KR20180001052A - Method for compensating position of six-phase motor, compensating apparatus thereof and mild hybrid system having the same - Google Patents

Method for compensating position of six-phase motor, compensating apparatus thereof and mild hybrid system having the same Download PDF

Info

Publication number
KR20180001052A
KR20180001052A KR1020160079611A KR20160079611A KR20180001052A KR 20180001052 A KR20180001052 A KR 20180001052A KR 1020160079611 A KR1020160079611 A KR 1020160079611A KR 20160079611 A KR20160079611 A KR 20160079611A KR 20180001052 A KR20180001052 A KR 20180001052A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase
winding
current
rotor
measurement value
Prior art date
Application number
KR1020160079611A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102514425B1 (en
Inventor
박우성
Original Assignee
주식회사 만도
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 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020160079611A priority Critical patent/KR102514425B1/en
Publication of KR20180001052A publication Critical patent/KR20180001052A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102514425B1 publication Critical patent/KR102514425B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/09—Reducing noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Provided is a six-phase motor position compensation method. The six-phase motor position compensation method, provided to compensate for a position of a six-phase motor which comprises a first winding in which three phases of x, y, and z are formed and a second winding in which three phases of u, v, and w are formed, and has two neural points formed as the x phase and the u phase, the y phase and the v phase, and the z phase and the w phase are independently wired with a pair of three-phase windings having a predetermined first phase difference, comprises: a step of applying a current from a six-phase inverter to a six-phase motor; a step of obtaining a first initial angle measurement value of a rotor with respect to the first winding by applying a current to the first winding; a step of obtaining a second initial angle measurement value of the rotor with respect to the second winding by applying a current to the second winding; a step of obtaining an error by comparing a first phase difference with a second phase difference which is a difference between the first initial angle measurement value and the second initial angle measurement value; and a compensation step of applying a current converted by an error to the six-phase motor through the six-phase inverter when an error occurs.

Description

6상 전동기 위치 보상방법, 그 보상장치 및 이를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템{METHOD FOR COMPENSATING POSITION OF SIX-PHASE MOTOR, COMPENSATING APPARATUS THEREOF AND MILD HYBRID SYSTEM HAVING THE SAME}Technical Field [0001] The present invention relates to a six-phase motor position compensation method, a compensation device thereof, and a mild hybrid system including the compensating device,

본 발명은 6상 전동기 위치 보상방법, 그 보상장치 및 이를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a six-phase motor position compensation method, a compensation device thereof, and a mild hybrid system including the same.

일반적으로 넓은 의미의 하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료(가솔린 등 화석연료)를 연소시켜 회전력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 회전력을 얻는 전기모터에 의해 구동하는 차량을 의미하며, 이를 통상 하이브리드 전기 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV)이라 부르고 있다.Generally, a hybrid vehicle in a broad sense means to drive a vehicle by efficiently combining two or more kinds of power sources. In most cases, an engine that obtains a rotational force by burning fuel (fossil fuel such as gasoline) And is generally called a hybrid electric vehicle (HEV).

한편, 차량에는 엔진을 구동시키는 스타터 모터와 엔진의 회전력을 이용하여 전기를 발전시키는 알터네이터(Alternator)가 구비된다. 이때, 스타터 모터는 차량의 시동 시 운전자의 조작에 의해 이그니션 스위치가 배터리의 전원에 연결되고 이를 통해 스타트 모터에 전원이 공급되어 발생한 구동력이 엔진을 회전시켜 시동이 걸리게 된다.On the other hand, a vehicle is provided with a starter motor for driving the engine and an alternator for generating electric power using the rotational force of the engine. At this time, the ignition switch is connected to the power source of the battery by the operation of the driver at the start of the vehicle, and the power generated by the start motor is supplied to the starter motor to start the engine by rotating the engine.

이에 비해 알터네이터는, 엔진의 구동부에 연결되어 엔진의 구동력을 통해 자기장이 형성된 상태에서 회전자가 회전되어 교류전력이 발생하고, 이를 정류장치 등을 이용하여 배터리를 충전하게 된다.In contrast to this, the alternator is connected to the driving part of the engine, and the rotor is rotated in the state where the magnetic field is formed through the driving force of the engine, so that AC power is generated and the battery is charged using the rectifying device or the like.

이러한 스타터 모터와 알터네이터는 모두 스테이터와 로터의 구조로 구성되어 있어 그 구조가 매우 유사하고, 힘을 가하느냐 전원을 인가하느냐에 따라 발전기로 동작하게 할 수도 있고 모터로 동작하게 할 수도 있다. Both the starter motor and the alternator are structured by a stator and a rotor, and their structures are very similar. The starter motor and the alternator can operate as a generator or a motor depending on whether a power is applied or a power is applied.

최근에는, 하나의 구조로 스타터 모터와 알터네이터의 역할을 수행할 수 있는 벨트 구동형 시동 발전기(Belt Driven Starter Generator, BSG) 구조에 대한 연구가 활발하다.Recently, researches on the structure of a belt-driven starter generator (BSG) capable of acting as a starter motor and an alternator in a single structure are actively conducted.

종래의 다상 전동기는 회전자의 위치 오차로 인해서 토크 리플 및 소음이 증가하고, 안정성에 대해서도 문제점이 있었다. In conventional multiphase electric motors, torque ripple and noise are increased due to the position error of the rotor, and there is also a problem about stability.

본 발명의 일 실시예는 토크 리플 및 소음이 증가하는 것을 방지하고, 안정성이 있도록 하기 위해 회전자의 위치 오차를 측정하여 보상할 수 있는 6상 전동기 위치 보상 방법, 그 보상장치 및 이를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is a 6-phase motor position compensation method capable of measuring and compensating for a position error of a rotor in order to prevent increase of torque ripple and noise and to ensure stability, a compensation device therefor, and a mild Hybrid system.

본 발명의 일 측면에 따르면 x, y, z의 3상이 형성되는 제1 권선 및 u, v, w의 3상이 형성되는 제2 권선을 포함하되, 상기 x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상은 각각 제1 위상차가 있는 한 쌍의 3상 권선이 서로 독립적으로 결선되어 두 개의 중성점이 형성된 6상 전동기 위치 보상 방법으로서, 6상 인버터에서 상기 6상 전동기에 전류를 인가하는 단계; 상기 제1 권선에 전류를 인가하여 상기 제1 권선에 대한 회전자의 제1 초기각 측정값을 구하는 단계; 상기 제2 권선에 전류를 인가하여 상기 제2 권선에 대한 회전자의 제2 초기각 측정값을 구하는 단계; 상기 제1 위상차와 상기 제1 초기각 측정값과 제2 초기각 측정값의 차이인 제2 위상차를 비교하여 오차를 구하는 단계 및 상기 오차가 발생한 경우 상기 6상 인버터를 통해 상기 6상 전동기에 오차만큼 변환된 전류를 인가하는 보상 단계를 포함하는 6상 전동기 위치 보상 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising a first winding formed of three phases of x, y, z and a second winding formed of three phases of u, v, w, And the z-phase and the w-phase are respectively connected to each other by a pair of three-phase windings having a first phase difference so that two neutral points are formed. In the 6-phase inverter, current is applied to the 6- step; Applying a current to the first winding to obtain a first initial angle measurement value of the rotor for the first winding; Applying a current to the second winding to obtain a second initial angle measurement value of the rotor for the second winding; Calculating an error by comparing the first phase difference with a second phase difference that is a difference between the first initial angle measurement value and the second initial angle measurement value, and calculating an error by the 6-phase motor through the 6-phase inverter And a compensation step of applying a current as much as the magnitude of the current to the motor.

이때, 상기 제1 초기각 측정값을 구하는 단계에서는 상기 제1 권선에만 전류를 인가하고, 상기 제2 초기각 측정값을 구하는 단계에서는 상기 제2 권선에만 전류를 인가할 수 있다. At this time, in the step of obtaining the first initial angular measurement value, current is applied only to the first winding, and in the step of obtaining the second initial angular measurement value, current can be applied only to the second winding.

이때, 상기 제1 초기각 측정값 및 상기 제2 초기각 측정값을 구하는 단계는 측정 알고리즘을 통해 구하되, 상기 측정 알고리즘은 회전자의 회전각을 0.1° 단위(0.1°++)로 초기각 재설정하여 고정자 전류가 0 A인 상태(I'd = 0 A, I'q = 0 A)에서 상기 고정자의 전압이 제로(V'd = 0)인 시점의 회전자의 위치에 따른 회전각을 초기각으로 재설정하여 회전자의 초기각 측정값을 구할 수 있다. In this case, the step of obtaining the first initial angular measurement value and the second initial angular measurement value is obtained through a measurement algorithm, wherein the measurement algorithm calculates a rotation angle of the rotor by 0.1 degree unit (0.1 deg. ++) The rotation angle according to the position of the rotor at the time when the voltage of the stator is zero (V'd = 0) at the state where the stator current is 0 A (I'd = 0 A, I'q = 0 A) The initial angular measurement of the rotor can be obtained by resetting to the initial angle.

이때, 상기 보상 단계에서 상기 오차는 상기 제2 위상차에서 제1 위상차를 뺀 값일 수 있다. In this case, in the compensating step, the error may be a value obtained by subtracting the first phase difference from the second phase difference.

이때, 상기 보상 단계에서 상기 오차(α)만큼 상기 제1 권선 및 상기 제2 권선 중 어느 하나에 흐르는 전류를 변환시킬 수 있다. At this time, in the compensation step, the current flowing in any one of the first winding and the second winding can be changed by the error?.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 x, y, z의 3상이 형성되는 제1 권선 및 u, v, w의 3상이 형성되는 제2 권선을 포함하고, 상기 x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상은 각각 미리 설정된 제1 위상차가 있는 한 쌍의 3상 권선이 서로 독립적으로 결선되어 두 개의 중성점이 형성된 6상 전동기의 회전자의 초기 위치에 대한 오차를 보상하기 위해 상기 6상 전동기에 전류를 인가하는 6상 인버터; 상기 제1 권선에 전류를 인가하여 상기 제1 권선에 대한 회전자의 제1 초기각 측정값 및 제2 권선에 전류를 인가하여 상기 제2 권선에 대한 회전자의 제2 초기각 측정값을 측정하는 측정부; 상기 제1 위상차와 상기 제1 초기각 측정값과 제2 초기각 측정값의 차이인 제2 위상차를 비교하여 오차를 구하는 제어부 및 상기 오차가 발생한 경우 상기 6상 인버터를 통해 상기 6상 전동기에 오차만큼 변환된 전류를 인가하여 상기 오차를 보상하는 보상부를 포함하는 6상 전동기 위치 보상장치를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a transformer comprising a first winding formed of three phases of x, y, z and a second winding formed of three phases of u, v, w, Phase, z-phase, and w-phase are respectively connected to each other by a pair of three-phase windings having a predetermined first phase difference, so as to compensate for errors in the initial positions of the rotors of the six- A 6-phase inverter for applying a current to the phase motor; Applying a current to the first winding to apply a current to the first initial angular measurement value and the second winding of the rotor for the first winding to measure a second initial angle measurement of the rotor for the second winding ; And a second phase difference that is a difference between the first phase difference, the first initial angle measurement value, and the second initial angle measurement value to obtain an error, and an error is generated in the 6-phase electric motor through the 6-phase inverter when the error occurs, And a compensation unit for compensating for the error by applying a current as much as the current to the 6-phase electric motor.

이때, 상기 측정부는 상기 제1 초기각 측정값 및 상기 제2 초기각 측정값을 측정 알고리즘을 통해 구하되, 상기 측정 알고리즘은 회전자의 회전각을 0.1° 단위(0.1°++)로 초기각 재설정하여 고정자 전류가 0 A인 상태(I'd = 0 A, I'q = 0 A)에서 상기 고정자의 전압이 제로(V'd = 0)인 시점의 회전자의 위치에 따른 회전각을 초기각으로 재설정하여 회전자의 초기각 측정값을 구할 수 있다. In this case, the measuring unit obtains the first initial angular measurement value and the second initial angular measurement value through a measurement algorithm, wherein the rotation angle of the rotor is in a unit of 0.1 DEG (0.1 DEG ++) The rotation angle according to the position of the rotor at the time when the voltage of the stator is zero (V'd = 0) at the state where the stator current is 0 A (I'd = 0 A, I'q = 0 A) The initial angular measurement of the rotor can be obtained by resetting to the initial angle.

이때, 상기 검출부에서 상기 오차는 상기 제2 위상차에서 제1 위상차를 뺀 값일 수 있다. In this case, the error in the detection unit may be a value obtained by subtracting the first phase difference from the second phase difference.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 상기 6상 전동기 보상 장치를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a mild hybrid system including the six-phase motor compensator.

본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법, 그 보상장치 및 마일드 하이브리드 시스템은 회전자의 위치 오차를 측정하여 보상함으로써 토크 리플 및 소음의 증가를 방지할 수 있고, 진동 특성이 우수할 수 있다.The six-phase motor position compensation method, the compensation device, and the mild hybrid system according to an embodiment of the present invention can prevent torque ripple and noise from being increased by measuring and compensating for the position error of the rotor, .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법에 의해 보상하는 보상장치를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법에 의해 보상하는 보상장치를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법에서 6상 전동기의 제1 권선에 대한 회전자의 위치를 측정하는 측정 알고리즘을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법에서 6상 전동기의 제2 권선에 대한 회전자의 위치를 측정하는 측정 알고리즘을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법에서 6상 전동기의 각 상의 좌표를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법에서 6상 전동기의 전류 파형을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법에서 6상 전동기의 회전자의 위치를 측정한 값의 각 상의 좌표를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상장치의 6상 전동기의 회전자의 위치 오차를 보상한 전류 파형을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위상 보상방법을 도시한 순서도이다.1 is a schematic view showing a mild hybrid system including a compensation device for compensating by a six-phase motor position compensation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a compensation apparatus for compensating by a six-phase motor position compensation method according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a measurement algorithm for measuring a position of a rotor with respect to a first winding of a six-phase motor in a method of compensating a position of a six-phase motor according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a measurement algorithm for measuring a position of a rotor with respect to a second winding of a six-phase motor according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the coordinates of each phase of the six-phase motor in the method of compensating the position of the six-phase motor according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a current waveform of a six-phase motor in the six-phase motor position compensation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing coordinates of each phase of a value obtained by measuring a position of a rotor of a six-phase motor in the method of compensating the position of the six-phase motor according to the embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a current waveform in which a position error of a rotor of a 6-phase motor of a 6-phase electric motor position compensator according to an embodiment of the present invention is compensated.
9 is a flowchart illustrating a method of compensating a phase of a six-phase motor according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, where a section such as a layer, a film, an area, a plate, or the like is referred to as being "on" another section, it includes not only the case where it is "directly on" another part but also the case where there is another part in between. On the contrary, where a section such as a layer, a film, an area, a plate, etc. is referred to as being "under" another section, this includes not only the case where the section is "directly underneath"

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 제어장치를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템을 도시한 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 제어장치를 도시한 개략도이다. 1 is a schematic view showing a mild hybrid system including a six-phase motor control apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic diagram showing a six-phase motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상장치(3)를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템(1)은 상위 제어부(hybrid control unit, HCU(9)), 6상 전동기 위치 보상장치(3), 컨버터(13), 엔진(5), 12 V 배터리(17), 48 V 배터리(15) 및 전장부하(19)를 포함한다.1, a mild hybrid system 1 including a 6-phase electric motor position compensator 3 according to an embodiment of the present invention includes a hybrid control unit (HCU 9), a 6-phase electric motor position A compensation device 3, a converter 13, an engine 5, a 12 V battery 17, a 48 V battery 15 and an electric field load 19.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 벨트 구동형 시동 발전기(Belt Driven Starter Generator, BSG)는 마일드 하이브리드 시스템(1)으로서 6상 전동기(7)와 엔진(5)이 벨트를 통해 연결된다. Meanwhile, in an embodiment of the present invention, a belt-driven starter generator (BSG) is a mild hybrid system 1, in which a six-phase electric motor 7 and an engine 5 are connected via a belt.

본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기(7)를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템(1)은 차량 주행시에는 6상 인버터(11)를 통해 배터리 직류(DC) 전력이 6상 교류전력으로 변환되어 6상 전동기(7)로 구동력을 제공한다. In the mild hybrid system 1 including the six-phase electric motor 7 according to the embodiment of the present invention, the battery direct current (DC) power is converted into six-phase alternating current power through the six- And provides a driving force to the phase electric motor (7).

이와 달리 감속시에는 6상 교류전력을 6상 인버터(11)가 받아 직류전력으로 변환하여 48 V 배터리(15)를 충전하고, 직류-직류 컨버터(DC-DC converter, 13)를 통해 12 V 배터리(17)를 충전하여 전장부하(19)에서 사용되는 전압에 맞게 전기를 공급할 수 있다.In contrast, when decelerating, the 6-phase AC power is converted to DC power by the 6-phase inverter 11 to charge the 48-V battery 15, and a 12-V battery 12 is supplied via the DC- (17) to supply electric power in accordance with the voltage used in the electric field load (19).

한편, 본 발명의 일 실시예에서 상위제어부(9)는 각 하위 제어부(미도시)들의 구동, 하이브리드 운전모드 설정 및 차량 전반의 제어를 담당하는 최상위 제어부다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the high-level control unit 9 is a highest-level control unit that is responsible for driving each sub-control unit (not shown), setting the hybrid operation mode, and controlling the entire vehicle.

이때, 각 하위 제어부들은 상위제어부(9)를 중심으로 고속 CAN 통신라인으로 연결되어, 상호 간에 정보를 주고받을 수 있으며 상위 제어부는 벨트 구동형 시동 발전기에 필요 전력 또는 토크 지령을 생성할 수 있다.At this time, each of the lower control units is connected to the high-speed CAN communication line around the upper control unit 9 so that information can be exchanged with each other, and the upper control unit can generate the necessary power or torque command to the belt drive type starting generator.

도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상장치(3)는 차량 주행 상태에 따라 연료 소비율을 향상시키기 위하여 엔진(5)에서 발생하는 토크를 보조하고, 감속 시에는 발전을 할 수 있는 6상 전동기(7), 6상 인버터(11), 측정부(20), 검출부(30), 저장부(40) 및 제어부(50)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the 6-phase electric motor position compensator 3 according to the embodiment of the present invention assists the torque generated in the engine 5 to improve the fuel consumption rate according to the vehicle running state, Phase inverter 11, a measurement unit 20, a detection unit 30, a storage unit 40, and a control unit 50. The six-phase motor 7, the six-phase inverter 7,

도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 6상 인버터(11)는 x, y, z, u, v, w 상을 포함할 수 있다. 이때 6상 인버터(11)는 컨버터(13)로부터 공급되는 직류전력을 교류전력으로 변환하여 6상 전동기(7)로 공급할 수 있다.Referring to FIG. 2, in an embodiment of the present invention, the 6-phase inverter 11 may include x, y, z, u, v, w phases. At this time, the 6-phase inverter 11 can convert the DC power supplied from the converter 13 to AC power and supply it to the 6-phase motor 7. [

또한, 본 발명의 일 실시예에서 6상 인버터(11)는 6상 전동기(7)에 의해 발전된 교류전력을 직류전력으로 변환하여 컨버터(13)로 공급할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the 6-phase inverter 11 can convert AC power generated by the 6-phase electric motor 7 into DC power and supply the AC power to the converter 13.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 컨버터(13)가 전원 공급 장치로부터 공급받은 교류 전원을 직류전원으로 변환하여 6상 인버터(11)에 전달하면, 6상 인버터가 컨버터로부터 직류 전원을 공급받아 제어부(50)로부터 오는 스위칭 동작 신호에 따라 스위칭한다. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, when the converter 13 converts the AC power supplied from the power supply unit to DC power and transmits the DC power to the 6-phase inverter 11, the 6-phase inverter supplies the DC power from the converter, (50) according to the switching operation signal.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 6상 전동기(7)는 전원이 인가되면 회전자(미도시)가 회전하게 되고 회전자의 회전에 따라 회전력을 제공한다. 이때 6상 전동기(7)는 계자 권선형 모터로서 회전자의 전류 제어를 통해 회전자의 자속을 조절할 수 있다. In the meantime, in the embodiment of the present invention, the 6-phase electric motor 7 rotates the rotor (not shown) when power is applied, and provides the rotational force according to the rotation of the rotor. In this case, the 6-phase electric motor 7 is a field winding type motor, and the magnetic flux of the rotor can be controlled by controlling the current of the rotor.

또한 본 발명의 일 실시예에서 6상 전동기(7)는 x, y, z, u, v, w상 코일을 구비하는 6상 교류동기 전동기일 수 있다. 한편, 6상 전동기(7)는 x, y, z 상과 연결된 제1 중성점(NP1)과 u, v, w 상과 연결된 제2 중성점(NP2)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 중성점(NP1) 및 제2 중성점(NP2)은 서로 독립적으로 분리될 수 있다.Also, in the embodiment of the present invention, the six-phase electric motor 7 may be a six-phase AC synchronous motor having x, y, z, u, v, w phase coils. The six-phase motor 7 may include a first neutral point NP1 connected to the x, y and z phases and a second neutral point NP2 connected to the u, v and w phases. At this time, the first neutral point (NP1) and the second neutral point (NP2) can be separated independently from each other.

이때 6상 전동기(7)는 x, y, z 상인 3상이 형성된 제1 권선(미도시) 및 u, v, w 상인 3상이 형성된 제2 권선(미도시)을 포함할 수 있다. 제1 권선 및 제2 권선은 세 갈래로 나누어진 권선이 결선된 구조일 수 있으며 각 갈래의 권선은 x, y, z 상 및 u, v, w 상을 형성할 수 있다. 이때의 상은 전류 또는 전압의 위상일 수 있다.In this case, the six-phase motor 7 may include a first winding (not shown) having three phases of x, y, and z and a second winding (not shown) having three phases of u, v and w. The first and second windings may be of a structure in which three-divided windings are connected, and each of the forks may form x, y, z phases and u, v, w phases. The phase may be the phase of the current or voltage.

도 2를 참고하면 본 발명의 일 실시예에서 측정부(20)는 위치 센서일 수 있고, 6상 전동기(7)의 구동에 따른 회전자의 절대 또는 상대위치를 검출할 수 있다. 이때 위치 센서는 레졸버를 이용할 수 있다.Referring to FIG. 2, the measuring unit 20 may be a position sensor in the embodiment of the present invention, and may detect the absolute or relative position of the rotor when the six-phase motor 7 is driven. At this time, the position sensor can use the resolver.

본 발명의 일 실시예에서 저장부(40)는 데이터를 저장하기 위한 것으로서, 위치 센서를 통해 검출된 회전자의 초기각과 회전각이 포함된 위치 정보와 6상 전동기(7)의 구동에 따라 검출된 전압값 및 전류값을 저장할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the storage unit 40 is for storing data. The storage unit 40 stores position information including the initial angle and the rotation angle of the rotor detected through the position sensor, The stored voltage value and current value.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 측정부(20)는 고정자에 발생된 역기전력을 상쇄시키기 위해 고정자의 전류가 제로 상태(Id=0, Iq=0)에서 고정자의 전압(Vd)이 제로 상태가 되도록 회전자의 회전각을 재설정할 수 있다. In the embodiment of the present invention, in order to cancel the counter electromotive force generated in the stator, the measuring unit 20 measures the voltage Vd of the stator in the zero state (Id = 0, Iq = 0) So that the rotation angle of the rotor can be reset.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 6상 전동기(7)에 회전자 전류가 인가됨에 따라 회전자가 회전하여 자속이 형성되고, 형성된 자속에 의해 고정자에 역기전력(Vd)이 발생할 수 있다. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, as the rotor current is applied to the six-phase motor 7, the rotor rotates to form the magnetic flux, and the counter electromotive force Vd may be generated in the stator by the formed magnetic flux.

이때, 본 발명의 일 실시예에서 측정부(20)는 고정자의 전압(Vd)이 제로 상태가 되는 회전자의 회전각을 초기각으로 재설정하여 제1 초기각 측정값(θ1) 및 제2 초기각 측정값(θ2)을 구하여 저장부(40)에 저장하고 저장부에 저장된 값을 통해 검출부(30)가 회전자의 초기 위치인 초기각에 대한 오차를 검출한다.At this time, in the embodiment of the present invention, the measuring unit 20 resets the rotation angle of the rotor in which the voltage (Vd) of the stator becomes zero to the initial angle, and outputs the first initial angular measurement value? 1 and the second initial 2 is obtained and stored in the storage unit 40 and the detection unit 30 detects an error with respect to the initial angle which is the initial position of the rotor through the value stored in the storage unit.

본 발명의 일 실시예에서 저장부(40)는 데이터를 저장하기 위한 것으로서, 위치 센서를 통해 검출된 회전자의 초기각과 회전각이 포함된 위치 정보와 6상 전동기(7)의 구동에 따라 검출된 전압값 및 전류값을 저장할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the storage unit 40 is for storing data. The storage unit 40 stores position information including the initial angle and the rotation angle of the rotor detected through the position sensor, The stored voltage value and current value.

본 발명의 일 실시예에서 제어부(50)는 회전자의 초기각 오차(α)가 발생한 경우에 6상 인버터(11)를 통해 6상 전동기(7)에 오차를 보상시키기 위한 회전자 전류를 인가시켜 초기각의 오차를 보상할 수 있다.In the embodiment of the present invention, when the initial angle error? Of the rotor is generated, the controller 50 applies a rotor current for compensating the error to the 6-phase electric motor 7 through the 6-phase inverter 11 So that the error of the initial angle can be compensated.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상장치에서 6상 전동기의 제1 권선에 대한 회전자의 위치를 측정하는 측정 알고리즘을 나타낸 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상장치에서 6상 전동기의 제2 권선에 대한 회전자의 위치를 측정하는 측정 알고리즘을 나타낸 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a measurement algorithm for measuring a position of a rotor with respect to a first winding of a six-phase electric motor in a six-phase electric motor position compensator according to an embodiment of the present invention. 4 is a flowchart illustrating a measurement algorithm for measuring a position of a rotor with respect to a second winding of a six-phase motor in a six-phase motor position compensator according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 제1 권선에 대한 제1 초기각을 측정하기 위한 측정 알고리즘에서 6상 전동기(7)의 제1 권선에 대한 초기각 측정 시에는 제2 권선에 대한 전류는 열린 상태일 수 있다. Referring to FIG. 3, in the measurement algorithm for measuring the first initial angle for the first winding in the embodiment of the present invention, at the initial angle measurement for the first winding of the six-phase motor 7, The current for the current may be open.

이때, 본 발명의 일 실시예에서 6상 전동기(7)의 제1 권선에 대한 초기각 측정은 회전자의 초기각 측정이 완료되지 않은 경우 측정부(20)를 통해 회전각을 0.1° 단위(0.1°++)로 초기각 재설정을 실행할 수 있다. At this time, in the embodiment of the present invention, the initial angular measurement of the first winding of the six-phase electric motor 7 is performed when the initial angle measurement of the rotor is not completed, 0.1 < RTI ID = 0.0 > ++). ≪ / RTI >

이때, 본 발명의 일 실시예에서 측정부(20)는 6상 전동기(7)의 고정자 전류가 0 A인 상태(Id = 0 A, Iq = 0 A)에서 고정자의 전압(Vd)이 제로(Vd = 0)가 되는 경우 고정자의 전압이 제로(Vd = 0)인 시점의 회전자의 위치에 따라 회전각을 제1 권선에 대한 제1 초기각으로 재설정하고, 이 제1 초기각 재설정 값은 제1 초기각 측정값(θ1)으로서 저장부에 저장할 수 있다.In this case, in the embodiment of the present invention, the measuring unit 20 measures the voltage Vd of the stator at zero (Id = 0 A, Iq = 0 A) where the stator current of the 6-phase motor 7 is 0 A (Vd = 0), the rotation angle is reset to the first initial angle for the first winding according to the position of the rotor at the time when the voltage of the stator is zero (Vd = 0), and the first initial angle- Can be stored in the storage unit as the first initial angular measurement value? 1.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 제2 권선에 대한 제2 초기각을 측정하기 위한 측정 알고리즘에서 6상 전동기(7)의 제2 권선에 대한 초기각 측정 시에는 제1 권선에 대한 전류는 열린 상태일 수 있다. Referring to FIG. 4, in the measurement algorithm for measuring the second initial angle for the second winding in the embodiment of the present invention, at the initial angle measurement for the second winding of the six-phase motor 7, The current for the current may be open.

이때, 본 발명의 일 실시예에서 6상 전동기(7)의 제2 권선에 대한 초기각 측정은 회전자의 초기각 측정이 완료되지 않은 경우 측정부(20)를 통해 회전각을 0.1° 단위(0.1°++)로 초기각 재설정을 실행할 수 있다. At this time, in the embodiment of the present invention, the initial angular measurement of the second winding of the 6-phase electric motor 7 is performed in the case where the initial angular measurement of the rotor is not completed, 0.1 < RTI ID = 0.0 > ++). ≪ / RTI >

이때, 본 발명의 일 실시예에서 측정부(20)는 6상 전동기(7)의 고정자 전류가 0 A인 상태(I'd = 0 A, I'q = 0 A)에서 고정자의 전압(V'd)이 제로(V'd = 0)가 되는 경우 고정자의 전압이 제로(V'd = 0)인 시점의 회전자의 위치에 따라 회전각을 제2 권선에 대한 제2 초기각으로 재설정하고, 이 제2 초기각 재설정 값은 제2 초기각 측정값(θ2)으로서 저장부(40)에 저장할 수 있다.In this case, in the embodiment of the present invention, the measuring unit 20 measures the voltage V (V) of the stator at a stator current of 0 A (I'd = 0 A, I'q = 0 A) (V'd = 0), the rotation angle is reset to the second initial angle for the second winding in accordance with the position of the rotor at the time when the voltage of the stator is zero (V'd = 0) And the second initial angle reset value may be stored in the storage unit 40 as the second initial angle measurement value? 2.

이때 검출부(30)에서는 미리 설정된 x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상의 제1 위상차(PD1)와 측정된 제1 초기각 측정값 및 제2 초기각 측정값의 차이인 제2 위상차(PD2)를 통해서 6상 전동기(7)의 회전자의 위치 오차 값인 α를 구할 수 있다.At this time, in the detection unit 30, the first phase difference (PD 1 ) of the x phase and the u phase, the y phase and the v phase, the z phase and the w phase, a second phase difference can be calculated once the position error of the electronic value α of the six-phase electric motor (7) through (PD 2).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상장치의 6상 전동기의 각 상의 좌표를 나타낸 그래프이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상장치의 6상 전동기의 전류 파형을 도시한 그래프이다.5 is a graph showing coordinates of respective phases of a six-phase motor of a six-phase motor position compensator according to an embodiment of the present invention. 6 is a graph showing a current waveform of a six-phase motor of a six-phase motor position compensator according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 제1 권선이 형성하는 x, y, z 상 각각은 전압의 위상차(PD0)가 120도이고, 제2 권선이 형성하는 u, v, w상 각각은 전압의 위상차(PD0)가 120도일 수 있다. 또한, x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상 각각은 동일한 고정자에 감기나 독립적으로 결선되어 다른 위상을 가질 수 있고 이를 미리 설정할 수 있다. 5, each of the phases x, y and z formed by the first winding has a phase difference (PD 0 ) of 120 degrees, and each of the phases u, v and w formed by the second winding has a phase difference PD 0 ) may be 120 degrees. In addition, the x-phase and the u-phase, the y-phase and the v-phase, and the z-phase and the w-phase, respectively, can be connected to the same stator either independently or in different phases.

이때, 본 발명의 일 실시예에서 x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상 각각은 전압의 위상차(PD1)가 30도일 수 있으나, 이는 6상 전동기의 설계 값으로 변경될 수 있다. In this case, in an embodiment of the present invention, the phase difference (PD 1 ) of the voltage between the x-phase and the u-phase, the y-phase and the v-phase, and the z-phase and the w-phase may be 30 °, .

즉, 본 발명의 일 실시예에서 전류 센서의 xyz 축, uvw 축의 전류는 30도 위상차를 갖는 사인형태일 수 있다.That is, in one embodiment of the present invention, the currents in the xyz axis and the uvw axis of the current sensor may be sinusoidal with a phase difference of 30 degrees.

도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 6상 전동기(7)는 30도 비대칭 구조를 갖는 전류 파형을 나타낸다.Referring to FIG. 6, in one embodiment of the present invention, the six-phase electric motor 7 shows a current waveform having a 30-degree asymmetric structure.

이때 본 발명의 일 실시예에서 Ix, Iy, Iz, Iu, Iv 및 Iz는 하기 식과 같다.Ix, Iy, Iz, Iu, Iv, and Iz in the embodiment of the present invention are expressed by the following equations.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

이때, Im은 6상 전동기(7)의 순시 전류이고, ωs는 주파수이고, t는 시간일 수 있다.At this time, Im is the instantaneous current of the six-phase electric motor 7,? S is the frequency, and t is the time.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상장치의 6상 전동기의 회전자의 위치를 측정한 값의 각 상의 좌표를 나타낸 그래프이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상장치의 6상 전동기의 회전자의 위치 오차를 보상한 전류 파형을 도시한 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing coordinates of each phase of a value obtained by measuring a position of a rotor of a six-phase motor of a six-phase motor position compensator according to an embodiment of the present invention. 8 is a graph showing a current waveform in which a position error of a rotor of a 6-phase motor of a 6-phase electric motor position compensator according to an embodiment of the present invention is compensated.

도 7을 참고하면, 제1 권선이 형성하는 x, y, z 상 각각은 전압의 위상차가 120도이고, 제2 권선이 형성하는 u, v, w상 각각의 전압의 위상차는 120도이고, x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상의 전압의 위상차는 각각 30도 + α 일 수 있다. 7, the phase difference of the voltage of each of the x, y and z phases formed by the first winding is 120 degrees, the phase difference of the voltages of u, v and w formed by the second winding is 120 degrees, The phase difference between the x-phase and the u-phase, the y-phase and the v-phase, and the voltage between the z-phase and the w-phase can be 30 ° + α, respectively.

이때 검출부(30)에서는 미리 설정된 x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상의 전압의 위상차인 30도와 측정된 전압의 위상차인 30도 + α를 통해서 6상 전동기(7)의 회전자의 위치 오차 값인 α를 구할 수 있다.At this time, in the detection unit 30, the phases of the phases of the x-phase and u-phase, y-phase and v-phase, z-phase and w-phase and 30- A position error value of the rotor can be obtained.

즉, 본 발명의 일 실시예에서 xyz 축 전류 및 uvw 축의 전류는 측정 알고리즘을 통해서 구할 수 있다. 이때 xyz 축 전류 및 uvw 축의 전류는 30도 위상차를 갖고, α 만큼의 오차를 구할 수 있다.That is, in one embodiment of the present invention, the xyz axis current and the current of the uvw axis can be obtained through a measurement algorithm. At this time, the xyz axis current and the current of the uvw axis have a phase difference of 30 degrees, and an error by? Can be obtained.

도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 6상 전동기(7)는 오차가 없을 때 30도 비대칭 구조를 갖는 전류 파형을 나타낸다.Referring to FIG. 6, in the embodiment of the present invention, the six-phase electric motor 7 shows a current waveform having a 30-degree asymmetric structure when there is no error.

도 8을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 Ix, Iy, Iz, Iu, Iv 및 Iz는 하기 식과 같이 Iu, Iv 및 Iw는 오차(α)만큼 보상하기 위해서 전류를 변환시킬 수 있다.Referring to FIG. 8, Ix, Iy, Iz, Iu, Iv, and Iz in an embodiment of the present invention can convert currents to compensate for Iu, Iv, and Iw by an error?

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

이때, Im은 6상 전동기(7)의 순시 전류이고, ωs는 주파수이고, t는 시간일 수 있다.At this time, Im is the instantaneous current of the six-phase electric motor 7,? S is the frequency, and t is the time.

본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상 방법 및 그 장치는 6상 전동기의 특성을 이용하여 전동기의 잘못 설정된 초기 각을 자동으로 보정하게 됨으로써 조립 및 설계 공차에 대한 보상이 가능해지게 된다.The 6-phase motor position compensation method and apparatus according to an embodiment of the present invention compensates for assembly and design tolerances by automatically correcting an erroneously set initial angle of a motor using characteristics of a 6-phase motor.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법을 도시한 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method of compensating a position of a six-phase motor according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상 방법은 x, y, z의 3상이 형성되는 제1 권선 및 u, v, w의 3상이 형성되는 제2 권선을 포함하는 한 쌍의 3상 권선이 서로 독립적으로 결선되어 두 개의 중성점인 제1 중성점 및 제2 중성점이 형성된 6상 전동기(7)의 위치 보상 방법일 수 있다. Referring to FIG. 9, a sixth-phase motor position compensation method according to another embodiment of the present invention includes a first winding in which three phases of x, y, and z are formed and a second winding in which three phases of u, v, Phase windings can be independently connected to each other to form a first neutral point and a second neutral point which are two neutral points.

본 발명의 다른 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상 방법은 6상 인버터에서 상기 6상 전동기에 전류를 인가하는 단계(S10), 제1 권선에 전류를 인가하여 상기 6상 전동기의 회전자의 제1 위치를 측정하는 단계(S20), 제2 권선에 전류를 인가하여 상기 6상 전동기의 회전자의 제2 위치 측정하는 단계(S30), 상기 제1 위상차와 상기 회전자의 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 대한 제2 위상차를 비교하는 단계(S40) 및 상기 비교하여 오차가 발생한 경우 상기 6상 인버터를 통해 상기 6상 전동기에 오차만큼 변환된 전류를 인가하는 보상 단계(S50)를 포함한다.A method of compensating a position of a six-phase electric motor according to another embodiment of the present invention includes the steps of applying a current to a six-phase motor in a six-phase inverter (S10), applying a current to the first coil, (S30) of measuring a second position of the rotor of the 6-phase electric motor by applying a current to the second winding, measuring the first position and the second position of the rotor, (S40) of comparing a second phase difference with respect to the second position and a compensation step (S50) of applying a current converted by the error to the 6-phase electric motor through the 6-phase inverter when the comparison error occurs do.

이때 본 발명의 일 실시예에서 6상 전동기(7)는 x, y, z의 3상이 형성되는 제1 권선 및 u, v, w의 3상이 형성되는 제2 권선을 포함하는 한 쌍의 3상 권선이 서로 독립적으로 결선되어 두 개의 중성점이 형성될 수 있다.In this case, in the embodiment of the present invention, the six-phase electric motor 7 includes a pair of three phases including a first winding having three phases of x, y, and z and a second winding having three phases of u, v, The windings can be connected independently of each other and two neutral points can be formed.

이때 x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상은 각각 미리 설정된 제1 위상차(PD1)가 있을 수 있다. 이는 6상 전동기의 설계 값으로 변경될 수 있다. In this case, the x phase and u phase, the y phase and the v phase, and the z phase and the w phase may have a predetermined first phase difference PD 1 , respectively. This can be changed to the design value of the 6-phase motor.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 6상 인버터에서 상기 6상 전동기에 전류를 인가하는 단계(S10)에서는 6상 전동기(7)의 제1 권선 및 제2 권선에 전류를 인가하여 6상 전동기를 구동시킨다.Meanwhile, in the step of applying the current to the 6-phase motor in the 6-phase inverter according to an embodiment of the present invention, current is applied to the first and second windings of the 6-phase motor 7, .

본 발명의 일 실시예에서 제1 권선에 전류를 인가하여 제1 권선에 대한 회전자의 제1 초기각 측정값을 구하는 단계(S20) 및 상기 제2 권선에 전류를 인가하여 상기 제2 권선에 대한 회전자의 제2 초기각 측정값을 구하는 단계(S30)에서는 측정 알고리즘을 통해 구할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a current is applied to a first winding to obtain a first initial angle measurement value of a rotor for the first winding (S20), and a current is applied to the second winding In step S30, a second initial angular measurement value of the rotor is obtained through a measurement algorithm.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 제1 초기각 측정값을 구하는 단계(S20)에서는 제1 권선에만 전류를 인가하고, 제2 권선의 전류는 열린 상태일 수 있고, 제2 초기각 측정값을 구하는 단계(S30)에서는 제2 권선에만 전류를 인가하고 제1 권선의 전류는 열린 상태일 수 있다.Also, in an embodiment of the present invention, in the step S20 of obtaining the first initial angular measurement value, a current may be applied to only the first winding, a current of the second winding may be in an open state, and the second initial angular measurement value may be In step S30, the current may be applied only to the second winding and the current of the first winding may be in an open state.

이때, 측정 알고리즘은 회전자의 회전각을 0.1° 단위(0.1°++)로 초기각 재설정하여 고정자 전류가 0 A인 상태(I'd = 0 A, I'q = 0 A)에서 상기 고정자의 전압이 제로(V'd = 0)인 시점의 회전자의 위치에 따른 회전각을 초기각으로 재설정하여 회전자의 제1 및 제2 초기각 측정값을 구할 수 있다.At this time, the measurement algorithm is initialized by resetting the rotation angle of the rotor in the unit of 0.1 DEG (0.1 DEG ++), so that the stator current is 0 A (I'd = 0 A, I'q = 0 A) The first and second initial angular measurement values of the rotor can be obtained by resetting the rotation angle according to the position of the rotor at the time when the voltage of the rotor is zero (V'd = 0) to the initial angle.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 제1 위상차와 상기 제1 초기각 측정값과 제2 초기각 측정값의 차이인 제2 위상차를 비교하여 오차를 구하는 단계(S40)에서는 제1 초기각 측정값(θ1)과 제2 초기각 측정값(θ2)의 차이인 제2 위상차(PD2)에서 x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상은 각각 미리 설정된 제1 위상차(PD1)를 빼면 오차(α)를 구한다.In an embodiment of the present invention, in step S40, an error is calculated by comparing a first phase difference, a second phase difference that is a difference between the first initial angle measurement value and a second initial angle measurement value, (θ1) and the second initial angle measurement value (θ2) the x in the second phase difference (PD 2) the difference between the u-phase, y-phase and v-phase, and z-phase and w phase, each first predetermined phase difference (PD 1 ) Is subtracted to obtain an error (?).

한편, 오차가 발생한 경우 상기 6상 인버터를 통해 상기 6상 전동기에 오차만큼 천이된 전류를 인가하는 보상 단계(S50)에서는 오차(α)만큼 제1 권선 및 제2 권선 중 어느 하나에 흐르는 전류를 변환시켜 위상차(α)를 보상할 수 있다. 이때 오차(α)는 제1 위상차 및 제2 위상차의 차이일 수 있다. In the compensation step (S50) of applying a current shifted by an error to the 6-phase electric motor through the 6-phase inverter when an error occurs, a current flowing in any one of the first and second windings by an error So that the phase difference? Can be compensated. In this case, the error? May be the difference between the first phase difference and the second phase difference.

본 발명의 일 실시예에 따른 6상 전동기 위치 보상방법, 그 보상장치 및 마일드 하이브리드 시스템은 회전자의 위치 오차를 측정하여 보상함으로써 토크 리플 및 소음의 증가를 방지할 수 있고, 진동 특성이 우수할 수 있다.The six-phase motor position compensation method, the compensation device, and the mild hybrid system according to an embodiment of the present invention can prevent torque ripple and noise from being increased by measuring and compensating for the position error of the rotor, .

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 : 48 V 마일드 하이브리드 시스템 3 : 6상 전동기 위치 보상장치
5 : 엔진 7 : 6상 전동기
9 : 상위제어부 11: 6상 인버터
13 : 컨버터 15 : 48 V 배터리
17 : 12 V 배터리 19 : 전장부하
20 : 측정부 30 : 검출부
40 : 저장부 50 : 제어부1: 48 V mild hybrid system 3: 6-phase motor position compensation device
5: Engine 7: Six-phase motor
9: High-level controller 11: 6-phase inverter
13: Converter 15: 48 V battery
17: 12 V battery 19: electric field load
20: measuring section 30: detecting section
40: storage unit 50: control unit

Claims (9)

x, y, z의 3상이 형성되는 제1 권선 및 u, v, w의 3상이 형성되는 제2 권선을 포함하되, 상기 x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상은 각각 미리 설정된 제1 위상차가 있는 한 쌍의 3상 권선이 서로 독립적으로 결선되어 두 개의 중성점이 형성된 6상 전동기의 회전자의 초기 위치에 대한 오차를 보상하기 위한 6상 전동기 위치 보상 방법으로서,
6상 인버터에서 상기 6상 전동기에 전류를 인가하는 단계;
상기 제1 권선에 전류를 인가하여 상기 제1 권선에 대한 회전자의 제1 초기각 측정값을 구하는 단계;
상기 제2 권선에 전류를 인가하여 상기 제2 권선에 대한 회전자의 제2 초기각 측정값을 구하는 단계;
상기 제1 위상차와 상기 제1 초기각 측정값과 제2 초기각 측정값의 차이인 제2 위상차를 비교하여 오차를 구하는 단계 및
상기 오차가 발생한 경우 상기 6상 인버터를 통해 상기 6상 전동기에 오차만큼 변환된 전류를 인가하여 상기 오차를 보상하는 단계를 포함하는 6상 전동기 위치 보상 방법.a first winding in which three phases of x, y and z are formed and a second winding in which three phases of u, v and w are formed, wherein the x-phase and u-phase, the y-phase and the v-phase, and the z- A six-phase motor position compensation method for compensating an error of an initial position of a rotor of a six-phase motor in which a pair of three-phase windings having a predetermined first phase difference are connected independently of each other and two neutral points are formed,
Applying a current to the six-phase motor in a six-phase inverter;
Applying a current to the first winding to obtain a first initial angle measurement value of the rotor for the first winding;
Applying a current to the second winding to obtain a second initial angle measurement value of the rotor for the second winding;
Obtaining an error by comparing the first phase difference and a second phase difference that is a difference between the first initial angle measurement value and the second initial angle measurement value;
And compensating the error by applying a current converted by the error to the 6-phase electric motor through the 6-phase inverter when the error occurs. 제1 항에 있어서,
상기 제1 초기각 측정값을 구하는 단계에서는 상기 제1 권선에만 전류를 인가하고, 상기 제2 초기각 측정값을 구하는 단계에서는 상기 제2 권선에만 전류를 인가하는 6상 전동기 위치 보상 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of obtaining the first initial angle measurement value applies a current only to the first winding and the step of obtaining the second initial angle measurement value applies current only to the second winding. 제2 항에 있어서,
상기 제1 초기각 측정값 및 상기 제2 초기각 측정값을 구하는 단계는 측정 알고리즘을 통해 구하되, 상기 측정 알고리즘은 회전자의 회전각을 0.1° 단위(0.1°++)로 초기각 재설정하여 고정자 전류가 0 A인 상태(I'd = 0 A, I'q = 0 A)에서 상기 고정자의 전압이 제로(V'd = 0)인 시점의 회전자의 위치에 따른 회전각을 초기각으로 재설정하여 회전자의 초기각 측정값을 구하는 6상 전동기 위치 보상 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the step of obtaining the first initial angular measurement value and the second initial angular measurement value is obtained through a measurement algorithm, wherein the measurement algorithm initializes the rotational angle of the rotor in 0.1 DEG increments (0.1 DEG ++) The rotational angle of the rotor at the time when the voltage of the stator is zero (V'd = 0) at the stator current 0 A (I'd = 0 A, I'q = 0 A) To obtain the initial angle measurement value of the rotor. 제1 항에 있어서,
상기 오차를 구하는 단계에서 상기 오차는 상기 제2 위상차에서 제1 위상차를 뺀 값인 6상 전동기 위치 보상 방법.The method according to claim 1,
Wherein the error is a value obtained by subtracting the first phase difference from the second phase difference in the step of obtaining the error. 제4 항에 있어서,
상기 보상 단계에서 상기 오차(α)만큼 상기 제1 권선 및 상기 제2 권선 중 어느 하나에 흐르는 전류를 변환시키는 6상 전동기 보상 방법.5. The method of claim 4,
And the current flowing in any one of the first winding and the second winding is converted by the error (?) In the compensation step. x, y, z의 3상이 형성되는 제1 권선 및 u, v, w의 3상이 형성되는 제2 권선을 포함하고, 상기 x 상과 u 상, y 상과 v 상 및 z 상과 w 상은 각각 미리 설정된 제1 위상차가 있는 한 쌍의 3상 권선이 서로 독립적으로 결선되어 두 개의 중성점이 형성된 6상 전동기의 회전자의 초기 위치에 대한 오차를 보상하기 위한 6상 전동기 위치 보상 장치로서,
상기 6상 전동기에 전류를 인가하는 6상 인버터;
상기 제1 권선에 전류를 인가하여 상기 제1 권선에 대한 회전자의 제1 초기각 측정값 및 제2 권선에 전류를 인가하여 상기 제2 권선에 대한 회전자의 제2 초기각 측정값을 측정하는 측정부;
상기 제1 위상차와 상기 제1 초기각 측정값과 제2 초기각 측정값의 차이인 제2 위상차를 비교하여 오차를 구하는 검출부 및
상기 오차가 발생한 경우 상기 6상 인버터를 통해 상기 6상 전동기에 오차만큼 변환된 전류를 인가하여 상기 오차를 보상하는 제어부를 포함하는 6상 전동기 위치 보상장치.a first winding in which three phases of x, y and z are formed and a second winding in which three phases of u, v and w are formed, wherein the x-phase and the u-phase, the y-phase, the v-phase and the z- A six-phase electric motor position compensator for compensating an error of an initial position of a rotor of a six-phase electric motor in which a pair of three-phase windings having a predetermined first phase difference are connected to each other independently to form two neutral points,
A six-phase inverter for applying a current to the six-phase motor;
Applying a current to the first winding to apply a current to the first initial angular measurement value and the second winding of the rotor for the first winding to measure a second initial angle measurement value of the rotor for the second winding ;
A second phase difference which is a difference between the first phase difference and the first initial angle measurement value and the second initial angle measurement value to obtain an error;
And a controller for compensating for the error by applying a current converted by the error to the six-phase motor through the six-phase inverter when the error occurs. 제6 항에 있어서,
상기 측정부는 상기 제1 초기각 측정값 및 상기 제2 초기각 측정값을 측정 알고리즘을 통해 구하되, 상기 측정 알고리즘은 회전자의 회전각을 0.1° 단위(0.1°++)로 초기각 재설정하여 고정자 전류가 0 A인 상태(I'd = 0 A, I'q = 0 A)에서 상기 고정자의 전압이 제로(V'd = 0)인 시점의 회전자의 위치에 따른 회전각을 초기각으로 재설정하여 회전자의 초기각 측정값을 구하는 6상 전동기 위치 보상장치.The method according to claim 6,
The measuring unit obtains the first initial angular measurement value and the second initial angular measurement value through a measurement algorithm, wherein the measurement algorithm initializes the rotation angle of the rotor in 0.1 degree increments (0.1 degrees ++) The rotational angle of the rotor at the time when the voltage of the stator is zero (V'd = 0) at the stator current 0 A (I'd = 0 A, I'q = 0 A) To obtain an initial angle measurement value of the rotor. 제7 항에 있어서,
상기 검출부에서 상기 오차는 상기 제2 위상차에서 제1 위상차를 뺀 값인 6상 전동기 위치 보상장치.8. The method of claim 7,
Wherein the error in the detector is a value obtained by subtracting the first phase difference from the second phase difference. 제6 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 따른 6상 전동기 위치 보상장치를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템.
A mild hybrid system comprising a six-phase motor position compensation device according to any one of claims 6 to 8.
KR1020160079611A 2016-06-24 2016-06-24 Method for compensating position of six-phase motor, compensating apparatus thereof and mild hybrid system having the same KR102514425B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160079611A KR102514425B1 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Method for compensating position of six-phase motor, compensating apparatus thereof and mild hybrid system having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160079611A KR102514425B1 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Method for compensating position of six-phase motor, compensating apparatus thereof and mild hybrid system having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180001052A true KR20180001052A (en) 2018-01-04
KR102514425B1 KR102514425B1 (en) 2023-03-27

Family

ID=60998100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160079611A KR102514425B1 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Method for compensating position of six-phase motor, compensating apparatus thereof and mild hybrid system having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102514425B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112924722A (en) * 2019-12-05 2021-06-08 中车时代电动汽车股份有限公司 Method for determining initial position and wiring mode of motor rotor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07111795A (en) * 1993-10-07 1995-04-25 Nippondenso Co Ltd Controlling equipment for brushless dc motor
JPH09224400A (en) * 1996-02-19 1997-08-26 Fuji Electric Co Ltd Driving gear for induction motor
JP2002272175A (en) 2001-03-08 2002-09-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd Initial phase detection system and method of motor, and controller thereof
JP2004129359A (en) * 2002-10-01 2004-04-22 Honda Motor Co Ltd Controller of permanent magnet type rotating machine
JP2012182866A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Fujitsu Semiconductor Ltd Motor control device, program for manufacturing motor control device, and method of manufacturing motor control device
KR20130031089A (en) * 2011-09-20 2013-03-28 삼성전기주식회사 Speed control apparatus for the switched reluctance motor
JP2016004316A (en) * 2014-06-13 2016-01-12 ファナック株式会社 Motor control device for controlling motor
KR101763063B1 (en) * 2016-02-19 2017-07-28 주식회사 만도 Field coil type motor initial angle compensation apparatus and method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07111795A (en) * 1993-10-07 1995-04-25 Nippondenso Co Ltd Controlling equipment for brushless dc motor
JPH09224400A (en) * 1996-02-19 1997-08-26 Fuji Electric Co Ltd Driving gear for induction motor
JP2002272175A (en) 2001-03-08 2002-09-20 Sumitomo Heavy Ind Ltd Initial phase detection system and method of motor, and controller thereof
JP2004129359A (en) * 2002-10-01 2004-04-22 Honda Motor Co Ltd Controller of permanent magnet type rotating machine
JP2012182866A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Fujitsu Semiconductor Ltd Motor control device, program for manufacturing motor control device, and method of manufacturing motor control device
KR20130031089A (en) * 2011-09-20 2013-03-28 삼성전기주식회사 Speed control apparatus for the switched reluctance motor
JP2016004316A (en) * 2014-06-13 2016-01-12 ファナック株式会社 Motor control device for controlling motor
KR101763063B1 (en) * 2016-02-19 2017-07-28 주식회사 만도 Field coil type motor initial angle compensation apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112924722A (en) * 2019-12-05 2021-06-08 中车时代电动汽车股份有限公司 Method for determining initial position and wiring mode of motor rotor

Also Published As

Publication number Publication date
KR102514425B1 (en) 2023-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9419553B2 (en) Apparatus for controlling rotary machine
JP4022630B2 (en) Power conversion control device, power conversion control method, and program for power conversion control
US9479106B2 (en) Apparatus for controlling rotary machine
JP4998836B2 (en) Control device for multi-phase rotating machine and electric power steering device using the same
US9825579B2 (en) Temperature estimating apparatus for synchronous motor
CN107980202B (en) Drive system and inverter device
US20190229665A1 (en) Control apparatus for alternating-current rotary electric machine
JP5803559B2 (en) Rotating electrical machine control device
US9088193B2 (en) Motor exciting device and motor exciting method and motor control device and motor control method
KR20080071055A (en) Control apparatus for rotary machine and method for measuring electrical constant of ac rotary machine using the control apparatus
JP5867494B2 (en) Motor abnormality detection device
US20170302201A1 (en) Control apparatus of rotary electric machine
JPWO2018038111A1 (en) Inverter control device and drive system
JP6536473B2 (en) Control device of rotating electric machine
JP2010239790A (en) Rotary electric machine controller
JP3958274B2 (en) Discharge control device, discharge control method and program thereof
JP7361924B2 (en) Motor control device, motor control method
JP2006304441A (en) Synchronous motor control device
JP5618854B2 (en) Synchronous motor drive system
JP5506534B2 (en) Motor drive mechanism and motor control device
KR102514425B1 (en) Method for compensating position of six-phase motor, compensating apparatus thereof and mild hybrid system having the same
JP5194608B2 (en) Rotating electrical machine control device
JP6926977B2 (en) Motor control device
KR101904374B1 (en) Motor driving apparatus and electric vehicle including the same
KR20180013112A (en) Method for controlling multi-phase motor, controlling apparatus thereof and mild hybrid system having the same

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