KR950008420B1 - 센서리스 에스알 엠 - Google Patents

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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08—Reluctance motors
    • H02P25/086—Commutation
    • H02P25/089—Sensorless control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

내용 없음.

Description

센서리스 에스알 엠
제1도는 (a)는 일반적인 SRM의 개략도, (b)는 센서용 디스크의 개략도.
제2도는 (a) 및 (b)는 일반적인 SRM의 회전자 위치 검출파형도.
제3도는 본 발명 센서리스 에스알엠의 회로도.
제4도는 본 발명의 적용되는 SRM의 개략도.
제5도는 (a) 내지 (c)는 회전각도에 따른 각상의 인덕턴스 변화도.
제6도는 (a) 내지 (i)는 제3도 각부의 파형도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 모터 구동부 20 : 미분기
30 : 증폭부 40 : 비교부
M1-M6 : 모스 트랜지스터 OP1-OP3 : 연산증폭기
AMP1-AMP3 : 증폭기 I1-I3 : 인버터
본 발명은 SRM(SRM : Switched Reluctance Motor)의 회전자 위치를 판별하는 기술에 관한 것으로, 특히 회전자의 위치를 판별하기 위한 별도의 센서를 설치하지 않고 회전자의 위치를 검출하여 제품의 콤팩트화, 고온 및 기타 약조건하에서 제 기능을 발휘하도록 하는 데 적당하도록한 센서리스 에스알 엠에 관한 것이다.
제1도의 (a)는 일반적인 SRM의 개략도이고, (b)는 센서용 디스크의 개략도로서 이에 도시한 바와 같이, 회전자(1)에 개구부(3A)와 돌출부(3B)로 이루어진 센서용 디스크(3)를 취부하고, 소정각도(120°) 간격으로 설치된 센서(S1), (S2), (S3)를 통해 그 센서용 디스크(3)의 회전에 다른 빛의 투과여부를 검출하여 회전자(1)의 위치를 검출하게 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 종래 SRM의 작용을 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
SRM에 전원이 공급되어 회전자(1)가 회전되면, 그 회전자(1)에 취부된 센서용 디스크(3)이 회전되고, 이때, 센서(S1), (S2), (S3)에 의하여 그 디스크(1)의 회전에 따른 빛의 투과 여부가 검출된다. 그리고, 상기 빛의 투과여부에 따른 광신호가 전기신호로 변환되어 제2도의 (a)와 같은 파형으로 나타난다.
상기 제2도의 (a)와 같은 신호가 상여자 신호를 생성하기 위한 로직회로에 공급되어 그 로직회로에서 제2도의 (b)와 같은 신호가 생성되며, 이 신호에 의하여 모스 트랜지스터(MOS-FET)의 게이트나 트랜지스터의 베이스가 구동되어 모터가 회전된다.
그러나 이와 같은 종래의 SRM에 있어서는 회전자의 위치를 검출하기 위하여 모터에 센서를 취부하여야 하므로 여러가지의 기계적 가공 과정을 필요로 하게 되어 그만큼 생산공정이 복잡해지게 되고, 모터의 내부 또는 외부에 센서를 취부하기 위한 공간을 마련하여야 하므로 제품의 부피가 커지게 되며, 모터가 고온에서 동작하는 경우, 일반적인 센서는 동작되지 않아 특수한 센서를 사용하여야 하며, 모터가 콤프레샤와 같이 냉매나 윤활유등을 내부에 포함하는 경우, 포트 인터럽트 소자와 같은 센서로는 그 기능을 발휘할 수 없게되는 결함이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 결함을 해결하기 위하여 회전자의 위치를 검출하기 위한 디스크 및 센서를 사용하지 않고도 각상의 전류 변화를 검출하여 그 결과에 따라 SRM의 구동을 제어할 수 있게 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명의 센서리스 에스알엠에 대한 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 모터의 각상을 미리 설정된 순서에 따라 여자시켜 모터가 구동되게 하는 모터 구동부(10)와, 상기 각각의 상전류(iA), (iB), (iC)를 검출하여 미분하는 미분기(20)와, 상기 미분기(20)에서 출력되는 각상의 신호를 적정 수준으로 증폭하는 증폭부(30)와, 상기 증폭부(30)에서 출력되는 전압을 기 설정된 기준전압(Vref1), (Vref3), (Vref2)과 비료하여 그 기준전압(Vref1), (Vref2), (Vref3)보다 높은 영역을 고전위로 출력하는 비교부(40)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제4도 내지 제6도를 참조하여 상세히 설명한다.
베이스 구동부(도면에 미표시)로 부터 모스 트랜지스터(M1, M2),(M3, M4),(M5, M6)에 소정 게이트신호(G1, G2), (G3, G4),(G5, G6)가 순차적으로 공급되면, 이에따라 그 트랜지스터(M1, M2), (M3, M4), (M5, M6)를 통해 코일(La),(Lb),(Lc)에 전류가 흐르게 되어 회전자(11)의 변위에 다른 각 상의 인덕턴스 변화가 제5도의 (a), (b), (c)와 같이 발생된다.
이때, 회전자(11)가 회전되면서 고정자(12)권선에 역기전력(ENF)이 생성되어 상전류 검출용 저항(RCA), (RCB), (RCC)측으로 제6도의 (a), (b), (c)와 같은 상전류(iA), (iB), (iC)가 흐르게 되며, 이 상전류 검출용 저항(RCA), (RCB), (RCC)을 통해 검출되는 전류(iA), (iB), (iC)는 콘덴서, 저항 및 연산 증폭기(CA, RA, OP1), (CB, RB, OP2), (CC, RC, OP3)로 이루어진 미분기에 의하여 미분된 후, 각각의 인버터(I1), (I2), (I3)에 의하여 다시 반전처리되어 제6도의 (d), (e), (f)와 같은 파형으로 출력된다.
상기 인버터(I1), (I2), (I3)에서 각기 출력되는 신호는 증폭기(AMP1), (AMP2), (AMP3)에 의해 각기 적정 수준으로 증폭된 다음, 비교기(CP1), (CP2), (CP3)에서 기 설정된 기준전압(Vref1), (Vref2), (Vref3)과 각기 비교되어 그 기준전압(Vref1), (Vref2), (Vref3)보다 높은 레벨의 전압만이 출력되므로 결국, 그 비교기(CP1), (CP2), (CP3)에서 제6도의 (g), (h), (i)와 같은 파형이 출력되며, 바로 이 파형을 이용하여 회전자(11)의 위치를 검출할 수 있게 된다.
상기에서는 설명의 편의상 6-4폴의 구조를 예로하여 설명하였으나 이밖에도 8-6폴의 구조, 12-8폴의 구조 및 그 밖의 모든 구조를 SRM 및 다른 토포로지(Topology)에서도 적용이 가능하다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 모터의 회전 위치를 판별하기 위하여 별도의 센서나 마이크로컴퓨터를 별도로 설치하지 않고도 각 상전루 변화를 검출하여 회전자의 위치를 판별할 수 있게 함으로써 콤팩트화에 이바지할 수 있을 뿐더러 고온 및 기타 악조건하에서도 제 기능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 모터의 각상을 미리 설정된 순서에 따라 여자시켜 모터가 구동되게 하는 모터 구동부(10)와, 상기 각각의 상전류(iA), (iB), (iC)를 검출하여 미분하는 미분기(20)와, 상기 미분기(20)에서 출력되는 각상의 신호를 적정 수준으로 증폭하는 증폭부(30)와, 상기 증폭부(30)에서 출력되는 전압을 기 설정된 기준전압(Vref1), (Vref2), (Vref3)과 각기 비교하여 그 비교결과에 따른 모터 회전자의 위치검출신호(ga-gc)를 생성하는 비교부(40)로 구성한 것을 특징으로 하는 센서리스 에스알엠.
KR1019920024724A 1992-12-17 1992-12-17 센서리스 에스알 엠 KR950008420B1 (ko)

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DE69325670T DE69325670T2 (de) 1992-12-17 1993-12-15 Geschalteter Reluktanzmotor ohne Rotorpositionssensor
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