KR20100043173A - 전기모터제어 - Google Patents

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KR20100043173A
KR20100043173A KR1020107000093A KR20107000093A KR20100043173A KR 20100043173 A KR20100043173 A KR 20100043173A KR 1020107000093 A KR1020107000093 A KR 1020107000093A KR 20107000093 A KR20107000093 A KR 20107000093A KR 20100043173 A KR20100043173 A KR 20100043173A
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electric motor
motor
motor control
speed
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KR1020107000093A
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크리스토퍼 데이빗 딕슨
크리스토퍼 디그비 로버츠
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티알더블유 리미티드
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Abstract

전기모터를 위한 제어시스템이 모터에 인가되는 전압과 모터의 전류를 모니터하는 단계와 이들로부터 모터의 회전위치를 측정하는 단계를 포함하는 제어과정을 수행할 수 있도록 구성된 처리수단으로 구성된다. 또한 이 시스템은 제어과정의 적어도 하나의 파라메타를 모니터하여 모터의 정지상태를 검출할 수 있도록 구성된다.

Description

전기모터제어 {ELECTRIC MOTOR CONTROL}
본 발명은 전기모터의 제어에 관한 것으로, 특히 전기모터의 정지상태를 검출하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 특히 영구자석 AC 모터에 적용되는 것이나 다른 형태의 모터에도 적용될 수 있을 것이다.
예를 들어 폐회로속도제어 또는 폐회로전류제어를 이용하여 전기모터를 제어하기 위하여서는 모터의 회전위치를 아는 것이 필요하다. 전기모터의 회전위치를 모니터하기 위하여 전용의 위치센서를 이용하는 것은 잘 알려져 있다. 위치센서를 이용하는 폐회로속도제어시스템의 개요가 도 1에서 설명된다. 3상 모터(10)의 회전위치는 위치센서(12)에 의하여 모니터되고 그 출력이 속도계산알고리즘(14)을 이용하여 모터속도 W 를 측정하기 위하여 사용된다. 이 시스템은 모터속도요구(motor speed request) W* 를 수신하고 이는 비교기(16)에 의하여 측정된 속도 W와 비교된다. 측정된 속도와 요구된 속도 사이의 차이, 즉 속도에러가 속도제어기(18)에 입력되고 이 제어기는 타킷전류 i* 를 계산하며, 이러한 타킷전류는 D 및 Q 전류벡터에 관하여 계산되고, 이들은 모터속도가 요구된 속도에 이르도록 하는데 요구된다. 이들은 전류비교기에 입력되고, 이 전류비교기는 또한 전류센서(24)에 의하여 측정된 바와 같은 모터의 3상의 검출된 전류로부터 전류변환기(22)에 의하여 발생된 D 및 Q의 측정된 전류값을 수신한다. 전류비교기(20)는 전류에러, 즉, 측정된 전류와 요구된 전류 사이의 차이를 출력하고 이를 전류제어기(26)에 입력한다. 전류제어기(26)는 요구된 D 및 Q 전압값을 출력하고 이들은 변환기(28)에 입력된다. 변환기(28)는 D 및 Q 전압요구를 상전압요구, 즉, 모터의 각 상의 요구된 전압으로 변환시킨다. 상전압요구는 PWM 드라이버(30)에 입력되고 이 드라이버는 요구된 전류를 발생하도록 모터상에 PWM 전압을 인가한다.
다양하게 적용될 수 있도록 하기 위하여, 모터를 통과하는 전류에 응답하여 모터가 정지되어 있는지, 즉 회전하지 않는지, 또는 충분한 속도로 회전하지 않는지를 검출할 수 있도록 하는 진단이 요구된다. 모터가 정지되는 이유는 모터에 너무 큰 부하가 걸리든지 또는 어떠한 물리적인 장애에 의하여 완전히 잠기어 고정되기 때문이다. 위치센서는 모터가 회전하고 있는지의 여부를 측정하기 위하여 직접 체크될 수 있는 바, 예를 들어 위치센서가 홀센서를 포함하는 경우 이들은 모터가 정지되어 있는 경우 상태가 변화하지 않을 것이다.
센서리스 위치측정시스템의 경우 위치센서가 제거되고 위치는 모터에 인가되는 전압과 모터에서 측정된 전류를 아는 것으로부터 센서리스 위치알고리즘에 의하여 측정된다. 위치센서가 없으므로 모터가 회전하는지의 여부를 직접 측정할 방법은 없다. 따라서, 정지상태(stalling)를 모니터하기 위하여 다른 검출방법이 요구된다.
상기 언급된 바와 같이, 정지상태검출을 위한 기본적인 조건은 진단이 모터가 잠기어 고정되거나 또는 다른 원인에 의하여 정지되어 있음을 신뢰가능하게 검출할 수 있는 것이다. 모터의 정지상태의 한 예는 모터에 가하여지는 부하가 모터가 발생할 수 있는 토크 보다 커서 모터속도가 거의 제로로 떨어지는 것을 들 수 있다. 모터는 매우 느리게 움직이거나 이따금씩 움직일 것이다. 부하가 제거되는 경우 모터는 정상적으로 작동할 것이다. 모터의 정지상태의 다른 예는 회전자가 기계적으로 잠기어 고정되는 경우, 예를 들어 기구내부의 부스러기에 의하여 기계적으로 잠기어 고정되는 경우를 들 수 있을 것이다. 모터는 전혀 회전하지 않을 것이며 회전자는 고정원인이 제거되지 않는 한 회전하지 않을 것이다.
잘 알려진 센서리스 위치알고리즘은 회전위치가 측정될 수 있도록 모터에서 발생되는 역기전력(back EMF)을 이용한다. 제로속도 및 저속도에서는 역기전력이 발생되지 않는다. 따라서, 저속도에서 발생된 위치는 알고리즘이 현저히 낮은 레벨의 역기전력에서 작동할 것이므로 일반적으로 부정확하고 잡음이 크다. 따라서 위치신호로부터 유도되는 추정속도는 잡음의 크기가 아주 크다. 추정된 속도신호에 존재하는 잡음레벨은 너무 높아 신호의 과다한 필터링이 이루어진다 하여도 한계값이 신뢰가능하게 이용될 수 없다. 따라서 이들 잘 알려진 알고리즘은 정지상태를 검출하는데 적합치 않다.
따라서, 본 발명은 전기모터를 위한 제어시스템을 제공하는 바, 이 시스템은 모터에 인가되는 전압과 모터의 전류를 모니터하는 단계와 이들로부터 모터의 회전위치를 측정하는 단계를 포함하는 제어과정을 수행할 수 있도록 구성된 처리수단으로 구성되고, 이 시스템이 제어과정의 적어도 하나의 파라메타를 모니터하여 모터의 정지상태를 검출할 수 있도록 구성된다.
적어도 하나의 파라메타는 예를 들어 모터위치를 측정하는 알고리즘과 같은 위치측정프로세스내에서 사용되는 것일 수 있다. 예를 들어 적어도 하나의 파라메타는 추정속도, 속도, 또는 모터의 가속도, 또는 모터에 인가된 전압 또는 모터에서 측정된 전류를 포함한다. 또한, 적어도 하나의 파라메타는 요구전류와 같이 모터의 범용제어에 사용되는 파라메타를 포함할 수 있다. 다수의 파라메타가 모니터되는 경우, 정지상태는 이들 중 하나가 사전에 결정된 영역내에 있을 때에만 검출될 수 있으며, 또는 이들 모두가 각 영역내에 있을 때에만 검출될 수 있다.
제어시스템은 정지상태 또는 고장상태의 검출을 위하여 반복적으로 모니터하고 사전에 결정된 시간내에 정지상태 또는 고장상태가 사전에 결정된 횟수 만큼 일어나는 경우에만 정지상태가 검출되는 것을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
제어시스템은 정지상태의 검출에 응답하여 정지응답작용을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어 정지응답작용은 경보를 보내거나 또는 사전에 결정된 제어입력을 발생하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태에서 잠기어 고정된 회전자를 진단하는 이점은 고정되거나 정지된 모터의 안전검출조건을 충족시키기 위하여 부가적인 하드웨어를 필요로 하지 않는다는 점이다. 부가적인 하드웨어가 없다면 그만큼 코스트가 절약될 수 있고 시스템의 신뢰성이 증가하게 될 것이다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 위치센서를 이용하는 종래기술의 폐회로속도제어시스템을 보인 설명도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 모터제어시스템을 보인 다이아그램.
도 3은 도 2의 시스템에 사용된 정지상태검출알고리즘의 흐름도.
도 4는 도 2에서 보인 시스템의 센서리스 관측기에 대한 입력과 출력을 보인 다이아그램.
도 5는 정상작동하에서 도 2에서 보인 시스템의 센서리스 위치측정 알고리즘에 의하여 측정된 모터속도 및 가속도의 표본을 보인 설명도.
도 6a 및 도 6b는 도 5에서 보인 표본을 축소하여 보이고 측정된 전류의 값과 함께 보인 설명도.
도 7a 및 도 7b는 도 6a 및 도 6b에서 보인 것과 일치하나 정지상태하에서 모터가 작동하는 것을 보인 설명도.
도 8은 도 2에서 보인 시스템이 정지상태의 검출에 대하여 응답하는 것을 보인 흐름도.
도 9는 정지상태의 검출에 대한 도 2의 시스템의 응답을 보인 설명도.
도 10은 도 2의 시스템에서 정지상태의 검출에 응답하여 보정작용속도요구의 발생을 보인 설명도.
도 11은 도 2의 시스템에서 정지상태의 검출에 응답하여 보정전류요구의 발생을 보인 설명도.
도 12는 도 2의 시스템에서 정지상태의 검출에 응답하여 변화하는 위치신호의 발생을 보인 설명도.
도 2에서 본 발명의 실시형태에 따른 모터제어시스템은 도 1에서 보인 시스템의 모든 구성요소를 포함하며, 본 발명의 구성요소에 대하여서는 센서리스 위치측정알고리즘(112)으로 대체된 위치센서(12)를 제외하고는 동일한 도면부호에 100 을 더하여 표시하였다. 위치측정알고리즘은 모터에 인가되는 요구전압, 이 경우에서, PWM 드라이버(128)로부터의 요구상전압과, 모터를 흐르는 측정전류, 이 경우에서, 전류센서(124)에 의하여 측정되는 상전류을 수신한다. 이들로부터 위치측정알고리즘(112)은 모터의 회전위치를 측정한다. 이러한 센서리스 알고리즘의 기본적인 작동은 잘 알려져 있다.
이미 언급된 바와 같이, 모터가 정지하여 있을 때, 만약 회전자가 잠기어 고정되는 경우, 무시해도 좋을 역기전력 때문에 센서리스 알고리즘은 회전자위치를 정확히 측정하도록 작동할 수 없다. 따라서, 센서리스 알고리즘의 작동파라메타는 정상작동의 경우와는 다를 것이다. 예를 들어 측정된 모터위치는 비정상적인 방식으로 변화할 것이고, 추정된 모터 속도 및 가속도도 비정상적인 방식으로 변화할 것이며, 또한 모터를 제어하기 위하여 제어시스템에 의하여 발생되는 전압도 비정상적인 방식으로 변화할 것이다. 이러한 작동의 변화때문에 정지상태검출알고리즘이 검출을 위하여 구성된다. 센서리스 알고리즘은 평상시에는 이들 파라메타와 다른 파라메타의 특정한 값의 범위내에서 작동하나, 정지상태가 발생할 때, 파라메타가 변화하는 범위가 변화하여 정지상태검출알고리즘에 의한 검출이 이루어질 수 있도록 할 것이다.
도 3에서, 일반적으로 정지상태검출알고리즘은 센서리스 알고리즘(112)이 작동을 시작할 때인 단계 200 에서 시작한다. 이는 이러한 알고리즘이 모터(110)의 제어중에 작동할 때 단계 202 에서 센서리스 알고리즘(112)의 작동을 모니터한다. 단계 204 에서, 센서리스 알고리즘(112)이 정확히 작동하는지의 여부를 결정한다. 만약, 정확히 작동한다면 단계 206 에서 모터의 정지상태의 측정값이 감소된다. 만약 센서리스 알고리즘(112)이 정확히 작동하지 않는다면 단계 208 에서 정지상태의 측정값이 증가된다. 이들 모두의 경우에 있어서, 과정은 반복과정에서 다시 센서리스 알고리즘의 작동을 체크하도록 단계 202 로 돌아간다. 만약 정지상태가 아주 빈번하게 반복하여 검출되는 경우 정지상태의 측정값은 증가할 것이며 정지상태가 빈번히 검출되지 않는 경우에는 감소할 것이다. 만약 정지상태의 측정값이 사전에 결정된 레벨에 이르는 경우, 이후 상세히 설명되는 바와 같이, 알고리즘은 모터(110)가 정지되고 적당한 작용이 이루어짐을 측정한다.
단계 204 를 실행하고 센서리스 알고리즘이 정확히 작동되는지의 여부를 측정하기 위하여 다수의 실행측정값이 사용될 수 있으며 이들 중 일부는 다음과 같다.
내부적으로, 이 실시형태에서 센서리스 알고리즘(112)은 관측기를 이용하며, 이는 모터(110)의 모델을 포함하고 모터(110)의 작동파라메타를 예측하고 이들을 측정된 값과 비교하도록 구성된다. 잔차(residuals)로 불리는 이들 사이의 차이는 전체 모터제어과정의 일부로서 이용되나, 정지상태검출을 위하여 이용될 수도 있다. 이는 모터(110)가 정상적으로 작동할 때에는 잔차가 작아야 하기 때문이다. 비정상적인 작동하에서, 관측기가 정확히 작동하지 않을 때, 잔차는 변화할 것이며 이는 모터의 정지상태를 검출하는데 이용될 수 있다.
외부적으로, 관측기에 대한 입력 및 출력이 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 관측기 내부에서 이루어지고 위치신호로부터 유도되는 속도계산을 보이고 있다. 그러나, 속도계산은 도 2에서 보인 바와 같이 관측기의 외부에서 실행된다. 모터(110)가 정지상태에 있어 관측기가 정확히 작동하지 않을 때, 전기위치, 그리고 추정속도가 부정확하게 되고 잡음이 클 것이다. 이와 같이 부정확한 측정은 모터(110)에 인가되는 전압에 영향을 줄 것이며, 예를 들어 3상변환에 대하여 D/Q 를 이용하기 때문에 인가되는 전압은 올바르지 않은 위치에서 인가될 것이다. 이와 같이 부정확하게 인가되는 전압은 잡음이 큰 전류측정이 이루어져 관측기를 구동시키는데 이용된다. 잡음이 큰 속도신호 때문에 속도신호의 시간에 대한 도함수인 추정가속도는 일반적으로 정상적인 작동조건하에서의 추정가속도 보다 상당히 크고 실제로도 어떠한 조건하에서 모터의 실제가속도 보다도 크다. 예를 들어 전류, 전압 및 추정가속도 등 모터의 작동파라메타가 이들의 정상적인 값의 범위를 벗어나는 경우 정지상태검출알고리즘이 작동상태의 이들 변화를 검출한다.
비록 속도신호가 정지상태를 검출하는데 이용될 수 있어도 이는 제한이 있다. 보다 신뢰적인 검출방법은 추정가속도값을 이용한다. 추정가속도값은 속도측정값으로부터 유도되며 속도측정값은 위치신호로부터 유도된다. 위치추정값의 가가속도(加加速度), 즉 시간에 대한 가속도의 도함수는 유용한 정보를 제공하는 파라메타로서 이용될 수 있다.
도 5는 모터(110)의 정상작동중에 센서리스 알고리즘(112)에 의하여 발생된 추정보터속도 및 가속도의 표본을 보인 것이다. 이러한 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 약 1000~5500 rpm 의 정상제어범위에서는 모터속도가 균일하게 분포되고 가속도는 일반적으로 약 200 rpm/ms 이하이다. 도 6a는 수직축을 더 축소하여 동일한 표본을 보인 것이고, 도 6b는 동일한 표본의 시간에 대한 전류분포를 보인 것이다. 전류의 분포는 복잡하지만 최대전류가 80A~90A 사이에 있음을 보이고 있다.
도 7a와 도 7b는 모터(110)가 회전자고정상태에 있을 때의 해당 표본을 보인 것이다. 도시된 바와 같이, 수직축으로 보인 추정가속도는 회전자가 잠기어 고정되었을 때 보다 상당히 크고 센서리스 알고리즘(112)이 정확히 작동하지 않는다. 속도는 수평축상에 보여지고 있으며 회전자가 잠기어 고정되었을 때 위치추정의 거짓변화 때문에 속도가 계속 발생되고 있음을 알 수 있다. 그러나, 대부분의 모터속도값은 1500 rpm 이하이고, 상당수는 1000 rpm 이하, 즉 모터의 정상작동속도범위 이하이다. 또한 상당부분의 표본은 200 rpm/ms 또는 그 이상의 가속도값을 갖는다. 또한 전류의 값은 도 6b의 경우 보다 매우 높으며 대부분의 표본은 100A 이상의 전류를 갖는다.
추정가속도크기의 이러한 변화는 정지상태지표와 가속도신호상에 배치된 한계값으로서 이용될 수 있다. 만약 절대가속도가 이러한 특정 한계값을 초과하는 경우 정지상태검출알고리즘은 정지상태를 검출한다. 모터의 추정가속도는 앞서 계산된 모터속도의 계산값이 최종속도계산 이후 시간으로 나누어지므로 모터속도의 변화로서 정의된다. 즉, 이는 다음과 같다.
Motor Acceleration = (Motor Velocity - Previous
Motor Velocity) /TIME SINCE LAST ACCEL CALC
Previous Motor Velocity = Motor Velocity
그리고 추정가속도가 사전에 결정된 값을 초과하는 경우 정지상태검출진단은 TRUE로서 정의된다.
IF (absolute (Motor Acceleration) > MOTOR STALL MAX ACCELERATION)
Stalled Rotor Diagnostic = TRUE
ELSE
Stalled Rotor Diagnostic = FALSE
ENDIF
가장 간단한 경우에 이는 완전한 진단일 수 있다. 그러나, 이 실시형태에서, TRUE 와 FALSE 값은 실질적으로 정지상태가 실제 일어나는 확률의 척도인 정지상태의 측정값을 높이거나 낮추기 위하여 도 3의 알고리즘에서 이용된다. 이러한 측정값이 사전에 결정된 값에 이를 때 정지상태가 검출되고 이에 응답한다.
진단의 견고성을 개선하고 거짓트리거를 방지하기 위하여, 진단이 이루어지는 작동영역, 즉, 알고리즘이 정지상태를 검출하는 파라메타의 범위가 다수의 인핸스먼트(enhancement)에 의하여 감소될 수 있다. 비록 각 인핸스먼트가 이 실시형태에서는 누적되어 인가되지만 이들은 요구되는 경우 독립적으로 인가될 수 있다.
비록 알고리즘에 의하여 발생된 속도추정값이 정지중에 잡음이 매우 크나 이는 제로에 가까운 값으로 평균이 된다. 따라서, 만약 정상작동범위가 특정한 속도값 이상인 경우 진단은 이러한 속도한계 이하에서만 작동하도록 제한될 수 있다. 도 6은 모터가 정지된 상태에 있을 때 정상작동중에 일어나는 도 5의 광범위한 속도범위에 비하여 제한된 속도범위를 보이고 있다. 따라서, 진단은 가속도가 사전에 결정된 한계 이상이고 속도가 사전에 결정된 한계 이하인 경우에만 정지상태를 검출할 수 있도록 확장될 수 있다. 진단은 다음과 같이 이루어진다.
IF ( (absolute (Motor Acceleration) > MOTOR STALL MAX ACCELERATION) AND
(absolute (Motor Velocity < MOTOR STALL MAX VELOCITY) ) THEN
Stalled Rotor Diagnostic = TRUE
ELSE
Stalled Rotor Diagnostic = FALSE
ENDIF
부가적인 인핸스먼트가 작동범위를 더욱 줄이기 위하여 전류를 이용한다. 속도제어기에서, 속도가 정지상태의 경우와 같이 속도요구 이하로 떨어지는 경우, 제어기는 속도에러를 제거하기 위하여 최대전류를 인가할 것이다. 도 7b는 이를 명확히 보인 것으로 상당수의 표본이 100A 이상의 요구전류를 갖는다. 높은 전류가 요구되는 작동상태에서만 정지상태를 검출하도록 진단작동을 제한함으로서 작동범위를 줄이고 견고성을 높일 수 있다. 그리고 진단은 다음을 위하여 증가한다.
IF ( (absolute (Motor Acceleration) > MOTOR STALL MAX ACCELERATION) AND
(absolute (Motor Velocity) < MOTOR STALL MAX VELOCITY) AND
(absolute (Q Axis Current) > MOTOR STALL MIN CURRENT) ) THEN
Stalled Rotor Diagnostic = TRUE
ELSE
Stalled Rotor Diagnostic = FALSE
ENDIF
도 7a는 상기 언급된 인핸스먼트에 의한 정지된 회전자 진단이 포함된 정지상태검출알고리즘의 작동영역, 즉, 작동파라메타의 범위를 보인 것이다. 상부 좌측 모서리의 사각형은 작동영역을 한정하고 있는 것으로, 여기에서, 제한최대속도는 1000 rpm 이고 제한최소가속도는 200 rpm 이다.
다시 도 3으로 돌아가서, 확실한 진단이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 한계값이 진단이 이에 작용하는 정지상태를 검출하기 전에 검출되어야 하는 정지상태의 수에 배치될 수 있다. 예를 들어, 1초와 같은 사전에 결정된 시간내에 보이는 결함의 수가 한계값을 초과하는 경우, 정지상태가 검출된 것으로 간주된다. 만약, 최소수 이하의 결합이 주어진 시간내에서 검출되는 경우, 이들은 무시된다. 이는 가끔씩 나타나는 작은 결합이 무시되어 누적되지 않도록 한다.
잠기어 고정되거나 그밖에 다른 이유로 정지된 모터가 겁출되었을 때 시스템이 응답할 수 있는 가능성 있는 작용은 다수가 있는 바, 일부는 정지상태를 극복하려 시도하는 것이고 일부는 그러한 시도를 하지 않는 것이다. 도 8에서, 정지상태의 검출에 응답하기 위한 과정은 센서리스 알고리즘(112)이 시작되는 단계 300 에서 시작하고, 알고리즘이 정상적으로 작동하는 단계 302 로 진행한다. 그리고 과정은 단계 304 로 진행하여 도 3의 과정을 통해 모터(110)의 정지상태를 체크한다. 정지상태가 검출되지 않는 경우, 과정은 단계 302 로 되돌아간다. 그러나, 만약 정지상태가 검출되는 경우, 과정은 단계 306 으로 진행하여 정지되거나 잠기어 고정된 회전자작용이 실행된다. 이러한 작용이 실행될 때, 과정은 단계 308 에서 센서리스 알고리즘이 정상작동으로 복귀되었는지의 여부를 체크한다. 만약 그렇다면 과정은 단계 302 로 되돌아가고 그렇지 않으면 과정은 단계 310 에서 종료되고 예를 들어 회복불가능한 정지상태가 보고될 수 있다.
정지되거나 잠기어 고정된 회전자작용은 하나 이상의 다음 단계를 포함할 수 있다.
외부작용을 위하여 경보가 발생될 수 있다. 예를 들어, 도 9에서, 유압보조조향이 이루어질 수 있도록 펌프를 구동시키기 위해 모터가 이용되는 전동유압형 차량조향시스템에 있어서, 센서리스 정지상태검출알고리즘은 출력경보신호를 발생하여 모터(110)가 정지상태인 경우 차량내의 디스플레이 유니트에서 경보를 발생하도록 한다.
모터제어시스템은 정지상태를 제거하기 위한 예정된 루틴으로 진입함으로서 정지상태검출에 응답할 수 있다. 예를 들어 펌프를 작동시키기 위하여 모터는 운전방향이 변경하고 남아 있을 수 있는 부스러기를 제거하기 위하여 앞서 운전되던 전상방향에 대하여 반대방향으로 펌프를 구동시킨다. 모터의 작동에서 다른 제어방식은 부스러기를 제거하기 위하여 실현될 수 있다. 도 10에서, 이러한 형태의 교정작용은 정상속도요구 대신에 제어시스템에 입력되는 교정작용속도요구에 의하여 실현될 수 있다. 교정작용속도요구는 일정한 특성을 갖거나 예를 들어 모터의 최근작동파라메타에 따라서 달라질 수 있다. 또한, 도 11에서 보인 바와 같이, 고정작용은 교정작용전류요구에 의하여 실현될 수 있으며 이는 속도제어기로부터의 전류요구 대신에 전류제어기에 입력된다. 이것 역시 일정한 응답을 갖거나 일부 파라메타에 따라 달라질 수 있다. 다른 선택으로서 이는 직류전압으로 모터에 인가될 수 있으나 발생될 수 있는 전류에 제한된 제어가 이루어지는 것은 좋지 않다.
도 12에서, 실현될 수 있는 다른 정지상태 회전자작용은 센서리스 알고리즘에 의한 위치신호출력을 대신하여 고정경사위치신호(fixed ramped position signal)를 인가하는 것이다. 일정한 속도로 회전자가 회전하는 것에 일치하는 이러한 경사위치신호는 모터의 정지상태를 제거하기 위하여 전압벡터를 일정하게 회전시키는데 이용될 수 있다.
또한 다른 가능성으로서, 정지상태가 검출되었을 때 모터제어가 불능이 되어 모터에 대한 전력이 차단될 수 있다. 또한 시스템이 아무것도 하지 않고 계속 모터를 제어할 수도 있다.
작용은 일정한 시간 동안 또는 정지된 회전자의 진단으로 정상작동이 회복되었음을 보일 때까지 무한으로 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전기모터를 위한 제어시스템에 있어서, 이 시스템이 모터에 인가되는 전압과 모터의 전류를 모니터하는 단계와 이들로부터 모터의 회전위치를 측정하는 단계를 포함하는 제어과정을 수행할 수 있도록 구성된 처리수단으로 구성되고, 이 시스템이 제어과정의 적어도 하나의 파라메타를 모니터하여 모터의 정지상태를 검출할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 파라메타가 모터의 추정가속도를 포함함을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  3. 제2항에 있어서, 추정가속도가 사전에 결정된 값 이상인 경우 정지상태를 검출할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  4. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 파라메타가 모터의 추정속도를 포함함을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  5. 제4항에 있어서, 추정속도가 사전에 결정된 값 이하인 경우 정지상태를 검출할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  6. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 파라메타가 요구전류를 포함함을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  7. 제6항에 있어서, 요구전류가 사전에 결정된 값을 초과하는 경우 정지상태를 검출할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  8. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 정지상태 또는 고장상태의 검출을 위하여 반복적으로 모니터하고 사전에 결정된 시간내에 정지상태 또는 고장상태가 사전에 결정된 횟수 만큼 일어나는 경우에만 정지상태가 검출되는 것을 측정할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  9. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 정지상태의 검출에 응답하여 정지상태응답작용을 실행할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  10. 제9항에 있어서, 정지상태응답작용이 경보를 발생하는 것을 포함함을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 정지상태응답작용이 사전에 결정된 제어입력을 발생하는 것을 포함함을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  12. 제11항에 있어서, 제어입력이 전류요구임을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  13. 제11항에 있어서, 제어입력이 속도요구임을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  14. 제11항에 있어서, 제어입력이 위치신호임을 특징으로 하는 전기모터제어시스템.
  15. 본문에 상술하고 첨부도면 도 2 내지 도 12에서 보인 실제의 제어시스템.
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