KR20220133617A - 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 와인더용 전동기의 인버터를 제어하는 장치로서, PID 지령 및 PID 피드백 신호의 오차값을 출력하는 비교기와, 오차값에 대한 PID 제어를 수행하여 제1 토크 지령을 출력하는 PID 제어기와, PID 제어기로부터 제1 토크 지령을 입력 받아 제1 토크 지령을 하한 및 상한 범위 내로 제한하는 토크 제한부와, 토크 제한부로부터 제1 토크 지령을 입력 받아 제1 토크 지령까지 토크를 점진적으로 증가시키는 램프부를 포함하는 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치를 제공한다.

Description

와인더용 전동기의 인버터 제어 장치{DEVICE FOR CONTROLLING INVERTER OF MOTOR FOR WINDER}
본 발명은 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치에 관한 것이다.
제지, 필름, 섬유 및 철강 산업과 같이 연속적인 제품을 생산하는 라인에서는 복수의 전동기가 동시에 각각의 롤러들을 구동하면서 소재를 와인딩(winding)하는 작업을 하게 된다.
이때, 인버터는 전동기의 회전 속도와 토크를 제어하여 라인의 선속도(Line Speed)가 일정하게 유지되도록 함과 동시에 소재에 걸리는 장력이 일정하게 유지되도록 각 롤러를 구동 제어하게 된다.
각 롤러 간의 속도 편차에 의해 과도한 장력이 발생하면, 소재가 파단(破斷)될 수 있으며, 너무 낮은 장력이 발생하면 사행(蛇行)의 원인이 될 수 있다.
따라서, 연속 공정 시스템에서 마이크로컴퓨터나 PLC(Programmable Logic Controller)와 같은 상위 제어기는 선속도 지령에 따라 소재의 직경 계산과 전동기의 지령 토크를 계산하여 인버터에 지령하면, 인버터는 지령 토크에 따라 전동기를 구동 제어하게 되는 수동적인 작업을 하게 된다.
산업계에서 사용되는 인버터는 상용 전원으로부터 공급된 전력을 입력 받아 자체적으로 전압과 주파수를 가변하여 전동기에 공급함으로써 전동기 속도를 고효율로 이용하게 제어하는 일련의 장치로 정의된다.
이러한 인버터는, 펄스폭 변조(pulse width modulation, PWM) 출력 따라 전동기에 입력되는 전압과 주파수를 가변할 수 있다.
도 1은 일반적인 인버터의 회로도이다.
도 1을 참조하면, 인버터(10)는 3상의 교류 전원을 인가 받아, 정류부(11)가 이를 정류하고, 평활부(12)는 정류부(11)가 정류한 직류 전압을 평활하여 저장한다. 그리고, 인버터부(13)는 평활부(12)인 직류 링크 커패시터에 저장된 직류 전압을 PWM 제어 신호에 따라 소정 전압 및 주파수를 가지는 교류 전압을 출력하여, 이를 전동기에 제공한다.
종래의 와인딩 시스템은 상위 제어기가 인버터로 토크 지령을 출력하여 전동기를 제어한다. 즉, 전동기의 토크 제어를 위해서는 PLC와 같은 상위 제어기가 필요하며 현장에서 하위 단계의 인버터를 다른 제품으로 교체하고자 할 경우 상위 제어기의 기존 프로그래밍을 수정해야만 대응이 가능한 문제점이 있다.
또한, 상위 제어기가 없는 환경이나 상위 제어기를 수정하고 있는 중 동작을 원할 경우 전동기의 토크 제어를 수행할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은, 상위 제어기가 없는 환경이나 상위 제어기를 수정하고 있는 중 동작을 원할 경우, 상위 제어기의 프로그램을 수정하지 않고도 인버터 자체에서 토크 제어를 수행할 수 있는 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 와인더용 전동기의 인버터를 제어하는 장치로서, PID 지령 및 PID 피드백 신호의 오차값을 출력하는 비교기와, 오차값에 대한 PID 제어를 수행하여 제1 토크 지령을 출력하는 PID 제어기와, PID 제어기로부터 제1 토크 지령을 입력 받아 제1 토크 지령을 하한 및 상한 범위 내로 제한하는 토크 제한부와, 토크 제한부로부터 제1 토크 지령을 입력 받아 제1 토크 지령까지 토크를 점진적으로 증가시키는 램프부를 포함하는 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치는, 제1 토크 지령 및 상위 제어기로부터 입력 받은 제2 토크 지령을 토크 제한부에 선택적으로 입력하는 절체 스위치를 더 포함할 수 있다.
여기서, 토크 제한부는, 상위 제어기로부터 제2 토크 지령을 입력 받으면 제2 토크 지령을 하한 및 상한 토크 범위 내로 제한할 수 있다.
또한, 램프부는 제2 토크 지령을 입력 받아 제2 토크 지령까지 토크를 점진적으로 증가시킬 수 있다.
또한, PID 제어기는, 오차값을 PID 제어하여 PID 출력값을 생성하는 제어부와, PID 출력값을 설정 범위 내에서 스케일링하는 스케일링부와, PID 출력값이 반전된 경우 PID 출력값을 반전시키는 반전부와, PID 출력값을 하한 및 상한 범위 내로 제한하는 제한부를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부는, PID 제어 주기를 조절하여 적분기의 응답 민감도를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치는, 전동기의 a상, b상 및 c상 전류를 동기 좌표계 d축 및 q축 전류로 변환하는 제1 좌표 변환부와, 제1 토크 지령과 동기 좌표계 d축 및 q축 전류를 이용하여 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령을 생성하는 전류 제어부와, 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령을 정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령으로 변환하는 제2 좌표 변환부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 인버터는, 정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령을 이용하여 전동기에 a상, b상 및 c상 전류를 출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치는, 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령과 전동기의 정지 좌표계 d축 및 q축 전류를 입력 받아 전동기의 회전각 및 회전 속도를 추정하는 추정기를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 좌표 변환부는 전동기의 회전각을 이용하여 전동기의 a상, b상 및 c상 전류를 동기 좌표계 d축 및 q축 전류로 변환할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상위 제어기의 제어 없이 인버터에서 직접 전동기의 토크 지령을 산출하여 전동기를 제어함으로써 상위 제어기에 대한 의존도를 탈피할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상위 제어기가 없는 환경이나 상위 제어기를 수정하고 있는 중 동작을 원할 경우, 상위 제어기의 프로그램을 수정하지 않고도 인버터 자체에서 토크 제어를 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상위 제어기 또는 인버터 자체에서 전동기의 회전속도와 토크를 제어하여 라인의 선속도(Line Speed)가 일정하게 유지되도록 함과 동시에 소재에 걸리는 장력이 일정하게 유지되도록 각 롤러를 구동 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 토크 지령을 스텝(step) 형태로 인가하지 않고, 토크를 설정된 시간 동안 램프(ramp) 형태로 점진적으로 증가시켜 토크 지령에 도달시키기 때문에 전동기의 부드러운 기동 성능을 확보할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 인버터의 회로도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 와인딩 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 따른 PID 제어기의 세부 구성도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 와인딩 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 와인딩 시스템은 와인딩 재료를 풀어주는 언와인더부(Unwinder Unit)와, 언와인더부에서 풀어주는 와인딩 재료를 롤에 감는 와인더부(Winder Unit)로 구성된다.
언와인더부는, 인버터(110)와, 인버터(110)의 제어에 따라 구동되는 전동기(120)와, 전동기(120)의 구동에 따라 회전하면서 와인딩 재료를 풀어 공급하는 언와인더(131)를 포함할 수 있다.
와인더부는, 인버터(110)와, 인버터(110)의 제어에 따라 구동되는 전동기(120)와, 전동기의 구동에 따라 회전하면서 와인딩 재료를 감는 와인더(132)를 포함할 수 있다.
도 3은 종래의 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치의 구성도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 종래의 인버터 제어 장치는 토크 제한부(30), 제1 좌표 변환부(50), 전류 제어부(40), 제2 좌표 변환부(60) 및 추정기(70)를 포함하여 구성될 수 있다.
토크 제한부(30)는 상위 제어기로부터 토크 지령(Trq)을 입력 받아 상기 토크 지령(Trq)을 하한 및 상한 범위 내로 제한한다. 즉, 토크 제한부(30)는 토크 지령(Trq)이 상한값을 초과하는 경우 상한값으로 제한하고, 토크 지령(Trq)이 하한값 미만인 경우 하한값으로 제한할 수 있다.
제1 좌표 변환부(50)는 전동기(20)의 a상, b상 및 c상 전류(Iabcs)를 동기 좌표계 d축 및 q축 전류(Idqs e)로 변환하고, 이를 전류 제어부(40)로 출력할 수 있다.
전류 제어부(40)는 토크 제한부(30)로부터 입력 받은 토크 지령(Trq)과 제1 좌표 변환부(50)로부터 입력 받은 동기 좌표계 d축 및 q축 전류(Idqs e)를 이용하여 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs e *)을 생성할 수 있다.
제2 좌표 변환부(60)는 전류 제어부(40)가 생성한 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs e *)을 정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs s *)으로 변환하여 인버터(10)로 출력할 수 있다.
인버터(10)는 제2 좌표 변환부(60)로부터 입력 받은 정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs s *)을 이용하여 전동기(20)에 a상, b상 및 c상 전류(iabcs)를 전동기(20)로 출력하여 전동기(20)를 구동할 수 있다.
추정기(70)는 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs e *)과 전동기(20)의 정지 좌표계 d축 및 q축 전류(idqs s)를 입력 받아 전동기(20)의 회전각(
Figure pat00001
)및 회전 속도(
Figure pat00002
)를 추정할 수 있다.
여기서, 제1 좌표 변환부(50)는 전동기(20)의 회전각(
Figure pat00003
)을 이용하여 전동기(20)의 a상, b상 및 c상 전류(Iabcs)를 동기 좌표계 d축 및 q축 전류(Idqs e)로 변환할 수 있다.
또한, 제2 좌표 변환부(60)는 전동기(20)의 회전각(
Figure pat00004
)을 이용하여 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs e *)을 정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs s *)으로 변환할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치의 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예 따른 PID 제어기의 세부 구성도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치는 비교기(175), PID 제어기(180), 토크 제한부(130), 램프(RAMP)부(135)를 포함하여 구성될 수 있다.
비교기(175)는 외부로부터 입력되는 PID 지령과 인버터(110)로부터 입력되는 실제 PID 피드백 신호(PID Fbk)를 비교하고 그 비교에 따른 오차값을 PID 제어기(180)로 출력한다.
PID 제어기(180)는 비교기(175)로부터 오차값을 입력 받아 상기 오차값을 보상하기 위해 오차값에 대한 PID 제어를 수행하여 제1 토크 지령(Trq1)을 출력한다.
여기서, PID 제어는 피드백 제어의 일종으로 비례(P; Proportional), 적분(I; Integral) 및 미분(D; Derivative) 동작을 적절히 조절하여 전동기(120)를 제어하는 것을 의미한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치는, 상위 제어기의 제어 없이 인버터(110)에서 직접 전동기(120)의 토크 지령을 산출하여 전동기(120)를 제어함으로써 상위 제어기에 대한 의존도를 탈피할 수 있다.
토크 제한부(130)는 토크를 안정적으로 제어하기 위해 PID 제어기(180)로부터 제1 토크 지령(Trq1)을 입력 받아 상기 제1 토크 지령(Trq1)을 하한 및 상한 범위 내로 제한한다. 즉, 토크 제한부(130)는 제1 토크 지령(Trq1)이 상한값을 초과하는 경우 상한값으로 제한하고, 제1 토크 지령(Trq1)이 하한값 미만인 경우 하한값으로 제한할 수 있다.
램프부(135)는 토크 제한부(130)로부터 제1 토크 지령(Trq1)을 입력 받아 제1 토크 지령(Trq1)까지 토크를 점진적으로 증가시킬 수 있다.
구체적으로, 램프부(135)는 제1 토크 지령(Trq1)을 스텝(step) 형태로 인가하지 않고, 토크를 설정된 시간 동안 램프(ramp) 형태로 점진적으로 증가시켜 제1 토크 지령(Trq1)에 도달시키기 때문에 전동기(120)의 부드러운 기동 성능을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치는, 기존과 같이 상위 제어기로부터 토크 지령을 입력 받아 전동기(120)를 제어할 수도 있다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치는, 절체 스위치(190)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 절체 스위치(190)는 상위 제어기 및 PID 제어기(180)를 토크 제한부(130)에 선택적으로 연결할 수 있다.
즉, 절체 스위치(190)는, PID 제어기(180)로부터 출력된 제1 토크 지령(Trq1)을 토크 제한부(130)에 입력하거나, 상위 제어기로부터 출력된 제2 토크 지령(Trq2)을 토크 제한부(130)에 입력할 수 있다.
이 때, 사용자는 상위 제어기에 의한 제1 토크 제어 모드 및 인버터(110)의 토크 피드백에 의한 제2 토크 제어 모드 중 어느 하나를 선택하여 절체 스위치(190)를 동작시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치는, 제2 토크 제어 모드를 선택함으로써, 상위 제어기가 없는 환경이나 상위 제어기를 수정하고 있는 중 동작을 원할 경우, 상위 제어기의 프로그램을 수정하지 않고도 인버터(110) 자체에서 토크 제어를 수행할 수 있는 장점이 있다.
한편, 절체 스위치(190)를 통해 상위 제어기로부터 출력된 제2 토크 지령(Trq2)이 토크 제한부(130)에 입력되면, 토크 제한부(130)는 제2 토크 지령(Trq2)을 하한 및 상한 토크 범위 내로 제한하고, 램프부(135)는 제2 토크 지령(Trq2)을 입력 받아 제2 토크 지령(Trq2)까지 토크를 점진적으로 증가시킬 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, PID 제어기(180)는, 제어부(181), 스케일링부(182), 반전부(183) 및 제한부(184)를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(181)는 비교기(175)로부터 출력된 오차값을 PID 제어하여 PID 출력값을 생성할 수 있다. 여기서, 제어부(181)는 PID 제어 주기(예컨대, 1ms~100ms)를 조절하여 적분기의 응답 민감도를 제어할 수 있다.
스케일링부(182)는 제어부(181)에서 생성된 PID 출력값을 설정 범위 내에서 스케일링할 수 있다. 그리고, 반전부(183)는 제어부(181)에서 생성된 PID 출력값이 반전된 경우 PID 출력값을 반전시킬 수 있다. 그리고, 제한부(184)는 불필요한 발산이 억제되도록 제어부(181)에서 생성된 PID 출력값을 하한 및 상한 범위 내로 제한할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치는, 제1 좌표 변환부(150), 전류 제어부(140), 제2 좌표 변환부(160) 및 추정기(170)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
제1 좌표 변환부(150)는 전동기(120)의 a상, b상 및 c상 전류(Iabcs)를 동기 좌표계 d축 및 q축 전류(Idqs e)로 변환하고, 이를 전류 제어부(140)로 출력할 수 있다.
전류 제어부(140)는 제1 토크 지령(Trq1) 또는 제2 토크 지령(Trq2)과 제1 좌표 변환부(150)를 통해 입력 받은 동기 좌표계 d축 및 q축 전류(Idqs e)를 이용하여 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs e *)을 생성할 수 있다.
제2 좌표 변환부(160)는 전류 제어부(140)에서 생성된 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs e *)을 정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs s *)으로 변환하여 인버터(110)로 출력할 수 있다.
인버터(110)는 제2 좌표 변환부(160)로부터 입력 받은 정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs s *)을 이용하여 전동기(120)에 a상, b상 및 c상 전류(iabcs)를 전동기(120)로 출력하여 전동기(120)를 구동할 수 있다.
추정기(170)는 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs e *)과 전동기(120)의 정지 좌표계 d축 및 q축 전류(idqs s)를 입력 받아 전동기(120)의 회전각(
Figure pat00005
)및 회전 속도(
Figure pat00006
)를 추정할 수 있다.
여기서, 제1 좌표 변환부(150)는 전동기(120)의 회전각(
Figure pat00007
)을 이용하여 전동기(120)의 a상, b상 및 c상 전류(Iabcs)를 동기 좌표계 d축 및 q축 전류(Idqs e)로 변환할 수 있다.
또한, 제2 좌표 변환부(160)는 전동기(120)의 회전각(
Figure pat00008
)을 이용하여 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs e *)을 정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령(Vdqs s *)으로 변환할 수 있다.
전술한 본 발명의 인버터 제어 장치에 따르면, 상위 제어기 또는 인버터(110) 자체에서 전동기(120)의 회전속도와 토크를 제어하여 라인의 선속도(Line Speed)가 일정하게 유지되도록 함과 동시에 와인딩 소재에 걸리는 장력이 일정하게 유지되도록 각 롤러를 구동 제어할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 인버터 제어 장치에 따르면, 인버터(110) 자체에서 토크 제어를 수행함으로써, 상위 제어기가 없는 환경이나 상위 제어기를 수정하고 있는 중 동작을 원할 경우, 상위 제어기의 프로그램을 수정하지 않아도 되기 때문에, 경제적인 와인딩 시스템을 구현할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
110: 인버터
120: 전동기
130: 토크 제한부
140: 전류 제어부
170: 추정기
180: PID 제어기
190: 절체 스위치

Claims (10)

  1. 와인더용 전동기의 인버터를 제어하는 장치로서,
    PID 지령 및 PID 피드백 신호의 오차값을 출력하는 비교기;
    상기 오차값에 대한 PID 제어를 수행하여 제1 토크 지령을 출력하는 PID 제어기;
    PID 제어기로부터 상기 제1 토크 지령을 입력 받아 상기 제1 토크 지령을 하한 및 상한 범위 내로 제한하는 토크 제한부; 및
    상기 토크 제한부로부터 상기 제1 토크 지령을 입력 받아 상기 제1 토크 지령까지 토크를 점진적으로 증가시키는 램프부
    를 포함하는 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 토크 지령 및 상위 제어기로부터 입력 받은 제2 토크 지령을 상기 토크 제한부에 선택적으로 입력하는 절체 스위치
    를 더 포함하는 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 토크 제한부는
    상위 제어기로부터 상기 제2 토크 지령을 입력 받으면 상기 제2 토크 지령을 하한 및 상한 토크 범위 내로 제한하는
    와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 램프부는
    상기 제2 토크 지령을 입력 받아 상기 제2 토크 지령까지 토크를 점진적으로 증가시키는
    와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 PID 제어기는
    상기 오차값을 PID 제어하여 PID 출력값을 생성하는 제어부;
    상기 PID 출력값을 설정 범위 내에서 스케일링하는 스케일링부;
    상기 PID 출력값이 반전된 경우 상기 PID 출력값을 반전시키는 반전부; 및
    상기 PID 출력값을 하한 및 상한 범위 내로 제한하는 제한부를 포함하는
    와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는
    PID 제어 주기를 조절하여 적분기의 응답 민감도를 제어하는
    와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전동기의 a상, b상 및 c상 전류를 동기 좌표계 d축 및 q축 전류로 변환하는 제1 좌표 변환부;
    상기 제1 토크 지령과 상기 동기 좌표계 d축 및 q축 전류를 이용하여 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령을 생성하는 전류 제어부; 및
    상기 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령을 정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령으로 변환하는 제2 좌표 변환부
    를 더 포함하는 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 인버터는
    정지 좌표계 d축 및 q축 전압 지령을 이용하여 상기 전동기에 a상, b상 및 c상 전류를 출력하는
    와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 동기 좌표계 d축 및 q축 전압 지령과 상기 전동기의 정지 좌표계 d축 및 q축 전류를 입력 받아 상기 전동기의 회전각 및 회전 속도를 추정하는 추정기
    를 더 포함하는 와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 좌표 변환부는
    상기 전동기의 회전각을 이용하여 상기 전동기의 a상, b상 및 c상 전류를 동기 좌표계 d축 및 q축 전류로 변환하는
    와인더용 전동기의 인버터 제어 장치.



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