KR20020067004A - 교류 회전 전기 기계, 특히 동기식 교류 회전 전기 기계를제어 및 조정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (12)
- 후속 표본 시간(k)에 토오크 설정값(Γ*)에 도달되도록 기계의 전자기 토오크(Γk)를 나타내는 적어도 하나의 표본 신호()의 함수로서 기계(1)에 인가되는 불연속 제어 전압()을 각각의 표본 시간(k-1)에서 결정하는 단계를 포함하고, 기계(1)에 의해 전달된 전자기 토오크(Γk)가 토오크 설정값(Γ*)에 종속되도록 결정된 불연속 제어 전압을 입력값으로서 수용하는 회전 전기 기계(1)를 조정하는 방법에 있어서,각각의 표본 시간(k)에서 인가되는 불연속 제어 전압()이 선행 표본 시간(k-1)과 현재 표본 시간(k) 사이에서 제어되지 않는 기계의 자유 선회 상태에 대응하는 제1 구간 및 기계에 의해 소모되는 자기 에너지를 위한 설정값(W*) 및 토오크 설정값에 의존하는 제2 구간의 형태로 결정되는, 기계(1)의 불연속 전압 제어 법칙을 결정하는 예비 단계와,각각의 표본 시간에서, 자기 에너지 설정값(W*)에 대응하도록 기계에 의해 소비되는 자기 에너지와 토오크 설정값(Γ*)에 도달되도록 기계의 토오크를 위해 기계에 인가되는 제어 전압()을 불연속 제어 법칙의 도움으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제1항에 있어서, 에너지 설정값(W*)은 최소 에너지인 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 예비 단계 중에 결정되는 불연속 제어 법칙은,의 형태이고,여기서 f는 후속 표본 시간(k)에 도달되는 기계의 전자기 토오크와 상기 시간에서 상기 토오크의 자유 선회 성분 사이의 차이 및 시간(k)에서 기계에 의해 소모되는 전자기 에너지와 상기 시간에서 상기 에너지의 자유 선회 성분 사이의 차이를 각각 나타내는 변수(ΔΓk, ΔWk)의 함수로서 토오크 및 에너지 설정값에 도달되도록 표본 시간(k-1)에서 인가되는 제어 전압을 산출하는 함수인 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 불연속 제어 법칙은 기계의 로터 플럭스의 불연속 시간에서의 자유 선회에 대해 고정된 축 시스템(,)에서결정되는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 기계(1)는 매끄러운 폴을 갖춘 동기식 기계이고 예비 단계 중에 결정된 불연속 제어 법칙은 이하의 형태이며,여기서,과은 후속 표본 시간(k)에서 기계의 로터 플럭스의 자유 선회()에 대해 고정되고 불연속 시간에서 이동 가능한 축 시스템(,)으로 표현되는 시간(k-1)에서의 제어 전압 벡터의 성분을 나타내고, "a"는 상수이며,는 후속 표본 시간(k)에서의 로터 플럭스의 자유 선회의 계수에 대응하고, ΔΓk와 ΔWk는 각각 후속 표본 시간(k)에서 도달되는 기계의 전자기 토오크와 상기 시간에서 상기 토오크의 자유 선회의 성분 사이의 차이 및 표본 시간(k)에서 기계에 의해 소비되는 자기 에너지와 상기 시간에서 상기 에너지의 자유 선회의 성분 사이의 차이를 나타내는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 기계(1)는 표면 장착된 영구 자석을 갖는 동기식 기계인 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 기계(1)는 권취된 매끄러운 폴을 갖는 동기식 기계인 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 기계(1)가 소정의 임계값보다 낮은 속도로 회전하고 있을 때, 토오크 설정값이 후속 표본 시간에서 제로 자기 에너지 입력에 도달되도록 기계에 인가되는 제어 전압을 결정하는 단계를 포함하는 저속 방식을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제8항에 있어서, 저속 방식은 이하의 불연속 제어 법칙을 적용하여 구성되고,여기서,은 표본 시간(k-1, k)들 사이의 표본 주기 동안 로터 플럭스의 자유 선회에 대해 고정된 축 시스템(,)의 축()을 따른 스테이터 전류의 자유 선회의 성분이며, "a"는 상수이며,는 후속 표본 시간(k)에서의 로터 플럭스의 자유 선회의 계수에 대응하고, ΔΓk는 후속 표본 시간(k)에서 도달되는 기계의 전자기 토오크와 상기 시간에서 상기 토오크의 자유 선회의 성분 사이의 차이를 나타내는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 기계(1)가 소정의 임계값보다 높은 속도로 회전하고 있을 때, 기계가 후속 표본 시간에 소정의 자기 에너지 소비에 도달될 수 있는 중간 토오크 설정값을 결정하도록 인버터(2)의 제한을 고려하는 단계를 포함하는 고속 방식을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
- 제10항에 있어서, 고속 방식은 이하의 방정식 시스템을 해석하는 단계를 포함하고,여기서,와은 시간(k)에서 축 시스템(,)의 스테이터 전류의 성분들이고,와은 동일한 시간에서 상기 축 시스템의 스테이터 전류의 자유 선회의 성분들이며,와는 각각 스테이터의 최대 전압과 최대 전류의 계수들이고, "a"는 상수이며, 제어 전압은 이하의 방정식에 의해 얻어지는 것을특징으로 하는 조정 방법.
- 인버터를 포함하고, 전자기 토오크 설정값 및 기계의 전자기 토오크를 나타내고 후속 표본 시간에서 전자기 토오크를 각각의 표본 시간에서 예측하고 연속하여 제어 전압을 수정함으로써 기계의 전자기 토오크를 토오크 설정값에 종속하도록 된 제어 신호를 인버터에 공급하는 적어도 하나의 표본 신호를 입력으로서 수용하는, 회전 기계용 조정기에 있어서,선행 표본 시간(k-1)과 현재 표본 시간(k) 사이의 제어 없이 기계의 자유 선회 상태에 대응하는 제1 구간 및 기계에 의해 소비되는 자기 에너지를 위한 설정값(W*) 및 토오크 설정값에 의존하는 제2 구간의 형태로 현재 표본 시간(k)에서 기계에 인가되는 불연속 제어 전압()을 산출하는, 메모리에 저장된 기계를 위한 불연속 제어 법칙과,기계의 전자기 토오크가 토오크 설정값(Γ*)에 도달되고 기계에 의해 소비되는 자기 에너지가 에너지 설정값(W*)에 대응하도록, 각각의 표본 시간에서 불연속 제어 법칙에 의해, 기계에 인가되는 제어 전압()을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 조정기.
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