

도 6은 도 5에 따른 추정장치에 의해 발생될 수 있는 자기 흐름을 추정하는 주기의 예를 나타내는 도면.FIG. 6 shows an example of a period for estimating magnetic flow that may be generated by the estimating apparatus according to FIG. 5; FIG.

도 7은 도 1A에 따른 전동기에서의 상권선에 대한 자기 흐름을 추정하는 추정장치의 제2실시예를 나타내는 도면.FIG. 7 shows a second embodiment of an estimating apparatus for estimating magnetic flow for a phase winding in the motor according to FIG. 1A; FIG.

도 8은 추정장치의 또 다른 실시예를 나타내는 도면.8 shows another embodiment of the estimating apparatus.

도 9는 도 3에 도시한 제어 장치의 실시예를 나타내는 블럭도.FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the control device shown in FIG. 3; FIG.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라, 도 3에 도시한 제어장치 부분의 블럭도.10 is a block diagram of a portion of the control device shown in FIG. 3, in accordance with an embodiment of the invention.

도 11은 권선저항의 추정값을 산출하는 과정의 실시예를 나타내는 순서도.11 is a flowchart illustrating an embodiment of a process of calculating an estimated value of a winding resistance.

본 발명은 자기저항 기계에서의 토크(torque) 조정을 개선하는 문제에 관한 것이다.The present invention relates to the problem of improving torque adjustment in magnetoresistive machines.

본 발명은 또한, 전동기 축(shaft)을 사용하여 회전자의 위치를 발견하는 어떠한 센서도 이용하지 않고, 전기기계의 토크 조정을 개선하는 문제에 관한 것이다.The present invention also relates to the problem of improving torque adjustment of an electric machine without using any sensor that finds the position of the rotor using an electric motor shaft.

좀 더 상세하게 설명하면, 본 발명은, 각각의 회전자 위치 센서를 가지지 않고 높은 회전속도와 낮은 회전속도 모두에서 개선된 토크 조정을 일으키는 문제에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to the problem of having improved torque adjustment at both high and low rotational speeds without having each rotor position sensor.

더욱이, 본 발명은, 회전자의 위치를 결정하기 위하여, 자기저항 값 또는 자기 흐름과 같은 상권선 값들을 추정하여 자기저항 전동기의 토크 제어를 제공하는 문제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 추정한 상권선 값을 이용한 전동기의 토크 제어에 관한 것으로서, 여기서 상기 상권선 값들은, 개선된 정밀도로 추정되며, 또한 전동기의 회전속도 및 전동기 권선의 온도에 대한 의존성이 줄었거나 또는 완전히 제거되어 추정된다.Moreover, the present invention relates to the problem of providing torque control of a magnetoresistive motor by estimating phase winding values, such as magnetoresistance values or magnetic flow, to determine the position of the rotor. In addition, the present invention relates to torque control of a motor using the estimated phase winding value, wherein the phase winding values are estimated with improved accuracy, and the dependence on the rotational speed of the motor and the temperature of the motor winding is reduced or Or completely removed.

자기저항 기계는, 상호 이동가능한 두 부분과, 상기 부분들의 상호 위치에 의존하는 저항과 인덕턴스를 갖는 적어도 하나의 상권선을 포함한다. 자기저항 기계를 조정하는 장치는 제어가능한 밸브를 포함하며, 상기 제어가능 밸브는 상권선과 직렬 접속되어 본래의 개방상태와 전도상태 사이로 조정될 수 있다. 상기 언급한 문제들은, 다음 단계들을 포함하는 밸브제어 방법으로 해결된다:The magnetoresistive machine includes two mutually movable parts and at least one phase winding with resistance and inductance depending on the mutual position of the parts. The device for adjusting the magnetoresistive machine includes a controllable valve, which can be connected in series with the winding wire and can be adjusted between the original open state and the conduction state. The above mentioned problems are solved by a valve control method comprising the following steps:

a) 상권선을 지나는 전류를 측정하는 단계;a) measuring the current passing through the winding;

b) 상권선을 가로지르는 전압을 측정하는 단계;b) measuring the voltage across the phase winding;

c) 조절가능한 파라미터를 포함하는 수학식에 따라, 측정된 전류값과 측정된 전압값에 따른 신호값을 발생시키는 단계;c) generating a signal value according to the measured current value and the measured voltage value according to an equation comprising an adjustable parameter;

d) 신호값과 측정된 전류값 사이의 관계값(relationship value)을 결정하는 단계;d) determining a relationship value between the signal value and the measured current value;

e) 관계값에 따라 파라미터 값을 조정하는 단계.e) adjusting the parameter value according to the relationship value.

본 발명은, 전술한 형태의 기계에 대한 권선 전류를 갖는 위상에 자기흐름이 존재한다는 사실을 이용하여, 측정된 전류값에 따라 자기 흐름을 추정하고 또한 증가한 정밀도로 전기 기계를 제어한다.The present invention takes advantage of the fact that there is a magnetic flow in the phase with the winding current for a machine of the type described above, estimates the magnetic flow according to the measured current value and also controls the electrical machine with increased precision.

한 실시예에 있어서, 다음 수학식에 따른 자기 흐름(Ψ)에 상응하여 신호값이 발생된다In one embodiment, a signal value is generated corresponding to the magnetic flow Ψ according to the following equation:

Ψ=ULWΨ = U LW

여기서here

ULW= K3* Ud+ iW·K1+ K2 U LW = K 3 * U d + i W · K 1 + K 2

조절가능한 파라미터 값(K1)은 상권선의 저항에 관한 것이고, 파라미터(K2)는 밸브에서의 전압강하에 해당하며, 또한 파라미터(K3)는 기계의 실제 동작상태에 의존한다.The adjustable parameter value K 1 relates to the resistance of the phase winding, the parameter K 2 corresponds to the voltage drop at the valve, and the parameter K 3 also depends on the actual operating state of the machine.

전술한 해결방법은, 추정값이 자동적으로 제어 파라미터(K1)를 조정하여, 예컨대 온도 결과가 변함에 따라 전동기의 권선이 그것의 직렬저항(RW)을 변화시킬 때에도 실제 자기 흐름에 상당히 일치하는 잇점을 제공한다. 상권선과 밸브 두 가지 모두에 전압(Ud)이 결정되면, 밸브에서 발생가능한 저항변화를 고려하여 파라미터(K1)도 결정된다.The solution described above is that the estimate automatically adjusts the control parameter K 1 so that, for example, as the temperature result changes, the motor's windings significantly agree with the actual magnetic flow even when the series resistance R W is changed. It provides an advantage. If the voltage U d is determined in both the winding and the valve, the parameter K 1 is also determined in consideration of the resistance change that may occur in the valve.

간단히하고자, 이하, 회전기(rotating machine)와 관련하여 본 발명을 설명한다. 그러나, 본 발명은 회전기로 제한되는 것이 아니라, 설명되는 부분은 또한, 예컨대 연자성체(soft magnetic material)로 만든 이동부를 다수의 고정자 권선을 갖는 직선의 선형 고정자를 따라 직선으로 옮길 수 있는 선형 기계와 같은 다른 기계에도 적용될 수 있다.For the sake of simplicity, the invention is described below in connection with a rotating machine. However, the present invention is not limited to a rotor, but the described part also relates to a linear machine capable of moving a moving part made of, for example, a soft magnetic material in a straight line along a linear linear stator having a plurality of stator windings. The same can be applied to other machines.

도 1A는, 고정자(20)와 상기 고정자 내부에서 회전할 수 있는 회전자(30)를 갖는 자기저항 전동기(10)의 실시예를 나타내는 개략적인 도면이다.1A is a schematic diagram illustrating an embodiment of a magnetoresistive motor 10 having a stator 20 and a rotor 30 that can rotate inside the stator.

고정자(20)는 세 개의 분리된 권선들(WA, WB및 WC)을 각각 갖는다.The stator 20 has three separate windings W A , W B and W C , respectively.

한 실시예에 있어서, 회전자는, 도 1A에 나타나있는 바와 같이 다수의 돌출부(projection)(40)를 포함하는 연자성체로 제조된다. 연자성체는, 일단 자화했으면 매우 쉽게 감자될 수 있는, 즉 물질이 자화했을 때 발생한 자기를 제거하는데 작은 보자력(coercive power)이 필요한 강자성체(ferromagnetic material)이다. 본 발명의 한 변형에 있어서, 회전자는 연자성 철을 포함한다. 또한, 한 실시예에 있어서 고정자는, 예컨대 연자성 철과 같은 연자성체를 포함한다.In one embodiment, the rotor is made of soft magnetic material that includes a plurality of projections 40, as shown in FIG. 1A. Soft magnetic materials are ferromagnetic materials that, once magnetized, can be very easily demagnetized, ie require small coercive power to remove the magnetism generated when the material is magnetized. In one variation of the invention, the rotor comprises soft magnetic iron. In addition, in one embodiment, the stator includes a soft magnetic material, such as soft magnetic iron.

회전자가 중심축을 회전하면, 그 위치가 변하는데, 이는 도 1A의 각위치(θ)를 이용하여 설명된다. 도 1에 나타나있는 바와 같이, 가상 협조 시스템은 전동기의 중심축에 그 원점을 가지며, 두 개의 상호 수직인 축(x, y)을 갖는다. 다음으로, x-축에 대한 회전자 돌출부(40)의 각위치(θ)에 따라 회전자의 위치를 형성할 수 있다.When the rotor rotates the central axis, its position changes, which is explained using the angular position [theta] in Fig. 1A. As shown in FIG. 1, the virtual cooperative system has its origin at the center axis of the motor and has two mutually perpendicular axes (x, y). Next, the position of the rotor can be formed according to the angular position θ of the rotor protrusion 40 with respect to the x-axis.

권선, 예컨대 권선(WA)을 통해 전류를 구동하면, 고정자로부터 회전자를 통해 그리고 다시 고정자로 흐르는 자기 흐름이 발생됨으로써, 자기회로가 발생된다. 도 1B는, 회전자의 돌출부가 자계-발생 권선들(WA)이 놓여있는 고정자 부분을 향해 있을 때 권선(WA)을 통해 전류를 구동할 경우, 세 가지-위상의 자기저항 전동기에 대한 상기 자기회로의 예를 나타낸다. 도 1B는 단지 자기 흐름의 원리를 설명하는 것이지, 반드시 회전자가 도 1B에 도시한 위치에 있을 때 권선을 통해 전류를 구동해야 하는 것으로 이해해서는 안된다는 것을 알아두어야 한다.Driving a current through a winding, such as winding W A , generates a magnetic flow that flows from the stator through the rotor and back to the stator, thereby generating a magnetic circuit. 1B shows a three-phase magneto-resistive motor when driving the current through the winding W A when the protrusion of the rotor is toward the stator portion in which the magnetic field-generating windings W A are placed. An example of the magnetic circuit is shown. It should be noted that FIG. 1B merely illustrates the principle of magnetic flow and should not be understood as having to drive a current through a winding when the rotor is in the position shown in FIG. 1B.

전동기의 상권선들로의 전류를 조정하여, 전동기의 토크를 최대한 활용하도록 고정자에 대한 회전자의 위치가 있을 때 전류를 공급해야 한다.By adjusting the current to the windings of the motor, the current must be supplied when the rotor is in position with respect to the stator to make the best use of the torque of the motor.

도 1A와 1B는 세 개의 권선을 가진 기계를 설명하는 것으로서, 그 회전자는 8개의 돌출부를 가지며, 고정자는 12개의 돌출부를 갖는다. 그러나, 바람직한 실시예에 있어서, 회전자는 소위 돌극(salient pole)이라는 네 개의 돌출부를 가지며, 고정자는 6개의 돌출부를 갖는다.1A and 1B illustrate a machine with three windings, the rotor having eight protrusions and the stator having twelve protrusions. However, in a preferred embodiment, the rotor has four protrusions, so-called salient poles, and the stator has six protrusions.

도 2A는, 인덕턴스가 회전자의 위치(θ)에 의존하는 권선(WA)에서 얼마나 변화하는지를 나타낸다.2A shows how the inductance changes in the winding W A depending on the position θ of the rotor.

도 2B는, 상권선을 작동시킴으로써 회전자 위치(θ)에서 얻을 수 있는 토크를 나타낸다. 권선(WA)에 대한 인덕턴스(LWA)와 권선(WA)를 작동시켜 얻어진 토크(TWA)를 나타내는 곡선들, 즉 도 2A와 2B의 각각의 실선들을 비교함으로써, 인덕턴스가 양 미분을 가질 때 상기 권선을 작동시키면, 권선(WA)으로부터 양의 토크가 얻어짐을 알 수 있다.2B shows the torque that can be obtained at the rotor position θ by operating the winding winding. By comparing the curves, i.e., each solid line of Figs. 2A and 2B showing an inductance (L WA) and the winding torque (T WA) obtained by operating the (W A) of the winding (W A), the inductance is a positive differential It can be seen that by operating the winding when it has, a positive torque is obtained from the winding W A.

제어장치의 한 실시예One embodiment of the control device

도 3은 세 개의 상권선들(WA, WB및 WC)에 연결된 제어장치(60)를 나타낸다. 제어장치(60)는 +Ud의 진폭을 가진 DC-전압을 결선(80)에 공급하는 전원(70)을 포함한다. 도 3을 보면, 상권선(WA)은, 전원의 접지결선(90)과 플러스 극(80) 사이에 전류센서(SWA)와, 파워 트랜지스터(T1A), 그리고 파워 트랜지스터(T2A)를 포함하는 회로를 통해 결합된다.3 shows a control device 60 connected to three phase windings W A , W B and W C. The controller 60 includes a power supply 70 for supplying the connection 80 with a DC-voltage having an amplitude of + U d . 3, the phase winding W A includes a current sensor S WA , a power transistor T1 A , and a power transistor T2 A between the ground connection 90 and the plus pole 80 of a power supply. It is coupled through a circuit comprising a.

다이오드(D1A)는, 애노드(anode)를 통해 접지결선(90)과 연결하며, 캐소드(cathode)를 통해 트랜지스터(T2A)의 이미터(emitter)와 연결한다.The diode D1 A is connected to the ground connection 90 through an anode and to the emitter of the transistor T2 A through a cathode.

다이오드(D2A)는, 캐소드는 전류 센서(SD2A)를 지나 파워 트랜지스터(T2A)의 컬렉터(collector)와 연결하고, 애노드는 파워 트랜지스터(T1A)의 컬렉터와 결합하도록 연결한다. 전류센서(SD2A)가 제어유닛(100)에 신호를 공급하여, 제어유닛은 다이오드(D2A)를 통해 전류가 흐르는지에 대한 정보를 얻는다.The diode D 2A connects the cathode through the current sensor S D2A to the collector of the power transistor T 2A , and the anode connects to the collector of the power transistor T1 A. The current sensor S D2A supplies a signal to the control unit 100 so that the control unit obtains information about whether the current flows through the diode D2 A.

다른 상권선(WB와 WC)은 각각, 동일한 방법으로 전류 센서들과, 파워 트랜지스터들, 및 다이오드들에 결합한다.The other phase windings W B and W C respectively couple to current sensors, power transistors, and diodes in the same manner.

마이크로프로세서를 포함하는 제어유닛(100)은 트랜지스터 밸브의 온(switch on)·오프(switch off)를 제어하도록 조정된다. 제어유닛(100)은, 자신의 각 증폭기(110)를 통해 여섯개 트랜지스터 밸브의 베이스에 연결되는 여섯 개의 출력을 갖는다. 트랜지스터(110)는 밸브 제어기로 동작한다.The control unit 100 including the microprocessor is adapted to control the switching on and off of the transistor valve. The control unit 100 has six outputs connected to the base of six transistor valves through their respective amplifiers 110. Transistor 110 acts as a valve controller.

한 실시예에 있어서, 전류센서(SWA)는 측정된 전류값(iWAm)을 제어유닛(100)에 공급하는 홀 센서(Hall sensor)이다. 동일한 방법으로, 권선(WB와 WC)에 대해 측정된 전류값들도 제어유닛(100)에 공급된다.In one embodiment, the current sensor S WA is a Hall sensor that supplies the measured current value i WAm to the control unit 100. In the same way, the current values measured for the windings W B and W C are also supplied to the control unit 100.

양극(80)과 접지 결선(90) 간의 전압(Ud)을 감지하도록 센서유닛(120)을 연결한다. 센서유닛(120)은 측정된 전압값(Udm)을 제어유닛(100)에 공급한다. 한 실시예에 있어서, 센서유닛(120)은, 양의 전압결선(80)과 접지결선(90) 사이에 연결되는 저항들(RX와 RY)을 가진 전압 구동기를 포함한다. 도 3에 나타나있는 바와 같이, 센서의 출력신호(Udm)가 구동전압(Ud)에 비례하도록, 센서유닛(120)의 출력을 저항들(RX와 RY) 사이의 지점(140)에 연결한다.The sensor unit 120 is connected to sense the voltage U d between the anode 80 and the ground connection 90. The sensor unit 120 supplies the measured voltage value U dm to the control unit 100. In one embodiment, the sensor unit 120 includes a voltage driver having resistors R X and R Y connected between the positive voltage connection 80 and the ground connection 90. As shown in FIG. 3, the output of the sensor unit 120 is connected to the point 140 between the resistors R X and R Y such that the output signal U dm of the sensor is proportional to the driving voltage U d . Connect to

도 4는 도 3의 권선(WA)에 대한 밸브 브리지를 나타내는 등가회로도이다.FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing the valve bridge for the winding W A of FIG. 3.

전류가, 예컨대 도 3의 밸브(T2A)와 같은 밸브를 통해 흐르면, 밸브를 가로질러 전압강하가 발생한다. 밸브(T2A)를 가로지르는 전압강하를 도 4에서 참조(UT2)로 하였다. 밸브(T2)는, 전압강하(UT2)가 일부는 내부 직렬저항(Rv)에 의존하고 일부는 고정 전압강하(Uv)에 의존하다는 것을 입증하는 등가도면으로 도 4에 나타나있다. 이는 밸브(T1A)에 대해서도 마찬가지이다.If a current flows through a valve, such as valve T2 A of FIG. 3, a voltage drop occurs across the valve. The voltage drop across the valve T2 A is referred to as reference U T2 in FIG. 4. The valve T2 is shown in FIG. 4 as an equivalent diagram demonstrating that the voltage drop U T2 depends in part on the internal series resistance R v and some on the fixed voltage drop U v . The same applies to the valve T1 A.

권선(WA)은, 본래 유도성(inductive)이지만 저항성분을 또한 포함하는 임피던스를 갖는다. 도 4에 있어서, 이는 저항(RW)과 직렬로 접속되는 순수 인덕턴스(LW)로 설명된다.The winding W A has an impedance which is inductive in nature but also includes a resistive component. In FIG. 4, this is explained by the pure inductance L W connected in series with the resistor R W.

홀 센서(SWA)는 이러한 연결에서 무시할 수 있는 매우 낮은 임피던스를 갖는다. 그러나, 이하 분석에서 센서의 내부 임피던스를 저항(RW)과 동일한 방법으로 처리할 수 있다는 것을 알아두어야 하며, 이는, 다음에서 입증하는 바와 같이, 추정장치가 권선의 저항과 전류센서의 발생가능한 저항 두 가지를 보상함을 의미한다.The Hall sensor S WA has a very low impedance that can be neglected in this connection. However, it should be noted that in the analysis below, the internal impedance of the sensor can be treated in the same way as the resistance (R W ), which, as demonstrated below, allows the estimator to obtain the resistance of the windings and the possible resistance of the current sensor. It means rewarding two things.

권선(WA)을 작동시켜 얻어지는 토크(TWA)는 권선을 지나는 전류와 회전자의 위치(θ)에 대한 함수이다:The torque T WA obtained by operating the winding W A is a function of the current through the winding and the position of the rotor θ:

TWA= f1(iWA, θ) (1)T WA = f 1 (i WA , θ) (1)

회전자 위치(θ)는, 상응하는 자기회로를 통해 흐르는 자기흐름(Ψ)과 위상 전류(iWA)로 계산될 수 있다:The rotor position θ can be calculated from the magnetic flow Ψ and the phase current i WA flowing through the corresponding magnetic circuit:

θ= f2(iWA, ΨA) (2)θ = f 2 (i WA , Ψ A ) (2)

이는, 상응하는 자기회로를 통해 흐르는 자기흐름(ΨA)과 위상전류(iWA)에 대한 함수로 토크(TWA)를 표현할 수 있음을 의미한다:This means that the torque T WA can be expressed as a function of the magnetic flow (Ψ A ) and the phase current (i WA ) flowing through the corresponding magnetic circuit:

TWA= f3(iWA, ΨA) (3)T WA = f 3 (i WA , Ψ A ) (3)

전술한 바와 같이, 상권선을 지나는 전류(iWA)를 제어하여, 도 2B에 도시한 바와 같이 활성 상권선으로부터 원하는 토크(TW)를 얻는다. 상기 얻어진 토크는, 일부는 권선전류(iW)에 대한, 그리고 일부는 자기흐름에 대한 함수이다. 자기흐름(Ψ)은 차례로 인덕턴스(LW)와 전류(iW)에 의존한다. 따라서, TW는 iWA와 LWA에 의존한다:As described above, the current i WA passing through the phase winding is controlled to obtain a desired torque T W from the active phase winding as shown in FIG. 2B. The torque obtained is a function, in part on the winding current i W , and part on the magnetic flow. The magnetic flow Ψ in turn depends on the inductance L W and the current i W. Thus, T W depends on i WA and L WA :

TWA= f4(iWA, LWA) (4)T WA = f 4 (i WA , L WA ) (4)

자기흐름의 시간상의 변화(dΨ/dt)는, 도 4의 순수 인덕턴스(LWA) 상의 순간적인 전압강하(ULW)와 일치한다:The change in time (dΨ / dt) of the magnetic flow coincides with the instantaneous voltage drop U LW on the pure inductance L WA of FIG. 4:

dΨ/dt = ULW(5)dΨ / dt = U LW (5)

식 (5)로부터, 시간에 대해 적분하여 자기흐름(Ψ)을 얻는다:From Equation (5), we integrate with time to obtain the magnetic flow (Ψ):

Ψ=ULWdτ (6)Ψ = U LW dτ (6)

식 (3)은, 자기흐름(Ψ)을 결정할 수 있다면, 원하는 토크(TW)를 발생시킬 수 있다는 것을 의미한다. 식 (6)은, 전압(ULW)을 결정하면 자기흐름(Ψ)을 결정할 수 있음을 의미한다.Equation (3) means that if the magnetic flow Ψ can be determined, the desired torque T W can be generated. Equation (6) means that the magnetic flow Ψ can be determined by determining the voltage U LW .

본 발명의 한 실시예에 있어서, 식 (6)에 따라, 즉 "순수" 인덕턴스(LW) 상의 전압(ULW)을 시간 적분함으로써 자기흐름(Ψ)을 결정한다.In one embodiment of the invention, the magnetic flow Ψ is determined according to equation (6), ie by time integration of the voltage U LW on the "pure" inductance L W.

그러나, LW가, 또한 내부의 저항성 전압강하(URW)를 갖는 권선에서의 인덕턴스 이므로, 전압(ULW)을 측정할 수 없다. 따라서, 본 발명의 한 실시예에 있어서, 추정과정을 통해 전압(ULW)에 상응하는 전압(U* LW)을 발생시킨다. 이는, 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.However, since L W is also an inductance in the winding having the internal resistive voltage drop U RW , the voltage U LW cannot be measured. Thus, in one embodiment of the invention, thereby generating a voltage voltage (U * LW) corresponding to (U LW) via the estimation process. This is explained in more detail below.

도 4는 권선(WA)에 대한 등가도면을 나타낸다. 이것으로부터, 다음 식이 입증된다:4 shows an equivalent diagram for the winding W A. From this, the following equation is demonstrated:

ULW= UW- iWA·RWA(7)U LW = U W -i WAR WA (7)

식 (5), (6), 그리고 (7)로부터 다음을 알 수 있다From equations (5), (6), and (7),

Ψ=(UW- iWA·RWA)dτ (8)Ψ = (U W - i · R WA WA) dτ (8)

도 4를 참조하면, 밸브들(T2와 T1) 중 어느 것 및/또는 어느 것들을 폐쇄하는지, 개방하는지에 따라 세 가지 선택적인 동작상태가 발생할 수 있다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that three optional operating states may occur depending on which and / or which valves T2 and T1 are closed or opened.

I. 제1 동작상태I. First operating state

제1 동작상태(I)에서는 밸브(T2)와 밸브(T1) 모두를 폐쇄한다. 그러면, 전압(ULW)은 자기 흐름을 유발하는 상권선을 가로지르는 전압 부분으로서, 즉 권선에서의 저항성 손실이 배제된다. 제1 동작상태에서 전압(ULW)은 다음과 같이 된다:In the first operating state I, both the valve T2 and the valve T1 are closed. The voltage U LW is then the portion of the voltage across the phase winding that causes magnetic flow, ie resistive loss in the winding. In the first operating state, the voltage U LW becomes as follows:

ULW= Ud- iW(RW+ 2Rv)-2Uv (9)U LW = U d -i W (R W + 2Rv) -2Uv (9)

II. 제2 동작상태II. Second operating state

제2 동작상태(II)에서는, 능동 밸브(T1, T2) 모두를 이들이 전류를 방해하도록 개방하여, 전류가 접지결선(90)에서부터 양의결선(80)으로의 권선에서 흐른다. 이 경우 전압(ULW)은 다음과 같이 된다:In the second operating state II, both the active valves T1 and T2 are opened so that they interrupt the current, so that current flows in the winding from the ground connection 90 to the positive connection 80. In this case, the voltage U LW becomes

ULW= -Ud- iW·RW- (UD1+ UD2) (10) U LW = -U d - i W · R W - (U D1 + U D2) (10)

III. 제3 동작상태III. Third operating state

제3 동작상태(III)에서는 능동 밸브들 중 하나만을(T1 또는 T2) 전도시킨다. 다이오드(D1, D2)에 대해, 그리고 능동 밸브(T1, T2)에 대해 손실이 동일하다고 가정하면, 상권선의 "실제 인덕턴스"(LW) 상의 전압(ULW)은 다음을 따른다:In the third operating state III, only one of the active valves T1 or T2 is conducted. Assuming the losses are the same for diodes D1 and D2 and for active valves T1 and T2, the voltage U LW on the "actual inductance" L W of the phase winding is as follows:

ULW= iW(RW+ Rv) - (Uv + UD1) (11)U LW = i W (R W + Rv)-(Uv + U D1 ) (11)

전압(ULW)을 계산하기위해 상기 나타낸 식 (9), (10) 및 (11)을 사용하고, 자기흐름(Ψ)을 계산하기 위해서는 상기 식 (6)을 사용하며, 기계의 동작상태에 대한 정보를 사용하고, 또한 실제 권선전류(iW)를 측정함으로써, 결과적으로 권선(W)을 작동시켜 얻을 수 있는 토크(TW)를 식 (3)에 따라 매우 정확하게 계산할 수가 있다.Use equations (9), (10) and (11) shown above to calculate the voltage (U LW ), and use equation (6) above to calculate the magnetic flow (Ψ). By using this information and measuring the actual winding current i W , the torque T W obtained as a result of operating the winding W can be calculated very accurately according to equation (3).

제어유닛은, 다이오드 전류센서(SD2A)로부터의 입력 신호와 증폭기들(1101A와 1101B)로부터의 출력신호를 이용하여 권선(WA)에 대한 실제 동작상태를 판단한다. 이들 세 개의 신호 각각은, 논리값 "전도(CONDUCTS)" 또는 "비전도(DOES NOT CONDUCT)" 중 하나를 갖는다. 이들 세 개의 신호들을 상태조합하여 실제적인 동작상태를 알 수가 있다.The control unit determines the actual operating state of the winding W A using the input signal from the diode current sensor S D2A and the output signal from the amplifiers 110 1A and 110 1B . Each of these three signals has one of the logic values "CONDUCTS" or "DOES NOT CONDUCT". By combining these three signals, the actual operating state can be known.

추정장치의 제1실시예First embodiment of the estimating apparatus

자기흐름(Ψ)에 대한 상기 식 (6)에서 출발하여, 전류가 0이면 자기저항의 권선으로부터 발생하는 자기흐름도 0이라는 것을 알고, 본 발명자들은 도 5에 도시한 추정장치(200)를 설계하였다.Starting from the above equation (6) for the magnetic flow (Ψ), knowing that if the current is zero, the magnetic flow generated from the winding of the magnetoresistance is also zero, and the present inventors designed the estimating apparatus 200 shown in FIG. .

도 5는, 상기 식 (9)∼(11)과 (6)에서 출발하여, 권선(WA)에 대한 자기흐름 (Ψ)의 값을 추정하는 본 발명의 한 실시예에 따른 추정장치를 나타낸다.FIG. 5 shows an estimating apparatus according to an embodiment of the present invention for estimating the value of the magnetic flow Ψ for the winding W A starting from the equations (9) to (11) and (6). .

상기 세 개의 식[(9), (10), 및 (11)]을 세 가지 파라미터들(K1, K2, 그리고 K3)에 의존하는 식으로 요약할 수 있다:The three equations ((9), (10), and (11)) can be summarized in terms of three parameters (K 1 , K 2 , and K 3 ):

ULW= K3*Ud+ iW·K1+ K2(12) U LW = K 3 * U d + i W · K 1 + K 2 (12)

여기서, 파라미터 값들은 다음과같은 동작상태에 대한 의존성을 갖는다:Here, the parameter values depend on the following operating states:

동작상태(I)에는 다음을 적용한다:The following applies to the operating state (I):

K1,I= -(RW+ 2Rv)K 1, I =-(R W + 2Rv)

K2,I= -2UvK 2, I = -2Uv

K3,I= 1K 3, I = 1

동작상태(II)에는 다음을 적용한다:In operating state (II) the following applies:

K1,II= -(RW)K 1, II =-(R W )

K2,II= -(UD1+ UD2)K 2, II =-(U D1 + U D2 )

K3,II= -1K 3, II = -1

동작상태(III)에는 다음을 적용한다:In operating state (III) the following applies:

K1,III= -(RW+ Rv)K 1, III =-(R W + Rv)

K2,III= -(UV+ UD1)K 2, III =-(U V + U D1 )

K3,III= 0K 3, III = 0

따라서, 파라미터(K1)는 각 시점마다 전류회로에서의 실제적인 총 손실저항이며, 파라미터(K2)는 전류회로에서 실제전류와 무관한 전압강하이다. 파라미터(K3)는 절대값이 1인 변수로서 실제 동작상태에 따라 양 또는 음의 부호를 갖는다.Thus, parameter K 1 is the actual total loss resistance in the current circuit at each time point, and parameter K 2 is the voltage drop independent of the actual current in the current circuit. The parameter K 3 is a variable having an absolute value of 1 and has a positive or negative sign according to an actual operating state.

추정장치(200)는, 센서(SD2A)로부터 논리값을 수신하는 입력(202)과, 능동밸브들(T1A, T2A)에 대한 상태(도 3과 4 참조)를 수신하는 입력들(204와 206)을 포함한다. 상기 입력들(202, 204 및 206)은, 입력신호를 조합하여 실제적인 동작상태를 판단하여 동작상태 신호를 출력(209)에 공급하는 상태 애널라이저(state analyzer)(208)에 연결된다.The estimator 200 includes an input 202 for receiving a logic value from the sensor S D2A and an input for receiving a state (see FIGS. 3 and 4) for the active valves T 1A and T 2A (see FIG. 3 and FIG. 4). 204 and 206). The inputs 202, 204, and 206 are coupled to a state analyzer 208 that combines input signals to determine an actual operating state and supplies an operating state signal to the output 209.

추정장치(200)는 또한, 전압(Ud)에 상응하는 측정값(Udm)에 대한 입력(210)과, 실제 전류값(iW)를 입력하는 입력(220)을 포함한다.The estimator 200 also includes an input 210 for the measured value U dm corresponding to the voltage U d , and an input 220 for inputting the actual current value i W.

입력(210)은 곱셈유닛(multiplication unit)(232)을 통해 가산지점(addition point)(230)에 연결된다. 곱셈유닛(232)은 애널라이저(208)로부터의 동작상태 신호에 연결된 제어입력을 갖는다. 곱셈유닛(232)은, 전압값(Ud)을 파라미터(K3)로 곱하여, 그 결과 실제 동작상태에 따라 가산지점(230)에 값(Ud,-Ud, 또는 0)을 공급한다.The input 210 is connected to an addition point 230 via a multiplication unit 232. Multiplication unit 232 has a control input coupled to an operating state signal from analyzer 208. The multiplication unit 232 multiplies the voltage value U d by the parameter K 3 , and as a result, supplies the value U d , -U d , or 0 to the addition point 230 according to the actual operating state. .

입력(220)은 제로 검출기(zero detector)(240)상의 입력과 곱셈지점(250)상의 입력에 연결된다. 제로 검출기(240)의 출력은 샘플홀드 회로(sample-and-hold circuit)(270)의 트리거 입력(260)에 연결된다. 샘플홀드 회로(270)는 흐름 오차값(error value)(Ψe)에 대한 출력(280)을 갖는다. 출력(280)은 파라미터 조정기(290)에 연결된다. 파라미터 조정기(290)는, 곱셈유닛(300)과 곱셈유닛 (310)에 연결되는 출력에 가변값(C)을 발생시킨다.Input 220 is coupled to an input on zero detector 240 and an input on multiplication point 250. The output of the zero detector 240 is coupled to the trigger input 260 of the sample-and-hold circuit 270. The sample hold circuit 270 has an output 280 for a flow error value Ψ e . Output 280 is connected to parameter adjuster 290. The parameter adjuster 290 generates a variable value C at the output connected to the multiplication unit 300 and the multiplication unit 310.

곱셈유닛(300)의 출력신호는 파라미터 값(K1)이며, 곱셈유닛(310)의 출력신호는 파라미터 값(K2)이다. 곱셈유닛(300)은, 파라미터들(G1I, G1II및 G1III)을 가진 메모리 유닛(memory unit)을 포함하며, 애널라이저(208)로부터의 동작상태 신호에 연결되는 제어입력을 갖는다. 동작상태에 따라, G1I, G1II또는 G1III중 하나를 변수(C)와 곱하여, 그 결과를 곱셈지점(250)에 공급한다. 곱셈유닛(310)은 상기 곱셈유닛(300)과 동일한 방법으로 작동하지만, 그 메모리 유닛에 세 개의 파라미터들(G2I, G2II및 G2III)을 갖는다.The output signal of the multiplication unit 300 is the parameter value K1, and the output signal of the multiplication unit 310 is the parameter value K2. Multiplication unit 300 includes a memory unit with parameters G1 I , G1 II and G1 III and has a control input coupled to an operating state signal from analyzer 208. Depending on the operating state, one of G1 I , G1 II or G1 III is multiplied by the variable C, and the result is supplied to the multiplication point 250. The multiplication unit 310 operates in the same way as the multiplication unit 300, but has three parameters G2 I , G2 II and G2 III in the memory unit.

곱셈유닛(300)은 곱셈지점(250)에 연결되며, 또한 곱셈유닛(310)은 가산지점(230)에 연결된다. 곱셈지점(250)의 출력은 가산지점(230)의 입력에 연결된다. 가산지점(230)의 출력은 적분기(320)에 연결된다. 추정된 자기 흐름값(Ψest)을 발생시키는 적분기(integrator)(320)는 추정장치(200)의 출력(330)에 연결된다. 또한, 적분기의 출력은 샘플홀드 회로(270)의 샘플 입력(340)에 연결된다.The multiplication unit 300 is connected to the multiplication point 250, and the multiplication unit 310 is connected to the addition point 230. The output of multiplication point 250 is connected to the input of addition point 230. The output of the addition point 230 is connected to the integrator 320. An integrator 320 that generates an estimated magnetic flow value Ψ est is connected to the output 330 of the estimator 200. The output of the integrator is also connected to the sample input 340 of the sample hold circuit 270.

추정장치(200)는 다음과 같이 동작한다:Estimator 200 operates as follows:

전압(Ud)에 상응하는 실제값을 입력(210)에 공급하며, 또한 전류(iW)에 상응하는 실제값을 입력(220)에 공급한다. 곱셈유닛(300)의 메모리가 파라미터(G1)를 가지는 바, 이는 곱(C*G1)이 식 (12)에서의 파라미터(K1)의 근사값이 되도록 선택된 것이다:An actual value corresponding to the voltage U d is supplied to the input 210, and an actual value corresponding to the current i W is supplied to the input 220. The memory of the multiplication unit 300 has a parameter G1, which is chosen such that the product C * G1 is an approximation of the parameter K 1 in equation (12):

동작상태 I 인 경우, C*G1,I:= K1= -(RW+ 2Rv)In case of operating state I, C * G 1, I : = K 1 =-(R W + 2Rv)

곱셈유닛(310)은 파라미터 값(G2)을 가져, 곱(C*G2)이 능동 밸브(T1, T2)에서의 전류와 무관한 전압강하의 근사값이 된다:The multiplication unit 310 has a parameter value G2 such that the product C * G2 is an approximation of the voltage drop independent of the current in the active valves T1 and T2:

동작상태 I 인 경우, C*G2,I:= K2= -2UvIn case of operating state I, C * G 2, I : = K 2 = -2Uv

따라서, 가산지점(230)의 출력에서 전압(ULW) 추정값을 얻는다. 이 추정값을 적분기(320)에 공급함으로써 출력(330)에서 자기흐름(Ψ)의 추정값을 얻는다.Thus, the voltage U LW estimate is obtained at the output of the addition point 230. By supplying this estimated value to the integrator 320, an estimated value of the magnetic flow Ψ at the output 330 is obtained.

입력(220)의 전류값(iW)이 0이되면, 제로-검출기(240)가 이를 발견하여 샘플홀드 회로의 트리거 입력(260)으로 트리거 신호를 공급한다. 트리거 신호를 수신할 때, 샘플홀드 회로(270)가 실제적인 자기흐름 추정값을 알아낸다. 전술한 바와 같이, 전류값이 0이면 상기 값이 0이어야 하므로, 샘플값은 흐름추정 오차에 대한 표현(Ψe)이다. 이 오차값은, 흐름추정 오차값이 0에 더 근접해지는 방향으로 변수(C)[또한, 그에따른 파라미터 값들(K1또는 K2)]를 조절하는 파라미터 조정기(290)에 공급된다. 추정오차(Ψe)가 양의 값을 가지면, 흐름추정 오차값(Ψe)을 감소시키기 위해 추정된 저항값(C*G1)을 증가시킬 필요가있다. 추정 오차(Ψe)가 음의 값을 가지면, 추정된 저항값(C*G1)이 감소할 필요가 있다. 이러한 과정을 반복하여, 저항값의 추정을 개선하여 흐름추정 오차값(Ψe)을 최소화하거나 없앤다.When the current value i W of the input 220 becomes zero, the zero-detector 240 detects this and supplies a trigger signal to the trigger input 260 of the sample hold circuit. Upon receiving the trigger signal, the sample hold circuit 270 finds the actual magnetic flow estimate. As described above, if the current value is 0, the value should be 0, so the sample value is a representation Ψ e for the flow estimation error. This error value is supplied to a parameter adjuster 290 which adjusts the variable C (and thus the parameter values K 1 or K 2 ) in the direction in which the flow estimation error value is closer to zero. If the estimation error Ψ e is positive, it is necessary to increase the estimated resistance value C * G1 to reduce the flow estimation error value Ψ e . If the estimation error Ψ e has a negative value, the estimated resistance value C * G1 needs to decrease. By repeating this process, the estimation of the resistance value is improved to minimize or eliminate the flow estimation error value Ψ e .

도 6은, 도 5에 따른 추정장치(200)에 의해 발생되는 자기흐름의 추정값(Ψ*)에 대한 시간 변화를 나타낸다.FIG. 6 illustrates a time change with respect to the estimated value Ψ * of the magnetic flow generated by the estimating apparatus 200 according to FIG. 5.

도 6에 있어서, 전압(Ud)은 일정하고 전류값(iW)은 도면에 나타나 있는 바와 같이 변한다고 가정한다. 도 6의 굵은 선은 C*G1이 실제 손실저항의 합(K1)과 일치할 때의 자기흐름 추정값을 나타내며, 또한 도 6에는, 도 5에서의 가산지점(230)에 의해 발생되는 전압(ULW)의 추정값(U* LW)이 나타나있다.In FIG. 6, it is assumed that the voltage U d is constant and the current value i W changes as shown in the figure. The thick line in FIG. 6 shows the estimated magnetic flow when C * G1 coincides with the sum K 1 of the actual loss resistance, and in FIG. 6, the voltage generated by the addition point 230 in FIG. U LW ) is shown as an estimate of U * LW .

도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, C*G1 = K1이면, 전류값이 0이 됨과 동시에 자기흐름의 추정값도 0이 된다. 도 5와 관련하여 전술한 바와 같이, 그 때 흐름추정 오차값(Ψe)이 0 이 된다.As can be seen from Fig. 6, when C * G1 = K1, the current value becomes zero and the estimated value of the magnetic flow becomes zero. As described above with reference to FIG. 5, the flow estimation error value Ψ e becomes zero at that time.

도 6은 또한, 곱(C*G1)의 절대값이 K1의 절대값보다 작을 때의 흐름추정 값을 도시한다. 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 곱(C*G1)의 절대값이 K1의 절대값보다 작다면, 전류(iW)가 0을 통과할 때 흐름추정값이 양의 값(Ψe)을 갖게된다. 이는, 도 5에서의 샘플홀드 회로(270)에서 출력하는 흐름추정 오차(Ψe)를 도 6에서 알아낼 수 있음을 의미한다.6 also shows the flow estimation value when the absolute value of the product C * G1 is smaller than the absolute value of K 1 . As shown in FIG. 6, if the absolute value of the product C * G1 is less than the absolute value of K 1 , the flow estimation value has a positive value Ψ e when the current i W passes through zero. do. This means that the flow estimation error Ψ e output from the sample hold circuit 270 in FIG. 5 can be found in FIG. 6.

상기 도면은 또한, 곱(C*G1)의 절대값이 손실저항의 실제값(K1)의 절대값보다 클 때의 자기흐름에 대한 추정값(Ψ*)을 도시한다.The figure also shows the estimated value Ψ * for the magnetic flow when the absolute value of the product C * G1 is greater than the absolute value of the actual value K 1 of the loss resistance.

도 4를 보면, 능동밸브들(T2, T1)에 대한 등가도면은, 저항(Rv)과, 스위치와 직렬인 정전압강하(Uv)를 나타내는 전압원으로 이루어진다. 이러한 등가도면은 대개, 바이폴라 트랜지스터, 사이리스터(thyristor), IGBT등과 같은 능동 밸브와, 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)에 적합하다. 먼저 언급한 세 가지에서는 전압강하(Uv)가 0이 아닌 양의 값을 가진다는 것이 사실이지만, MOSFET에서는 전압강하(Uv)가 실제로 0과 일치한다는 것이 사실이다.Referring to FIG. 4, an equivalent view of the active valves T2 and T1 consists of a resistor Rv and a voltage source exhibiting a constant voltage drop Uv in series with the switch. Such equivalent drawings are usually suitable for active valves such as bipolar transistors, thyristors, IGBTs, and metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs). In the first three, it is true that the voltage drop (Uv) has a non-zero positive value, but in the MOSFET it is true that the voltage drop (Uv) actually coincides with zero.

도 4B에 도시한 바와 같은 수동밸브(D1과 D2)에 있어서는, 밸브를 순방향으로 구동시킬 때, 즉 밸브가 전류를 전도시킬 때 본래의 일정한 전압강하가 발생하는 것이 사실이다. 상기 밸브의 예는, 예컨대 쇼트키-다이오드(SCHOTTKY-diode)와 같은 다이오드들이다. 전압강하(UD)는, 0으로부터 대개 0.6 볼트 정도의 차이를 가진 양의 값을 갖는다.In the manual valves D1 and D2 as shown in Fig. 4B, it is true that the original constant voltage drop occurs when the valve is driven forward, that is, when the valve conducts current. Examples of such valves are diodes such as, for example, Schottky-diode. The voltage drop U D has a positive value with a difference of about 0 to about 0.6 volts.

전압강하(Uv와 UD)가 전압강하[iW(RW+ Rv]에 비해 작다면, Uv와 UD를 무시하여 도 5의 유닛(310)을 고려하지 않을 수 있으므로, 유닛(300)의 파라미터(G1) 만이 파라미터 조정기(290)의 출력신호를 증가시킬 수가 있다.If the voltage drops Uv and U D are smaller than the voltage drops [i W (R W + Rv]), the unit 310 of FIG. 5 may not be considered by neglecting the Uv and U D , and thus the unit 300 may be considered. Only the parameter G 1 can increase the output signal of the parameter adjuster 290.

추정장치의 제2 실시예Second embodiment of the estimating apparatus

자기흐름(Ψ)을 추정하는 추정장치의 제2 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에 도시한 추정장치(400)는, 전압(Ud)에 상응하는 값에 대한 입력(210)과, 전류(iW)에 상응하는 값에 대한 입력(220)과, 자기흐름 추정을 출력하는 출력(330)과, 순수 인덕턴스를 가로지르는 전압(ULW)의 추정값(U* LW)에 상응하는 값을 발생시키는 가산지점(230)과, 그리고 전압 추정(U* LW)에 따라 자기흐름 추정을 발생시키는 적분기(320)를 갖는다는 점에서, 도 5에 도시한 추정장치에 상응한다.A second embodiment of the estimating apparatus for estimating magnetic flow Ψ is shown in FIG. The estimation apparatus 400 shown in FIG. 7 includes an input 210 for a value corresponding to the voltage U d , an input 220 for a value corresponding to the current i W , and a magnetic flow estimation. An output 330 to output, an addition point 230 for generating a value corresponding to the estimated value U * LW of the voltage U LW across the pure inductance, and a magnetic field according to the voltage estimate U * LW . Corresponding to the estimating apparatus shown in FIG. 5 in that it has an integrator 320 for generating flow estimation.

상기 추정장치(400)는 위상 오차 검출기(410)를 포함함으로써 도 5에 도시한 추정장치와 상이한 것으로서, 상기 위상 오차 검출기의 한 입력은 입력(220)에 연결되고, 다른 입력(430)은 적분기(320)의 출력에 연결된다. 위상오차 검출기는 전류신호와 자기흐름 추정신호 간의 위상 관계를 나타내는 신호에 대한 출력을 갖는다. 위상오차 검출기(410)로부터의 출력신호는, 본 발명의 한 실시예에 따라 다음 세 가지의 논리값; 즉 상승(Raise), 하강(Lower), 고정(Freeze) 중 하나를 가질 수 있다. 이는, 예컨대 세 가지 레벨 값을 갖는 신호를 공급하는 위상오차 검출기를 통해 실현될 수 있다. 위상오차 검출기의 출력신호는 계수기(counter)(440) 상의 계수방향 포트에 공급된다.The estimator 400 is different from the estimator shown in FIG. 5 by including a phase error detector 410, where one input of the phase error detector is connected to an input 220 and the other input 430 is an integrator. Connected to the output of 320. The phase error detector has an output for the signal representing the phase relationship between the current signal and the magnetic flow estimation signal. The output signal from the phase error detector 410 may include three logic values according to one embodiment of the present invention; That is, it may have one of Raise, Lower, and Freeze. This can be realized, for example, via a phase error detector supplying a signal having three level values. The output signal of the phase error detector is supplied to the counting port on the counter 440.

계수기(440)는 또한, 발진기(460)로부터의 본래의 고정 펄스 주파수를 가진 펄스 신호를 수신하는 계수기 입력(450)을 갖는다. 계수기(440)는 출력(470)을 통해 디지털 계수값을 공급한다. 이러한 계수값이 권선저항(RWA)의 추정값이다.Counter 440 also has a counter input 450 that receives a pulse signal with an original fixed pulse frequency from oscillator 460. Counter 440 supplies digital count values through output 470. This coefficient value is an estimated value of the winding resistance R WA .

계수값 출력(470)은, 실제 동작상태에 따라 실제 파라미터값(2Rv,0 또는 Rv)을 또한 수신하는 가산기(adder)(472)에 연결된다. 파라미터 유닛(474)은, 세 가지 동작상태에 대한 밸브 저항값들의 메모리 위치들과, 입력(478) 상의 상태신호에 의존하는 실제 밸브 파라미터 값을 출력하는 스위치(476)를 갖는다. 상기 상태신호는 전술한 바와 같이 상태 애널라이저(208)로부터 공급된다.The coefficient value output 470 is connected to an adder 472 which also receives the actual parameter value 2Rv, 0 or Rv depending on the actual operating state. The parameter unit 474 has a switch 476 that outputs the memory positions of the valve resistance values for the three operating states and the actual valve parameter value depending on the status signal on the input 478. The state signal is supplied from the state analyzer 208 as described above.

가산기(472)의 출력신호는 식 (12)에서의 파라미터(K1)에 해당한다. 상기 출력신호는 디지털·아날로그 변환기(digital-analog converter)(490)의 입력(480)에 공급된다. D/A 변환기(490)는, 아날로그 값(iW)을 수신하는 입력(220)에 연결되는 기준전압 입력(reference voltage input)(500)을 갖는다.The output signal of the adder 472 corresponds to the parameter K1 in equation (12). The output signal is supplied to an input 480 of a digital-analog converter 490. The D / A converter 490 has a reference voltage input 500 connected to an input 220 that receives an analog value i W.

추정장치(400)는 다음과 같이 동작한다. 전술한 바와 같이, 자기저항 전동기에 있어서, 자기흐름과 전류가 동시에 0 값을 갖는다는 것이 사실이며, 이는 자기저항 전동기에서의 전류와 자기흐름이 본래 서로 위상이 일치한다는 것을 의미한다. 위상오차 검출기(410)를 이용하여, 실제 전류(iW)와 추정한 자기흐름(Ψest) 간의 위상 관계를 검출한다. 계수기(440)가 발생시킨 계수값이 권선저항(RW)에 상응한다.The estimating apparatus 400 operates as follows. As described above, in the magnetoresistive motor, it is true that the magnetic flow and the current simultaneously have zero values, which means that the current and the magnetic flow in the magnetoresistive motor are in phase with each other in nature. The phase error detector 410 is used to detect the phase relationship between the actual current i W and the estimated magnetic flow Ψ est . The count value generated by the counter 440 corresponds to the winding resistance R W.

아날로그 전류값(iW)에 상응하는 아날로그 신호(iWm)를 D/A 변환기의 기준입력으로 공급하므로, D/A 변환기(490)는 전류값(iW)과 계수값(K1)의 곱을 발생시킨다. 따라서, D/A 변환기의 출력신호는, 그 진폭이 식 (12)에서의 파라미터(K1)로 곱한 전류값에 상응하는 아날로그 신호이다.Since the analog signal i Wm corresponding to the analog current value i W is supplied to the reference input of the D / A converter, the D / A converter 490 is a function of the current value i W and the count value K 1 . Generate a product. Therefore, the output signal of the D / A converter is an analog signal whose amplitude corresponds to the current value multiplied by the parameter K 1 in equation (12).

발진기(460)와 함께 계수기(440)가 적분회로를 형성하여, 계수기의 출력(470)상의 출력신호는 시적분 결과이다. 상기 실시예에 있어서, 위상 관계에 따라 파라미터 값(K1)을 연속적으로 조정하여, 위상 오차를 최소화, 즉 추정장치의 입력(220)에 공급된 실제 측정전류(iW)를 가진 위상상태에 있도록 자기흐름 추정값을 조정한다. 이는, 추정장치가 자동으로 제어 파라미터(K1)를 조정하여, 전동기 권선이 그 직렬저항(RW)을 변화시키고 트랜지스터들(T1 또는 T2)이, 예컨대 온도 변화의 결과 이들의 직렬저항을 변화시킬 때에도, 자기흐름 추정값 또한 상응한다는 이득을 가져온다.The counter 440 together with the oscillator 460 forms an integral circuit, so that the output signal on the output 470 of the counter is a time integration result. In this embodiment, the parameter value K 1 is continuously adjusted in accordance with the phase relationship, thereby minimizing the phase error, i.e., in the phase state with the actual measured current i W supplied to the input 220 of the estimating apparatus. Adjust the magnetic flow estimate so that it is. This means that the estimator automatically adjusts the control parameter K 1 so that the motor winding changes its series resistance R W and the transistors T1 or T2 change their series resistance as a result of a temperature change, for example. In this case, the magnetic flow estimates also have corresponding gains.

추정장치의 제3 실시예Third embodiment of estimator

추정장치의 제3 실시예는 도 7의 추정장치(400)와 상응하지만, 가산기(472)와 파라미터 유닛(474)를 제거, 즉 계수기의 출력(470)을 D/A 변환기의 입력(480)에 직접 결합한다. 따라서, 추정장치에 대한 이러한 실시예가 유리하게 간단히 구성된다. 상기 실시예는, 밸브들의 저항(Rv)을 무시한 근사값을 수반한다. 식 (9)로부터, 밸브저항(2Rv)이 권선저항(RW)보다 훨씬 작으면 제3 실시예로도 자기흐름에 대한 정확한 추정값을 얻는다는 것을 알아두어야 한다. 소정의 전류값과 소정의 자속값(Ψ)에 있어서, dΨ/dt, 즉 ULW를 해석하여 회전자의 위치를 확정할 수 있다.The third embodiment of the estimating apparatus corresponds to the estimating apparatus 400 of FIG. 7, but removes the adder 472 and the parameter unit 474, ie, the output 470 of the counter and the input 480 of the D / A converter. To combine directly. Thus, this embodiment of the estimating apparatus is advantageously simply configured. This embodiment involves an approximation ignoring the resistance Rv of the valves. It should be noted from Equation (9) that if the valve resistance 2Rv is much smaller than the winding resistance R W , an accurate estimate of the magnetic flow is obtained even in the third embodiment. At a predetermined current value and a predetermined magnetic flux value Ψ, the position of the rotor can be determined by analyzing dΨ / dt, that is, U LW .

그러나, 바람직한 실시예에 있어서는, 적어도 두 개의 권선들에 대한 자속 추정값을 결합하여 위치를 확정한다.However, in the preferred embodiment, the position is determined by combining the magnetic flux estimates for at least two windings.

추정장치의 제4 실시예Fourth Embodiment of Estimation Apparatus

도 8에 도시되어 있는 추정장치에 대한 제4 실시예에 따라, 세 개의 권선들(WA, WB및 WC)을 가진 전동기의 회전자 위치를 결정한다. 상기 추정장치는, 자속(ΨA)의 추정값(ΨAest)을 얻는 하나의 자속 추정유닛(EA)과, 자속(ΨB)의 추정값(ΨBest)을 얻는 또다른 자속 추정유닛(EB)과, 그리고 자속(ΨC)의 추정값(ΨCest)을 얻는 제3자속 추정유닛(EC)을 포함한다. 자속값에 대한 순시값(ΨAB, ΨC)과 순시 전류값(iWA, iWB, iWC)을 조합하여 위치(θ)를 결정할 수가 있다.According to a fourth embodiment of the estimating apparatus shown in FIG. 8, the rotor position of the motor with three windings W A , W B and W C is determined. The estimation apparatus, the magnetic flux (Ψ A) estimate (Ψ Aest) to obtain a magnetic flux estimation unit (E A) and a magnetic flux (Ψ B) estimate (Ψ Best) another magnetic flux estimation unit to obtain the (E B of ) And a third flux estimating unit E C that obtains an estimated value Ψ Cest of the flux Ψ C. The position θ can be determined by combining the instantaneous values Ψ A , Ψ B , Ψ C with the magnetic flux values and the instantaneous current values i WA , i WB , i WC .

어떤 전동기 구동 상태에 있어서, 밸브에서의 저항손실(Rv)을 무시하고 밸브(UD)와 다이오드에서의 전압강하 또한 무시하면, 충분한 제어 정확성이 얻어진다. 그러한 경우, 도 8에 도시한 바와 같이, 손실들(Rv와 UD)을 무시함으로써 각각의 자속 추정유닛을 유리하게 간단히 설계할 수 있다. 도 8에 있어서, 권선들을 가로지르는 전압들(UW)을 나타내는 실시예 신호들을 직접 추정유닛들에 전달한다. 이들 전압 신호는, 도 5 또는 도 7과 관련하여 설명한 바와 같은 곱셈유닛(232)를 사용하거나, 또는 측정하여 얻어질 수도 있다. 한 실시예에 있어서, 권선전압(UW)의 측정은, 권선을 통하는 전압을 측정하고 시상수를 사용하여 상기 측정된 전압신호를 시간으로 적분함으로써, 유용한 측정값을 얻는다.In some motor driving states, sufficient control accuracy is obtained if the resistance loss Rv at the valve is ignored and the voltage drop at the valve U D and diode is also ignored. In such a case, as shown in FIG. 8, it is possible to advantageously simply design each magnetic flux estimating unit by ignoring losses Rv and U D. In Fig. 8, the embodiment signals representing the voltages U W across the windings are transferred directly to the estimation units. These voltage signals may be obtained using the multiplication unit 232 as described in connection with FIG. 5 or 7 or by measuring. In one embodiment, the measurement of winding voltage U W obtains a useful measurement by measuring the voltage across the winding and integrating the measured voltage signal with time using a time constant.

제어유닛의 실시예Embodiment of the control unit

도 9는, 도 3에 도시한 제어유닛(100)의 실시예를 나타내는 블럭도이다. 전술한 바와 같이, 제어유닛(100)은 권선전류에 대한 그리고 전압(Udm)에 대한 입력들을 가진다. 이러한 신호들을 순간 자속과 파라미터(K1, RW)를 측정하도록 동작하는 추정장치들(EC, EB, EA)에 공급한다. 권선 전류값과 상기 측정 자속들을 이에 대한 위치(θ)를 정하는 장치(520)에 공급한다. 위치값은 기준 전류값(IAref, IBref,ICref)을 발생시키는 유닛(530)에 전달된다. 제어유닛(100)은 또한, 토크 기준값을 수신하는 입력(510), 즉 원하는 전동기 토크를 설정하는 입력을 포함한다. 상기 유닛(530)은, 토크 기준값과 위치값에 따라 전류 기준값들을 발생시킨다. 조정기(540)는, 전류 기준신호들(IAref, IBref,ICref)과 측정된 전류값들(IWA, IWB, IWC)에 따라 밸브에 제어 펄스를 공급한다.FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of the control unit 100 shown in FIG. As mentioned above, the control unit 100 has inputs for the winding current and for the voltage U dm . These signals are fed to the estimators E C , E B , E A which operate to measure the instantaneous magnetic flux and the parameters K1, R W. The winding current value and the measured magnetic flux are fed to a device 520 which determines the position θ therewith. The position value is transmitted to the unit 530 which generates the reference current values I Aref , I Bref, I Cref . The control unit 100 also includes an input 510 for receiving the torque reference value, ie an input for setting the desired motor torque. The unit 530 generates current reference values according to the torque reference value and the position value. The regulator 540 supplies a control pulse to the valve in accordance with the current reference signals I Aref , I Bref, I Cref and the measured current values I WA , I WB , I WC .

도 10은, 입/출력 포트(560)에 결합된 마이크로프로세서(550)와, 메모리(570)와, 프로그램 가능 논리회로(programmable logic circuit)(PLD)(580)를 포함하는 실시예에 따른 제어유닛(100) 부분의 블럭도이다. 권선전류들을 나타내는 신호들을 일련의 곱셈유닛(490)으로 전달한다. 프로세서(550)에 결합된 버스가, 각 권선저항들(RWA, RWB, RWC)의 업데이트(update)된 순간 추정값들을 곱셈유닛들에 공급한다. 각 곱셈유닛(490)의 출력은 순시전류와 권선저항의 곱을 나타내는 전압신호이다. 상기 각 전압신호를 이것을 발진신호로 변형하는 VCO로 전달된다. 발진신호들을 PLD(580)로 전달한다. PLD(580)는, 전압(Ud)을 나타내는 발진신호를 수신하여 이것으로부터 전술한 바와 같은 전압(ULW)을 계산한다. PLD(580)는 또한 전압(ULW)을 시간으로 적분함으로써 자속 추정값을 생성한다. 전류측정 신호와 비교함으로써 실시간 자속 추정오차가 발생한다. PLD(580)가 상기 결과의 자속오차(Ψerr)를 버스(590)를 통해 실시간으로 프로세서(550)로 전달한다. 프로세서는 메모리(570)에 저장된 컴퓨터 프로그램에 따라 동작한다. 상기 프로그램은 저항들(RWA, RWB, RWC)을 추정하는 루틴을 포함하며, 이들 추정 값들은 업데이트되어 곱셈유닛(490)으로 전달된다. 곱셈유닛들은 도 7에 관하여 설명한 바와 같이 동작할 수 있다. PLD는, 권선전류(iA)가 0인 때마다 자속추정에 대한 순간값(ΨA)을 고정시킴으로써 실시간 자속 추정오차값(ΨAerr)을 계산하도록 동작할 수 있다. 그러므로, 프로세서는 각 권선에 대해 전류가 0인때 얻어진 자속 오차값들(ΨAerr, ΨBerr, ΨCerr)을 수신한다. 프로세서는 상기에 따라 정확한 저항값을 계산한다.10 illustrates a control in accordance with an embodiment including a microprocessor 550 coupled to an input / output port 560, a memory 570, and a programmable logic circuit (PLD) 580. A block diagram of a unit 100 portion. Signals representing the winding currents are passed to a series of multiplication units 490. A bus coupled to the processor 550 supplies the multiply units with updated instantaneous estimates of the respective winding resistors R WA , R WB , R WC . The output of each multiplication unit 490 is a voltage signal representing the product of instantaneous current and winding resistance. Each voltage signal is transferred to a VCO that transforms it into an oscillation signal. The oscillation signals are transmitted to the PLD 580. The PLD 580 receives an oscillation signal representing the voltage U d and calculates the above-described voltage U LW from this. PLD 580 also generates a magnetic flux estimate by integrating voltage U LW over time. Compared with the current measurement signal, real-time magnetic flux estimation error occurs. The PLD 580 delivers the resulting flux error Ψ err to the processor 550 in real time over the bus 590. The processor operates in accordance with a computer program stored in memory 570. The program includes a routine for estimating resistors R WA , R WB , R WC , which are updated and passed to multiplication unit 490. Multiplication units may operate as described with respect to FIG. The PLD may be operable to calculate the real-time magnetic flux estimation error value Ψ Aerr by fixing the instantaneous value Ψ A for the magnetic flux estimation whenever the winding current iA is zero. Therefore, the processor receives the flux error values Ψ Aerr , Ψ Berr , Ψ Cerr obtained when the current is zero for each winding. The processor calculates the correct resistance value according to the above.

프로세서와 컴퓨터 프로그램을 결합하여 구현한 바와 같은 권선저항(RW)의 추정값을 생성하는 과정을 도 11에서 설명한다. 하나의 상권선에서만 상기 과정을 수행하여, 상기 한 상권선에서의 저항을 얻는다. 기계제어를 위한 바람직한 실시예에 있어서는, 다수의 권선에 대해 상기 과정을 실행한다. 상기 과정은 저항 추정값을 프리-셋(pre-set) 값으로 시작할 수 있다(단계 S600). 자기저항 기계가 시동되어, 기계가 운전하면, 각 권선을 가로지르는 전압들(UWA, UWB, UWC)을 전압(Ud)으로부터 측정 또는 계산하고(단계 S610), 권선전류(iWA, iWB, iWC)를 측정하며(단계 S620), 또한 단계 S630에서 전술한 바와 같이 적분하여 자속 추정값을 얻는다. 자속의 실시간 추정값을 전류 측정값과 비교하여 오차신호를 발생시킨다(단계 S640). 이하에서 설명되는 바와 같은 오차신호에 따라 저항 추정값을 조절한다.A process of generating an estimated value of the winding resistance R W as implemented by combining a processor and a computer program is described in FIG. 11. The above process is performed only in one winding wire, so that resistance in the one winding wire is obtained. In a preferred embodiment for machine control, the process is carried out for a number of windings. The process may begin with the resistance estimate as a pre-set value (step S600). The magnetoresistive machine is started and when the machine is operated, the voltages U WA , U WB , U WC across each winding are measured or calculated from the voltage U d (step S610) and the winding current i WA , i WB , i WC ) are measured (step S620), and also integrated as described above in step S630 to obtain a magnetic flux estimate. The real-time estimated value of the magnetic flux is compared with the current measurement value to generate an error signal (step S640). Adjust the resistance estimate according to the error signal as described below.

한 실시예에 있어서, 메모리(570)에 저장된 프로그램 루틴을 실행할 때 마이크로프로세서(550)는, PLD(580)로부터 자속 오차신호들을 수신하여 오차신호의 부호와 값에 따라 저항 추정값을 조절하도록 명령 받는다. 추정 오차(Ψe)가 양의 값을 가지면, 프로그램은 추정된 저항값을 증가시키도록 프로세서에게 명령한다. 추정값 오차(Ψe)가 음의 값을 가지면, 프로그램은 측정된 저항값을 감소시키도록 프로세서에게 명령한다. PLD(580)는 실제로 조절된 저항 추정값에 따라 새로운 자속값을 생성한다. 권선에서의 전류가 0일때의 자속값에 따라 새로운 오차신호를 생성하여, 상기 오차신호를 프로세서(550)에 공급한다. 이러한 과정을 반복하여, 저항값의 추정을 개선하고 흐름추정 오차값(Ψe)을 최소화하거나 제거한다.In one embodiment, when executing a program routine stored in memory 570, microprocessor 550 receives magnetic flux error signals from PLD 580 and is instructed to adjust the resistance estimate according to the sign and value of the error signal. . If the estimation error Ψ e is positive, the program instructs the processor to increase the estimated resistance value. If the estimated error Ψ e has a negative value, the program instructs the processor to decrease the measured resistance value. PLD 580 actually generates a new magnetic flux value according to the adjusted resistance estimate. A new error signal is generated according to the magnetic flux value when the current in the winding is 0, and the error signal is supplied to the processor 550. This process is repeated to improve the estimation of the resistance value and to minimize or eliminate the flow estimate error value Ψ e .

또 다른 실시예에 있어서, PLD는 또한, 측정된 전류신호들(iWAm, iWBm, iWCm)과 Ud에 상응하는 디지털 신호들을 버스(590)를 통해 프로세서(550)에 전달한다. 마이크로프로세서(550)는, 메모리(570)에 저장된 프로그램 루틴을 실행할 때, 관련 상권선(WA)을 가로지르는 전압(UWA)을 나타내는 신호(Udm)를 수신하고, 또한 관련 상권선(WA)를 지나는 전류(iWA)를 나타내는 신호(iWAm)를 수신하도록 명령 받는다. 따라서, 메모리(570)내의 프로그램은 마이크로프로세서에게 전압신호와 전류신호에 따라 자속을 추정하도록 명령한다. 이는, 수치적분(numerical integration)을 실행하여 얻어질 수도 있다. 프로그램은 측정된 자속을 갖는 순시전류 측정신호를 비교하여 오차신호를 생성하도록 프로세서에게 명령한다. 그러면, 마이크로프로세서(550)는, 전술한 바와 같이 오차신호의 부호와 값에 따라 저항 추정값을 조절하도록 명령받는다.In another embodiment, the PLD also delivers the measured current signals i WAm , i WBm , i WCm and digital signals corresponding to U d via the bus 590 to the processor 550. When executing the program routine stored in the memory 570, the microprocessor 550 receives the signal U dm representing the voltage U WA across the associated winding wire W A , and also the associated winding wire ( Is commanded to receive a signal i WAm representing the current i WA passing through W A ). Thus, the program in the memory 570 instructs the microprocessor to estimate the magnetic flux according to the voltage signal and the current signal. This may be obtained by performing numerical integration. The program instructs the processor to generate an error signal by comparing the instantaneous current measurement signal with the measured magnetic flux. The microprocessor 550 is then instructed to adjust the resistance estimate in accordance with the sign and value of the error signal as described above.

한 실시예에 있어서, 프로그램과 협조하여 프로세서는 또한, 회전자의 위치를 계산하여 밸브에 대한 제어신호들을 생성한다.In one embodiment, in cooperation with the program, the processor also calculates the position of the rotor to generate control signals for the valve.

I/O 포드(560)를 통해 공급함으로써 프로그램을 메모리(570)에 내장할 수도 있다. 양자택일로하여, 도 10에 도시한 회로는 비휘발성 메모리(PROM)와 같은 기록매체가 안전하게 접근할 수 있는 소켓을 포함한다. 기록매체는, 전술한 바와 같이 프로세서에게 지시하기 위한 기계가 판독할 수 있는 명령어들을 포함한다.The program may be embedded in the memory 570 by supplying it through the I / O pod 560. Alternatively, the circuit shown in FIG. 10 includes a socket that can be safely accessed by a recording medium such as a nonvolatile memory (PROM). The recording medium includes machine readable instructions for instructing the processor as described above.

본 발명은, 저항추정 과정을 수행하는 프로그램을 내장함으로써 선행기술의 자기저항용 제어기의 현 상태를 개선할 수 있도록 한다는 점에서 이득이다. 따라서, 개선된 자속 추정값들이 얻어지며, 높은 회전속도 및 낮은 회전속도 모두에서 토크조정이 얻어진다.The present invention is advantageous in that it is possible to improve the current state of the controller for magnetoresistance of the prior art by embedding a program for performing the resistance estimation process. Thus, improved magnetic flux estimates are obtained, and torque adjustment is obtained at both high and low rotational speeds.

온도측정Temperature measurement

권선의 실제저항은 권선에 사용된 전기적 전도재료에 대한 온도 의존성을 갖는다. 따라서, 권선저항의 측정값을 권선에서의 순간적인 평균온도를 나타내는데 사용할 수 있다. 소정 온도에서의 권선저항과 권선 재료의 온도계수를 알면, 순간저항값(RW)으로부터 온도를 계산할 수 있다.The actual resistance of the winding has a temperature dependence on the electrically conductive material used in the winding. Thus, the measurement of the winding resistance can be used to represent the instantaneous average temperature in the winding. Knowing the winding resistance at the predetermined temperature and the temperature coefficient of the winding material, the temperature can be calculated from the instantaneous resistance value R W.

회전속도-토크의 독립조정Speed-Torque Independent Adjustment

전술한 추정장치들 중 어느 하나를 사용하여 능동밸브들(T1A, T2A, T1B, T2B, T1C, T2C)(도 3 참조)을 조절함으로써, 기계의 토크와 회전속도를 매우 정확하게 조절하여 에너지 손실을 줄일 수가 있는데, 이는, 토크양(torque yield)이 가장 클 때, 권선들(WA, WB, WC)을 통해 전류가 흐르도록 밸브를 작동시킬 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명에 따른 조정이라 함은, 본래의 회전속도와는 별개로 개선된 정확성을 가지고 기계를 제어할 수 있음을 의미한다. 이하로부터, 회전속도에 대한 의존성이 감소했음을 알 수 있다:By adjusting the active valves T1 A , T2 A , T1 B , T2 B , T1 C , T2 C (see Fig. 3) using any of the above-mentioned estimation devices, the torque and rotational speed of the Accurate adjustment can reduce energy loss because the valve can be operated to allow current to flow through the windings W A , W B , W C when the torque yield is greatest. Further, the adjustment according to the invention means that the machine can be controlled with improved accuracy independent of the original rotational speed. It can be seen from the following that the dependence on the rotational speed is reduced:

도 2A와 관련하여 전술한 바와 같이, 자기저항 기계를 구동하면, 위치(θ)에 따라 인덕턴스(LW)가 변한다. 자기흐름(Ψ)은 인덕턴스와 전류에 따라 변한다. 자기회로가 포화되지 않으면, 그 관계는 다음과 같다:As described above with respect to FIG. 2A, driving the magnetoresistive machine changes the inductance L W depending on the position θ. Magnetic flow (Ψ) changes with inductance and current. If the magnetic circuit is not saturated, the relationship is as follows:

Ψ= LW(θ)*iW(13)Ψ = L W (θ) * i W (13)

시간에 대해 미분하면 다음가 같다:Differentiating with respect to time gives:

dΨ/dt = LW(θ)*diW/dt + dLW(θ)/dθ*dθ/dt*iW(14)dΨ / dt = L W (θ) * di W / dt + dL W (θ) / dθ * dθ / dt * i W (14)

상기의 식 (5)와 (7)로부터 다음을 알 수 있다:From the above formulas (5) and (7), we can know:

UW= DΨ/dt + RW*iW(15)U W = D Ψ / dt + R W * i W (15)

식 (14)를 식 (15)에 대입하면 다음과 같다:Substituting equation (14) into equation (15) gives:

UW= LW(θ)*diW/dt + dLW(θ)/dθ*dθ/dt*iW+ RW*iW(16)U W = L W (θ) * di W / dt + dL W (θ) / dθ * dθ / dt * i W + R W * i W (16)

여기서, dθ/dt는 회전자 각주파수(angular frequency), 즉 기계의 회전속도이다.Where dθ / dt is the rotor angular frequency, ie the speed of rotation of the machine.

식 (16)의 제2항[dLW(θ)/dθ*dθ/dt*iW]은 기계의 토크를 일으키는 것이며, 제3항 (RW*iW)은 완전한 손실이다. 제2항이 회전속도에 비례하므로, 낮은 회전속도에서는 많은 양의 권선전압(UW)이 전력손실을 유도한다는 것을 알 수 있다.The second term [dL W ([theta]) / d [theta] * d [theta] / dt * i W ] of Equation (16) causes the torque of the machine, and the third term (R W * i W ) is a complete loss. Since the second term is proportional to the rotation speed, it can be seen that a large amount of winding voltage U W induces a power loss at a low rotation speed.

마찬가지로, 권선저항(RW)이 상권선에서의 저항들의 합에 상응하는 규정 상수(RC)라고 가정하고 자기저항 기계를 조정하면, 실제 권선저항(RW)이 규정상수(RC)를 벗어날 때, 낮은 회전속도에서 오차가 가장 크게된다는 것을 식 (16)으로부터 알 수 있다. 권선 저항이 온도 의존성을 가지므로, 기계가 동작하는 동안 실제 권선저항(RW)이 변한다. 본 발명에 의한 추정장치는, 기계 조정을 기계의 실제적인 권선저항에 적합하도록 할 수 있다는 잇점을 가져오므로써, 모든 회전속도 및 넓은 온도범위에서 우수한 정확성을 가지고 기계를 조정할 수 있다.Similarly, the winding resistance (R W) the specified constant (R C) that, assuming and adjusting the reluctance machine, the actual winding resistance (R W) is defined constant (R C) corresponding to the sum of the resistance in the phase winding It can be seen from equation (16) that the deviation is greatest at low rotational speeds. Since the winding resistance is temperature dependent, the actual winding resistance R W changes while the machine is running. The estimating apparatus according to the present invention has the advantage that the machine adjustment can be adapted to the actual winding resistance of the machine, so that the machine can be adjusted with excellent accuracy at all rotational speeds and a wide temperature range.

Claims (21)

두 개의 상호 이동가능한 부분들과 상기 부분들의 상호 위치에 의존하는 인덕턴스(LW)를 갖는 적어도 하나의 상권선(WA, WB, WC)을 가진 자기저항 기계를 제어하는 장치(100)에서, 상기 조정장치(100)가 본래의 개방상태와 전도상태 사이로 조절할 수 있는 제어가능 밸브(T1, T2)를 포함함으로써, 밸브가 상권선과 직렬로 접속되고, 상권선은 저항(RW)을 가지며, 상기 밸브를 제어하는 방법은:Apparatus 100 for controlling a magnetoresistive machine having at least one phase winding W A , W B , W C having two mutually movable parts and an inductance L W depending on the mutual position of the parts In this case, the adjusting device 100 includes controllable valves T1 and T2 which can be adjusted between the original open state and the conduction state, whereby the valve is connected in series with the winding wire, and the winding winding is connected to the resistor R W. The method for controlling the valve has: a) 상권선을 지나는 전류(iW)를 측정하는 단계와;a) measuring a current i W passing through the phase winding; b) 상권선과 밸브를 가로지르는 전압(Ud; UW)을 측정하는 단계와;b) measuring a voltage (U d ; U W ) across the winding wire and the valve; c) 측정된 전류값(iWm)으로 곱해진, 상권선의 저항(RW)에 의존하는 조절가능한 파라미터(K1, R* W)를 포함하는 수학식에 따라, 측정된 전류값과 측정된 전압값에 의존하는 신호값(ULWest, Ψest)을 발생시키는 단계와;c) measured current value and measured voltage, according to an equation comprising an adjustable parameter K1, R * W depending on the resistance R W of the winding, multiplied by the measured current value i Wm . Generating a signal value U LWest , Ψ est depending on the value; d) 신호값(ULWest, Ψest)과 측정된 전류값(iW) 사이의 관계값을 결정하는 단계와;d) determining a relationship value between the signal value U LWest , Ψ est and the measured current value i W ; e) 관계값에 따라 파라미터 값(K1)을 조절하는 단계와; 그리고e) adjusting the parameter value K1 according to the relationship value; And f) 신호값(ULWest, Ψest)에 따라 밸브(T1, T2)를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브제어 방법.f) adjusting the valves (T1, T2) according to the signal values (U LWest , Ψ est ). 제1항에 있어서, 단계 b)를, 상권선과 밸브를 가로지르는 정전압(Ud)을 추정하는 단계로 대체한다는 점에서, 변형되는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1, wherein step b) is modified in that it is replaced by a step of estimating a constant voltage U d across the upper winding and the valve. 제1항 또는 제2항에 있어서:The method of claim 1 or 2, wherein: 발생된 신호값(ULWest, Ψest)이 전류값과 인덕턴스(LW)에 의존하는 크기의 추정값(ULW, Ψ)이도록, 파라미터 값(K1)을 조절한 후 적어도 단계 a)와 c)를 반복하는 단계와;At least steps a) and c) after adjusting the parameter value K1 such that the generated signal value U LWest , Ψ est is an estimated value U LW , Ψ depending on the current value and inductance L W. Repeating; 원하는 토크(TWA, TWB, TWC)를 얻도록 신호값(ULWest, Ψest)에 따라 밸브(T1, T2)를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. Adjusting the valves (T1, T2) according to the signal values (U LWest , Ψ est ) to obtain the desired torques (T WA , T WB , T WC ). 서로에 대해 이동가능한 부분들인 제1부분과 제2부분을 갖는 자기저항 기계에서, 상기 제1부분(30)은 연자성체를 포함하고, 상기 제2부분(20)은 상기 부분들의 상호위치에 의존하는 인덕턴스(LW)를 갖는 적어도 하나의 상권선(WA, WB, WC)을 포함하며: 상기 부분들의 순간적인 상호위치를 결정하는 방법은:In a magnetoresistive machine having first and second parts which are parts which are movable relative to one another, the first part 30 comprises a soft magnetic material and the second part 20 depends on the mutual position of the parts. And at least one phase winding (W A , W B , W C ) having an inductance (L W ), the method of determining the instantaneous mutual position of the parts: a) 상권선을 지나는 전류(iW)를 측정하는 단계와;a) measuring a current i W passing through the phase winding; b) 상권선을 가로지르는 전압(Ud)을 측정하는 단계와;b) measuring the voltage U d across the phase winding; c) 측정된 전류값(iWm)으로 곱해진, 상권선의 저항(RW)에 의존하는 조절가능한 파라미터(K1)를 포함하는 수학식에 따라, 측정된 전류값과 측정된 전압값에 의존하는 신호값(ULWest, Ψest)을 발생시키는 단계와;c) in dependence on the measured current value and the measured voltage value according to the equation comprising an adjustable parameter K1 dependent on the resistance R W of the phase winding, multiplied by the measured current value i Wm . Generating a signal value U LWest , Ψ est ; d) 신호값(ULWest, Ψest)과 측정된 전류값(iW) 사이의 차이 또는 관계를 결정하는 단계와;d) determining a difference or relationship between the signal value U LWest , Ψ est and the measured current value i W ; e) 차이값 또는 관계값에 따라 파라미터 값(K1)을 조절하는 단계와;e) adjusting the parameter value K1 according to the difference value or the relationship value; f) 신호값(ULWest, Ψest)에 따라 부분들의 순간적인 상호위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.f) determining the instantaneous mutual position of the parts according to the signal value U LWest , Ψ est . 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 발생된 신호값(ULWest, Ψest)이 전류값과 인덕턴스(LW)에 의존하는 크기 추정값(ULW, Ψ)이도록, 파라미터 값(K1)을 조절한 후, 적어도 단계 a)와 c)를 반복하는 단계와; 그리고After adjusting the parameter value K1 such that the generated signal values U LWest , Ψ est are magnitude estimates U LW , Ψ depending on the current value and inductance L W , at least steps a) and c Repeating c); And 상기 신호값(ULWest, Ψest)에 따라 부분들의 순간적인 상호 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Determining the instantaneous mutual position of the parts according to the signal value (U LWest , Ψ est ). 제4항 또는 제5항에 있어서, 파라미터 값(K1)을 조절한 후 적어도 단계 d)를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.6. The method according to claim 4 or 5, further comprising repeating at least step d) after adjusting the parameter value (K1). 제4항, 제5항 또는 제6항에 있어서, 차이값의 절대값이 최소화되도록, 파라미터 값(K1)을 조절하는 것이 실제로 발생된 신호값(ULWest, Ψest)에 영향을 주는 것을 특징으로 하는 방법.7. A method according to claim 4, 5 or 6, characterized in that adjusting the parameter value K1 affects the actually generated signal value U LWest , Ψ est so that the absolute value of the difference value is minimized. How to. 제4항 내지 제7항 중 어느 항에 있어서, 단계 e)가, 차이값이 제1부호(+)를 가지면 파라미터 값(K1)을 증가시키고, 차이값이 제2부호(-)를 가지면 파라미터 값(K1)을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.8. The method according to any one of claims 4 to 7, wherein step e) increases the parameter value K1 if the difference value has a first sign (+) and the parameter value if the difference value has a second sign (-). Decreasing the value K1. 제1항 내지 제8항 중 어느 항에 있어서, 단계 d)가, 신호값(ULWest, Ψest)과 측정된 전류값(iW) 사이의 위상차를 판단하거나, 또는 측정된 전류값(iW)의 정확한 진폭레벨에서 신호값(ULWest, Ψest)의 진폭을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 1 to 8, wherein step d) determines a phase difference between the signal value U LWest , est and the measured current value i W , or the measured current value i W ) determining the amplitude of the signal value U LWest , Ψ est at the correct amplitude level of W ). 제1부분은 연자성체를 포함하고, 제2부분은 부분들의 상호 위치에 의존하는 인덕턴스(LW)를 갖는 적어도 하나의 상권선을 포함하는, 서로에 대해 이동가능한 부분들인 제1부분과 제2부분을 갖는 전기기계를 조정하는 구동 시스템에 있어서:The first portion includes soft magnetic material and the second portion includes at least one winding wire having inductance L W depending on the mutual position of the portions, the first portion and the second being movable portions with respect to each other. In a drive system for adjusting an electric machine having parts: 본래의 개방상태와 전도상태 사이에서 조절할 수 있는 제어가능 밸브(T1, T2)와;Controllable valves (T1, T2) which can be adjusted between the original open state and the conduction state; 결선들 사이에서 상권선이 밸브와 직렬로 접속되고, 상기 직렬접속이 저항(RW, Rv)을 갖는 제1결선(80) 및 제2결선(90)과;A first winding (80) and a second wiring (90) having a resistance winding (R W , Rv) connected in series with the valve in series with the connections; 전동기의 부분들 사이를 상호 이동하는 동안 밸브를 제어하는 제어유닛(100)과;A control unit 100 for controlling the valve during mutual movement between parts of the electric motor; 상권선을 지나는 전류(iW)를 측정하는 수단과;Means for measuring a current i W passing through the phase winding; 상권선을 가로지르는 전압(Ud)을 측정하는 수단과;Means for measuring a voltage U d across the phase winding; 측정된 전류값(iWm)으로 곱해진, 상권선의 저항(RW)에 의존하는 조절가능한 파라미터(K1)를 포함하는 수학식에 따라, 측정된 전류값과 측정된 전압값에 의존하는 신호값(ULWest, Ψest)을 발생시키는 수단과;Signal value dependent on the measured current value and the measured voltage value, according to the equation comprising an adjustable parameter K1 dependent on the resistance R W of the phase winding, multiplied by the measured current value i Wm . Means for generating (U LWest , Ψ est ); 신호값(ULWest, Ψest)과 측정된 전류값(iW) 사이의 관계를 판단하는 수단과;Means for determining a relationship between the signal value (U LWest , Ψ est ) and the measured current value (i W ); 관계값에 의존하는 파라미터 값(K1)을 조절하는 수단을 포함하고; 그리고Means for adjusting a parameter value K1 depending on the relationship value; And 상기 제어유닛은, 원하는 토크(TW)가 얻어지도록 신호값(ULWestest)에 의존하는 밸브(T1, T2)를 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 시스템.The control unit comprises means for controlling valves (T1, T2) depending on the signal values (U LWest , Ψ est ) such that a desired torque (T W ) is obtained. 서로에 대해 이동가능한 부분들인 제1부분과 제2부분을 갖는 자기저항 기계에서, 상기 제2부분은, 부분들의 상호 위치에 의존하는 인덕턴스(LW)와 저항(RW)을 갖는 적어도 하나의 상권선(WA, WB, WC)를 포함하며, 상기 부분들의 순간적인 상호위치를 결정하는 방법에 있어서:In a magnetoresistive machine having first and second parts which are movable parts with respect to each other, the second part comprises at least one having an inductance L W and a resistance R W depending on the mutual position of the parts. In a method comprising determining a winding line (W A , W B , W C ), the instantaneous mutual position of the parts: a) 상권선(WA)을 지나는 전류(iWA)에 상응하는 신호(iWAm)를 생성하는 단계와;a) generating a signal i WAm corresponding to the current i WA passing through the phase winding W A ; b) 상권선(WA)을 가로지르는 전압(UWA)에 상응하는 신호를 생성하는 단계와;b) generating a signal corresponding to the voltage U WA across the phase winding W A ; c) 상권선(WA)에서의 저항손실(RWA)에 실제로 상응하는 파라미터값(K1A)을 생성하는(440) 단계와;c) generating 440 a parameter value K1 A that actually corresponds to the resistance loss R WA in the winding wire W A ; d) 전류신호, 전압신호 및 파라미터 값(K1A)에 의존하는 진폭신호(ULWAest, ΨAest)를 발생시키는 단계와;d) generating an amplitude signal U LWAest , Ψ Aest depending on the current signal, the voltage signal and the parameter value K1 A ; e)전류값(iWm)과 진폭신호(ULWAest, ΨAest) 간의 관계에 따라 파라미터 값(K1A)을 조절하는 단계와;e) adjusting the parameter value K1 A according to the relationship between the current value i Wm and the amplitude signal U LWAest , Ψ Aest ; e) 진폭신호(ULWest, Ψest)에 의존하는 위치값(θ)을 정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.e) determining a position value θ depending on the amplitude signal U LWest , Ψ est . 제11항에 있어서:The method of claim 11 wherein: 제2상권선(WB)을 지나는 전류(iB)에 상응하는 제2 전류신호(iWBm)를 생성하는 단계와;Generating a second current signal i WBm corresponding to the current i B passing through the second phase winding W B ; 제2상권선(WB)을 가로지르는 전압(UWB)에 상응하는 제2 전압신호를 생성하는 단계와;Generating a second voltage signal corresponding to the voltage U WB across the second phase winding W B ; 제2상권선(WB)에서의 손실저항(RWB)에 실제로 상응하는 제2 파라미터 값(K1B)을 생성하는(440) 단계와;Generating (440) a second parameter value K1 B that actually corresponds to a loss resistance R WB in the second phase winding W B ; 제2 전류신호, 제2 전압신호 및 제2 파라미터 값(K1B)에 의존하는 진폭신호(ULWBest, ΨBest)를 발생시키는 단계와; Generating an amplitude signal (U LWBest , Ψ Best ) depending on the second current signal, the second voltage signal, and the second parameter value K1 B ; 제2 전류신호(iWBm)와 제2 진폭신호(ULWBest, ΨBest)간의 관계에 의존하는 제2 파라미터 값(K1B)을 조절하는 단계와; Adjusting a second parameter value K1 B depending on the relationship between the second current signal i WBm and the second amplitude signal U LWBest , Ψ Best ; 제1 진폭신호(ULWAest, ΨAest)와 제2 진폭신호(ULWBest, ΨBest)에 의존하는 위치값(θ)을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And determining a position value (θ) dependent on the first amplitude signal (U LWAest , Ψ Aest ) and the second amplitude signal (U LWBest , Ψ Best ). 제1 및 제2 부분은 서로에 대해 이동가능하고, 상기 제2부분(20)은 저항(RW)과 인덕턴스(LW)를 가진 적어도 하나의 상권선(WA, WB, WC)을 포함하며, 자기저항 기계에서 상기 제1부분(30)과 상기 제2부분(20)의 상호 위치를 결정하는 추정장치에 있어서,The first and second portions are movable relative to each other, and the second portion 20 has at least one phase winding W A , W B , W C having a resistance R W and an inductance L W. In the estimation device for determining the mutual position of the first portion 30 and the second portion 20 in the magnetoresistance machine, a) 상권선을 지나는 전류(iW)를 나타내는 신호(iWm)를 수신하는 입력(220)과;a) an input 220 for receiving a signal i Wm indicative of the current i W passing through the phase winding; b) 상권선을 가로지르는 전압(UW)을 나타내는 신호(Udm)를 수신하는 입력(210)과;b) an input 210 for receiving a signal U dm indicative of the voltage U W across the winding wire; c) 상권선에서의 저항손실(RW)에 실제로 상응하는 파라미터 값(R* W, K1)을 생성하는 수단들(410, 440, 460)과;c) means (410, 440, 460) for generating a parameter value (R * W , K1) that actually corresponds to the resistance loss (R W ) at the winding; d) 전류신호(iWm), 전압신호(Udm) 및 파라미터 값(R* W, K1)에 따라 진폭신호 (Ψest)를 생성하는 수단들(500, 320)과; 그리고d) means 500,320 for generating an amplitude signal Ψ est in accordance with the current signal i Wm , the voltage signal U dm and the parameter values R * W , K1; And e) 신호값(ULWest, Ψest)에 의존하는 위치값(θ)을 생성하는 수단들(500, 320)을 포함하고;e) means (500, 320) for generating a position value [theta] depending on the signal value (U LWest , Ψ est ); f) 파라미터 값 발생기는, 전류신호(iWm)와 진폭신호(ULWest, Ψest) 간의 위상관계에 따라 파라미터 값(R* W, K1)을 조절하는 수단들(410, 240, 270)을 포함하는 것을 특징으로 하는 추정장치.f) The parameter value generator controls means 410, 240, 270 for adjusting the parameter values R * W , K1 according to the phase relationship between the current signal i Wm and the amplitude signal U LWest , Ψ est . Estimation apparatus comprising a. 자기저항에서의 상권선의 순간저항을 추정하는 과정에 있어서:In estimating the instantaneous resistance of the winding wire in the magnetoresistance: 적어도 하나의 상권선을 가로지르는 전압(UW)을 나타내는 신호(Udm)를 수신하는 단계와;Receiving a signal U dm indicative of a voltage U W across at least one phase winding line; 상권선을 지나는 전류(iW)를 나타내는 신호(iWm)를 수신하는 단계와;Receiving a signal i Wm indicative of a current i W passing through the phase winding; 상기 전압신호와 상기 전류신호에 따라 자속을 추정하는 단계와;Estimating magnetic flux according to the voltage signal and the current signal; 상기 전류신호(iWm)와 자속신호(Ψest) 사이의 위상관계에 따라 상권선에서의 순간저항(RW)을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.Estimating the instantaneous resistance (R W ) in the phase winding according to the phase relationship between the current signal (i Wm ) and the magnetic flux signal (Ψ est ). 제14항에 있어서, 추정된 순간저항(RW)을 이용하여 자속추정을 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.15. The process of claim 14, further comprising repeating magnetic flux estimation using the estimated instantaneous resistance (R W ). 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 전류신호(iWm)와 상기 자속추정값(Ψest)에 따라 자기저항 기계의 제1부분과 제2부분 사이의 상호위치를 확정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.16. The method according to claim 14 or 15, further comprising the step of determining the mutual position between the first part and the second part of the magnetoresistive machine according to the current signal i Wm and the magnetic flux estimation value Ψ est . Characterized in that the process. 제14항, 제15항 또는 제16항에 있어서, 토크 기준값과 자속 추정값(Ψest)에 따라 전류 기준값(irefA, irefB, irefC)을 확정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과정.The process according to claim 14, 15 or 16, further comprising the step of determining the current reference values i refA , i refB , i refC according to the torque reference value and the magnetic flux estimation value Ψ est . . 자기저항 기계에서의 상권선의 순간저항을 추정하는 장치에 있어서:In a device for estimating the instantaneous resistance of a winding wire in a magnetoresistive machine: 적어도 하나의 상권선을 가로지르는 전압(UW)을 나타내는 신호(Udm)를 수신하는 입력과;An input for receiving a signal U dm indicative of a voltage U W across at least one phase winding line; 상권선을 지나는 전류(iW)를 나타내는 신호(iWm)를 수신하는 입력과;An input for receiving a signal i Wm indicative of a current i W passing through the phase winding; 마이크로프로세서와; 그리고A microprocessor; And 순간저항을 추정하는 과정을 수행하도록 마이크로프로세서에 명령하는 컴퓨터 프로그램을 가진 메모리를 포함하고;A memory having a computer program instructing the microprocessor to perform the process of estimating the instantaneous resistance; 프로그램을 실행하는 동안 상기 장치가 제14항 내지 제17항 중 어느 항에 따른 과정을 수행하도록, 마이크로프로세서가 상기 메모리와 상기 신호입력들에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.18. A device, characterized in that a microprocessor is coupled to the memory and the signal inputs such that the device performs a procedure according to any of claims 14 to 17 while executing a program. 상권선 전류를 나타내는 신호를 수신하는 입력과; 적어도 하나의 상권선을 가로지르는 전압(UW)을 나타내는 신호(Udm)를 수신하는 입력과; 마이크로프로세서와 그리고 메모리를 포함하는, 자기저항 기계에서의 상권선의 순간저항을 추정하는 장치와 함께 사용하는 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 있어서:An input for receiving a signal indicative of a phase winding current; An input for receiving a signal U dm indicative of a voltage U W across at least one phase winding line; In a computer program product for use with a device for estimating the instantaneous resistance of a winding in a magnetoresistive machine, including a microprocessor and a memory: 기록매체와;A recording medium; 적어도 하나의 상권선을 가로지르는 전압(UW)을 나타내는 신호(Udm)를 수신하도록 마이크로프로세서에게 명령하는, 기록매체에 기록된 수단들과;Means recorded on a recording medium for instructing the microprocessor to receive a signal U dm indicative of a voltage U W across at least one phase winding line; 적어도 하나의 상권선을 지나는 전류(iW)를 나타내는 신호(iWm)를 수신하도록 마이크로프로세서에게 명령하는, 기록매체에 기록된 수단들과;Means recorded on the recording medium instructing the microprocessor to receive a signal i Wm indicative of a current i W passing through the at least one winding line; 전압신호와 전류신호에 따라 자속을 추정하도록 마이크로프로세서에게 명령하는, 기록매체에 기록된 수단들과;Means recorded on the recording medium for instructing the microprocessor to estimate the magnetic flux according to the voltage signal and the current signal; 전류신호(iWm)와 자속신호(ULWest, Ψest) 사이의 위상관계에 따라 상권선의 순간저항(RW)을 추정하도록 마이크로프로세서에게 명령하는, 기록매체에 기록된 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품. Means for instructing the microprocessor to estimate the instantaneous resistance (R W ) of the phase winding in accordance with the phase relationship between the current signal (i Wm ) and the magnetic flux signal (U LWest , Ψ est ). Computer program products made. 상권선 전류를 나타내는 신호를 수신하는 입력과; 적어도 하나의 상권선을 가로지르는 전압(UW)을 나타내는 신호(Udm)를 수신하는 입력과; 실시간으로 자속추정 오차신호(Ψerror)를 생성하는 장치와, 마이크로프로세서(550)와 그리고 메모리(570)를 포함하는, 자기저항 기계에서의 상권선의 순간저항을 추정하는 장치와 함께 사용하는 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 있어서:An input for receiving a signal indicative of a phase winding current; An input for receiving a signal U dm indicative of a voltage U W across at least one phase winding line; A computer program for use with a device for generating a magnetic flux estimation error signal (Ψ error ) in real time, and a device for estimating the instantaneous resistance of a winding wire in a magnetoresistive machine, including a microprocessor 550 and a memory 570. In the computer program product: 기록매체와;A recording medium; 적어도 하나의 상권선에 대한 자속추정 오차(Ψerror)를 나타내는 신호를 수신하도록 마이크로프로세서에게 명령하는, 기록매체에 기록된 수단들과;Means recorded on the recording medium for instructing the microprocessor to receive a signal indicative of a magnetic flux estimation error (Ψ error ) for at least one phase winding line; 자속오차 신호에 따라 반복 수정하여, 적어도 하나의 저항추정값 (R* WA,R* WB,R* WC,CG1)을 발생시키도록 마이크로프로세서에게 명령하는, 기록매체에 기록된 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.Repeatedly corrected in accordance with the magnetic flux error signal, in that it comprises at least one resistance estimate to produce a (R * WA, R * WB , R * WC, CG 1) that instructs the microprocessor, the means for recording on a recording medium Computer program product characterized. 자기저항 기계에서의 상권선의 순간저항을 추정하는 장치에 사용하기 위해, 실시간으로 자속추정 오차신호(Ψerror)를 발생시키는 장치(230, 320, 580)에 있어서:In a device 230, 320, 580 for generating a magnetic flux estimation error signal Ψ error in real time for use in a device for estimating the instantaneous resistance of a phase winding in a magnetoresistive machine: 상권선을 지나는 전류(iW)를 나타내는 신호(iWm)를 수신하는 입력(220)과;An input 220 for receiving a signal i Wm representing a current i W passing through the phase winding; 상권선을 가로지르는 전압(UW)을 나타내는 신호(Udm)를 수신하는 입력(210)과;An input 210 for receiving a signal U dm indicative of the voltage U W across the phase winding; 상권선에서의 저항손실(RW)에 실제로 상응하는 파라미터 값(R* W, K1)을 발생시키는 수단들(410, 440, 460)과;Means (410, 440, 460) for generating a parameter value (R * W , K1) that actually corresponds to the resistance loss (R W ) at the winding; 전류신호(iWm), 전압신호(Udm) 및 파라미터 값(R* W,K1)에 따라 진폭신호(Ψest)를 발생시키는 수단들(550, 320, 490, 580)과; 그리고Means 550, 320, 490, 580 for generating an amplitude signal Ψ est in accordance with the current signal i Wm , the voltage signal U dm and the parameter values R * W , K1; And 전류신호(iWm)와 진폭신호(ULWest, Ψest) 사이의 위상관계에 따라 오차신호(Ψerror)를 발생시키는 수단(580)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.Means (580) for generating an error signal (Ψ error ) in accordance with the phase relationship between the current signal (i Wm ) and the amplitude signal (U LWest , Ψ est ).
KR1020007001383A 1997-08-18 1998-08-18 Method and regulator for electrical reluctance machines KR20010022783A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9702965A SE511217C2 (en) 1997-08-18 1997-08-18 Procedure and drive system for controlling a reluctance machine
SE9702965-6 1997-08-18
PCT/SE1998/001483 WO1999009646A2 (en) 1997-08-18 1998-08-18 Method and regulator for electrical reluctance machines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010022783A true KR20010022783A (en) 2001-03-26

Family

ID=60276269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007001383A KR20010022783A (en) 1997-08-18 1998-08-18 Method and regulator for electrical reluctance machines

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20010022783A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100774085B1 (en) * 2003-12-09 2007-11-06 베에스하 보쉬 운트 지멘스 하우스게랫테 게엠베하 Determining the position of the rotor in an electric motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100774085B1 (en) * 2003-12-09 2007-11-06 베에스하 보쉬 운트 지멘스 하우스게랫테 게엠베하 Determining the position of the rotor in an electric motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100679360B1 (en) Phase advance angle optimization for brushless motor control
EP0420501B1 (en) Method and apparatus for detecting the rotor position of a brushless DC motor
US5982117A (en) Method and apparatus for control of a switched reluctance motor
US5796235A (en) Process and circuits for determining machine-related electro-magnetic and mechanical state variables on electrodynamic induction machines supplied via converters
EP0285637B1 (en) A motor energizing circuit
EP1516425B1 (en) Brushless motor control utilizing independent phase parameters
EP0287607B1 (en) A motor energizing circuit
GB2465379A (en) Controller for electrical machines
EP1086525B1 (en) Method of minimizing errors in rotor angle estimate in synchronous machine
JPH09103089A (en) System and method for controlling brushless permanent magnetmotor
CN108781053A (en) Phase current detection method in motor driver and motor driver
EP1312156B1 (en) Floating frame controller
US5525887A (en) Switched reluctance motor providing rotor position detection at low speeds without a separate rotor shaft position sensor
US20030067280A1 (en) Stepper motor controller
US6339307B1 (en) Method and regulator for electrical reluctance machines
KR20010062523A (en) Brushless machine control
KR20010022783A (en) Method and regulator for electrical reluctance machines
Panda et al. Effect of mutual inductance on steady-state performance and position estimation of switched reluctance motor drive
Howey et al. Operational principles and modeling of switched reluctance machines
JP4052075B2 (en) SR motor control device
EP1214777B1 (en) A controller for electrical machines
JP5496334B2 (en) Method and apparatus for driving an electric motor
JP2002272176A (en) Switched reluctance motor, its control method and apparatus, and program thereof
Tarvirdilu Asl Extended-Speed Finite Control Set Model Predictive Torque Control for Switched Reluctance Motor Drives with Adaptive Commutation Angles
JP2001057797A (en) Control device of electric motor

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination