KR200433430Y1 - System of motor control hydraulic pump for Specially-equipped vehicle - Google Patents

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KR200433430Y1 KR2020060026994U KR20060026994U KR200433430Y1 KR 200433430 Y1 KR200433430 Y1 KR 200433430Y1 KR 2020060026994 U KR2020060026994 U KR 2020060026994U KR 20060026994 U KR20060026994 U KR 20060026994U KR 200433430 Y1 KR200433430 Y1 KR 200433430Y1
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유재식
김동민
박신열
동근오
정혜택
오철희
김영운
배영환
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원진테크닉큐주식회사
한국전력공사
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Abstract

본 고안은 충전식 배터리로 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)를 구동하여 유압펌프에서 유압기기로 공급하는 중간에 압력센서를 연결하여 최적의 유압을 형성하기 위하여 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)를 제어하도록 구성됨에 따라 저소음과 고효율 및 연료비절감이 이루어지는 특장차용 모터제어 유압펌프장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention drives a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) with a rechargeable battery to connect the pressure sensor in the middle of supply from the hydraulic pump to the hydraulic equipment to form the optimum hydraulic pressure. It is to provide a motor control hydraulic pump device for a special vehicle that is configured to control the general three-phase motor), low noise, high efficiency and fuel cost.

동기 모터 인버터, 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터), 유압펌프, 유압 압력센서, 모터제어 연산제어장치 Synchronous Motor Inverter, 3 Phase Permanent Magnet Synchronous Motor (General 3 Phase Motor), Hydraulic Pump, Hydraulic Pressure Sensor, Motor Control

Description

특장차용 모터제어 유압펌프 장치{System of motor control hydraulic pump for Specially-equipped vehicle}System of motor control hydraulic pump for Specially-equipped vehicle

도 1은 종래의 일반적인 특장차용 유압펌프 장치의 상세회로도,1 is a detailed circuit diagram of a conventional general hydraulic pump device for a special vehicle,

도 2는 본 고안에 따른 특장차용 모터제어 유압펌프 장치의 블록구성도,2 is a block diagram of a motor control hydraulic pump device for a special vehicle according to the present invention,

도 3은 본 고안에 따른 특장차용 모터제어 유압펌프 장치의 상세회로도,3 is a detailed circuit diagram of a motor control hydraulic pump device for a special vehicle according to the present invention,

도 4는 도 3의 본 고안의 압력센서가 장착된 컨트롤밸브의 확대 상세회로도,4 is an enlarged detailed circuit diagram of a control valve equipped with a pressure sensor of the present invention of FIG.

도 5는 도 3의 본 고안의 압력센서가 장착된 컨트롤밸브의 외관사시도,Figure 5 is an external perspective view of a control valve equipped with a pressure sensor of the subject innovation of Figure 3,

도 6는 도 3의 본 고안의 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)를 제어하는 플럭스 벡터(FLUX-Vector) 인버터의 제어 계통도,6 is a control system diagram of a flux vector (FLUX-Vector) inverter for controlling a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) of the present invention of FIG.

도 7은 본 고안의 유압 압력센서 신호를 이용한 모터제어 연산제어장치의 제어 계통도,7 is a control system diagram of a motor control operation control apparatus using a hydraulic pressure sensor signal of the present invention,

도 8은 본 고안의 작동을 설명하는 특장차용 유압펌프 장치의 흐름도이다.8 is a flow chart of a hydraulic pump device for a special vehicle for explaining the operation of the subject innovation.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *

1 : 차량배터리 2 : DC 모터1: vehicle battery 2: DC motor

3a, 3b, 3c : 유압펌프 4 : 컨트롤밸브3a, 3b, 3c: hydraulic pump 4: control valve

5 : P포트 6 : A포트5: P port 6: A port

7 : B포트 8 : R포트7: B port 8: R port

9 : 보상기(Compensator) 10 : 작동유 탱크9: Compensator 10: Hydraulic oil tank

11 : 차량용 디젤엔진 12 : 상용전원11: vehicle diesel engine 12: commercial power source

13 : 충전기 14 : 충전식 배터리13: charger 14: rechargeable battery

15 : 플럭스 벡터(FLUX-Vector) 인버터 16 : 인코더(Encoder)15: Flux-Vector Inverter 16: Encoder

17 : 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터) 18 : 압력센서17: 3-phase permanent magnet synchronous motor (general 3-phase motor) 18: Pressure sensor

19 : 모터제어 연산제어장치 19: motor control operation control device

본 고안은 모터를 구동하여 가동되는 유압펌프 장치에 관한 것으로, 특히 컨트롤밸브에 장착된 2개의 유압센서를 이용하여 유압기기 구동에 필요한 유압을 발생시켜서 에너지 소비효율을 극대화하고 소음을 최소화하여 연료비 절감 및 작업환경을 개선하게 되는 특장차용 모터제어 유압펌프 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic pump device that operates by driving a motor, and in particular, by using two hydraulic sensors mounted on a control valve to generate the hydraulic pressure required to drive the hydraulic device to maximize energy consumption efficiency and minimize noise to reduce fuel costs. And it relates to a motor control hydraulic pump device for a special vehicle to improve the working environment.

도 1은 종래의 일반적인 특장차용 유압펌프 장치의 상세회로도이다. 1 is a detailed circuit diagram of a conventional general hydraulic pump device.

도 1은 차량배터리를 이용하여 비상시 사용하는 유압펌프(3a) 및 특장차에 장착된 엔진으로 구동되는 유압펌프(3b) 및 DC모터(2)로 구성되어 있다. 1 is composed of a hydraulic pump 3a used in an emergency using a vehicle battery, a hydraulic pump 3b driven by an engine mounted on a vehicle, and a DC motor 2.

이와 같은 구성으로 이루어진 종래기술은, 차량을 정지하고 유압기기를 작동하려면 차량용 디젤엔진(11) 출력을 유압펌프(3b)로 동력을 전환한 후에 유압펌프(3b)에 압력이 형성되면 유압이 컨트롤밸브(4)의 P포트(5)에 전달되어서 유압기기를 구동하면, 유압이 컨트롤밸브(4)의 A포트(6)를 출발하여 유압기기를 거쳐서 다시 컨트롤밸브(4)의 B포트(7)로 흘러서 컨트롤밸브(4)의 R포트(8)를 거쳐서 작동유 탱크(10)로 흐른다.In the prior art having such a configuration, in order to stop the vehicle and operate the hydraulic equipment, the hydraulic pressure is controlled when the pressure is generated in the hydraulic pump 3b after the power of the vehicle diesel engine 11 is switched to the hydraulic pump 3b. When delivered to the P port 5 of the valve 4 to drive the hydraulic equipment, the hydraulic pressure starts the A port 6 of the control valve 4 and passes through the hydraulic equipment again to the B port 7 of the control valve 4. And flows to the hydraulic oil tank (10) via the R port (8) of the control valve (4).

위 과정에서 컨트롤밸브(4)의 P포트(5)에 입력된 유압이 유압기기에 공급되는 컨트롤밸브(4)의 A포트(6)에 흐르는 유압과 차이가 생기는 유압은 보상기(9)로 바이패스되어 컨트롤밸브(4)의 R포트(8)를 통하여 작동유 탱크(10)로 흘러가게 되는 형태로 구동된다. 도 1에서 참조부호 1은 차량 배터리, 부호 11은 차량용 디젤엔진(보조동력)이다.In the above process, the hydraulic pressure inputted to the P port 5 of the control valve 4 is different from the hydraulic pressure flowing to the A port 6 of the control valve 4 supplied to the hydraulic equipment. Passed and driven to the hydraulic oil tank 10 through the R port 8 of the control valve (4). In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle battery, and reference numeral 11 denotes a vehicle diesel engine (auxiliary power).

따라서, 상기와 같은 구조를 갖고 있는 종래의 일반적인 특장차용 유압펌프 장치는 보상기로 바이패스되는 유량이 모두 손실로 발생되며, 유압기기 작동을 멈추면 펌프에서 발생된 모든 유량이 보상기로 되돌아와서 작동유 탱크로 흘러서 이때는 유량 전부가 손실로 발생된다. 특장차의 특성상 엔진을 운전/정지하는 것을 자주반복 하기는 어려우므로 유압기기 동작이 정지된 상태에서는 엔진운전시 소비되는 에너지도 모두 손실이 되며 작업과정에서 유압기기 속도를 증가하기 위해 엔진속도를 높이는데 이때에 유압기기 작동이 정지된 상태에서는 손실이 높게 증가한다.Therefore, in the conventional general body hydraulic pump device having the above structure, all of the flow rate bypassed to the compensator is generated as a loss, and when the hydraulic device is stopped, all flows generated from the pump are returned to the compensator to operate the oil tank. In this case, all of the flow is generated as a loss. It is difficult to repeat the operation / stop of the engine frequently due to the characteristics of the special vehicle. Therefore, when the hydraulic equipment is stopped, all the energy consumed when operating the engine is also lost and the engine speed is increased to increase the hydraulic equipment speed in the process. At this time, the loss increases with the operation of the hydraulic equipment stopped.

또한, 차량에 장착된 디젤엔진은 에너지 효율이 보통의 내연기관의 60%이하이며 엔진출력시 변속기에서 동력을 전달하는 과정에서는 전달손실이 발생하며, 엔진에서 발생되는 매연, 소음 및 복사열 등이 특장차 주위의 작업환경을 열악하게 만들어 작업자 또는 작업근처에 주거하는 주민들에게 심각할 정도의 피해가 발생될 뿐만 아니라 DC모터의 단점인 정류자에 카본이 있어서 일정주기로 교환해줘야 하 며, 분진으로 인한 공해물질이 배출되는 문제점을 가지게 되었다.In addition, the diesel engine mounted on the vehicle has energy efficiency of less than 60% of the normal internal combustion engine, and the transmission loss occurs in the process of transmitting power from the transmission when the engine is output, and smoke, noise, and radiant heat generated from the engine Not only does the surrounding work environment worsen, it causes serious damage to workers or residents living near the work, and there is carbon in the commutator, which is a disadvantage of DC motor, so it needs to be replaced at regular intervals. I had the problem of exhausting.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 고안의 목적은 컨트롤밸브에 장착된 2개의 유압센서를 이용하여 유압기기에 필요한 유압으로 모터를 구동하여 컨트롤밸브에 있는 보상기로 리턴되는 유압을 최소화하여 실제 유압기기 구동에 필요한 유압을 발생시켜서 에너지 소비효율을 극대화하고 소음을 최소화하여 연료비 절감 및 작업환경을 개선시킬 수 있는 특장차용 모터제어 유압펌프 장치를 제공하는데 있다.The present invention is proposed to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to drive the motor with the hydraulic pressure required for the hydraulic equipment using the two hydraulic sensors mounted on the control valve in the control valve To minimize the oil pressure returned to the compensator to generate the oil pressure required to drive the actual hydraulic equipment to maximize the energy consumption efficiency and to minimize the noise to reduce fuel costs and improve the working environment to provide a motor control hydraulic pump device for a special vehicle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 일실시예에 의한 특장차용 모터제어 유압펌프 장치는,Motor control hydraulic pump device for a special vehicle according to an embodiment of the present invention to achieve the above object,

전원을 공급하는 상용전원과; 상기 상용전원으로부터 전원을 받아서 변환시키는 충전기; 상기 충전기로부터 변환된 전원을 받아서 충전되는 충전식 배터리; 상기 충전식 배터리로부터 전원을 공급받아 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)를 제어하는 플럭스 벡터(FLUX-Vector) 인버터; 상기 플럭스 벡터 인버터로부터 제어신호를 받아 신호를 변환시켜 전송하는 인코더(Encoder); 상기 인코더로부터 변환된 신호를 받으며 유압모터를 구동시키는 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터); 상기 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)로부터 제어신호를 받아 구동되며 유압기기에 유압을 공급하는 유압펌프; 차량용 디젤엔진으로부터 제어신호를 받아 구동되며 유압기기에 유압을 공급하는 유압펌프; 상기 유압모터로부터 공급받은 유 압 및 유압기기에서 보상기로 리턴되는 유압의 압력을 측정하는 유압 압력센서; 상기 유압 압력센서가 장착되며 유압기기의 상태에 알맞은 유압을 공급하도록 제어하는 컨트롤밸브; 상기 유압기기로부터 유압이 리턴된 것을 작동유 탱크로 보내는 보상기; 상기 컨트롤밸브로부터 밸브 제어 입력신호를 받아 FLUX-Vector 인버터를 제어하는 모터 제어 연산장치 및, 유압을 형성하도록 작동유가 공급되고 회수되는 작동유 탱크를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.A commercial power supply for supplying power; A charger for receiving and converting power from the commercial power source; A rechargeable battery that receives the converted power from the charger and is charged; A flux vector inverter (FLUX-Vector) which receives power from the rechargeable battery and controls a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor); An encoder which receives a control signal from the flux vector inverter and converts the signal and transmits the signal; A three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) which receives the converted signal from the encoder and drives the hydraulic motor; A hydraulic pump driven by receiving a control signal from the three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) and supplying hydraulic pressure to the hydraulic equipment; A hydraulic pump driven by receiving a control signal from a vehicle diesel engine and supplying hydraulic pressure to a hydraulic device; A hydraulic pressure sensor for measuring the hydraulic pressure supplied from the hydraulic motor and the pressure of the hydraulic pressure returned to the compensator from the hydraulic equipment; A control valve equipped with the hydraulic pressure sensor and controlling to supply hydraulic pressure appropriate to a state of a hydraulic device; A compensator for sending hydraulic pressure returned from the hydraulic machine to a hydraulic oil tank; It is characterized in that it comprises a motor control operation device for controlling the FLUX-Vector inverter receives the valve control input signal from the control valve, and a hydraulic oil tank to which hydraulic oil is supplied and recovered to form a hydraulic pressure.

이하, 본 고안을 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안에 따른 특장차용 모터제어 유압펌프 장치의 블록구성도이며, 도 3은 본 고안에 따른 특장차용 모터제어 유압펌프 장치의 상세회로도이다.2 is a block diagram of a motor control hydraulic pump device for a special vehicle according to the present invention, Figure 3 is a detailed circuit diagram of a motor control hydraulic pump device for a special vehicle according to the present invention.

도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이 특장차용 모터제어 유압펌프 장치는,As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the motor control hydraulic pump device for a special vehicle,

전원을 공급하는 상용전원(12)과; 상기 상용전원(12)으로부터 전원을 받아서 변환시키는 충전기(13); 상기 충전기(13)로부터 변환된 전원을 받아서 충전되는 충전식 배터리(14); 상기 충전식 배터리(14)로부터 전원을 공급받아 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)(17)를 제어하는 플럭스 벡터 인버터(15); 상기 플럭스 벡터 인버터(15)로부터 제어신호를 받아 신호를 변환시켜 전송하는 인코더(16); 상기 인코더(16)로부터 변환된 신호를 받으며 유압모터(3c)를 구동시키는 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)(17); 상기 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)(17)로부터 제어신호를 받아 구동되며 유압기기에 유압을 공급하는 유압펌프(3c); 차량용 디젤엔진(11)으로부터 제어신호를 받아 구동되며 유압기기에 유압을 공급하는 유압 펌프(3b); 상기 유압모터(3c, 3b)로부터 공급받은 유압 및 유압기기에서 보상기로 리턴되는 유압의 압력을 측정하는 유압 압력센서(18); 상기 유압 압력센서(18)가 장착되며 유압기기의 상태에 알맞은 유압을 공급하도록 제어하는 컨트롤밸브(4); 상기 유압기기로부터 유압이 리턴된 것을 작동유 탱크(10)로 보내는 보상기(9); 상기 컨트롤밸브(4)로부터 밸브 제어 입력신호를 받아 플럭스 벡터 인버터(15)를 제어하는 모터 제어 연산장치(19) 및, 유압을 형성하도록 작동유가 공급되고 회수되는 작동유 탱크(10)를 구비하여 구성된다.A commercial power supply 12 for supplying power; A charger 13 for receiving and converting power from the commercial power supply 12; Rechargeable battery 14 is charged by receiving the power converted from the charger (13); A flux vector inverter 15 that receives power from the rechargeable battery 14 and controls a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) 17; An encoder (16) which receives a control signal from the flux vector inverter (15), converts the signal, and transmits the signal; A three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) 17 which receives the converted signal from the encoder 16 and drives the hydraulic motor 3c; A hydraulic pump (3c) driven by receiving a control signal from the three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) 17 and supplying hydraulic pressure to the hydraulic equipment; A hydraulic pump 3b driven by receiving a control signal from the vehicle diesel engine 11 and supplying hydraulic pressure to the hydraulic device; A hydraulic pressure sensor 18 for measuring the pressure of the hydraulic pressure returned to the compensator from the hydraulic pressure and the hydraulic equipment supplied from the hydraulic motors 3c and 3b; A control valve (4) mounted with the hydraulic pressure sensor (18) and controlling to supply hydraulic pressure appropriate to a state of the hydraulic device; A compensator (9) for sending hydraulic pressure returned from the hydraulic device to the hydraulic oil tank (10); And a motor control operation device 19 that receives the valve control input signal from the control valve 4 to control the flux vector inverter 15, and a hydraulic oil tank 10 through which hydraulic oil is supplied and recovered to form hydraulic pressure. do.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)(17)와 유압펌프(3c, 3b)는 작동유 탱크(10) 안에 내장되어 있으며, 도 3에 나타낸 바와 같이 유압펌프(3c, 3b)는 충전식 배터리(14)를 사용하는 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)(17)에 의해 구동되는 유압펌프(3c)와 차량용 디젤엔진(11)으로 구동되는 유압펌프(3b)가 병렬 또는 절환이 되도록 구성된다.In addition, as shown in FIG. 2, the three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) 17 and the hydraulic pumps 3c and 3b are built in the hydraulic oil tank 10, and as shown in FIG. The pumps 3c and 3b are hydraulic pumps 3c driven by a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) 17 using a rechargeable battery 14 and hydraulic pressures driven by a diesel engine 11 for a vehicle. The pumps 3b are configured to be parallel or switchable.

도 4는 도 3의 본 고안의 압력센서가 장착된 컨트롤밸브(4)의 확대회로도이다.4 is an enlarged circuit diagram of a control valve 4 equipped with the pressure sensor of the present invention of FIG. 3.

도 4에 나타낸 바와 같이, 컨트롤밸브(4)에서 유압 압력센서(18) 장착 지점을 표시하였으며 압력센서 두 개중 한 개는 P포트(5) 압력을 검출하여 결국 유압펌프에서 발생하여 부하 측에 형성되는 압력을 검출하며, 다른 한 개는 보상기(9)와 유압기기에서의 리턴 압력차를 검출하도록 구성된다.As shown in Figure 4, the control valve (4) marked the mounting point of the hydraulic pressure sensor 18, one of the two pressure sensors detect the pressure of the P port (5) and eventually occurs in the hydraulic pump formed on the load side Detecting the pressure to be made, the other being configured to detect a return pressure difference between the compensator 9 and the hydraulic machine.

도 5는 도 3의 본 고안의 압력센서가 장착된 컨트롤밸브의 확대 외관사시도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 컨트롤밸브(4)에 P포트(5), A포트(6), B포트(7), R포트(8) 및 압력센서(18)가 실제로 배치되는 모습을 나타낸 것이다.5 is an enlarged perspective view of a control valve equipped with a pressure sensor of the present invention of FIG. 3. As shown in FIG. 5, the P port 5, the A port 6, the B port 7, the R port 8 and the pressure sensor 18 are actually arranged in the control valve 4. .

도 6는 도 3의 본 고안의 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)를 제어하는 플럭스 벡터 인버터(15) 제어 계통도이다. FIG. 6 is a flux vector inverter 15 control system diagram for controlling a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) of the present invention of FIG. 3.

도 6에 나타낸 바와 같이, 충전식 배터리 전원을 사용하며 속도검출을 하기위해 인코더(16)를 사용하여 속도 및 회전 각주파수를 검출하고 모터전원 공급단자에 공급되는 전류를 검출하여 모터에서 유압펌프에 공급하는 토크를 연산한다.As shown in Figure 6, using the rechargeable battery power source to detect the speed and rotation angular frequency using the encoder 16 to detect the speed and detect the current supplied to the motor power supply terminal to supply the hydraulic pump from the motor Calculate the torque.

도 7은 본 고안의 유압 압력센서 신호를 이용한 모터제어 연산제어장치(19)의 제어 계통도이다. 7 is a control system diagram of the motor control operation control device 19 using the hydraulic pressure sensor signal of the present invention.

도 7에 나타낸 바와 같이, 충전식 배터리(14) 전원을 사용하며 두 개의 유압 압력센서에서 나오는 신호와 밸브제어신호는 중앙처리장치에서 디지털신호로 변환되서 계산되어지고, 계산이 완료되면 다시 아날로그 신호로 변환되어 주파수와 토크의 설정값이 출력되고 그 결과는 저장되어지며 출력된 주파수와 토크의 설정값이 플럭스 벡터 인버터(15) 제어의 기준이 되도록 한다.As shown in FIG. 7, a signal and a valve control signal from two hydraulic pressure sensors using a rechargeable battery 14 power source are converted into a digital signal at a central processing unit, and calculated, and when the calculation is completed, the analog signal is converted into an analog signal. The converted values of the frequency and torque are output and the results are stored so that the output values of the frequency and torque become the reference for the control of the flux vector inverter 15.

한편, 상기와 같이 이루어진 본 고안의 작동흐름단계를 도 8를 참조하면, 특장차용 유압펌프 장치는 상용전원으로부터 전원이 공급되어 충전기를 거쳐 충전식 배터리를 충전시키는 제 1 단계(ST1); 상기 제 1 단계(ST1) 후 충전식 배터리에서 FLUX-Vector 인버터로 전원을 공급하는 제 2 단계(ST2); 상기 제 2 단계(ST2) 후 FLUX-Vector 인버터는 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)를 가동시키는 제 3 단계(ST3); 상기 제 3 단계(ST3) 후 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)나 차량용 디젤엔진이 유압펌프를 가동시키는 제 4 단계(ST4); 상기 제 4 단계(ST4) 후 유 압펌프는 유압을 공급하는 제 5 단계(ST5); 상기 제 5 단계(ST5) 후 유압은 P포트를 지나 A포트를 거쳐 유압기기에 유압을 공급하는 제 6 단계(ST6); 상기 제 6 단계(ST6) 후 P포트에 입력된 유압이 유압기기에 공급되는 A포트에 흐르는 유압과 차이가 생기는 유압이 보상기로 바이패스되어 R포트를 통하여 작동유 탱크로 흘러가는 제 7 단계(ST7); 상기 제 6 단계(ST6) 후 유압기기에 공급된 유압이 B포트를 거쳐 R포트를 통해 작동유 탱크로 유입되는 제 8 단계(ST8); 상기 제 6, 7, 8 단계(ST6, ST7, ST8) 후 컨트롤밸브에 장착된 압력센서에서 유압을 측정하는 제 9 단계(ST9); 상기 제 9 단계(ST9) 후 컨트롤밸브, 센서신호검출의 제어입력 수치를 연산하여 FLUX-Vector 인버터로 전송하는 제 10 단계(ST10); 및 상기 제 10 단계(ST10) 후 FLUX-Vector 인버터는 전송받은 데이터를 통해 속도와 토크지령을 내려 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)를 제어하는 제 11 단계(ST11)로 이루어져 작동하도록 되어있다.On the other hand, referring to Figure 8 of the operation flow of the present invention made as described above, the hydraulic pump device for a special vehicle is a first step (ST1) for charging the rechargeable battery via a charger is supplied with power from a commercial power source; A second step (ST2) of supplying power to the FLUX-Vector inverter from the rechargeable battery after the first step (ST1); After the second step (ST2) the FLUX-Vector inverter is a third step (ST3) for operating a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor); A fourth step (ST4) of operating the hydraulic pump by the three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) or the vehicle diesel engine after the third step (ST3); A fifth step (ST5) of supplying hydraulic pressure to the hydraulic pump after the fourth step (ST4); After the fifth step (ST5) the hydraulic pressure is a sixth step (ST6) for supplying hydraulic pressure to the hydraulic device through the A port through the P port; After the sixth step ST6, the oil pressure inputted to the P port is different from the oil pressure flowing through the A port supplied to the hydraulic device. The hydraulic pressure is bypassed to the compensator and flows through the R port to the hydraulic oil tank (ST7). ); An eighth step (ST8) in which the hydraulic pressure supplied to the hydraulic device after the sixth step (ST6) flows into the hydraulic oil tank through the R port through the B port; A ninth step (ST9) of measuring oil pressure by the pressure sensor mounted on the control valve after the sixth, seventh and eighth steps (ST6, ST7, ST8); A tenth step (ST10) of calculating a control input value of the control valve and sensor signal detection after the ninth step (ST9) and transmitting it to the FLUX-Vector inverter; And after the tenth step (ST10), the FLUX-Vector inverter operates as an eleventh step (ST11) for controlling a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) by giving a speed and torque command through the received data. It is.

그리고 본 고안은 유압펌프(3c)에 연결된 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)(17)와 모터제어 연산제어장치(19)를 컨트롤밸브(4)에 장착된 두 개의 유압용 압력센서(18)를 이용하여 유압기기에 보내어지는 유압과 보상기(9)로 리턴되는 유압을 비교하여 보상기(9)로 리턴되는 유압이 최소화되도록 하기 위해 필요한 모터속도 및 토크를 연산하여 속도 및 토크 제어 신호를 모터제어 연산제어장치(19)에 공급하면, 모터제어 연산제어장치(19)는 입력된 신호에 해당하는 전압과 전류, 주파수를 제어하여 모터를 제어함으로써 모터에 연결된 유압펌프(3c)의 회전력을 제어하여 유압을 조절하는 것이다.And the present invention is a two-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) (17) connected to the hydraulic pump (3c) and the motor control operation control unit (19) two hydraulic pressure sensors mounted on the control valve (4) By using the 18 to compare the oil pressure sent to the hydraulic device and the oil pressure returned to the compensator 9 to calculate the motor speed and torque required to minimize the oil pressure returned to the compensator 9 speed and torque control signal Is supplied to the motor control operation control device 19, the motor control operation control device 19 controls the motor by controlling the voltage, current and frequency corresponding to the input signal, thereby controlling the rotational force of the hydraulic pump 3c connected to the motor. To control the hydraulic pressure.

상기와 같이 유압기기 구동에 필요한 유압만큼 유압펌프(3c)에서 유압을 형성하면 유압기기별 유압의 차이만큼 자동제어가 되어서 에너지 소비를 극대화할 수 있으며, 또한 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)(17)의 모터효율이 높은 특장차용 모터제어 유압펌프 장치를 구현한다. If the hydraulic pressure is formed in the hydraulic pump 3c as much as the hydraulic pressure required to drive the hydraulic equipment as described above, the automatic control by the difference of the hydraulic pressure for each hydraulic equipment can be maximized, and the energy consumption can be maximized, and the three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor). (17) implements a motor control hydraulic pump device for a special vehicle with high motor efficiency.

또한, 본 고안의 특장차용 모터제어 유압펌프 장치는, 플럭스 벡터 인버터(15) 전원이 충전식 배터리(14)를 사용하므로 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)(17)를 제어하는 과정에서 발생하는 회생에너지는 배터리 특성을 이용하여 플럭스 벡터 인버터(15)에서 바로 충전식 배터리(14)로 충전하도록 되어있어서 모터가 감속이 커지면 회생하는 에너지가 커서 충전지에 충전되지 못하는 에너지는 저항 열로 발산하는 보호회로를 채택하여 에너지 효율을 높이게 된다.In addition, in the motor control hydraulic pump device for a special vehicle of the present invention, since the flux vector inverter 15 uses the rechargeable battery 14 in the process of controlling the three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) 17 The generated regenerative energy is charged to the rechargeable battery 14 directly from the flux vector inverter 15 by using the battery characteristics. As the motor decelerates, the regenerative energy is large and the energy that cannot be charged in the rechargeable battery is radiated by resistance heat. The circuit is adopted to increase energy efficiency.

또한, 주파수, 토크를 제어하는 모터제어 연산제어장치(19)는 유압 압력센서 및 밸브제어의 신호를 검출하여 유압기기 작동을 멈추거나 가속/감속에서 생기는 에너지를 효과적으로 사용하기 위하여 모터운전을 최소화하도록 설계되어지며, 충전식 배터리 상태를 실시간 점검하여 과방전 상태가 되면 모터운전을 차량용 디젤엔진(11)으로 자동 절환하도록 프로그램된다.In addition, the motor control operation control device 19 for controlling the frequency and torque detects signals of the hydraulic pressure sensor and the valve control so as to minimize the operation of the motor in order to stop the operation of the hydraulic device or to effectively use the energy generated from the acceleration / deceleration. It is designed and programmed to check the state of the rechargeable battery in real time and automatically switch the motor operation to the vehicle diesel engine 11 when it is in the overdischarge state.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면 컨트롤밸브에 장착된 유압센서를 이용하여 유압기기에 필요한 유압으로 모터를 구동하여 컨트롤밸브에 있는 보상기로 리턴되는 유압을 최소화하여 실제 유압기기 구동에 필요한 유압을 발생시켜서 에너지 소비효율을 극대화하고 소음을 최소화하며 연료비 절감 및 작업 환경을 개선하는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, by using a hydraulic sensor mounted on the control valve, the motor is driven by the hydraulic pressure required for the hydraulic equipment, thereby minimizing the hydraulic pressure returned to the compensator in the control valve. By maximizing energy consumption, minimizing noise, reducing fuel costs and improving the working environment.

이상에서 본 고안의 바람직한 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 않고 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 따라서 본 고안은 상기 실시예를 적절히 변경하여 응용할 수 있고, 이러한 응용도 하기 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 바탕으로 하는 한 본 고안의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.As described above, the present invention is limited to the preferred embodiment, but the present invention is not limited thereto, and various changes, modifications, and equivalents may be used. Therefore, the present invention can be applied by appropriately changing the above embodiment, it will be obvious that such application also belongs to the scope of the present invention based on the technical idea described in the claims below.

Claims (5)

전원을 공급하는 상용전원; Commercial power for supplying power; 상기 상용전원으로부터 전원을 받아서 변환시키는 충전기; A charger for receiving and converting power from the commercial power source; 상기 충전기로부터 변환된 전원을 받아서 충전되는 충전식 배터리; A rechargeable battery that receives the converted power from the charger and is charged; 상기 충전식 배터리로부터 전원을 공급받아 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)를 제어하는 FLUX-Vector 인버터; A FLUX-Vector inverter that receives power from the rechargeable battery and controls a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor); 상기 플럭스 벡터(FLUX-Vector) 인버터로부터 제어신호를 받아 신호를 변환시켜 전송하는 인코더(Encoder); An encoder receiving a control signal from the flux vector inverter and converting and transmitting the signal; 상기 인코더로부터 변환된 신호를 받으며 유압모터를 구동시키는 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터); A three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) which receives the converted signal from the encoder and drives the hydraulic motor; 상기 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)로부터 제어신호를 받아 구동되며 유압기기에 유압을 공급하는 유압펌프; A hydraulic pump driven by receiving a control signal from the three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) and supplying hydraulic pressure to the hydraulic equipment; 차량용 디젤엔진으로부터 제어신호를 받아 구동되며 유압기기에 유압을 공급하는 유압펌프; A hydraulic pump driven by receiving a control signal from a vehicle diesel engine and supplying hydraulic pressure to a hydraulic device; 상기 유압모터로부터 공급받은 유압 및 유압기기에서 보상기로 리턴되는 유압의 압력을 측정하는 유압 압력센서; A hydraulic pressure sensor for measuring the pressure of the hydraulic pressure returned from the hydraulic motor and the hydraulic device supplied from the hydraulic motor to the compensator; 상기 유압 압력센서가 장착되며 유압기기의 상태에 알맞은 유압을 공급하도록 제어하는 컨트롤밸브; A control valve equipped with the hydraulic pressure sensor and controlling to supply hydraulic pressure appropriate to a state of a hydraulic device; 상기 유압기기로부터 유압이 리턴된 것을 작동유 탱크로 보내는 보상기; A compensator for sending hydraulic pressure returned from the hydraulic machine to a hydraulic oil tank; 상기 컨트롤밸브로부터 밸브 제어 입력신호를 받아 FLUX-Vector 인버터를 제어하는 모터 제어 연산장치; 및A motor control calculator configured to control a FLUX-Vector inverter by receiving a valve control input signal from the control valve; And 유압을 형성하도록 작동유가 공급되고 회수되는 작동유 탱크를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 특장차용 모터제어 유압펌프 장치.A motor-controlled hydraulic pump device for a long-term vehicle, characterized in that it comprises a hydraulic oil tank supplied with hydraulic oil to recover the hydraulic pressure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)와 유압펌프는 작동유 탱크 안에 내장되도록 구성된 것을 특징으로 하는 특장차용 모터제어 유압펌프 장치.The three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) and the hydraulic pump is a motor-controlled hydraulic pump device for a vehicle characterized in that it is configured to be built in the hydraulic oil tank. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 유압펌프는 충전식 배터리를 사용한 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)에 의해 구동되는 유압펌프(3c)와 차량용 디젤엔진으로 구동되는 유압펌프(3b)가 병렬 또는 절환이 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 특장차용 모터제어 유압펌프 장치.The hydraulic pump is characterized in that the hydraulic pump (3c) driven by a three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) using a rechargeable battery and the hydraulic pump (3b) driven by a diesel engine for the vehicle is configured in parallel or switchable. Motor control hydraulic pump device for special vehicles. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 3상 영구자석 동기모터(일반 3상 모터)는 충전식 배터리 전원을 사용하며 속도검출을 하기위해 인코더를 사용하여 속도 및 회전 각주파수를 검출하고 모터전원 공급단자에 공급되는 전류를 검출하여 모터에서 유압펌프에 공급하는 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 특장차용 모터제어 유압펌프 장치.The three-phase permanent magnet synchronous motor (general three-phase motor) uses a rechargeable battery power and uses an encoder to detect speed and rotational angular frequency to detect the speed and detects the current supplied to the motor power supply terminal. A motor-controlled hydraulic pump device for a special vehicle characterized in that the torque supplied to the hydraulic pump is calculated. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모터제어 연산제어장치는 충전식 배터리 전원을 사용하며 두 개의 유압 압력센서에서 나오는 신호와 밸브제어신호는 중앙처리장치에서 디지털신호로 변환되서 계산되어지고, 계산이 완료되면 다시 아날로그 신호로 변환되어 주파수와 토크의 설정값이 출력되고 그 결과는 저장되어지며 출력된 주파수와 토크의 설정값이 플럭스 벡터 인버터 제어의 기준이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 특장차용 모터제어 유압펌프 장치.The motor control operation control device uses a rechargeable battery power, and the signals from the two hydraulic pressure sensors and the valve control signal are converted into digital signals by the central processing unit, and are calculated. And a torque set value is output and the result is stored, and the output frequency and torque set value are used as a reference for the flux vector inverter control.
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