KR20230153607A - Resolver driving device and electric power system including same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모터에 적용되는 레졸버 및 레졸버 구동 장치에 있어서, 불필요한 설계 과정을 생략할 수 있어 편의성 및 경제성이 향상된 레졸버 구동 장치 및 이를 포함하는 전기동력 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a resolver and resolver drive device applied to a motor, a resolver drive device with improved convenience and economic efficiency by omitting unnecessary design processes, and an electric power system including the same.
Description
본 발명은 레졸버 구동 장치 및 이를 포함하는 전기동력 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a resolver driving device and an electric power system including the same.
친환경차 구동 모터로 흔히 사용되는 영구자석 동기 모터는 회전자가 영구자석이며 절대 위치 검출을 통해 모터를 구동해야한다. 모터의 회전 위치를 검출하는 회전 속도 센서로써 레졸버가 사용되며 변압기 원리를 응용한다. 레졸버는 기계적 강도가 높고 내구성이 우수하기 때문에 구동 모터의 위치 센서로 쓰인다. 회전자 위치 정보는 인버터에서 센싱하여 모터 제어에 사용되며 인버터에서는 레졸버용 회로 구성이 필수적이다. 레졸버는 모터와 같이 고정자, 회전자로 구분되는데 고정자는 1상의 여자권선(1차측)과 2상의 90도 위상 차이를 갖는 검출 권선(2차측)으로 구성된다. 1차측 인가 신호를 여자(Excitation) 신호, 2차측 검출 신호를 각 COS, SIN 피드백(Feedback) 신호라 한다. 인버터에서 생성한 여자 신호가 레졸버를 거쳐 검출된 신호를 연산하여 회전자 각도를 추정하게 된다. 정밀한 위치 센싱을 위해서는 인버터에서 여자 신호 생성 회로 설계가 중요하기 때문에, MCU의 디지털 출력 신호로부터 깨끗한 교류 파형(THD가 낮은 교류 파형)을 만들기 위한 다양한 방식의 회로 설계가 개발되어 왔다.Permanent magnet synchronous motors, commonly used as eco-friendly vehicle drive motors, have permanent magnet rotors and must drive the motor through absolute position detection. A resolver is used as a rotational speed sensor to detect the rotational position of the motor and applies the transformer principle. Resolvers are used as position sensors for drive motors because they have high mechanical strength and excellent durability. Rotor position information is sensed by the inverter and used for motor control, and in the inverter, it is essential to configure a circuit for the resolver. Like a motor, a resolver is divided into a stator and a rotor. The stator consists of a first-phase excitation winding (primary side) and a two-phase detection winding (secondary side) with a 90-degree phase difference. The primary applied signal is called an excitation signal, and the secondary detected signal is called each COS and SIN feedback signal. The excitation signal generated by the inverter passes through a resolver and calculates the detected signal to estimate the rotor angle. Since the design of an excitation signal generation circuit in an inverter is important for precise position sensing, various circuit designs have been developed to create a clean AC waveform (AC waveform with low THD) from the digital output signal of the MCU.
이러한 레졸버는 진동, 충격 등의 내환경성이 우수해 가혹한 운전 환경에 적용 가능한 장점이 있다. 하지만 조립 및 제조 문제로 품질 확보가 어렵고 모터 노이즈의 영향, 인덕턴스 불평형 등의 문제로 위치 오차가 발생하는 문제가 있다. 이에 따라, 와전류 현상을 이용한 PCB 기반의 전자식 인덕티브 방식 레졸버가 개발되고 있다. 이 방식은 기존 레졸버에서 입력받는 신호와 다른 입력 요구사양이 필요하며, 이는 또다른 인버터 여자 신호 생성 회로 설계가 필요하다는 의미를 갖는다. 이처럼 기술 개발 과정에 따라 설계법이 복잡하고 다양해지고 있어 복합적인 문제를 야기할 수 있다.These resolvers have excellent environmental resistance such as vibration and shock, so they have the advantage of being applicable to harsh driving environments. However, it is difficult to ensure quality due to assembly and manufacturing issues, and there are problems with positional errors occurring due to problems such as the influence of motor noise and inductance imbalance. Accordingly, a PCB-based electronic inductive type resolver using the eddy current phenomenon is being developed. This method requires different input requirements from the signal received from the existing resolver, which means that another inverter excitation signal generation circuit design is needed. As the technology development process progresses, design methods become more complex and diverse, which can cause complex problems.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 의한 레졸버 구동 장치 및 이를 포함하는 전기동력 시스템의 목적은, 불필요한 설계 과정을 생략할 수 있어 편의성 및 경제성이 향상된 레졸버 구동 장치 및 이를 포함하는 전기동력 시스템을 제공함에 있다.The present invention was created to solve the problems described above, and the purpose of the resolver driving device and the electric power system including the same according to the present invention is to provide a resolver with improved convenience and economic efficiency by omitting unnecessary design processes. To provide a driving device and an electric power system including the same.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 레졸버 구동 장치는, 모터(20)에 위치한 레졸버를 구동시키는 레졸버 구동 장치에 있어서, 오프셋 전압을 출력하는 오프셋 전압 생성기(100), 소정의 전압 기준치와 상기 오프셋 전압 생성기(100)에서 생성된 오프셋 전압을 이용해 AC신호를 생성하는 밴드 패스 필터부(200), 상기 밴드 패스 필터부(200)로부터 상기 AC신호를 입력받는 제1단자(310), 상기 오프셋 전압 생성기(100)로부터 상기 오프셋 전압을 입력받는 제2단자(320), 각각 상기 제1단자(310)와 상기 제2단자(320)와 연결되어 출력을 입력받고, 상기 모터(20)측으로부터 신호 역류를 방지하기 위해 입력받은 상기 오프셋 전압과 상기 AC신호를 버퍼링하는 제1버퍼(410)와 제2버퍼(420)를 포함하는 버퍼부(400), 상기 제1버퍼(410)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 상기 모터(20)측으로 제1여자신호를 출력하는 제1-1출력단(511) 및 상기 제1버퍼(410)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 제어부(1200)측으로 제1여자신호를 출력하는 제1-2출력단(512)을 포함하는 제1출력부(510) 및 상기 제2버퍼(420)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 상기 모터(20)측으로 제2여자신호를 출력하는 제2-1출력단(521) 및 상기 제2버퍼(420)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 상기 제어부(1200)측으로 제2여자신호를 출력하는 제2-2출력단(522)을 포함하는 제2출력부(520)를 포함하되, 상기 밴드 패스 필터부(200)는, 상기 제1단자(310)와 연결되며, 서로 직렬로 연결 및 접지되는 제1-1소자(A11)와 제1-2소자(A12)를 포함하며, 상기 제2출력부(520)는, 서로 직렬로 연결되고, 연결된 일단은 상기 제2버퍼(420)에 연결되고 타단은 접지되며, 각각의 일단에 상기 제2-1출력단(521)과 상기 제2출력단(522)이 연결되는 제2-1소자(A21) 및 제2-2소자(A22)를 포함하고, 상기 제1-1소자(A11), 상기 제1-2소자(A12), 상기 제2-1소자(A21) 및 상기 제2-2소자(A22)의 종류에 따라 상기 제1여자신호 및 상기 제2여자신호가 AC신호인 제1타입으로 동작되게 하거나, DC신호인 제2타입으로 동작되게 하는 것을 특징으로 한다. The resolver driving device according to the present invention for solving the technical problems described above includes: an offset voltage generator 100 that outputs an offset voltage; A band pass filter unit 200 that generates an AC signal using a predetermined voltage reference value and an offset voltage generated by the offset voltage generator 100, and a first terminal that receives the AC signal from the band pass filter unit 200. (310), a second terminal 320 that receives the offset voltage from the offset voltage generator 100, is connected to the first terminal 310 and the second terminal 320, respectively, and receives an output, A buffer unit 400 including a first buffer 410 and a second buffer 420 for buffering the offset voltage and the AC signal received to prevent signal backflow from the motor 20 side, the first buffer A 1-1 output terminal 511 that receives the buffered signal from 410 and outputs the first excitation signal to the motor 20, and a control unit 1200 that receives the buffered signal from the first buffer 410. A first output unit 510 including a 1-2 output terminal 512 that outputs a first excitation signal to the motor 20 receives the buffered signal from the second buffer 420 and generates a second excitation to the motor 20. It includes a 2-1 output terminal 521 that outputs a signal and a 2-2 output terminal 522 that receives the buffered signal from the second buffer 420 and outputs a second excitation signal to the control unit 1200. It includes a second output unit 520, wherein the band pass filter unit 200 is connected to the first terminal 310 and includes a 1-1 element A11 and a first element A11 that are connected and grounded in series with each other. It includes 1-2 elements (A12), and the second output unit 520 is connected in series with each other, one end of which is connected to the second buffer 420 and the other end of which is grounded, and the second output unit 520 is connected to each other in series. It includes a 2-1 element (A21) and a 2-2 element (A22) to which the 2-1 output terminal 521 and the second output terminal 522 are connected, and the 1-1 element (A11), Depending on the type of the 1-2 element (A12), the 2-1 element (A21), and the 2-2 element (A22), the first excitation signal and the second excitation signal are AC signals. It is characterized in that it is operated as a type or as a second type, which is a DC signal.
또한, 상기 제1-1소자(A11), 상기 제1-2소자(A12), 상기 제2-1소자(A21) 및 상기 제2-2소자(A22)는 상기 제1여자신호 및 상기 제2여자신호가 AC신호이도록 저항 또는 커패시터인 것을 특징으로 한다.In addition, the 1-1 element (A11), the 1-2 element (A12), the 2-1 element (A21), and the 2-2 element (A22) receive the first excitation signal and the first 2The excitation signal is characterized as a resistor or capacitor so that it is an AC signal.
또한, 상기 제1-1소자(A11), 상기 제1-2소자(A12), 상기 제2-1소자(A21) 및 상기 제2-2소자(A22)는 상기 제1여자신호 및 상기 제2여자신호가 DC신호이도록 단락 소자인 것을 특징으로 한다.In addition, the 1-1 element (A11), the 1-2 element (A12), the 2-1 element (A21), and the 2-2 element (A22) receive the first excitation signal and the first 2. It is characterized as a short-circuiting element so that the excitation signal is a DC signal.
또한, 상기 오프셋 전압 생성기(100)는, DC전압원, 상기 DC전압원과 직렬로 연결되는 제1오프셋 저항, 제2오프셋 저항 및 플러스 입력단이 상기 제1오프셋 저항과 상기 제2오프셋 저항 사이에 연결되고, 마이너스 입력단이 출력단 및 상기 제2단자(320)에 연결되는 제1증폭기(102)를 포함하되, 상기 제1오프셋 저항과 상기 제2오프셋 저항의 저항치가 서로 동일하면 상기 레졸버 구동 장치는 상기 제1타입으로 동작하고, 상기 제1오프셋 저항과 상기 제2오프셋 저항의 저항치가 서로 다르면 상기 레졸버 구동 장치는 상기 제2타입으로 동작하는 것을 특징으로 한다.In addition, the offset voltage generator 100 includes a DC voltage source, a first offset resistor connected in series with the DC voltage source, a second offset resistor, and a positive input terminal connected between the first offset resistor and the second offset resistor. , including a first amplifier 102 whose negative input terminal is connected to the output terminal and the second terminal 320, and when the resistance values of the first offset resistor and the second offset resistor are the same, the resolver driving device is The resolver driving device operates in the first type, and when the resistance values of the first offset resistor and the second offset resistor are different from each other, the resolver driving device operates in the second type.
또한, 상기 제1버퍼(410)는, 상기 제1단자(310)와 연결되는 제1버퍼 저항(410), 상기 제2단자(320)와 연결되는 제2버퍼 저항(420), 마이너스 입력단이 상기 제1버퍼 저항(410)과 연결되고, 플러스 입력단이 상기 제2버퍼 저항(420)과 연결되는 제2증폭기(411), 서로 병렬로 연결되며, 일단이 상기 제1버퍼(410) 저항과 상기 제2증폭기(411)의 마이너스 입력단 사이에 연결되고, 타단이 상기 제2증폭기(411)의 출력단에 연결되는 제3버퍼 저항과 제1버퍼 커패시터를 포함하고, 상기 제1타입으로 동작할 때의 상기 제3버퍼 저항의 저항치와, 상기 제2타입으로 동작할 때의 상기 제3버퍼 저항의 저항치는 서로 다른 것을 특징으로 한다.In addition, the first buffer 410 includes a first buffer resistor 410 connected to the first terminal 310, a second buffer resistor 420 connected to the second terminal 320, and a negative input terminal. A second amplifier 411 is connected to the first buffer resistor 410 and has a positive input terminal connected to the second buffer resistor 420, connected in parallel with each other, and one end of which is connected to the first buffer resistor 410. It includes a third buffer resistor and a first buffer capacitor connected between the minus input terminal of the second amplifier 411, and the other end of which is connected to the output terminal of the second amplifier 411, and when operating as the first type. The resistance value of the third buffer resistor when operating in the second type is different from the resistance value of the third buffer resistor.
또한, 상기 제1버퍼 저항(410)과 상기 제3버퍼 저항의 저항치가 서로 다르면 상기 레졸버 구동 장치는 상기 제1타입으로 동작하고, 상기 제1버퍼 저항(410)과 상기 제3버퍼 저항의 저항치가 서로 동일하면 상기 레졸버 구동 장치는 상기 제2타입으로 동작하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the resistance values of the first buffer resistor 410 and the third buffer resistor are different from each other, the resolver driving device operates as the first type, and the first buffer resistor 410 and the third buffer resistor If the resistance values are the same, the resolver driving device operates as the second type.
또한, 상기 레졸버 구동 장치가 상기 제2타입으로 동작할 때, 상기 DC전압원의 출력전압, 상기 제1오프셋 저항 및 상기 제2오프셋 저항 각각의 저항치는 아래 수식과 같은 관계를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, when the resolver driving device operates in the second type, the output voltage of the DC voltage source, the resistance values of each of the first offset resistor and the second offset resistor have a relationship as shown in the equation below. .
(상기 수식에서 
본 발명에 의한 전기동력 시스템은, 제1타입 또는 제2타입으로 동작하는 레졸버 구동 장치(1000), 모터(20)측에 설치되어 상기 레졸버 구동 장치(1000)로부터 구동신호를 입력받고, 상기 제어부(1200)로 신호를 제공하는 레졸버, 상기 레졸버 구동 장치(1000)에 전원을 공급하는 전원부(1100) 및 상기 레졸버 구동 장치(1000)의 출력신호를 피드백 받고, 상기 모터(20)의 위상각 정보를 산출하는 제어부(1200)를 포함하되, 상기 제어부(1200)는 상기 레졸버 구동 장치(1000)의 타입 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.The electric power system according to the present invention, A resolver driving device 1000 operating as a first or second type is installed on the motor 20, receives a driving signal from the resolver driving device 1000, and provides a signal to the control unit 1200. a resolver, a power supply unit 1100 that supplies power to the resolver driving device 1000, and a control unit that receives feedback from the output signal of the resolver driving device 1000 and calculates phase angle information of the motor 20. 1200, wherein the control unit 1200 provides type information of the resolver driving device 1000.
또한, 상기 레졸버 구동 장치(1000)가 상기 제2타입으로 동작할 때, 상기 레졸버는 상기 레졸버 구동 장치(1000)로부터 DC를 입력받는 전자식 레졸버인 것을 특징으로 한다.In addition, when the resolver driving device 1000 operates in the second type, the resolver is characterized as an electronic resolver that receives DC input from the resolver driving device 1000.
또한, 상기 제어부(1200)는, 상기 레졸버 구동 장치(1000)에 포함되는 상기 제2-1출력단(521) 또는 상기 제2-2출력단(522)의 전압을 센싱하고, 상기 제2-1출력단(521) 또는 상기 제2-2출력단(522)의 센싱값이 0이 아닐 경우 상기 레졸버 구동 장치(1000)가 제1타입으로 동작한다는 정보를 출력하거나, 상기 제2-1출력단(521) 또는 상기 제2-2출력단(522)의 센싱값이 0일 경우 상기 레졸버 구동 장치(1000)가 제2타입으로 동작한다는 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 1200 senses the voltage of the 2-1 output terminal 521 or the 2-2 output terminal 522 included in the resolver driving device 1000, and If the sensing value of the output terminal 521 or the 2-2 output terminal 522 is not 0, the resolver driving device 1000 outputs information that it operates in the first type, or the 2-1 output terminal 521 ) or when the sensing value of the 2-2 output terminal 522 is 0, the resolver driving device 1000 outputs information that it operates in the second type.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 레졸버 구동 장치 및 이를 포함하는 전기동력 시스템에 의하면, 레졸버 구동 장치에 포함되는 부품 중 최소한의 부품의 교체 및 부품간 연결방법의 변경을 통해, 기존에 사용하던 레졸버 및 전자식 레졸버를 사용할 수 있어, 레졸버 개발시 불필요한 설계 과정을 생략할 수 있어 편의성 및 경제성이 향상되는 효과가 있다.According to the resolver driving device according to the present invention as described above and the electric power system including the same, by replacing the minimum number of parts included in the resolver driving device and changing the connection method between parts, Since resolvers and electronic resolvers can be used, unnecessary design processes can be omitted when developing resolvers, thereby improving convenience and economic efficiency.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템이 제1타입으로 동작할 때의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템이 제2타입으로 동작할 때의 블록도이며,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템의 레졸버 구동 장치의 회로도가 제1타입으로 동작할 때의 회로도이고,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템의 레졸버 구동 장치의 회로도가 제2타입으로 동작할 때의 회로도이며,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템의 레졸버 구동 장치가 제1타입으로 동작할 때와 제2타입으로 동작할 때, 출력 파형의 그래프이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 전기동력 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram when the electric power system according to the first embodiment of the present invention operates in the first type,
Figure 2 is a block diagram when the electric power system according to the first embodiment of the present invention operates in the second type,
Figure 3 is a circuit diagram of the resolver driving device of the electric power system according to the first embodiment of the present invention when operating in the first type;
Figure 4 is a circuit diagram of the resolver driving device of the electric power system according to the first embodiment of the present invention when operating in the second type;
Figure 5 is a graph of the output waveform when the resolver driving device of the electric power system according to the first embodiment of the present invention operates in the first type and when it operates in the second type;
Figure 6 is a block diagram of an electric power system according to a second embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 레졸버 구동 장치 및 이를 포함하는 전기동력 시스템에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the resolver driving device according to the present invention and the electric power system including the same will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 주요한 특징이 기재된 레졸버 구동 장치는, 전기동력 시스템에 포함되는 장치이기 때문에, 전기동력 시스템을 설명하면서 레졸버 구동 장치에 관해서도 설명한다.Since the resolver driving device in which the main features of the present invention are described is a device included in an electric power system, the resolver driving device is also explained while explaining the electric power system.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템이 제1타입으로 동작할 때의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템이 제2타입으로 동작할 때의 블록도이다.Figure 1 is a block diagram when the electric power system according to the first embodiment of the present invention operates as a first type, and Figure 2 is a block diagram when the electric power system according to the first embodiment of the present invention operates as the second type. This is the block diagram.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스테은, 레졸버 구동 장치(1000), 전원부(1100) 및 제어부(1200)를 포함하고, 제1레졸버(1300) 및 제2레졸버(1400) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.As shown in Figures 1 and 2, the electric power system according to the first embodiment of the present invention includes a resolver driving device 1000, a power supply unit 1100, and a control unit 1200, and a first resolver It may include any one of (1300) and the second resolver (1400).
상기한 구성들 중, 레졸버 구동 장치(1000), 전원부(1100) 및 제어부(1200)는 인버터(10)측에 설치될 수 있으며, 제1레졸버(1300) 또는 제2레졸버(1400)는 모터(20)측에 설치될 수 있다. 레졸버 구동 장치(1000), 전원부(1100) 및 제어부(1200)는 제어보드(11)상에 구현될 수 있다. 단, 본 발명은 레졸버 구동 장치(1000), 전원부(1100) 및 제어부(1200)가 설치되는 위치를 인버터(10)로 한정하는 것은 아니며, 레졸버 구동 장치(1000), 전원부(1100) 및 제어부(1200)는 필요에 따라 인버터(10)와 별개의 위치에 설치될 수 있다.Among the above configurations, the resolver driving device 1000, the power supply unit 1100, and the control unit 1200 may be installed on the inverter 10 side, and the first resolver 1300 or the second resolver 1400 Can be installed on the motor 20 side. The resolver driving device 1000, the power supply unit 1100, and the control unit 1200 may be implemented on the control board 11. However, the present invention does not limit the location where the resolver driving device 1000, power supply unit 1100, and control unit 1200 are installed to the inverter 10, and the resolver driving device 1000, power supply unit 1100, and The control unit 1200 may be installed in a location separate from the inverter 10, if necessary.
레졸버 구동 장치(1000)는 제1레졸버(1300)의 1상의 여자권선(1차측)에 인가되는 신호를 생성하는 회로이다. 여기서 제1레졸버(1300)는 AC신호를 입력받는 기존의 레졸버를 의미할 수 있다. 레졸버 구동 장치(1000)에서 인가되는 신호를 여자(Excitation)신호라고 하며, 여자 신호는 모터(20)에 위치한 제1레졸버(1300)측으로 인가된다. 레졸버 구동 장치(1000)는 종래에는 Excitation+ 신호와 Excitation- 신호를 생성하여 모터(20)의 제1레졸버(1300)로 인가하였으며, 이때 Excitation+/- 신호는 AC였다. 다만 최근에는 와전류 현상의 PCB기반의 전자식 인덕티브 방식 레졸버가 개발되었으며, 이때 레졸버 구동 장치(1000)에서 레졸버로 인가되는 신호는 DC신호이며, 이때 레졸버는 전자식 레졸버로, 도 2에 도시된 제2레졸버(1400)이다.The resolver driving device 1000 is a circuit that generates a signal applied to the excitation winding (primary side) of one phase of the first resolver 1300. Here, the first resolver 1300 may refer to an existing resolver that receives an AC signal. The signal applied from the resolver driving device 1000 is called an excitation signal, and the excitation signal is applied to the first resolver 1300 located in the motor 20. The resolver driving device 1000 conventionally generated an Excitation+ signal and an Excitation- signal and applied them to the first resolver 1300 of the motor 20, where the Excitation+/- signal was AC. However, recently, a PCB-based electronic inductive type resolver for the eddy current phenomenon has been developed. At this time, the signal applied to the resolver from the resolver driving device 1000 is a DC signal, and the resolver at this time is an electronic resolver, as shown in Figure 2. This is the second resolver 1400 shown.
본 발명은 상황에 따라 레졸버 구동 장치(1000)의 최소한의 부품 교환 또는 부품간의 연결구조를 변경하여, 레졸버 구동 장치(1000)가 AC신호 또는 DC신호를 출력하게 하여, 기술개발과정에서 복잡한 설계법이 필요하지 않고, 단일의 레졸버 구동 장치(1000)를 이용해 기존의 레졸버(제1레졸버) 또는 전자식 레졸버(제2레졸버)를 구동할 수 있는 효과가 있다. 여기서 레졸버 구동 장치(1000)가 AC신호를 출력하는 모드를 제1타입이라고라고 하고, DC신호를 출력하는 모드를 제2타입이라고라고 한다.The present invention allows the resolver drive device 1000 to output an AC signal or a DC signal by replacing the minimum number of parts of the resolver drive device 1000 or changing the connection structure between parts depending on the situation, thereby eliminating the complexities in the technology development process. There is no need for a design method, and it is possible to drive an existing resolver (first resolver) or an electronic resolver (second resolver) using a single resolver driving device 1000. Here, the mode in which the resolver driving device 1000 outputs an AC signal is referred to as the first type, and the mode in which the resolver driving device 1000 outputs a DC signal is referred to as the second type.
전원부(1100)는 레졸버 구동 장치(1000)측으로 전원을 인가하는 역할을 한다.The power supply unit 1100 serves to apply power to the resolver driving device 1000.
제어부(1200)(Micro Controller Unit)는 제1레졸버(1300) 및 제2레졸버(1400) 중 어느 하나와 레졸버 구동 장치(1000)의 출력신호를 피드백 받아, 레졸버 구동 장치(1000)에 전압 기준치를 입력하고, 모터(20)의 회전각도 수신한다.The control unit 1200 (Micro Controller Unit) receives feedback from one of the first resolver 1300 and the second resolver 1400 and the output signal of the resolver driving device 1000, and operates the resolver driving device 1000. A voltage reference value is input to and the rotation angle of the motor 20 is also received.
제1레졸버(1300) 또는 제2레졸버(1400)는 모터(20)측에 설치되어 레졸버 구동 장치(1000)로부터 구동신호를 입력받고, 모터(20)의 회전각도 및 속도를 연산하기 위한 피드백 신호를 제어부(1200)에 제공한다. 이때 제어부(1200)에 제공하는 신호는 사인/코사인 신호일 수 있으며, 제어부(1200)는 제1레졸버(1300) 또는 제2레졸버(1400)로부터 피드백 신호를 수신하여, 모터(20)의 회전각도 및 속도를 연산할 수 있다.The first resolver 1300 or the second resolver 1400 is installed on the motor 20 side to receive a drive signal from the resolver driving device 1000 and calculate the rotation angle and speed of the motor 20. A feedback signal is provided to the control unit 1200. At this time, the signal provided to the control unit 1200 may be a sine/cosine signal, and the control unit 1200 receives a feedback signal from the first resolver 1300 or the second resolver 1400 to rotate the motor 20. Angle and speed can be calculated.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템의 레졸버 구동 장치의 회로도가 제1타입으로 동작할 때의 회로도이다.Figure 3 is a circuit diagram of the resolver driving device of the electric power system according to the first embodiment of the present invention when operating in the first type.
도 3에 도시된 바와 같이, 레졸버 구동 장치(1000)는 오프셋 전압 생성기(100), 밴드 패스 필터부(200), 제1단자(310), 제2단자(320), 버퍼부(400), 제1출력부(510) 및 제2출력부(520)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the resolver driving device 1000 includes an offset voltage generator 100, a band pass filter unit 200, a first terminal 310, a second terminal 320, and a buffer unit 400. , includes a first output unit 510 and a second output unit 520.
오프셋 전압 생성기(100)는 오프셋 전압을 출력한다. 오프셋 전압 생성기(100)는 이를 위해, DC전압원(101), 제1오프셋 저항(Ros1), 제2오프셋 저항(Ros2) 및 제1증폭기(102)를 포함한다.The offset voltage generator 100 outputs an offset voltage. For this purpose, the offset voltage generator 100 includes a DC voltage source 101, a first offset resistor (Ros1), a second offset resistor (Ros2), and a first amplifier (102).
DC전압원(101)은 소정의 전원을 출력하며, 이때 전원은 DC일 수 있다.The DC voltage source 101 outputs a predetermined power, and at this time, the power may be DC.
DC전압원(101), 제1오프셋 저항(Ros1) 및 제2오프셋 저항(Ros2)은 서로 직렬로 연결되되, 제1오프셋 저항(Ros1)은 제2오프셋 저항(Ros2)보다 DC전압원(101)측에 가깝게 배치된다. 제2오프셋 저항(Ros2)의 다른쪽 일단은 접지된다.The DC voltage source 101, the first offset resistor (Ros1), and the second offset resistor (Ros2) are connected in series with each other, and the first offset resistor (Ros1) is located closer to the DC voltage source (101) than the second offset resistor (Ros2). is placed close to The other end of the second offset resistor Ros2 is grounded.
제1증폭기(102)는 플러스 입력단이 제1오프셋 저항(Ros1)과 제2오프셋 저항(Ros2) 사이에 연결되고, 마이너스 입력단이 제1증폭기(102)의 출력단과 후술할 제2단자(320)에 연결된다.The first amplifier 102 has a plus input terminal connected between a first offset resistor (Ros1) and a second offset resistor (Ros2), and a minus input terminal connected to the output terminal of the first amplifier 102 and the second terminal 320, which will be described later. connected to
밴드 패스 필터부(200)는 외부에서 생성된 전압 기준치(Vref)를 입력받고, 오프셋 전압 생성기(100)에서 생성된 오프셋 전압을 이용해 AC신호를 생성하며, 제1밴드 패스 필터(210) 및 제2밴드 패스 필터(220)를 포함한다.The band pass filter unit 200 receives an externally generated voltage reference value (Vref), generates an AC signal using the offset voltage generated by the offset voltage generator 100, and operates the first band pass filter 210 and the first band pass filter 210. Includes a two-band pass filter (220).
제1밴드 패스 필터(210)의 출력은 제2밴드 패스 필터(220)의 입력으로 연결된다. 즉 제1밴드 패스 필터(210)와 제2밴드 패스 필터(220)는 서로 직렬로 연결된다.The output of the first band pass filter 210 is connected to the input of the second band pass filter 220. That is, the first band pass filter 210 and the second band pass filter 220 are connected to each other in series.
제1밴드 패스 필터(210)와 제2밴드 패스 필터(220)는 서로 동일한 구성을 가지고 있으므로, 제1밴드 패스 필터(210)의 설명만으로 제2밴드 패스 필터(220)에 대한 설명을 대신한다.Since the first band pass filter 210 and the second band pass filter 220 have the same configuration, the description of the second band pass filter 220 is replaced by only the description of the first band pass filter 210. .
도 3에 도시된 바와 같이, 제1밴드 패스 필터(210)는 제1밴드 패스 저항(Rbp1), 제2밴드 패스 저항(Rbp2), 제1밴드 패스 커패시터(Cbp1), 제2밴드 패스 커패시터(Cbp2), 제3밴드 패스 저항(Rbp3), 밴드 패스 증폭기(211) 및 제4밴드 패스 저항(Rbp4)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the first band pass filter 210 includes a first band pass resistor (Rbp1), a second band pass resistor (Rbp2), a first band pass capacitor (Cbp1), and a second band pass capacitor ( Cbp2), a third band pass resistor (Rbp3), a band pass amplifier 211, and a fourth band pass resistor (Rbp4).
제1밴드 패스 저항(Rbp1)은 일단이 입력단이 되어, 상술한 제어부(1200)로부터 전압 기준치(Vref)를 입력받는다.One end of the first band pass resistor (Rbp1) serves as an input terminal and receives the voltage reference value (Vref) from the control unit 1200 described above.
제2밴드 패스 저항(Rbp2)은 일단이 제1밴드 패스 저항(Rbp1)의 타단에 연결되고, 타단은 접지된다.One end of the second band pass resistor (Rbp2) is connected to the other end of the first band pass resistor (Rbp1), and the other end is grounded.
제1밴드 패스 커패시터(Cbp1)는 일단이 상기 제1밴드 패스 저항(Rbp1)의 타단에 연결된다.One end of the first band pass capacitor (Cbp1) is connected to the other end of the first band pass resistor (Rbp1).
제2밴드 패스 커패시터(Cbp2)는 일단이 제1밴드 패스 저항(Rbp1)의 타단에 연결되고, 타단은 후술할 밴드 패스 증폭기(211)의 마이너스 입력단에 연결된다.One end of the second band pass capacitor Cbp2 is connected to the other end of the first band pass resistor Rbp1, and the other end is connected to the minus input terminal of the band pass amplifier 211, which will be described later.
제3밴드 패스 저항(Rbp3)은 일단이 제1밴드 패스 커패시터(Cbp1)의 타단에 연결되고, 타단이 제2밴드 패스 커패시터(Cbp2)의 타단과 밴드 패스 증폭기(211)의 마이너스 입력단 사이에 연결된다.The third band pass resistor (Rbp3) has one end connected to the other end of the first band pass capacitor (Cbp1) and the other end connected between the other end of the second band pass capacitor (Cbp2) and the minus input terminal of the band pass amplifier 211. do.
밴드 패스 증폭기(211)의 플러스 입력단에는 제4밴드 패스 저항(Rbp4)의 일단이 연결되며, 제4밴드 패스 저항(Rbp4)의 타단은 상술한 제1증폭기(102)의 출력단과 연결된다.One end of the fourth band pass resistor (Rbp4) is connected to the positive input terminal of the band pass amplifier 211, and the other end of the fourth band pass resistor (Rbp4) is connected to the output terminal of the above-described first amplifier 102.
여기서, 제2밴드 패스 필터(220)는, 제1단자(310)에 연결되는 제1-1소자(A11) 및 제1-2소자(A12)를 포함할 수 있다. 제1-1소자(A11)와 제1-2소자(A12)는 본 실시예에 의한 레졸버 구동 회로(1000)가 제1타입으로 동작할 때와 제2타입으로 동작할 때, 서로 다른 부품으로 교환될 수 있는 소자이다. 도 3에 도시된 제1타입에서 제1-1소자(A11)는 커패시터이고, 제1-2소자(A12)는 저항일 수 있다.Here, the second band pass filter 220 may include a 1-1 element (A11) and a 1-2 element (A12) connected to the first terminal 310. The 1-1 element (A11) and the 1-2 element (A12) are different components when the resolver driving circuit 1000 according to this embodiment operates in the first type and in the second type. It is an element that can be exchanged for . In the first type shown in FIG. 3, the 1-1 element A11 may be a capacitor, and the 1-2 element A12 may be a resistor.
제1단자(310)는 밴드 패스 필터부(200)로부터 출력되는 AC신호를 입력 받는다.The first terminal 310 receives the AC signal output from the band pass filter unit 200.
제2단자(320)는 오프셋 전압 생성기(100)로부터 오프셋 전압을 입력 받는다.The second terminal 320 receives an offset voltage from the offset voltage generator 100.
버퍼부(400)는 제1단자(310) 및 제2단자(320)와 연결되어 제1단자(310)와 제2단자(320)의 출력을 입력받고, 모터(20)측으로부터 신호 역류를 방지하기 위해 입력받은 상기 오프셋 전압과 상기 AC신호를 버퍼링한다. 이를 위해, 버퍼부(400)는 제1버퍼(410)와 제2버퍼(420)를 포함할 수 있다.The buffer unit 400 is connected to the first terminal 310 and the second terminal 320, receives the output of the first terminal 310 and the second terminal 320, and receives the signal backflow from the motor 20 side. To prevent this, the offset voltage and the AC signal received are buffered. For this purpose, the buffer unit 400 may include a first buffer 410 and a second buffer 420.
제1버퍼(410)와 제2버퍼(420)는 서로 동일한 구성을 포함하므로, 제1버퍼(410)의 설명으로 제2버퍼(420)의 설명을 대신한다.Since the first buffer 410 and the second buffer 420 have the same configuration, the description of the first buffer 410 replaces the description of the second buffer 420.
제1버퍼(410)는 제1버퍼 저항(Rbf1), 제2버퍼 저항(Rbf2), 제2증폭기(411), 제3버퍼 저항(Rbf3) 및 제1버퍼 커패시터(Cbf1)을 포함한다.The first buffer 410 includes a first buffer resistor (Rbf1), a second buffer resistor (Rbf2), a second amplifier 411, a third buffer resistor (Rbf3), and a first buffer capacitor (Cbf1).
제1버퍼 저항(Rbf1)은 일단이 제1단자(310)와 연결되고, 제2버퍼 저항(Rbf2)은 일단이 제2단자(320)와 연결된다.One end of the first buffer resistor Rbf1 is connected to the first terminal 310, and one end of the second buffer resistor Rbf2 is connected to the second terminal 320.
제2증폭기(411)는 마이너스 입력단이 제1버퍼 저항(Rbf1)의 타단과 연결되고, 플러스 입력단이 제2버퍼 저항(Rbf2)의 타단과 연결된다.The negative input terminal of the second amplifier 411 is connected to the other terminal of the first buffer resistor (Rbf1), and the positive input terminal is connected to the other terminal of the second buffer resistor (Rbf2).
제3버퍼 저항(Rbf3)과 제1버퍼 커패시터(Cbf1)는 서로 병렬로 연결된다. 제3버퍼 저항(Rbf3)과 제1버퍼 커패시터(Cbf1)의 일단은 제1버퍼 저항(Rbf1)과 제2증폭기(411)의 마이너스 입력단 사이에 연결되고, 타단이 제2증폭기(411)의 출력단에 연결된다.The third buffer resistor (Rbf3) and the first buffer capacitor (Cbf1) are connected in parallel with each other. One end of the third buffer resistor (Rbf3) and the first buffer capacitor (Cbf1) is connected between the first buffer resistor (Rbf1) and the negative input terminal of the second amplifier 411, and the other end is connected to the output terminal of the second amplifier 411. connected to
제1출력부(510)는 제1버퍼(410)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 모터(20)측으로 제1여자신호를 출력하는 제1-1출력단(511) 및 제1버퍼(410)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 제어부(1200)측으로 제1여자신호를 출력하는 제1-2출력단(512)을 포함한다. 또한, 제1출력부(510)는 제1출력 저항(Ro1) 및 제2출력 저항(Ro2)을 더 포함한다.The first output unit 510 receives the buffered signal from the first buffer 410 and buffers it from the 1-1 output terminal 511 and the first buffer 410, which outputs the first excitation signal to the motor 20. It includes a 1-2 output terminal 512 that receives the input signal and outputs the first excitation signal to the control unit 1200. Additionally, the first output unit 510 further includes a first output resistor (Ro1) and a second output resistor (Ro2).
제1출력 저항(Ro1)과 제2출력 저항(Ro2)은 서로 직렬로 연결되며, 제1출력 저항(Ro1)의 일단은 제2증폭기(411)의 출력단에 연결되며, 제2출력 저항(Ro2)의 타단은 접지된다. 제1-1출력단(511)은 제1출력 저항(Ro1)과 제2출력 저항(Ro2) 사이에 연결되며, 제1-2출력단(512)은 제2증폭기(411)의 출력단에 연결된다.The first output resistor (Ro1) and the second output resistor (Ro2) are connected in series with each other, one end of the first output resistor (Ro1) is connected to the output terminal of the second amplifier 411, and the second output resistor (Ro2) is connected in series. )'s other end is grounded. The 1-1 output terminal 511 is connected between the first output resistor (Ro1) and the second output resistor (Ro2), and the 1-2 output terminal 512 is connected to the output terminal of the second amplifier 411.
제2출력부(520)는 제2버퍼(420)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 모터(20)측으로 제2여자신호를 출력하는 제2-1출력단(521) 및 제2버퍼(420)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 상기 제어부(1200)측으로 제2여자신호를 출력하는 제2-2출력단(522)을 포함한다. 또한, 제2출력부(520)는 제1출력 저항(Ro1) 및 제2출력 저항(Ro2)을 더 포함한다. 여기서 제1출력부(510)에 포함되는 제1출력 저항(Ro1) 및 제2출력 저항(Ro2)과, 제2출력부(520)에 포함되는 제1출력 저항(Ro1) 및 제2출력 저항(Ro2)은 서로 동일할 수 있다. 제2-1출력단(521)은 제2출력부(520)의 제1출력 저항(Ro1)과 제2출력 저항(Ro2) 사이에 연결되며, 제2-2출력단(522)은 제2버퍼(420)에 포함되는 제2증폭기(411)의 출력단에 연결된다.The second output unit 520 receives the buffered signal from the second buffer 420 and buffers it from the 2-1 output terminal 521 and the second buffer 420, which outputs the second excitation signal to the motor 20. It includes a 2-2 output terminal 522 that receives the input signal and outputs a second excitation signal to the control unit 1200. Additionally, the second output unit 520 further includes a first output resistor (Ro1) and a second output resistor (Ro2). Here, the first output resistor (Ro1) and the second output resistor (Ro2) included in the first output unit 510, and the first output resistor (Ro1) and the second output resistor included in the second output unit 520. (Ro2) may be equal to each other. The 2-1 output terminal 521 is connected between the first output resistor (Ro1) and the second output resistor (Ro2) of the second output unit 520, and the 2-2 output terminal 522 is connected to the second buffer ( It is connected to the output terminal of the second amplifier 411 included in 420).
제2출력부(520)는 제2-1소자(A21)와 제2-2소자(A22)를 포함할 수 있다. The second output unit 520 may include a 2-1 element A21 and a 2-2 element A22.
제2-1소자(A21)와 제2-2소자(A22)는 각각 본 실시예에 의한 레졸버 구동 회로(1000)가 제1타입으로 동작할 때와 제2타입으로 동작할 때, 서로 다른 부품으로 교환될 수 있는 소자이다. 도 3에 도시된 제1타입에서 제2-1소자(A21)와 제2-2소자(A22)는 각각 제1출력저항(Ro1)과 제2출력저항(Ro2)일 수 있다.The 2-1 element A21 and the 2-2 element A22 are different when the resolver driving circuit 1000 according to this embodiment operates in the first type and the second type, respectively. It is an element that can be exchanged for parts. In the first type shown in FIG. 3, the 2-1 element A21 and the 2-2 element A22 may be the first output resistor Ro1 and the second output resistor Ro2, respectively.
본 실시예에 의한 전기동력 시스템의 레졸버 구동 장치(1000)는, 앞서 설명한 제1-1소자(A11), 제1-2소자(A12), 제2-1소자(A21) 및 제2-2소자(A22)가 어떤 소자로 구성되어, 제1단자(310), 제2-1출력단(521) 및 제2-2출력단(522)가 접지되느냐에 따라 제1여자신호와 제2여자신호가 AC신호로 출력되는 제1타입으로 동작하거나, 제1여자신호와 제2여자신호가 DC로 출력되는 제2타입으로 동작하도록 할 수 있다.The resolver driving device 1000 of the electric power system according to this embodiment includes the previously described 1-1 element (A11), 1-2 element (A12), 2-1 element (A21), and 2- The first excitation signal and the second excitation signal are generated depending on which element the second element (A22) is composed of and whether the first terminal 310, the 2-1 output terminal 521, and the 2-2 output terminal 522 are grounded. It can be operated as a first type in which the first excitation signal and the second excitation signal are output as DC signals.
도 3에 도시된 상태는 레졸버 구동 장치(1000)가 제1타입으로 동작하고 있는 상태로, 제1단자(310)에는 밴드 패스 필터부(200)가 연결되어 있고, 제2-1출력단(521)과 제2-2출력단(522)에는 제2버퍼(420)가 연결되어 있으며, 앞서 설명한대로 제1-1소자(A11)는 제1밴드 패스 커패시터(Cbp1)이고, 제1-2소자(A12)는 제2밴드 패스 저항(Rbp2)이며, 제2-1소자(A21)는 제1출력저항(Ro1)이고, 제2-2소자(A22)는 제2출력저항(Ro2)이다.The state shown in FIG. 3 is a state in which the resolver driving device 1000 is operating in the first type, and the band pass filter unit 200 is connected to the first terminal 310, and the 2-1 output terminal ( 521) and the 2-2 output terminal 522 are connected to the 2 buffer 420, and as described above, the 1-1 element (A11) is the first band pass capacitor (Cbp1), and the 1-2 element (A12) is the second band pass resistance (Rbp2), the 2-1 element (A21) is the first output resistance (Ro1), and the 2-2 element (A22) is the second output resistance (Ro2).
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템의 레졸버 구동 장치의 회로도가 제2타입으로 동작할 때의 회로도이다.Figure 4 is a circuit diagram of the resolver driving device of the electric power system according to the first embodiment of the present invention when operating in the second type.
도 4에 도시된 바와 같이, 레졸버 구동 장치(1000)가 제2타입으로 동작하고 있는 상태에서는, 밴드 패스 필터부(200)가 삭제되고 제1단자(310)가 접지되어 있으며, 제2버퍼(420) 및 제2출력부(520) 또한 삭제되고, 제2-1출력단(521) 및 제2-2출력단(522)이 접지되어 있다. 이렇게 될 경우, 레졸버 구동 장치(1000)에서 출력되는 제1여자신호와 제2여자신호는 DC신호로, 모터(20)측에 위치한 전자식 레졸버인 제2레졸버(1400)를 동작시킬 수 있다. 도 3에 도시된 레졸버 구동 장치(1000)에서 도 4에 도시된 레졸버 구동 장치(1000)로 변경하기 위해서는, 작업자가 밴드 패스 필터부(200)에 포함되는 제1-1소자(A11)와 제1-2소자(A12), 즉 앞서 설명한 제1밴드 패스 커패시터(Cbp1)와 제2밴드 패스 저항(Rbp2)을 단락 소자로 교환하고, 제2출력부(520)에 포함되는 제2-1소자(A21)와 제2-2소자(A22), 즉 앞서 설명한 제1출력 저항(Ro1)과 제2출력 저항(Ro2)을 단락 소자로 교환한다. 이때 단락 소자는 저항치가 0인 저항 또는 전선과 같은 부품일 수 있다. 작업자는 필요에 따라, 필요하지 않은 부분, 밴드 패스 필터부(200)의 나머지 부품과, 제2버퍼(420)에 포함되는 부품을 제거할 수 있다. 상기한 바와 같이 제1-1소자(A11), 제1-2소자(A12), 제2-1소자(A21)와 제2-2소자(A22)를 단락 소자로 교환하면, 제1단자(310), 제2-1출력단(521) 및 제2-2출력단(522)이 접지되어, 본 실시예에 의한 레졸버 구동 장치(1000)에서 출력되는 제1여자신호와 제2여자신호가 DC가 되어, 제2타입으로 동작한다.As shown in FIG. 4, when the resolver driving device 1000 is operating in the second type, the band pass filter unit 200 is removed, the first terminal 310 is grounded, and the second buffer 420 and the second output unit 520 are also deleted, and the 2-1 output terminal 521 and the 2-2 output terminal 522 are grounded. In this case, the first excitation signal and the second excitation signal output from the resolver driving device 1000 are DC signals, which can operate the second resolver 1400, which is an electronic resolver located on the motor 20 side. there is. In order to change from the resolver driving device 1000 shown in FIG. 3 to the resolver driving device 1000 shown in FIG. 4, the operator must use the 1-1 element A11 included in the band pass filter unit 200. And the 1-2 element (A12), that is, the previously described first band pass capacitor (Cbp1) and the second band pass resistor (Rbp2) are replaced with short-circuiting elements, and the 2-2 included in the second output unit 520 The first element (A21) and the second-second element (A22), that is, the first output resistor (Ro1) and the second output resistor (Ro2) described above, are exchanged for short-circuiting elements. At this time, the short-circuiting element may be a component such as a resistor or wire with a resistance value of 0. If necessary, the operator may remove unnecessary parts, remaining parts of the band pass filter unit 200, and parts included in the second buffer 420. As described above, if the 1-1 element (A11), the 1-2 element (A12), the 2-1 element (A21), and the 2-2 element (A22) are replaced with short-circuiting elements, the first terminal ( 310), the 2-1 output terminal 521 and the 2-2 output terminal 522 are grounded, so that the first excitation signal and the second excitation signal output from the resolver driving device 1000 according to this embodiment are DC. , and operates as type 2.
상기한 바와 같이 본 실시예에 의한 레졸버 구동 장치(1000)가 제2타입으로 동작할 때, 남겨진 부품들 중 일부가 변경될 수 있다.As described above, when the resolver driving device 1000 according to this embodiment operates in the second type, some of the remaining parts may be changed.
보다 구체적으로, 본 실시예의 레졸버 구동 장치(1000)가 제1타입으로 동작할 때의 제3버퍼 저항(Rbf3)의 저항치와, 제2타입으로 동작할 때의 제3버퍼 저항(Rbf3)의 저항치는 서로 다를 수 있으며, 제1오프셋 저항(Ros1)과 제2오프셋 저항(Ros2)의 저항치 또한 동작 모드에 따라 서로 다를 수 있다.More specifically, the resistance value of the third buffer resistor (Rbf3) when the resolver driving device 1000 of this embodiment operates in the first type and the third buffer resistance (Rbf3) when it operates in the second type. Resistance values may be different from each other, and the resistance values of the first offset resistor (Ros1) and the second offset resistor (Ros2) may also be different depending on the operation mode.
보다 상세히는, 제1버퍼 저항(Rbf1)과 제3버퍼 저항(Rbf3)의 저항치가 서로 다르면 레졸버 구동 장치(1000)는 제1타입으로 동작하고, 제1버퍼 저항(Rbf1)과 제3버퍼 저항(Rbf3)의 저항치가 서로 동일하면 레졸버 구동 장치(1000)는 제2타입으로 동작한다. 즉, 작업자는 사용하고자 하는 타입에 따라, 제1버퍼 저항(Rbf1)과 제3버퍼 저항(Rbf3)을 교체하거나, 각 버퍼 저항이 가변저항일 경우 저항치를 조절하여 레졸버 구동 장치(1000)를 제1타입 또는 제2타입으로 동작시킬 수 있다.More specifically, when the resistance values of the first buffer resistor (Rbf1) and the third buffer resistor (Rbf3) are different from each other, the resolver driving device 1000 operates in the first type, and the first buffer resistor (Rbf1) and the third buffer resistor (Rbf3) If the resistance values of the resistors Rbf3 are the same, the resolver driving device 1000 operates in the second type. That is, depending on the type to be used, the operator replaces the first buffer resistor (Rbf1) and the third buffer resistor (Rbf3), or, if each buffer resistor is a variable resistor, adjusts the resistance value to operate the resolver driving device 1000. It can be operated as type 1 or type 2.
이는 제1오프셋 저항(Ros1) 및 제2오프셋 저항(Ros2)과 마찬가지로, 각 오프셋 저항의 저항치가 서로 동일하면 레졸버 구동 장치(1000)는 제1타입으로 동작하고, 제1오프셋 저항(Ros1)과 상기 제2오프셋 저항(Ros2)의 저항치가 서로 다르면 레졸버 구동 장치(1000)는 제2타입으로 동작하며, 작업자는 마찬가지로 타입에 따라 제1오프셋 저항(Ros1)과 제2오프셋 저항(Ros2) 각각을 교체하거나, 각 오프셋 저항이 가변저항을 경우 저항치를 조절하여 레졸버 구동 장치(1000)를 제1타입 또는 제2타입으로 동작시킬 수 있다.This is similar to the first offset resistor (Ros1) and the second offset resistor (Ros2), if the resistance values of each offset resistor are the same, the resolver driving device 1000 operates as the first type, and the first offset resistor (Ros1) If the resistance values of the and the second offset resistor (Ros2) are different from each other, the resolver driving device 1000 operates as the second type, and the operator similarly operates the first offset resistor (Ros1) and the second offset resistor (Ros2) depending on the type. Each can be replaced, or if each offset resistor is a variable resistance, the resolver driving device 1000 can be operated as the first type or the second type by adjusting the resistance value.
레졸버 구동 장치(1000)가 제2타입으로 동작할 때, 상기 DC전압원(101)의 출력전압, 제1오프셋 저항(Ros1) 및 제2오프셋 저항(Ros2) 각각의 저항치는 아래 수식과 같은 관계를 가질 수 있다.When the resolver driving device 1000 operates in the second type, the output voltage of the DC voltage source 101 and the resistance values of each of the first offset resistor (Ros1) and the second offset resistor (Ros2) have the relationship as shown in the equation below: You can have
(상기 수식에서 
상기한 수식에서 
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템의 레졸버 구동 장치가 제1타입으로 동작할 때와 제2타입으로 동작할 때, 출력 파형의 그래프이다.Figure 5 is a graph of output waveforms when the resolver driving device of the electric power system according to the first embodiment of the present invention operates in the first type and when it operates in the second type.
도 5에 도시된 바와 같이, 레졸버 구동 장치(1000)는 제1타입으로 동작할 때에는 AC를, 제2타입으로 동작할 때에는 DC를 출력하며, 제1레졸버(1300) 및 제2레졸버(1400) 각각을 구동시킬 수 있다.As shown in FIG. 5, the resolver driving device 1000 outputs AC when operating in the first type and DC when operating in the second type, and the first resolver 1300 and the second resolver (1400) Each can be driven.
본 발명의 제2실시예에 의한 전기동력 시스템은, 앞서 설명한 본 발명의 제1실시예에 의한 전기동력 시스템에 있어서, 제어부(1200)의 동작이 추가된다.In the electric power system according to the second embodiment of the present invention, the operation of the control unit 1200 is added to the electric power system according to the first embodiment of the present invention described above.
제어부(1200)는 레졸버 구동 장치(1000)의 타입 정보를 제공할 수 있다. 이를 위해 제어부(1200)는 제2-1출력단(521) 또는 제2-2출력단(522)의 전압을 센싱하고, 센싱된 값에 따라 현재 레졸버 구동 장치(1000)가 제1타입 및 제2타입 중 어느 타입인지를 출력해, 작업자가 확인하도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 의한 레졸버 구동 장치(1000)가 제1타입으로 동작할 경우, 제2-1출력단(521) 및 제2-2출력단(522)은 Excitation+신호를 출력할 것이므로, 그 전압이 0이 아닐 것이다. 이와 반대로, 본 발명에 의한 레졸버 구동 장치(1000)가 제2타입으로 동작할 경우, 제2-1출력단(521) 및 제2-2출력단(522)은 접지되므로 0V 또는 0V에 매우 가까운 값이 센싱될 것이다. 따라서 제어부(1200)는 제2-1출력단(521) 또는 제2-2출력단(522)의 전압 센싱값에 따라 현재 레졸버 구동 장치(1000)가 제1타입으로 동작하는지, 또는 제2타입으로 동작하는지를 출력해 작업자에게 알려, 작업자가 제1타입 및 제2타입에 따라 레졸버 구동장치(1000)가 모터(20)측의 레졸버와 매칭되는지를 확인할 수 있도록 한다.The control unit 1200 may provide type information of the resolver driving device 1000. For this purpose, the control unit 1200 senses the voltage of the 2-1 output terminal 521 or the 2-2 output terminal 522, and according to the sensed value, the current resolver driving device 1000 operates as the first type and the second type. You can print out which type it is and have the operator check it. More specifically, when the resolver driving device 1000 according to the present invention operates in the first type, the 2-1 output stage 521 and the 2-2 output stage 522 will output an Excitation+ signal, so that The voltage will not be zero. On the contrary, when the resolver driving device 1000 according to the present invention operates in the second type, the 2-1 output terminal 521 and the 2-2 output terminal 522 are grounded, so the value is 0V or very close to 0V. This will be sensed. Therefore, the control unit 1200 determines whether the resolver driving device 1000 is currently operating as the first type or the second type according to the voltage sensing value of the 2-1 output terminal 521 or the 2-2 output terminal 522. It outputs whether it is operating and informs the operator, so that the operator can check whether the resolver driving device 1000 matches the resolver on the motor 20 side according to the first type and the second type.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is diverse. Of course, various modifications and implementations are possible without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.
10 : 인버터
11 : 제어보드
20 : 모터
1000 : 레졸버 구동 장치
1100 : 전원부
1200 : 제어부
1300 : 제1레졸버
1400 : 제2레졸버
100 : 오프셋 전압 생성기
101 : DC전압원
102 : 제1증폭기
200 : 밴드 패스 필터부
210 : 제1밴드 패스 필터
220 : 제2밴드 패스 필터
221 : 밴드 패스 증폭기
310 : 제1단자
320 : 제2단자
400 : 버퍼부
410 : 제1버퍼
411 : 제2증폭기
420 : 제2버퍼
510 : 제1출력부
520 : 제2출력부
511 : 제1-1출력단
512 : 제1-2출력단
521 : 제2-1출력단
522 : 제2-2출력단
A11 : 제1-1소자
A12 : 제1-2소자
A21 : 제2-1소자
A22 : 제2-2소자
Cbf1 : 제1버퍼 커패시터
Cbp1 : 제1밴드 패스 커패시터
Cbp2 : 제2밴드 패스 커패시터
Rbf1 : 제1버퍼 저항
Rbf2 : 제2버퍼 저항
Rbf3 : 제3버퍼 저항
Rbp1 : 제1밴드 패스 저항
Rbp2 : 제2밴드 패스 저항
Rbp3 : 제3밴드 패스 저항
Ros1 : 제1오프셋 저항
Ros2 : 제2오프셋 저항
Ro1 : 제1출력 저항
Ro2 : 제2출력 저항10: Inverter 11: Control board
20: Motor 1000: Resolver driving device
1100: Power unit 1200: Control unit
1300: 1st resolver 1400: 2nd resolver
100: offset voltage generator 101: DC voltage source
102: first amplifier 200: band pass filter unit
210: first band pass filter 220: second band pass filter
221: Band pass amplifier
310: 1st terminal 320: 2nd terminal
400: buffer unit 410: first buffer
411: second amplifier 420: second buffer
510: first output unit 520: second output unit
511: 1-1 output terminal 512: 1-2 output terminal
521: 2-1st output stage 522: 2-2nd output stage
A11: Element 1-1 A12: Element 1-2
A21: Element 2-1 A22: Element 2-2
Cbf1: first buffer capacitor Cbp1: first band pass capacitor
Cbp2: 2nd band pass capacitor Rbf1: 1st buffer resistor
Rbf2: Second buffer resistance Rbf3: Third buffer resistance
Rbp1: 1st band pass resistance Rbp2: 2nd band pass resistance
Rbp3: 3rd band pass resistor Ros1: 1st offset resistor
Ros2: Second offset resistance Ro1: First output resistance
Ro2: 2nd output resistance
Claims (10)
오프셋 전압을 출력하는 오프셋 전압 생성기(100);
소정의 전압 기준치와 상기 오프셋 전압 생성기(100)에서 생성된 오프셋 전압을 이용해 AC신호를 생성하는 밴드 패스 필터부(200);
상기 밴드 패스 필터부(200)로부터 상기 AC신호를 입력받는 제1단자(310);
상기 오프셋 전압 생성기(100)로부터 상기 오프셋 전압을 입력받는 제2단자(320);
각각 상기 제1단자(310)와 상기 제2단자(320)와 연결되어 출력을 입력받고, 상기 모터(20)측으로부터 신호 역류를 방지하기 위해 입력받은 상기 오프셋 전압과 상기 AC신호를 버퍼링하는 제1버퍼(410)와 제2버퍼(420)를 포함하는 버퍼부(400);
상기 제1버퍼(410)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 상기 모터(20)측으로 제1여자신호를 출력하는 제1-1출력단(511) 및 상기 제1버퍼(410)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 제어부(1200)측으로 제1여자신호를 출력하는 제1-2출력단(512)을 포함하는 제1출력부(510); 및
상기 제2버퍼(420)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 상기 모터(20)측으로 제2여자신호를 출력하는 제2-1출력단(521) 및 상기 제2버퍼(420)로부터 버퍼링된 신호를 입력받아 상기 제어부(1200)측으로 제2여자신호를 출력하는 제2-2출력단(522)을 포함하는 제2출력부(520);
를 포함하되,
상기 밴드 패스 필터부(200)는, 상기 제1단자(310)와 연결되며, 서로 직렬로 연결 및 접지되는 제1-1소자(A11)와 제1-2소자(A12)를 포함하며,
상기 제2출력부(520)는, 서로 직렬로 연결되고, 연결된 일단은 상기 제2버퍼(420)에 연결되고 타단은 접지되며, 각각의 일단에 상기 제2-1출력단(521)과 상기 제2출력단(522)이 연결되는 제2-1소자(A21) 및 제2-2소자(A22)를 포함하고,
상기 제1-1소자(A11), 상기 제1-2소자(A12), 상기 제2-1소자(A21) 및 상기 제2-2소자(A22)의 종류에 따라 상기 제1여자신호 및 상기 제2여자신호가 AC신호인 제1타입으로 동작되게 하거나, DC신호인 제2타입으로 동작되게 하는 것을 특징으로 하는 레졸버 구동 장치.
In the resolver driving device that drives the resolver located on the motor 20,
An offset voltage generator 100 that outputs an offset voltage;
A band pass filter unit 200 that generates an AC signal using a predetermined voltage reference value and the offset voltage generated by the offset voltage generator 100;
A first terminal 310 that receives the AC signal from the band pass filter unit 200;
a second terminal 320 that receives the offset voltage from the offset voltage generator 100;
A device is connected to the first terminal 310 and the second terminal 320, respectively, to receive an output, and to buffer the offset voltage and the AC signal received to prevent signal reverse flow from the motor 20. A buffer unit 400 including a first buffer 410 and a second buffer 420;
A 1-1 output terminal 511 that receives the buffered signal from the first buffer 410 and outputs the first excitation signal to the motor 20, and receives the buffered signal from the first buffer 410. A first output unit 510 including a 1-2 output stage 512 that outputs a first excitation signal to the control unit 1200; and
A 2-1 output terminal 521 that receives the buffered signal from the second buffer 420 and outputs a second excitation signal to the motor 20, and receives the buffered signal from the second buffer 420. a second output unit 520 including a 2-2 output terminal 522 that outputs a second excitation signal to the control unit 1200;
Including,
The band pass filter unit 200 is connected to the first terminal 310 and includes a 1-1 element (A11) and a 1-2 element (A12) that are connected and grounded in series,
The second output unit 520 is connected in series, one end is connected to the second buffer 420 and the other end is grounded, and the 2-1 output terminal 521 and the second output terminal 521 are connected to each end. It includes a 2-1 element (A21) and a 2-2 element (A22) to which the 2 output terminal 522 is connected,
The first excitation signal and the A resolver driving device characterized in that the second excitation signal is operated as a first type AC signal or a second type DC signal.
상기 제1-1소자(A11), 상기 제1-2소자(A12), 상기 제2-1소자(A21) 및 상기 제2-2소자(A22)는 상기 제1여자신호 및 상기 제2여자신호가 AC신호이도록 저항 또는 커패시터인 것을 특징으로 하는 레졸버 구동 장치.
According to paragraph 1,
The 1-1 element (A11), the 1-2 element (A12), the 2-1 element (A21), and the 2-2 element (A22) are connected to the first excitation signal and the second excitation signal. A resolver driving device characterized in that it is a resistor or capacitor so that the signal is an AC signal.
상기 제1-1소자(A11), 상기 제1-2소자(A12), 상기 제2-1소자(A21) 및 상기 제2-2소자(A22)는 상기 제1여자신호 및 상기 제2여자신호가 DC신호이도록 단락 소자인 것을 특징으로 하는 레졸버 구동 장치.
According to paragraph 1,
The 1-1 element (A11), the 1-2 element (A12), the 2-1 element (A21), and the 2-2 element (A22) are connected to the first excitation signal and the second excitation signal. A resolver driving device characterized in that it is a short-circuiting element so that the signal is a DC signal.
상기 오프셋 전압 생성기(100)는,
DC전압원;
상기 DC전압원과 직렬로 연결되는 제1오프셋 저항; 제2오프셋 저항; 및
플러스 입력단이 상기 제1오프셋 저항과 상기 제2오프셋 저항 사이에 연결되고, 마이너스 입력단이 출력단 및 상기 제2단자(320)에 연결되는 제1증폭기(102);
를 포함하되,
상기 제1오프셋 저항과 상기 제2오프셋 저항의 저항치가 서로 동일하면 상기 레졸버 구동 장치는 상기 제1타입으로 동작하고,
상기 제1오프셋 저항과 상기 제2오프셋 저항의 저항치가 서로 다르면 상기 레졸버 구동 장치는 상기 제2타입으로 동작하는 것을 특징으로 하는 레졸버 구동 장치.
According to paragraph 1,
The offset voltage generator 100,
DC voltage source;
a first offset resistor connected in series with the DC voltage source; second offset resistor; and
A first amplifier (102) whose positive input terminal is connected between the first offset resistor and the second offset resistor and whose negative input terminal is connected to the output terminal and the second terminal (320);
Including,
If the resistance values of the first offset resistor and the second offset resistor are the same, the resolver driving device operates as the first type,
The resolver driving device is characterized in that when the resistance values of the first offset resistor and the second offset resistor are different from each other, the resolver driving device operates in the second type.
상기 제1버퍼(410)는,
상기 제1단자(310)와 연결되는 제1버퍼 저항(410);
상기 제2단자(320)와 연결되는 제2버퍼 저항(420);
마이너스 입력단이 상기 제1버퍼 저항(410)과 연결되고, 플러스 입력단이 상기 제2버퍼 저항(420)과 연결되는 제2증폭기(411);
서로 병렬로 연결되며, 일단이 상기 제1버퍼(410) 저항과 상기 제2증폭기(411)의 마이너스 입력단 사이에 연결되고, 타단이 상기 제2증폭기(411)의 출력단에 연결되는 제3버퍼 저항;과 제1버퍼 커패시터;
를 포함하고,
상기 제1타입으로 동작할 때의 상기 제3버퍼 저항의 저항치와, 상기 제2타입으로 동작할 때의 상기 제3버퍼 저항의 저항치는 서로 다른 것을 특징으로 하는 레졸버 구동 장치.
According to paragraph 4,
The first buffer 410 is,
A first buffer resistor 410 connected to the first terminal 310;
a second buffer resistor 420 connected to the second terminal 320;
a second amplifier 411 whose negative input terminal is connected to the first buffer resistor 410 and whose positive input terminal is connected to the second buffer resistor 420;
A third buffer resistor is connected in parallel, one end of which is connected between the resistor of the first buffer 410 and the minus input terminal of the second amplifier 411, and the other end connected to the output terminal of the second amplifier 411. ; and the first buffer capacitor;
Including,
A resolver driving device characterized in that the resistance value of the third buffer resistor when operating in the first type and the resistance value of the third buffer resistor when operating in the second type are different from each other.
상기 제1버퍼 저항(410)과 상기 제3버퍼 저항의 저항치가 서로 다르면 상기 레졸버 구동 장치는 상기 제1타입으로 동작하고,
상기 제1버퍼 저항(410)과 상기 제3버퍼 저항의 저항치가 서로 동일하면 상기 레졸버 구동 장치는 상기 제2타입으로 동작하는 것을 특징으로 하는 레졸버 구동 장치.
According to clause 5,
If the resistance values of the first buffer resistor 410 and the third buffer resistor are different from each other, the resolver driving device operates as the first type,
The resolver driving device is characterized in that when the resistance values of the first buffer resistor 410 and the third buffer resistor are the same, the resolver driving device operates in the second type.
상기 레졸버 구동 장치가 상기 제2타입으로 동작할 때, 상기 DC전압원의 출력전압, 상기 제1오프셋 저항 및 상기 제2오프셋 저항 각각의 저항치는 아래 수식과 같은 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 레졸버 구동 장치.
(상기 수식에서
According to clause 6,
When the resolver driving device operates in the second type, the output voltage of the DC voltage source, the resistance values of each of the first offset resistor and the second offset resistor have a relationship as shown in the equation below. drive.
(In the above formula
모터(20)측에 설치되어 상기 레졸버 구동 장치(1000)로부터 구동신호를 입력받고, 상기 제어부(1200)로 신호를 제공하는 레졸버;
상기 레졸버 구동 장치(1000)에 전원을 공급하는 전원부(1100); 및
상기 레졸버 구동 장치(1000)의 출력신호를 피드백 받고, 상기 모터(20)의 위상각 정보를 산출하는 제어부(1200);
를 포함하되,
상기 제어부(1200)는 상기 레졸버 구동 장치(1000)의 타입 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 전기동력 시스템.
The resolver driving device 1000 according to any one of claims 1 to 7 operating as a first type or a second type;
A resolver installed on the motor 20 side to receive a driving signal from the resolver driving device 1000 and provide a signal to the control unit 1200;
A power supply unit 1100 that supplies power to the resolver driving device 1000; and
a control unit 1200 that receives feedback from the output signal of the resolver driving device 1000 and calculates phase angle information of the motor 20;
Including,
The control unit 1200 is an electric power system characterized in that it provides type information of the resolver driving device 1000.
상기 레졸버 구동 장치(1000)가 상기 제2타입으로 동작할 때, 상기 레졸버는 상기 레졸버 구동 장치(1000)로부터 DC를 입력받는 전자식 레졸버인 것을 특징으로 하는 전기동력 시스템.
According to clause 8,
When the resolver driving device 1000 operates in the second type, the resolver is an electronic resolver that receives DC from the resolver driving device 1000.
상기 제어부(1200)는,
상기 레졸버 구동 장치(1000)에 포함되는 상기 제2-1출력단(521) 또는 상기 제2-2출력단(522)의 전압을 센싱하고, 상기 제2-1출력단(521) 또는 상기 제2-2출력단(522)의 센싱값이 0이 아닐 경우 상기 레졸버 구동 장치(1000)가 제1타입으로 동작한다는 정보를 출력하거나, 상기 제2-1출력단(521) 또는 상기 제2-2출력단(522)의 센싱값이 0일 경우 상기 레졸버 구동 장치(1000)가 제2타입으로 동작한다는 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 전기동력 시스템.According to clause 8,
The control unit 1200,
Sensing the voltage of the 2-1 output terminal 521 or the 2-2 output terminal 522 included in the resolver driving device 1000, the 2-1 output terminal 521 or the 2- If the sensing value of the 2 output terminal 522 is not 0, the resolver driving device 1000 outputs information that it operates in the first type, or the 2-1 output terminal 521 or the 2-2 output terminal ( An electric power system characterized in that when the sensing value of 522) is 0, information that the resolver driving device 1000 operates in the second type is output.
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| KR20210145470A (en) | 2020-05-25 | 2021-12-02 | 엘에스일렉트릭(주) | Correcting device for resolver offset of inverter and correction method thereof |
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