KR20050039346A

KR20050039346A - An effective voltage vector driving time calculation method

Info

Publication number: KR20050039346A
Application number: KR1020030074783A
Authority: KR
Inventors: 이현동
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2005-04-29

Abstract

전기자동차에서 전동기인 모터를 구동함에 있어 3상 공간전압벡터 PWM을 수행할 때 매 제어주기 마다 입력되는 모터 구동 제어를 위한 상전압 지령을 이용하여 영전압벡터 인가시간과 유효벡터전압 인가시간을 산출하도록 함으로써 신속한 응답성과 연산 알고리즘의 단순화를 제공하도록 하는 것으로,The zero voltage vector application time and the effective vector voltage application time are calculated by using the phase voltage command for motor drive control input in every control cycle when the 3-phase space voltage vector PWM is performed in the electric motor driving of an electric vehicle. To provide fast response and a simplified algorithm.

모터 구동 제어를 위한 각 상전압지령, , 를 검출하는 과정과, 상기 검출되는 각 상전압지령에서 최대값 과 최소값 을 판별하는 과정과, 상기 판별된 최대값 과 최소값 이 '0' 이상인지를 판단하는 과정 및, 상기 판단된 경과에 따라 유효전압벡터 인가시간 과 및 영전압벡터 인가시간 를 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Phase voltage command for motor drive control , , And a maximum value at each detected phase voltage command. And minimum And determining the maximum value And minimum The process of determining whether is equal to or greater than '0', and the effective voltage vector application time according to the determined elapsed time and And zero voltage vector application time It characterized in that it comprises a process for calculating.

Description

Calculation method of effective voltage vector application time {AN EFFECTIVE VOLTAGE VECTOR DRIVING TIME CALCULATION METHOD}

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로, 더 상세하게는 전동기인 모터의 구동을 제어함에 있어 3상 공간전압벡터 PWM(Space Vector PWM, 이하 'SVPWM'이라 한다.)을 수행할 때 매 제어주기 마다 입력되는 모터 구동 제어를 위한 상전압 지령을 이용하여 영전압벡터 인가시간과 유효벡터전압 인가시간을 산출하도록 함으로써 신속한 응답성과 연산 알고리즘의 단순화를 제공하도록 하는 유효전압벡터 인가시간 계산방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, when performing a three-phase space voltage vector PWM (SVPWM) in controlling the driving of a motor that is an electric motor. The present invention relates to a method for calculating an effective voltage vector application time for providing a quick response and a simplification of arithmetic algorithm by calculating a zero voltage vector application time and an effective vector voltage application time using a phase voltage command for controlling a motor drive.

일반적으로 3상 SVPWM은 교류 전동기 구동 시스템에서 모터 구동 제어에 통상적으로 적용되고 있다.In general, three-phase SVPWM is commonly applied to motor drive control in an AC motor drive system.

교류 전동기 구동 시스템은 첨부된 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 전원부(10)와 PWM 인버터(20) 및 모터(30)로 이루어지는데, 상기 전원부(10)는 모터(30)의 구동에 필요한 직류전원을 출력하며, 전기자동차에 적용함에 있어 매우 다양한 형태로 존재할 수 있다.As can be seen in the accompanying FIG. 1, the AC motor driving system includes a power supply unit 10, a PWM inverter 20, and a motor 30. The power supply unit 10 includes a direct current required for driving the motor 30. It outputs power and can exist in many different forms when applied to electric vehicles.

즉, 상용 전원을 다이오드를 통해 정류하여 출력하는 형태나 배터리를 사용하여 직류전원을 출력하는 형태 그리고 연료전지 시스템의 형태이다.That is, it is a form of rectifying and outputting commercial power through a diode, a form of outputting DC power using a battery, and a form of a fuel cell system.

또한, 모터(30)는 전기자동차에서 구동력을 발생하는 부분으로 유도 모터나 동기모터 혹은 영구자석 교류 발전기가 사용되고 있다.In addition, the motor 30 is a portion for generating a driving force in an electric vehicle, an induction motor, a synchronous motor, or a permanent magnet alternator is used.

PWM 인터버(20)는 상기 전원부(10)에서 인가되는 직류 전류를 스위칭을 통해 3상 교류 전류로 출력하여 모터(30)의 구동 속도 및 토크를 제어 및 조정하는데, 도면에서 알 수 있는 바와 같이 제어기의 내부에 소프트웨어적으로 SVPWM 기법이 구현되어 있으며, 이로부터 출력되는 신호에 의해 게이트 신호 발생기가 하드웨어적인 전자 신호로 변환시켜 인버터 전력부를 구성하고 있는 전력용 반도체 스위칭 소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 단계적으로 스위칭시켜 3상 교류전압이 출력되도록 하고 있다.The PWM inverter 20 outputs a DC current applied from the power supply unit 10 as a three-phase AC current through switching to control and adjust the driving speed and torque of the motor 30, as can be seen in the drawing. SVPWM is implemented in software inside the controller.Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT, a power semiconductor switching device that is composed of inverter power part by converting gate signal generator into electronic electronic signal by the signal outputted from the controller. ) Is switched in stages to output a three-phase AC voltage.

상기 PWM 인버터(20)의 제어기내에 소프트웨어적으로 구현되는 3상 SVPWM 신호로부터 유효전압벡터가 인가되는 시간()()과 영전압벡터가 인가되는 시간(T_0)을 산출하는 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The time when the effective voltage vector is applied from the three-phase SVPWM signal implemented in software in the controller of the PWM inverter 20 ( ) ( ) And the operation of calculating the time T_0 when the zero voltage vector is applied will be described with reference to FIG. 3.

모터(30)의 구동을 위한 각 상전압지령인 , , 이 검출되면(S10), 이 의 상전압지령으로부터 d 축과 q축에 대한 전압 지령인 {v_ds}^* , {v_qs}^*에 대하여 하기의 수학식 1을 통해 산출한다(S20).Each phase voltage command for driving the motor 30 , , Is detected (S10), {V_ds} ^ * and {v_qs} ^ *, which are voltage commands for the d-axis and the q-axis, are calculated from Equation 1 below (S20).

/ Of

상기 수학식 1을 통해 d 축과 q축에 대한 전압 지령인 값이 산출되면, 하기의 수학식 2를 통해 전압벡터지령()의 크기를 산출한다(S30).The voltage command for the d-axis and q-axis through the equation (1) When the value is calculated, the voltage vector command ( Calculate the size of (S30).

= =

그리고, 상기 수학식 1을 통해 산출된 d 축과 q축에 대한 전압 지령인 값으로부터 위상각( theta )을 산출한다(S40).And, the voltage command for the d-axis and q-axis calculated through the equation (1) The phase angle theta is calculated from the value (S40).

) )

상기와 같이 d 축과 q축에 대한 전압 지령인 값으로부터 위상각( theta )을 산출이 완료되면 첨부된 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 6개의 모드로 구분되는 전압벡터평면에서 전압벡터지령()이 위치하는 모드를 판별한다(S50).As above, voltage command for d-axis and q-axis When the phase angle (theta) is calculated from the values, the voltage vector command (in the voltage vector plane divided into six modes as shown in FIG. Mode is determined (S50).

상기 전압벡터지령()이 위치하는 모드의 판별은 첨부된 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 상기에서 산출한 d 축과 q 축에 대한 전압 지령인 과 위상각( )의 값을 분석하여(S50-1) q 축에 대한 전압 지령인 가 양의 값을 갖는지를 판단한다(S50-2).The voltage vector command As can be seen from the attached FIG. 5, the mode of the mode in which?) Is located is a voltage command for the d and q axes And phase angle ( (S50-1) is a voltage command for the q axis. It is determined whether has a positive value (S50-2).

상기 S50-2에서 q 축에 대한 전압 지령인가 양의 값을 갖는 것으로 판단되면 d 축에 대한 전압 지령인 가 양의 값을 갖는지를 판단한다(S50-3).Voltage command for the q-axis in S50-2 above Is determined to have a positive value, It is determined whether has a positive value (S50-3).

상기 S50-3에서 d 축에 대한 전압 지령인 가 양의 값을 갖는 것으로 판단되면 위상각( )이 설정된 값 이하인지, 즉 인지를 판단한다(S50-4).The voltage command for the d axis in S50-3 Is determined to have a positive value, the phase angle ( ) Is less than or equal to the set value, Determine the recognition (S50-4).

상기 S50-4의 판단에서 위상각()이 설정된 값 이하이면 현재의 전압벡터지령()의 위치는 n=1 모드인 것으로 판단하고(S50-5), 위상각( )이 설정된 값 이상이면 현재의 전압벡터지령({v_s}^*)의 위치는 n=2 모드인 것으로 판단한다(S50-6).In the determination of S50-4, the phase angle ( ) Is less than the set value, the current voltage vector command ( ) Is determined to be n = 1 mode (S50-5), and the phase angle ( ) Is greater than or equal to the set value, it is determined that the position of the current voltage vector command {v_s} ^ * is in n = 2 mode (S50-6).

상기 S50-3의 판단에서 d 축에 대한 전압 지령인 가 음의 값을 갖는 것으로 판단되면 위상각( )이 설정된 값 이하인지, 즉 인지를 판단한다(S50-7).In the determination of S50-3, the voltage command for the d-axis Is determined to have a negative value, the phase angle ( ) Is less than or equal to the set value, Determine the recognition (S50-7).

상기 S50-7의 판단에서 위상각( )이 설정된 값 이하이면 현재의 전압벡터지령()의 위치는 n=3 모드인 것으로 판단하고(S50-8), 위상각( )이 설정된 값 이상이면 현재의 전압벡터지령()의 위치는 n=2 모드인 것으로 판단한다(S50-6).In the determination of S50-7, the phase angle ( ) Is less than the set value, the current voltage vector command ( ) Is determined to be n = 3 mode (S50-8), and the phase angle ( ) Is higher than the set value, the current voltage vector command ( ) Is determined to be n = 2 mode (S50-6).

또한, 상기 S50-2의 판단에서 q 축에 대한 전압 지령인 가 음의 값을 갖는 것으로 판단되면 d 축에 대한 전압 지령인가 양의 값을 갖는지를 판단한다(S50-9).Further, in the determination of S50-2, the voltage command for the q axis is Is determined to have a negative value, the voltage command for the d-axis, It is determined whether has a positive value (S50-9).

상기 S50-9에서 d 축에 대한 전압 지령인 가 양의 값을 갖는 것으로 판단되면 위상각( )이 설정된 값 이하인지, 즉 인지를 판단한다(S50-10).Voltage command for the d-axis in S50-9 Is determined to have a positive value, the phase angle ( ) Is less than or equal to the set value, Determine the recognition (S50-10).

상기 S50-10의 판단에서 위상각( )이 설정된 값 이하이면 현재의 전압벡터지령()의 위치는 n=6 모드인 것으로 판단하고(S50-11), 위상각( )이 설정된 값 이상이면 현재의 전압벡터지령()의 위치는 n=5 모드인 것으로 판단한다(S50-12).In the determination of S50-10, the phase angle ( ) Is less than the set value, the current voltage vector command ( ) Is determined to be n = 6 mode (S50-11), and the phase angle ( ) Is higher than the set value, the current voltage vector command ( ) Is determined to be n = 5 mode (S50-12).

상기 S50-9의 판단에서 d 축에 대한 전압 지령인 가 음의 값을 갖는 것으로 판단되면 위상각( )이 설정된 값 이하인지, 즉 인지를 판단한다(S50-13).In the judgment of S50-9, the voltage command for the d-axis Is determined to have a negative value, the phase angle ( ) Is less than or equal to the set value, Determine the recognition (S50-13).

상기 S50-13의 판단에서 위상각( )이 설정된 값 이하이면 현재의 전압벡터지령()의 위치는 n=4 모드인 것으로 판단하고(S50-14), 위상각( )이 설정된 값 이상이면 현재의 전압벡터지령()의 위치는 n=5 모드인 것으로 판단한다(S50-12).In the determination of S50-13, the phase angle ( ) Is less than the set value, the current voltage vector command ( ) Is determined to be n = 4 mode (S50-14), and the phase angle ( ) Is higher than the set value, the current voltage vector command ( ) Is determined to be n = 5 mode (S50-12).

전술한 과정을 통해 전압벡터지령()의 크기()와 위상각( ) 및 전압벡터지령()이 위치하는 모드가 산출되면, 하기의 수학식 4 및 수학식 5을 이용하여 하나의 제어주기() 동안에 유효전압벡터가 인가되는 시간 ()()을 계산하고(S60)(S70), 하기의 수학식 6을 통해 영전압벡터가 인가되는 시간()을 계산함으로써(S80) 3상 공간전압벡터로부터 유효전압벡터의 인가시간과 영전압벡터의 인가시간을 산출하게 된다(S90).Through the above process, the voltage vector command ( ) Size ) And phase angle ( ) And voltage vector command ( When the mode in which) is located is calculated, one control period ( The time that the effective voltage vector is applied during ) ( ) Is calculated (S60) (S70), and the time that the zero voltage vector is applied through the following equation (6) ), The application time of the effective voltage vector and the application time of the zero voltage vector are calculated from the three-phase space voltage vector (S90).

상기에서 산출되는 하나의 제어 주기() 동안에 유효전압벡터가 인가되는 시간()()과 영전압벡터가 인가되는 시간()을 타이밍도로 정리하게 되면 첨부된 도 5와 같이 도시되며, 이로부터 하나의 제어주기()내에서 인터버내 IGBT 각 상의 스위치가 온/오프되는 시간을 알 수 있게된다.One control cycle calculated above During which the effective voltage vector is applied ( ) ( ) And the time when the zero voltage vector is applied ( ) Is shown in Figure 5 attached to the timing diagram, from this one control cycle ( The time at which the switch on each of the IGBTs in the interlock is turned on / off can be known.

전술한 바와 같이 종래의 전기자동차에서 모터의 구동을 제어하기 위해서는 모터의 상전압지령인 로부터 d축에 대한 전압지령인와 q축에 대한 전압지령인 를 산출하고, 이로부터 복잡한 계산을 통해 유효전압벡터가 인가되는 시간 과 및 영전압벡터가 인가되는 시간 를 계산하므로, 제어기내의 프로세서의 연산량을 가중시켜 부담으로 작용하게 되는 문제점이 발생한다.As described above, in order to control the driving of the motor in a conventional electric vehicle, the phase voltage command of the motor Voltage command for the d-axis from Voltage command for the Is calculated, and from this time the effective voltage vector is applied and And time when zero voltage vector is applied Since the problem is calculated, the computational burden of the processor in the controller increases.

또한, 프로세서의 연산량 부담으로 인하여 모터 구동 제어에 응답성이 저하되고, 삼각함수에 대한 계산에 있어 테이블값을 적용하게 되므로, 메모리의 증설이 필요하게 되어 제작원가를 상승시키게 되는 문제점이 발생한다.In addition, the responsiveness to the motor drive control is lowered due to the computational load of the processor, and the table value is applied to the calculation of the trigonometric function, thereby increasing the manufacturing cost by increasing the memory.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 전동기인 모터를 구동함에 있어 SVPWM을 수행할 때 매 제어주기 마다 입력되는 모터 구동 제어를 위한 상전압 지령을 이용하여 영전압벡터 인가시간과 유효벡터전압 인가시간을 산출하도록 함으로써 연산 알고리즘의 단순화를 제공하여 응답성을 향상시키도록 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object of which is a zero voltage vector using a phase voltage command for motor drive control input every control cycle when performing SVPWM in driving a motor that is an electric motor By calculating the application time and the effective vector voltage application time, it provides a simplification of the calculation algorithm to improve the response.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 모터 구동 제어를 위한 각 상전압지령를 검출하는 과정과; 상기 검출되는 각 상전압지령에서 최대값 과 최소값 을 판별하는 과정과; 상기 판별된 최대값 과 최소값 이 '0' 이상인지를 판단하는 과정 및; 상기 판단된 경과에 따라 유효전압벡터 인가시간 과 및 영전압벡터 인가시간를 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is each phase voltage command for motor drive control Detecting; Maximum value at each detected phase voltage command And minimum Determining a process; The determined maximum value And minimum Determining whether is equal to or greater than '0'; Valid voltage vector application time according to the determined elapsed time and And zero voltage vector application time It characterized in that it comprises a process for calculating.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

모터의 구동을 제어하기 위한 3상 SVPWM을 수행할 경우 한 제어주기(T_z) 동안의 인버터의 상전압 출력은 첨부된 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 , , 의 3가지 PWM 전압중에서 하나의 전압으로 결정된다.When the three-phase SVPWM for controlling the driving of the motor is performed, the phase voltage output of the inverter during one control period T_z is as shown in FIG. , , It is determined as one of three PWM voltages.

여기서, V_ alpha 는 와 의 크기를 갖는 전압 펄스로 구성된 PWM전압이고, 는 와 의 크기를 갖는 전압 펄스로 구성된 PWM 전압이며, 는 와 의 크기를 갖는 전압 펄스로 구성된 PWM 전압을 의미한다.Where V_ alpha is Wow PWM voltage consisting of a voltage pulse having a magnitude of, Is Wow PWM voltage consisting of a voltage pulse having a magnitude of Is Wow Means a PWM voltage consisting of a voltage pulse having a magnitude of.

상기 PWM 전압 는 평균치가 양(+) 또는 음(-)에 따라 아래 첨자 '+'와 '-'에 의해 구분되고, PWM 전압 와 는 각 전압 평균치의 대소에 따라 아래 첨자 '+'와 '-'에 의해 구분된다.The PWM voltage Is the average value divided by subscript '+' and '-' according to positive (+) or negative (-), PWM voltage Wow Are separated by subscripts '+' and '-' according to the magnitude of each voltage average.

상기의 바와 같이 정의되는 6가지의 PWM 전압을 평균치의 크기에 따라 나열하게 되면 하기의 수학식 7과 같이 된다.When the six PWM voltages defined as described above are arranged according to the magnitude of the average value, the following Equation 7 is obtained.

상기한 도 6에서 PWM 전압에서 전위가 '0'인 구간은 영전압벡터가 인가되는 구간이며, 그 전위가 또는 인 구간에서는 유효전압벡터가 인가되는 구간에 해당한다.In FIG. 6, the section in which the potential is '0' in the PWM voltage is a section in which a zero voltage vector is applied. or In the period, it corresponds to the period where the effective voltage vector is applied.

상기한 도 6으로부터 정의되는 시간(T)에 대하여 정의하면 하기의 표 1과 같이 정리된다.The time T defined from FIG. 6 described above is summarized as shown in Table 1 below.

시간time 정의(Definition)Definition RemarkRemark T₀ T ₀ 첫 번째 0 전압 벡터 시간First zero voltage vector time T₁ T ₁ 첫 번째 액티브 전압 벡터 시간First active voltage vector time T₂ T ₂ 두 번째 액티브 전압 벡터 시간Second active voltage vector time T₃ T ₃ 마지막 0 전압 벡터 시간Last zero voltage vector time T_z - T_act- T₀ T _z -T _act -T ₀ T_act T _act 총 액티브 전압 벡터 시간Total active voltage vector time T₁+ T₂ T ₁ + T ₂ T_z T _z 제어 주기Control cycle

따라서, 한 제어주기(T_z) 내에서 인버터 상전압 지령과 동일한 전압 출력을 발생시기키 위해서는 하기의 수학식 8과 수학식 9를 만족하여야 한다.Therefore, in order to generate the same voltage output as the inverter phase voltage command within one control period T_z, the following Equations 8 and 9 must be satisfied.

이며, 이를 정리하면, If you sum it up,

상기의 수학식 8 및 9에서와 는 인버터 상전압 지령중 각각 최대값 와 최소값 으로 정의될 수 있다.In Equations 8 and 9 above Wow Is the maximum value of each inverter phase voltage command. And minimum It can be defined as.

그러므로, 상기의 수학식 8과 9를 연립하여 유효전압벡터 인가시간 을 산출하면 하기의 수학식 10과 같이 되고, 유효전압벡터 인가시간 를 산출하면 하기의 수학식 11과 같이 된다.Therefore, the effective voltage vector application time by combining the above Equations 8 and 9 Is calculated as Equation 10 below, and the effective voltage vector application time is calculated. Calculate the following equation (11).

또한, 영전압벡터 인가시간 T_0는 하기의 수학식 12를 통해 산출된다.In addition, the zero voltage vector application time T_0 is calculated through the following equation (12).

상기 수학식 12를 다시 정리하면, 하기의 수학식 13과 같이 된다.If Equation 12 is rearranged, Equation 13 will be given.

그러므로, 영전압벡터 인가시간 는 독립변수로 취급할 수 있다.Therefore, zero voltage vector application time Can be treated as an independent variable.

상기한 바와 같은 유효전압벡터 인가시간 및 와 영전압벡터 인가시간 를 산출하는 동작에 대하여 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Effective voltage vector application time as described above And And zero voltage vector application time An operation of calculating the operation will be described with reference to FIG. 7 as follows.

모터의 구동을 위한 각 상전압지령인이 검출되면(S100), 이 의 각 상전압 지령중에서 최대값 과 초소값 을 판별한다(S200)(300).Each phase voltage command for driving the motor Is detected (S100), Maximum value of each phase voltage command And minimum values Determine (S200) (300).

상기 S200에서의 최대값 의 판별은 첨부된 하기와 같이 수행된다.Maximum value at S200 The determination of is performed as follows.

도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 검출되는의 각 상전압 지령중에서 와 를 비교하여 조건을 만족하는지를 판단한다(S210).As can be seen in FIG. 8, Of each phase voltage command Wow By comparing It is determined whether the condition is satisfied (S210).

상기 S210의 판단에서 조건을 만족하면 와를 비교하여 의 조건을 만족하는지를 판단한다(S220).If the condition is satisfied in the determination of S210 Wow By comparing It is determined whether the condition is satisfied (S220).

상기 S220의 판단 결과 조건을 만족하면 최대값 은 인 것으로 판단하고(S230), 조건을 만족하지 않으면 최대값 은 인 것으로 판단한다(240).The maximum value when the condition of the determination result of S220 silver If it is determined to be (S230), if the condition is not satisfied the maximum value silver Determined to be 240 (240).

또한, 상기 S210의 판단에서 조건을 만족하지 않으면 와 를 비교하여 인 조건을 만족하는지를 판단한다(S250).In addition, if the condition is not satisfied in the determination of S210 Wow By comparing It is determined whether the condition is satisfied (S250).

상기 S250의 판단 결과 조건을 만족하지 않으면 최대값 은인 것으로 판단하고(S240), 조건을 만족하면 최대값 은인 것으로 판단한다(S260).If the determination result of the step S250 does not satisfy the maximum value silver It is determined to be (S240), the maximum value if the condition is satisfied silver It is determined that the (S260).

따라서, 검출되는의 각 상전압 지령중에서 최대값 을 판별하게 된다(S270).Thus, detected Maximum value of each phase voltage command It is determined (S270).

또한, 상기 S300의 최소값 판별은 하기의 과정을 통해 판별된다.In addition, the minimum value of the S300 The determination is determined through the following process.

도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 검출되는의 각 상전압 지령중에서 와 를 비교하여 조건을 만족하는지를 판단한다(S310).As can be seen in Figure 9, Of each phase voltage command Wow By comparing It is determined whether the condition is satisfied (S310).

상기 S310의 판단에서 조건을 만족하면 와 를 비교하여의 조건을 만족하는지를 판단한다(S320).If the condition is satisfied in the determination of S310 Wow By comparing It is determined whether the condition is satisfied (S320).

상기 S320의 판단 결과 조건을 만족하면 최소값 은 인 것으로 판단하고(S330), 조건을 만족하지 않으면 최소값 은 인 것으로 판단한다(S340).If the determination result of the step S320 is satisfied, the minimum silver If it is determined that the (S330), if the condition does not meet the minimum value silver It is determined to be (S340).

또한, 상기 S310의 판단에서 조건을 만족하지 않으면 와 를 비교하여 인 조건을 만족하는지를 판단한다(S350).In addition, if the condition is not satisfied in the determination of S310 Wow By comparing It is determined whether the condition is satisfied (S350).

상기 S350의 판단 결과 조건을 만족하지 않으면 최소값 은 인 것으로 판단하고(S340), 조건을 만족하면 최소값 은 인 것으로 판단한다(S360).If the result of the determination in S350 does not satisfy the minimum value silver It is determined to be (S340), the minimum value if the condition is satisfied silver It is determined that the (S360).

따라서, 검출되는 의 각 상전압 지령중에서 최소값 을 판별하게 된다(S370).Thus, detected Of each phase voltage command of It is determined (S370).

상기한 과정을 통해 상전압 지령중에서 최대값 와 최소값 이 판별되면 최대값 이 '0' 이상의 값을 갖는지를 판단하고(S400), 최소값 이 '0' 이하의 값을 갖는지를 판단한다(S500).Maximum value of phase voltage command through the above process And minimum Value is determined It is determined whether the value has a value greater than or equal to '0' (S400), and the minimum value. It is determined whether the value has a value of '0' or less (S500).

상기 S400의 판단에서 최대값 이 '0' 이하의 값을 갖는 것으로 판별되거나 S500의 판단에서 최소값 이 '0' 이상의 값을 갖는 것으로 판별되면 에러 코드를 출력하고(S1000), 최대값 이 '0' 이상의 값을 갖는 것으로 판별되거나 최소값 이 '0' 이하의 값을 갖는 것으로 판별되면 전술한 수학식 10을 통해 한 제어주기() 동안의 유효전압벡터 인가시간 을 산출하고(S600), 전술한 수학식 11을 통해 한 제어주기() 동안의 유효전압벡터 인가시간 를 산출하며(S700), 전술한 수학식 12를 통해 한 제어주기() 동안의 영전압벡터 인가시간 를 산출한다(S800).Maximum value in the determination of S400 Is determined to have a value less than or equal to '0' or the minimum value in the judgment of S500. Is determined to have a value greater than or equal to '0', an error code is output (S1000), and the maximum value. Is determined to have a value greater than or equal to '0' or minimum value Is determined to have a value less than or equal to '0', a control period ( Valid voltage vector application time for To calculate (S600), a control period (1) Valid voltage vector application time for To calculate (S700), a control cycle ( Zero voltage vector application time To calculate (S800).

따라서, 한 제어주기() 동안의 유효전압벡터 인가시간 및 와 영전압벡터 인가시간 를 통해 모터의 구동을 안정되게 수행 제어한다(S900).Thus, one control cycle ( Valid voltage vector application time for And And zero voltage vector application time Through the control of the stable driving of the motor (S900).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 모터를 제어함에 있어 3상 공간전압벡터 PWM의 복잡한 연산을 단순화하여 제어기내 프로세서의 연산량과 연산시간을 최소화하여 신속한 응답성을 제공하고, 안정된 제어를 제공한다. As described above, the present invention simplifies the complicated operation of the three-phase space voltage vector PWM in controlling the motor, thereby minimizing the amount of computation and the computation time of the processor in the controller, thereby providing fast response and providing stable control.

도 1은 일반적인 교류 전동기 구동 시스템에 대한 구성도.1 is a configuration diagram for a general AC motor drive system.

도 2는 종래의 3상 공간전압벡터 PWM에 대한 전압벡터평면도.2 is a voltage vector plan view of a conventional three-phase space voltage vector PWM.

도 3은 종래의 3상 공간전압벡터 PWM에서 유효전압벡터의 인가시간 및 영전압벡터의 인가시간 산출에 대한 흐름도.3 is a flowchart illustrating the calculation of the application time of the effective voltage vector and the application time of the zero voltage vector in the conventional three-phase space voltage vector PWM.

도 4는 도 3에서 전압벡터지령이 위치하는 모드를 판별하는 흐름도.4 is a flow chart for determining the mode in which the voltage vector command is located in FIG.

도 5은 종래의 3상 공간전압벡터 PWM 스위칭에서 하나의 제어주기(Tz)내에서 인버터 각 상에 대한 스위칭 타이밍도.5 is a switching timing diagram for each phase of an inverter within one control period Tz in the conventional three-phase space voltage vector PWM switching.

도 6은 본 발명에 따른 3상 공간전압벡터 PWM에서 한 제어주기(Tz) 동안의 인버터 상전압 출력에 대한 타이밍도.6 is a timing diagram of an inverter phase voltage output during one control period Tz in the three-phase space voltage vector PWM according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 3상 공간전압벡터 PWM에서 유효전압벡터 인가시간 계산을 수행하는 일 실시예의 흐름도.7 is a flowchart of an embodiment of performing an effective voltage vector application time calculation in a three-phase space voltage vector PWM according to the present invention.

도 8은 도 7에서 최대값 산출에 대한 흐름도.8 is a flow chart for calculating the maximum value in FIG.

도 9는 도 7에서 최소값 산출에 대한 흐름도.9 is a flow chart for calculating the minimum value in FIG.

Claims

Phase voltage command for motor drive control Detecting;

Maximum value at each detected phase voltage command And minimum Determining a process;

The determined maximum value And minimum Determining whether is equal to or greater than '0';

Valid voltage vector application time according to the determined elapsed time and And zero voltage vector application time Valid voltage vector application time calculation method comprising the step of calculating the.

The method of claim 1,

Maximum value from the phase voltage command The determination of Of each phase voltage command Wow By comparing A first step of determining whether a condition is satisfied;

If the condition is satisfied in the first step Wow By comparing Determining whether the condition is satisfied;

Maximum value if the condition is satisfied in the second step silver Is judged to be the maximum value if the condition is not satisfied silver A third step of determining to be;

If the condition is not satisfied in the first step Wow By comparing Determining whether a condition is satisfied;

If the condition is not satisfied in the fourth step, the maximum value silver Is determined to be the maximum value silver And a fifth step of determining that the effective voltage vector is applied.

The method of claim 1,

Minimum value from the phase voltage command The determination of Of each phase voltage command Wow By comparing A first step of determining whether a condition is satisfied;

Minimum value if the condition is satisfied in the second step silver Is judged to be the minimum value silver A third step of determining to be;

If the condition is not satisfied in the fourth step, the minimum value silver Is judged to be the minimum value silver And a fifth step of determining that the effective voltage vector is applied.

The method of claim 1,

Maximum value determined from each phase voltage command And an error code is output when the value has a value less than or equal to '0'.

The method of claim 1,

Minimum value determined from each phase voltage command And an error code is output when the value is greater than or equal to zero.

The method of claim 1,

The Uvec voltage vector application time The effective voltage vector application time calculation method characterized in that it is calculated by the following equation (14).

The method of claim 1,

The Uvec voltage vector application time The effective voltage vector application time calculation method characterized in that it is calculated by the following equation (15).

The method of claim 1,

The zero voltage vector application time The effective voltage vector application time calculation method characterized in that is calculated by the following equation (16).