KR20130016973A - 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법 - Google Patents

영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130016973A
KR20130016973A KR1020110079200A KR20110079200A KR20130016973A KR 20130016973 A KR20130016973 A KR 20130016973A KR 1020110079200 A KR1020110079200 A KR 1020110079200A KR 20110079200 A KR20110079200 A KR 20110079200A KR 20130016973 A KR20130016973 A KR 20130016973A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
winding
permanent magnet
magnet motor
failure
stator
Prior art date
Application number
KR1020110079200A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101348543B1 (ko
Inventor
허진
김병우
김경태
Original Assignee
울산대학교 산학협력단
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
Application filed by 울산대학교 산학협력단 filed Critical 울산대학교 산학협력단
Priority to KR1020110079200A priority Critical patent/KR101348543B1/ko
Publication of KR20130016973A publication Critical patent/KR20130016973A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101348543B1 publication Critical patent/KR101348543B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/346—Testing of armature or field windings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/1659—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

본 발명은 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치는, 고정자에 감겨지는 3상 주권선과, 상기 3상 주권선에 대응하여 상기 고정자에 감겨지는 보조권선과, 상기 고정자 내에 수용되어 회전하는 회전자를 포함하는 영구자석 모터와, 상기 회전자의 회전과 상기 3상 주권선에 입력되는 입력전류에 따라 상기 보조권선에 유도되는 전압을 검출하는 전압 검출부와, 상기 보조권선의 전압을 이용하여 상기 3상 주권선의 고장을 판단하는 고장 판단부를 포함한다. 이에 따라, 부가적인 센서 없이 영구자석 모터의 고정자 권선의 고장을 판단함으로써 시스템을 소형화할 수 있으며, 비용을 절감할 수 있다.

Description

영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING WINDING FAULT OF PERMANENT MAGNET MOTOR}
본 발명은 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영구자석 모터의 고정자의 권선 고장을 판단하는 기술에 관한 것이다.
영구자석의 표면부착형 및 매입형의 브러시리스 직류모터(Brushless DC motor, BLDC motor) 및 동기전동기는 영구자석의 존재에 따라 높은 출력 밀도와 고효율 특성으로 인하여 다양한 전기 구동시스템에 사용이 증가하고 있다. 특히, 최근의 많은 자동화 시스템 및 전기자동차와 같이 전동기를 주요 구동원으로 사용하는 시스템의 증가와 함께 전동기 고장시 일어나는 피해의 최소화를 위한 전동기의 신뢰성을 보완하는 기술이 발전하고 있다. 전동기의 고장이 발생할 경우에는 많은 물적 피해뿐만 아니라 인명의 피해까지도 일어날 수 있으며, 특히 전기자동차와 같이 전동기를 차량의 엔진으로 사용하는 시스템에서는 전동기의 고장이 바로 인명에 직결된다. 따라서, 전동기의 고장에 대한 진단 및 예측에 대한 필요성이 크게 대두되고 있다.
전동기 고장은 크게 고정자 권선의 고장(Stator turn fault), 전력 변환 장치인 인버터/컨버터의 고장(Power converter fault), 기계적 고장 (Mechanical fault)로 나눌 수 있다. 또한, 영구자석 모터의 경우 회전자의 자석의 비산, 자석의 감자 등으로 인하여 발생하는 고장이 있으며, 이러한 고장 중 가장 발생 확률이 높은 고장은 진동이나 단자 간의 과부하, 외부물질 유입 등의 전자기적 현상으로 인해 권선의 절연이 점차적으로 파괴되어 단락이 발생하는 고정자 권선 절연파괴 고장(stator turn fault)이다. 고정자 권선 절연파괴 고장은 단락된 코일에서 열이 발생하고, 이 열이 순환전류의 제곱에 비례하여 인접한 코일의 절연을 파괴하여 매우 빠르게 한 상(phase)의 권선을 파괴시키기 때문에 빠른 고장검출과 고장대응이 필요하다.
종래의 모터 고장 검출 방법 중 하나는 전압, 전류 등의 입력 파라미터를 비교하여 고장을 판단한다. 이 방법은 비교적 원리가 간단하고, 산업용 모터와 같이 동일하고 많은 모터를 동시에 관리하기에는 유용하다. 그러나, 분석용 프로그램의 가격이 비싸고, 분석용 에너지값을 모터의 용량과 종류에 따라 업데이트 해 주어야 한다는 단점이 있다. 또 다른 방법으로, 정밀 제어를 위한 모터에서의 고장 판단은 입력전류의 고조파 특성을 이용하는 것으로, d-q 프레임의 q축 전류의 2차 고조파를 관찰하여 모터가 정상 상태인 경우의 고조파 데이터와 비교하여 고장 여부를 판단한다. 이 방식은 제어기가 제어를 수행하는 동시에 부가적인 진단 장비 없이 원격으로 고장을 판단할 수 있으며, 상전류의 전체 고조파 스펙트럼을 사용하고 정상 고조파의 학습을 필요로 한다. 그러나, 고장 시간의 계산이 빨라야 하며, 고장이 발생한 상(phase)의 판단이 어렵다.
또 다른 방법으로, 각종 센서를 이용하여 일정 시간에 한 번씩 모터의 입력 전압과 전류의 패턴을 수집하여 기준값과 비교하여 오차 허용범위를 넘어서면 고장이라고 판단한다. 그러나, 이 방식은 센서와 시스템 비용이 비싸다는 단점이 있다. 또 다른 방법으로, 발전기나 고압 모터에서 주로 사용되는 방식으로 부분방전센서(PD)를 이용하여 고정자 권선의 절연상태를 감지하여 고장을 검출하는 방식이 있다. 부분방전은 전기장이 절연체의 강도를 초과하는 경우 고조파 전류 펄스를 각 상(phase)당 설치된 PD 센서를 통해 수집함으로써, 모니터링이 가능한 시스템에서 판별하는 방식이다. 그러나, 이 방식은 저전압 모터나 소형 모터에서는 적용하기 어렵다.
이 외에도 웨이블렛 변환을 이용한 기법, 지능 제어기법에 의한 실험적 방법 등이 사용되고 있으나, 이러한 방법들은 부가적인 신호 처리 장비 혹은 측정 장비를 필요로 하며, 지능 제어 기법은 진단 시스템의 상세한 고장 특성의 추출을 요한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 부가적인 센서 없이 영구자석 모터의 고정자 권선의 고장을 판단하고, 고장이 발생한 고정자의 상을 정확히 판단하는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치는, 고정자에 감겨지는 3상 주권선과, 상기 3상 주권선에 대응하여 상기 고정자에 감겨지는 보조권선과, 상기 고정자 내에 수용되어 회전하는 회전자를 포함하는 영구자석 모터와, 상기 회전자의 회전과 상기 3상 주권선에 입력되는 입력전류에 따라 상기 보조권선에 유도되는 전압을 검출하는 전압 검출부와, 상기 보조권선의 전압을 이용하여 상기 3상 주권선의 고장을 판단하는 고장 판단부를 포함한다.
또한, 상기 보조권선은, 상기 3상 주권선 보다 권선수가 적고, 상기 3상 주권선 보다 내부저항이 더 큰 외부저항과 연결될 수 있다.
또한, 상기 보조권선은, 상기 3상 주권선 각각에 대하여 나란한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 고장 판단부는, 상기 보조권선의 역자계현상 또는 자기 포화 현상의 발생 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영구자석 모터의 권선 고장 판단 방법은, 영구자석의 고정자에 3상 주권선 및 상기 3상 주권선에 대응하여 보조권선을 추가하는 보조권선 추가 단계와, 상기 고정자의 내부에 수용되어 회전하는 회전자의 회전과 상기 3상 주권선에 입력되는 입력전류에 따라 상기 보조권선에 유도되는 전압을 검출하는 전압 검출 단계와, 상기 보조권선의 전압을 이용하여 상기 3상 주권선의 고장을 판단하는 고장 판단 단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법은 부가적인 센서 없이 영구자석 모터의 고정자 권선의 고장을 판단함으로써 시스템을 소형화할 수 있으며, 시스템 구축 비용을 절감할 수 있다. 또한, 고장이 발생한 고정자의 상을 정확히 판단함으로써 고장 초기에 신속하게 고장을 검출할 수 있어 모터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치의 구성도,
도 2는 도 1에 따른 영구자석 모터의 권선 고장 판단 방법의 흐름도,
도 3a는 도 1에 따른 3상 주권선 및 보조권선이 권선되는 영구자석의 고정자의 단면도,
도 3b는 도 3a에 따른 3상 주권선이 Y 결선으로 연결되는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 4a는 도 1에 따른 고장 판단부에서 판단하는 자기포화 현상을 설명하기 위한 예시도,
도 4b는 도 1에 따른 고장 판단부에서 판단하는 역자계 현상을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 영구자석 모터(110)의 권선 고장 판단 장치(100)는 영구자석 모터(110), 전압 검출부(120), 고장 판단부(130)를 포함한다. 영구자석 모터(110)는 구체적으로 교류 전원(111), 정류부(112), 인버터(113), 전압 유도부(114)을 포함한다. 교류 전원(111)으로부터 전원이 출력되면 정류부(112)에서는 교류 전원(111)을 정류하여 인버터(113)로 전달한다. 인버터(113)는 정류된 전원을 전압 유도부(114)으로 공급한다. 이러한, 영구자석 모터(110)에 포함되는 교류 전원(111), 정류부(112), 인버터(113)의 기능은 일반적인 모터에 사용되는 기술과 동일하다.
전압 유도부(114)는 고정자와 고정자 내부에 수용되어 회전하는 회전자로 구성된다. 고정자는 복수 개의 치(teeth)로 구성되며, 각 고정자 치에는 주권선(115)이 형성된다. 주권선(115)은 입력 전원을 공급받는 주요 권선으로써, 주권선(115)에 인버터(113)로부터 입력 전원이 공급되고, 회전자가 회전함에 따라 기전력이 발생하게 된다. 이 경우, 주권선(115)은 3상(A, B, C) Y 결선으로 연결될 수 있다. 본 발명에서 주권선(115)은 3상 주권선(115)과 같은 의미로 사용된다.
고정자에 형성되는 권선에는 3상 주권선(115) 외에 보조권선(116)을 포함한다. 보조권선(116)은 3상 주권선(115)에 대한 단락 등의 고장을 검출하기 위한 고장 검출 권선이다. 보조권선(116)에는 별도의 입력전류가 공급되지 아니한다. 보조권선(116)은 3상 주권선(115)이 형성된 고정자의 각 치에 형성되며, 3상 주권선(115)과는 독립적으로 형성된다. 예를 들어, 9 개의 치가 형성된 고정자에 3상 주권선(115)이 권선된 경우, 9개의 보조권선(116)이 각 치에 권선된다. 이 경우, 보조권선(116)은 하나의 치 상에 주권선(115)과 나란한 방향으로 형성될 수 있다. 각 치당 형성될 수 있는 권선수에는 제한이 있으므로, 보조권선(116)은 3상 주권선(115) 보다 적은 권선수를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 보조권선(116)은 3상 주권선(115)의 내부저항보다 큰 저항값을 가지는 외부저항(R)과 연결될 수 있다. 3상 주권선(115)과 보조권선(116)은 같은 고정자에 형성되고 내부저항은 권선수에 비례하므로, 보조권선(116)의 내부저항이 3상 주권선(115)의 내부저항보다 상대적으로 작은 보조권선(116)에 더 많은 유도전류가 흐르게 된다. 보조권선(116)은 3상 주권선(115)보다 권선수가 적기 때문에 내부저항이 상대적으로 더 작을 수밖에 없기 때문에 보조권선(116)에 더 많은 유도전류가 흐르게 되어 영구자석 모터(110)의 효율을 감소시키게 된다. 따라서, 보조권선(116)에 3상 주권선(115)의 내부저항보다 더 큰 저항값을 가지는 외부저항을 연결하여 보조권선(116)에 흐르는 유도전류를 작게 할 수 있다.
전압 검출부(120)는 보조권선(116)에 유도되는 전압인 기전력(Ea, Eb, Ec)를 검출한다. 보조권선(116)은 3상 주권선(115)과는 연결되지 않은 상태로 형성되고, 전압 검출부(120)는 각 보조권선(116)에 대한 유도 전압을 검출한다. 예를 들어, 도 1에서 전압 유도부(114)의 고정자에 3개의 보조권선(116)이 형성되고, 전압 검출부(120)는 이들 3개의 보조권선(116) 각각의 유도 전압의 크기와 증감 양상에 대한 정보를 획득한다. 전압 검출부(120)는 각 보조권선(116)으로부터 검출된 유도전압 정보를 고장 판단부(130)로 출력한다.
고장 판단부(130)는 전압 검출부(120)로부터 보조권선(116)의 유도 전압의 크기와 증감 양상에 대한 정보를 입력받고, 이를 정상 상태에서의 유도 전압의 크기와 증감 양상에 대한 기준값과 비교한다. 고장 판단부(130)는 각 보조권선(116)의 유도 전압에 대한 정보를 기준값과 비교하여 미리 설정된 오차 허용 범위내에 포함되는지 여부 등을 기준으로 3상 주권선(115)의 고장 여부를 판단한다. 이 경우, 고장 여부는 보조권선(116)의 전압에서 역자계현상 또는 자기 포화 현상의 발생 여부를 기준으로 판단할 수 있다. 이 경우, 고장 판단부(130)는 보조권선(116)의 유도 전압을 적분하여 자속을 계산하고, 계산된 자속을 이용하여 3상 주권선(115)의 고장 현상인 역자계현상과 자기 포화 현상을 판단할 수 있다. 고장 판단부(130)는 각 보조권선(116)에 대한 고장 여부를 판단하고, 고장이 발생하는 경우 영구자석 모터(110)의 인버터(113)를 제어함으로써 초기 고장에 신속하게 대응할 수 있다.
또한, 고장 판단부(130)는 3상 주권선(115) 중 각 상(phase) 또는 각 치에 감겨진 주권선(115)의 고장 여부를 판단할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 보조권선(116)은 3상 주권선(115)에 대응하여 형성되므로 어느 하나의 주권선(115)에 고장이 발생하면 해당 주권선(115)에 입력되는 전류가 차단되는 등의 현상이 발생되고, 그에 대응하여 보조권선(116)에 유도되는 전압이 정상 상태인 경우와 달리 나타나게 된다. 따라서, 조기에 주권선(115)의 고장 위치를 정확하게 파악함으로써 추가적인 모터의 고장을 방지할 수 있다.
또한, 고장 판단부(130)는 고장 상태 여부에 대한 정보를 외부의 디스플레이(도시하지 않음)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 9개의 치로 구성된 고정자 중 3번, 6번, 9번 치에 감겨있는 권선이 a 상이라고 하면, 6번 치에 역자계 현상이 검출되고 3번, 9번 치에서 치 포화 현상이 검출될 경우 6번 치에 감겨진 a 상 권선에서 고장이 발생했다고 판단하고, 영구자석 모터(110)의 인버터(113)를 제어함으로써 초기 고장에 신속하게 대응할 수 있다.
도 2는 도 1에 따른 영구자석 모터의 권선 고장 판단 방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 영구자석 모터(110)의 권선 고장 판단 방법에 포함되는 전압 유도부(114)의 고정자에는 3상 주권선(115)과 그에 대응하는 보조권선(116)이 추가된다. 보조권선(116)은 앞서 설명한 바와 같이 각 3상 주권선(115)에 나란한 방향으로 형성되며, 주권선(115)보다 적은 권선수를 가지며, 주권선(115)의 내부저항보다 큰 저항을 가지는 외부저항과 연결될 수 있다. 먼저, 전압 검출부(120)는 고정자의 내부에 수용되어 회전하는 회전자의 회전과 3상 주권선(115)에 입력되는 입력전류에 따라 보조권선(116)에 유도되는 전압을 검출한다(S210). 전압 검출부(120)는 각각의 보조권선(116)에 유도되는 유도 전압을 실시간으로 검출할 수 있다.
다음으로, 고장 판단부(130)는 전압 검출부(120)로부터 입력된 보조권선(116)의 전압을 이용하여 3상 주권선(115)의 고장을 판단한다(S220). 이 경우, 고장 판단부(130)는 보조권선(116)의 유도 전압을 적분하여 자속을 계산하고, 계산된 자속을 이용하여 3상 주권선(115)의 고장 현상인 역자계현상과 자기 포화 현상을 판단할 수 있다. 고장 판단부(130)는 3상 주권선(115)에 고장을 판단하면, 영구자석 모터(110)의 인버터(113)를 제어하여 영구자석 모터(110)의 동작을 제어함으로써 추가적인 권선의 고장을 예방할 수 있다.
도 3a는 도 1에 따른 3상 주권선 및 보조권선이 권선되는 영구자석의 고정자의 단면도이고, 도 3b는 도 3a에 따른 3상 주권선이 Y 결선으로 연결되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3a를 참조하면, 예를 들어 고정자는 9개의 치로 구성되며 각 치에는 3상 주권선(115)과 보조권선(116)이 형성될 수 있다. 이 경우, 각 치에 형성된 3상 주권선(115)은 Y 결선 형태로 연결되어 있으며, 보조권선(116)은 각 치에 별개로 형성된다. 또한, 각 상(phase)에 대응하는 주권선(115)은 복수 개의 치에 걸쳐 형성될 수 있다. 예를 들어, A1, A2, A3 치에 형성된 주권선(115)과 B1, B2, B3 치에 형성된 주권선(115) 및 C1, C2, C3 치에 형성된 주권선(115)은 서로 다른 상을 갖는다. 보조권선(116)은 3상 주권선(115)이 치에 권선되는 방향과 동일한 방향으로 권선된다. 또한, 각 치의 길이가 설계시에 제한적일 수 있으므로 보조권선(116)의 권선수는 주권선(115)보다 적은 수로 권선될 수 있다. 이 경우, 보조권선(116)의 코일 직경은 주권선(115)의 코일 직경 보다 작다.
도 3b를 참조하면, 도 3a의 고장자에 권선되는 주권선(115)이 Y 결선 형태로 연결되는 것을 알 수 있다. 각 상에 포함되는 주권선(115)들은 치의 개수에 따라 여러 개의 주권선(115)들로 구성될 수 있다. 또한, 각 주권선(115)에 보조권선(116)이 같은 방향으로 권선되어 있음을 알 수 있다. 이 경우, 앞서 설명한 바와 같이 보조권선(116) 간 또는 주권선(115)과 보조권선(116)과는 서로 연결되지 않고, 서로 분리되어 형성된다.
도 4a는 도 1에 따른 고장 판단부(130)에서 판단하는 자기포화 현상을 설명하기 위한 예시도이고, 도 4b는 도 1에 따른 고장 판단부(130)에서 판단하는 역자계 현상을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4a의 경우, 보조권선(116)에 유도되는 전압이 정상상태의 유도전압과 비교하여 유도 전압의 크기가 일치하지 않음을 알 수 있다. 이는 해당 보조권선(116)이 형성된 치에 권선된 주권선(115)에 고장 양상 중 자기포화 현상이 발생하였음을 나타낸다. 도 4b의 경우, 보조권선(116)에 유도되는 전압이 정상상태의 유도전압과 비교하여 유도전압의 증감 양상이 달라진 것을 알 수 있다. 이는 해당 보조권선(116)이 형성된 치에 권선된 주권선(115)에 고장 양상 중 역자계 현상이 발생하였음을 나타낸다. 이 경우, 고장 판단부(130)는 영구자석 모터(110)의 인버터(113)를 제어하고, 고장난 주권선(115)을 교체할 수 있다. 또한, 고장 판단부(130)는 보조권선(116)에 자기포화 현상이나 역자계 현상이 검출되는 경우에는, 외부의 디스플레이에 특정 치에 감겨진 권선의 고장 발생을 나타내거나 경고음을 발생할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법은 부가적인 센서 없이 영구자석 모터의 고정자 권선의 고장을 판단함으로써 시스템을 소형화할 수 있으며, 시스템 구축 비용을 절감할 수 있다. 또한, 고장이 발생한 고정자의 상을 정확히 판단함으로써 고장 초기에 신속하게 고장을 검출할 수 있어 모터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
100 : 권선 고장 판단 장치 110 : 영구자석 모터
111 : 교류 전원 112 : 정류부
113 : 인버터 114 : 전압 유도부
115 : 주권선 116 : 보조권선
120 : 전압 검출부 130 : 고장 판단부

Claims (8)

  1. 고정자에 감겨지는 3상 주권선과, 상기 3상 주권선에 대응하여 상기 고정자에 감겨지는 보조권선과, 상기 고정자 내에 수용되어 회전하는 회전자를 포함하는 영구자석 모터;
    상기 회전자의 회전과 상기 3상 주권선에 입력되는 입력전류에 따라 상기 보조권선에 유도되는 전압을 검출하는 전압 검출부; 및
    상기 보조권선의 전압을 이용하여 상기 3상 주권선의 고장을 판단하는 고장 판단부를 포함하는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보조권선은,
    상기 3상 주권선 보다 권선수가 적고, 상기 3상 주권선 보다 내부저항이 더 큰 외부저항과 연결되는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보조권선은,
    상기 3상 주권선 각각에 대하여 나란한 방향으로 형성되는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고장 판단부는,
    상기 보조권선의 역자계현상 또는 자기 포화 현상의 발생 여부를 판단하는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치.
  5. 고정자에 감겨지는 3상 주권선과, 상기 3상 주권선에 대응하여 상기 고정자에 감겨지는 보조권선과, 상기 고정자 내에 수용되어 회전하는 회전자를 포함하는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 방법에 있어서,
    상기 고정자의 내부에 수용되어 회전하는 회전자의 회전과 상기 3상 주권선에 입력되는 입력전류에 따라 상기 보조권선에 유도되는 전압을 검출하는 전압 검출 단계; 및
    상기 보조권선의 전압을 이용하여 상기 3상 주권선의 고장을 판단하는 고장 판단 단계를 포함하는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 보조권선은,
    상기 3상 주권선 보다 권선수가 적고, 상기 3상 주권선 보다 내부저항이 더 큰 외부저항과 연결되는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 보조권선은,
    상기 3상 주권선 각각에 대하여 나란한 방향으로 형성되는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 고장 판단 단계는,
    상기 보조권선의 역자계현상 또는 자기 포화 현상의 발생 여부를 판단하는 영구자석 모터의 권선 고장 판단 방법.
KR1020110079200A 2011-08-09 2011-08-09 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법 KR101348543B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110079200A KR101348543B1 (ko) 2011-08-09 2011-08-09 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110079200A KR101348543B1 (ko) 2011-08-09 2011-08-09 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130016973A true KR20130016973A (ko) 2013-02-19
KR101348543B1 KR101348543B1 (ko) 2014-01-15

Family

ID=47896215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110079200A KR101348543B1 (ko) 2011-08-09 2011-08-09 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101348543B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180008274A (ko) * 2016-07-15 2018-01-24 한온시스템 주식회사 전류 통과부에서 전류를 측정하기 위한 장치
KR20180032965A (ko) * 2016-09-23 2018-04-02 엘지전자 주식회사 모터 고장 검출 장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190072165A (ko) 2017-12-15 2019-06-25 주식회사 에이스이앤티 모터 고장 진단 시스템
KR102066744B1 (ko) 2019-07-09 2020-02-11 주식회사 그랜드 영상분석을 이용하여 모터펌프의 고장예방진단이 가능한 원격감시제어 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11346499A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Meidensha Corp ブラシレス同期発電設備の回転整流器の故障検出装置
KR100643691B1 (ko) * 2004-10-13 2006-11-10 삼성전자주식회사 모터의 오결선 검지방법
KR20070116766A (ko) * 2007-11-13 2007-12-11 김영준 단상 유도 전동기의 과부하 보호용 기동 계전기
KR100980811B1 (ko) 2010-01-04 2010-09-10 조규민 회전 계자형 동기 발전기의 회전부 이상 검출 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180008274A (ko) * 2016-07-15 2018-01-24 한온시스템 주식회사 전류 통과부에서 전류를 측정하기 위한 장치
KR20180032965A (ko) * 2016-09-23 2018-04-02 엘지전자 주식회사 모터 고장 검출 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101348543B1 (ko) 2014-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9983253B2 (en) Method and apparatus for identifying the winding short of bar wound electric machine at standstill condition
Gameiro et al. A new method for power converter fault diagnosis in SRM drives
US8593093B2 (en) Electric motor control apparatus
US10374532B2 (en) Apparatus, system and method of fault diagnosis for permanent magnet motor
KR101357827B1 (ko) 병렬 코일형 영구자석 모터의 고장 검출 방법 및 시스템
US8610452B2 (en) Apparatus and method for diagnosing permanent magnet demagnetization of permanent magnet synchronous motor, and apparatus for driving permanent magnet synchronous motor
US10042011B2 (en) Method to detect or monitor the demagnetization of a magnet
JP5065192B2 (ja) モータ制御装置及びモータの絶縁劣化検出方法
KR101357828B1 (ko) 직렬 코일형 영구자석 모터의 고장 검출 방법 및 시스템
Kim et al. Online fault-detecting scheme of an inverter-fed permanent magnet synchronous motor under stator winding shorted turn and inverter switch open
US20140097777A1 (en) Driving a rotating device based on a combination of speed detection by a sensor and sensor-less speed detection
WO2017122309A1 (ja) 電動機制御装置
KR101348543B1 (ko) 영구자석 모터의 권선 고장 판단 장치 및 그 방법
US10439388B2 (en) Electrical motor coil short detection and protection
JP2012093169A (ja) モータの絶縁劣化検出装置
CN111247736B (zh) 防止电机中的永磁体消磁的系统和方法
JP5175312B2 (ja) 永久磁石同期モータの永久磁石の減磁状態診断装置、診断方法、該診断方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体、そして永久磁石同期モータの駆動装置
JP6457589B2 (ja) 異常診断装置および異常診断方法
KR101878810B1 (ko) 모터의 고장 진단 방법
KR101665891B1 (ko) 모터 구동 트랜지스터 이상 감지 장치
KR102307713B1 (ko) Ｂｌｄｃ 전동기 동작 오류 검출 시스템 및 방법
KR101684190B1 (ko) 3상 모터 이상 감지 장치
KR102488028B1 (ko) 유도 전동기의 턴 쇼트 고장 진단 장치 및 그 방법
KR20120138969A (ko) 스위치드 릴럭턴스 모터 및 제어방법
KR20230050659A (ko) Ｂｌｄｃ 전동기의 역기전력을 이용한 모터 고장 탐지 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170112

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180222

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee