KR940027285A - 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터를 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터를 제어하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR940027285A
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구쯔또시 나가야마
다까유끼 미즈노
다다시 아시까가
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고지마 게이지
가부시끼가이샤 메이덴샤
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Abstract

영구 자석의 자계 및 dc 여기 코일을 갖는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터의 동작 범위를 확장하기 위해서, 자계의 자속은 모터의 회전 속도가 선정된 기준 속도보다 적을 때 일정하게 유지하고, 상기 회전 속도가 선정된 기준 속도보다 클 때 모터의 회전 속도에 반비례하여 변화하도록 제어된다. 모터의 전기자로의 전류 및 전압은 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류비가 일정하게 유지되도록 제어된다.

Description

하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터를 제어하기 위한 방법 및 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제 1 도는 본 발명에 따른 제어방법에 의해 제어된 하이브리드 여기형 영구 자석 모터의 구조를 도시한 도면, 제 3 도는 제 1 도 모터의 회전자의 사시도, 제 4 도는 제 1 도 모터의 여기 코일의 구조를 도시한 도면, 제 5 도는 본 발명에 따른 하이브리드 여기형 영구 자석 모터의 모터 제어 시스템의 제 1 실시예의 블럭도.

Claims (36)

  1. 영구 자석의 자계 및 dc 여기 코일을 갖고 있고, 자계의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 방법에 있어서, 모터의 회전 속도가 선정된 기준 속도보다 적을 때 일정하게 유지하고 상기 회전 속도가 선정된 기준 속도보다 클 때 모터의 회전 속도에 역비례하여 변화하도록 자계의 자속을 제어하는 단계, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류비가 일정하게 유지되도록 전기자로의 전류 및 전압을 제어하는 단계, 및 모터를 제어하기 위해 상기 자속 제어와 상기 전류 및 전압 제어중의 최소한 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 영구 자석의 자계 및 dc 여기 코일을 갖고 있고, 모터의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 방법에 있어서, 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접 축 성분 및 횡축 성분으로 나누는 단계, 및 직접 축 성분이 영이 되도록 전기자로의 전류 및 전압을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 영구 자석의 자계 및 dc 여기 코일을 갖고 있고, 모터의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류비가 일정하게 유지되도록 전기자로의 전압 및 전류를 제어하는 단계, 직접축 성분이 영이 되도록 전기자로의 전류 및 전압을 제어하는 단계, 및 직접축 성분의 크기에 따라 상기 전류비 제어 및 상기 전압 성분 제어 중의 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 전류비가 일정한 출력제어 영역에서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 영구 자석의 자계 및 dc 여기 코일을 갖고 있고, 모터의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지고, 토크 명령 및 실제 속도에 따라 프리세트 자계 자속 표 및 전류 비의 표로부터 결정되는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류비를 결정하는 단계, 및 결정된 전류비를 만족시키도록 전기자의 전류 및 전압과 자계의 전류 및 전압을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 영구 자석의 자계를 갖는 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지고, 토크 명령 및 실제 속도에 따라 프리세트 전류 비 표로부터 결정되는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류 비를 결정하는 단계, 및 결정된 전류 비를 만족시키도록 전기자의 전류 및 전압을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 영구 자석의 자계 자석 및 dc 여기 코일을 포함하고, 모터의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지고, 토크 명령과 실제 속도에 따라 프리세트 자계 자속 표 및 각 성분의 프리세트 전류 표로부터 결정되는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류 비를 결정하는 단계, 및 결정된 성분 전류를 만족시키도록 전기자의 전류 및 전압과 자계의 전류 및 전압을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 영구 자석의 자계 자석을 포함하는 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지고, 토크 명령 및 실제 속도에 따라 프리세트 성분 전류 표로부터 결정되는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류 비를 결정하는 단계, 및 각 성분의 결정된 전류를 만족시키도록 전기자의 전류 및 전압을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 5 항에 있어서, 전류 비 표 및 자속 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위 내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산 점에서 모터의 효율이 최대로 되는 전류 성분비와 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 전류 비 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 모터의 효율이 최대로 되는 전류 성분비가 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 5 항에 있어서, 전류 비 표 및 자속 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 전기자로의 전류가 최대로 되는 전류 성분비와 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 전류 비 표 및 자속 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 모터의 효율이 최대로 되는 d축 전류 성분, q축 전류 성분 및 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제7항에 있어서, 전류 비 표 및 자속 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 전기자로의 전류가 최대로 되는 d축 젼류 성분, q축 전류 성분 및 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 전류 비 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위 내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 모터의 효율이 최대로 되는 d축 전류 성분, q축 전류 성분 및 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 하이브리드 여기형 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분의 전류 및 횡축 성분의 전류와, 자계 자속을 제어하는 단계, 각 성분의 전류를 검출하는 단계, dc 여기전류를 검출하는 단계, 및 검출된 성분 전류 및 dc 여기전류로부터의 각 성분 전류에 대한 간섭 성분을 계산함으로써 각 성분의 전류의 피드포워드 보상을 실현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 하이브리드 여기형 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분의 전류 및 횡축 성분의 전류와, 자계 자속을 제어하는 단계, 및 전류 명령 값 및 dc 여기전류 명령 값으로부터의 각 성분 전류에 대한 간섭 성분을 계산함으로써 각 성분의 전류의 피드포워드 보상을 실현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 하이브리드 여기형 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분의 전류 및 횡축 성분의 전류와, 자계 자속을 제어하는 단계, 각 성분의 전류를 검출하는 단계, dc 여기전류를 검출하는 단계, 및 전압 방정식, 검출된 성분 전류 및 dc 여기전류로부터 전압 모델을 생성함으로써 각 성분의 전류의 피드포워드 보상을 실현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 하이브리드 여기형 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분의 전류 및 횡축 성분의 전류와, 자계 자속을 제어하는 단계, 및 전압 방정식, 전류 명령 값 및 dc 여기전류 명령 값으로부터 전압 모델을 생성함으로써 각 성분의 전류의 피드포워드 보상을 실현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 영구 자석의 자계 및 dc 여기 코일을 갖고 있고, 자계의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 모터의 회전 속도가 선정된 기준 속도보다 적을 때 일정하게 유지하고 상기 회전 속도가 선정된 기준 속도보다 클 때 모터의 회전 속도에 역비례하여 변화하도록 자계의 자속을 제어하는 제 1 제어수단, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류 비가 일정하게 유지되도록 전기자로의 전류 및 전압을 제어하는 제 2 제어수단, 및 모터를 제어하기 위해 상기 제1 및 제 2 제어수단 중 최소한 하나를 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  20. 영구 자석의 자계 및 dc 여기 코일을 갖고 있고, 자계의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나누는 나눔 수단, 및 직접축 성분이 영이 되도록 전기자로의 전류 및 전압을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  21. 영구 자석의 자계 및 dc 여기 코일을 갖고 있고, 자계의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류비가 일정하게 유지되도록 전기자로의 전류 및 전압을 제어하는 전류비 제어수단, 및 직접축 성분이 영이 되도록 전기자로의 전류 및 전압을 제어하는 전압 성분 제어수단, 및 직접축 성분의 크기에 따라 상기 전류비 제어수단 및 상기 전압 성분 제어수단 중 하나를 선택하는 선택 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 전류 비가 일정한 출력제어 영역에서 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  23. 영구 자석의 자계 및 dc 여기 코일을 갖고 있고, 모터의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지고, 토크 명령 및 실제 속도에 따라 프리세트 자계 자속 표 및 전류 비의 표로부터 결정되는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류 비를 결정하는 결정 수단, 및 결정된 전류 비를 만족시키도록 전기자의 전류 및 전압과 자계의 전류 및 전압을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  24. 영구 자석의 자계를 갖는 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지고, 토크 명령 및 실제 속도에 따라 프리세트 전류 비 표로부터 결정되는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류 비를 결정하는 결정 수단, 및 결정된 전류 비를 만족시키도록 전기자의 전류 및 전압을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  25. 영구 자석의 자계 자석 및 dc 여기 코일을 포함하고, 모터의 자속이 dc 여기 코일의 dc 전류를 조정함으로써 제어되는, 하이브리드 여기형 동기 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지고, 토크 명령과 실제 속도에 따라 프리세트 자계 자속 표 및 각 성분의 프리세트 전류 표로부터 결정되는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류 비를 결정하는 결정 수단, 및 결정된 성분 전류를 만족시키도록 전기자의 전류 및 전압과 자계의 전류 및 전압을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  26. 영구 자석의 자계를 갖는 모터를 제어하는 방법에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지고, 토크 명령 및 실제 속도에 따라 프리세트 성분 전류 표로부터 결정되는 직접축 성분 및 횡축 성분의 전류 비를 결정하는 결정 수단, 및 각 성분의 결정된 전류를 만족시키도록 전기자의 전류 및 전압을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  27. 제23항에 있어서, 전류 비 표 및 자속 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위 내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 모터의 효율이 최대로 되는 전류 성분비와 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  28. 제24항에 있어서, 전류 비 표는 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 모터의 효율이 최대로 되는 전류 성분비가 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  29. 제23항에 있어서, 전류 비 표 및 자속 표가, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위 내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 전기자 코일로의 전류가 최대로 되는 전류 성분비와 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  30. 제25항에 있어서, 전류 비 표 및 자속 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위 내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산 점에서 모터의 효율이 최대로 되는 d축 전류 성분, q축 전류 성분 및 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  31. 제25항에 있어서, 전류 비 표 및 자속 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위 내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 전기자 코일로의 전류가 최대로 되는 d축 전류 성분, q축 전류 성분 및 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  32. 제26항에 있어서, 전류 비 표는, 동작된 회전 속도 범위 및 사용된 토크 범위내의 모터의 효율의 복수의 계산점이 결정되고, 각 계산점에서 모터의 효율이 최대로 되는 d축 전류 성분, q축 전류 성분 및 자속이 얻어지도록 모터의 회전 속도 및 토크에 대하여 사전에 얻어진 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  33. 하이브리드 여기형 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분의 전류 및 횡축 성분의 전류와, 자계 자속을 제어하는 제어수단, 각 성분의 전류를 검출하는 수단, dc 여기전류를 검출하는 수단, 및 검출된 성분 전류 및 dc 여기전류로부터의 각 성분 전류에 대한 간섭 성분을 계산함으로써 각 성분의 전류의 피드포워드 보상을 실현하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  34. 하이브리드 여기형 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분의 전류 및 횡축 성분의 전류와 자계 자속을 제어하는 제어수단, 및 전류 명령 값 및 dc 여기전류 명령 값으로부터의 각 성분 전류에 대한 간섭 성분을 계산함으로써 각 성분의 전류의 피드포워드 보상을 실현하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  35. 하이브리드 여기형 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분의 전류 및 횡축 성분의 전류와, 자계 자속을 제어하는 제어수단, 각 성분의 전류를 검출하는 수단, dc 여기전류를 검출하는 수단, 및 전압 방정식, 검출된 성분 전류 및 검출된 dc 여기전류로부터 전압 모델을 생성함으로써 각 성분의 전류의 피드포워드 보상을 실현하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
  36. 하이브리드 여기형 모터를 제어하는 제어 시스템에 있어서, 성분들이 전기자 코일로의 전류를 전기자 코일에서 유도된 전압에 대한 직접축 성분 및 횡축 성분으로 나눔으로써 얻어지는 직접축 성분의 전류 및 횡축 성분의 전류와, 자계 자속을 제어하는 제어수단, 및 전압 방정식, 전류 명령 값 및 dc 여기전류 명령 값으로부터 전압 모델을 생성함으로써 각 성분의 전류의 피드포워드 보상을 실현하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019940010866A 1993-05-18 1994-05-17 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터를 제어하기 위한 방법 및 장치 KR940027285A (ko)

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