KR0132502B1 - 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법 - Google Patents

스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법

Info

Publication number
KR0132502B1
KR0132502B1 KR1019940000844A KR19940000844A KR0132502B1 KR 0132502 B1 KR0132502 B1 KR 0132502B1 KR 1019940000844 A KR1019940000844 A KR 1019940000844A KR 19940000844 A KR19940000844 A KR 19940000844A KR 0132502 B1 KR0132502 B1 KR 0132502B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
current
inductance
phase
coil
Prior art date
Application number
KR1019940000844A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950024413A (ko
Inventor
임준영
Original Assignee
구자홍
엘지전자주식회사
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 구자홍, 엘지전자주식회사 filed Critical 구자홍
Priority to KR1019940000844A priority Critical patent/KR0132502B1/ko
Publication of KR950024413A publication Critical patent/KR950024413A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0132502B1 publication Critical patent/KR0132502B1/ko

Links

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
    • H02P6/185—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using inductance sensing, e.g. pulse excitation
    • 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
    • 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
    • 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
    • H02P2203/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the means for detecting the position of the rotor
    • H02P2203/01—Motor rotor position determination based on the detected or calculated phase inductance, e.g. for a Switched Reluctance Motor
    • 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
    • H02P2203/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the means for detecting the position of the rotor
    • H02P2203/03—Determination of the rotor position, e.g. initial rotor position, during standstill or low speed operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치를 검출하는 방법이다. 이 방법은 회전자의 위치변화에 따라 모터의 권선의 인덕턴스가 변하므로 여자되는 상의 전류증가 기울기를 이용하여 인덕턴스의 계산으로 회전자의 위치를 판별하는 방법이다.
인덕턴스의 계산은 아래의 식으로 행한다.

Description

스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법
제1도는 종래의 SRM의 구조 및 그의 주변회로를 도시한 도.
제2도는 4상 SRM의 각상의 인덕턴스의 변화도.
제3도는 4상 SRM의 구동회로의 회로도.
제4도는 펄스폭 변조신호에 따른 전류의 변화도.
제5도는 제3도의 회로에 펄스폭 변조신호의 인가시 상 인덕턴스의 변화에 따른 전류의 변화도.
본 발명은 스위치든 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor : 이하 간단히 SRM이라 한다)에 관한 것으로 특히 SRM의 회전자의 위치를 검출하는 방법에 관한 것이다.
종래의 SRM의 구조 및 그의 주변회로가 제 1 도에 도시되어 있다.
제 1 도에서는 고정자극에 의해 자계가 발생되면 회전되는 회전자(1)와, 회전자(1)의 샤프트에 설치되어 회전자(1)와 동시에 회전하는 센서디스크(2)와, 센서디스크(2)가 회전되면 센서디스크(2)에 의해 차단 또는 통과되는 빛의 상태를 검출하는 위치검출센서(S1)(S2)(S3)(S4)와, 위치검출센서(S1)(S2)(S3)(S4)에서 위치검출신호가 입력되면 상여자신호(PH1) (PH2) (PH3) (PH4)를 출력하는 논리회로(5)가 보이고 있다.
SRM에 전원이 공급되면 회전자(1)가 회전하게 되고 회전자(1)가 회전되면 회전자(1)에 설치되어 있는 센서디스크(2)가 회전한다.
센서디스크(2)가 회전되면 위치검출센서(S1∼S4)의 발광부(3)에서는 빛을 발하게 되며, 발광부(3)에서 발생된 빛은 센서디스크(2)의 돌출부 및 개구부에 의해 단속된다.
그러면, 위치검출센서(S1∼S4)의 수광부(4)는 빛이 단속되는 것을 검출하게 된다.
제 2 도는 위상(θ)에 따른 고정자에 감긴 코일의 인덕턴스의 변화를 도시한다.
위상차가 없을 때, 즉 고장자에 코일이 감긴 부분과 회전자(1)의 돌출부가 일치하였을 때 코일의 인덕턴스가 가장 크고, 고정자에 코일이 감긴 부분과 회전자(1)의 돌출부가 가장 벗어나 있을 때 코일의 인덕턴스가 가장 적다. 보통 SRM에서는 코일의 인덕턴스가 증가하는 부분에서 여자를 시작하는데, 전류의 상승시간을 고려하여 이보다는 조금 일찍 여자를 시작한다. 만일, 코일의 인덕턴스가 감소하는 부분에서 여자르 시작하게 되면 제동이 걸린다.
제 2 도에 도시한 바와 같이, SRM의 각상의 인덕턴스는 서로 상관관계를 가지고 있다.
예를 들어 4상 SRM에서는 A상의 인덕턴스가 증가할 때 C상의 인덕턴스가 감소하고 있다.
따라서, C상의 인덕턴스가 감소하는가 또는 증가하는가에 대한 데이터와 C상의 현재 인덕턴스를 알면 다른 상의 인덕턴스도 추정할 수 있다.
즉, 여자되어 있지 않은 다른 상, 즉 아이들상(idle phase)에 짧은 펄스를 인가하여 전류가 어는 정도까지 상승하는가를 보고 인덕스를 추정하여 회전자의 위치를 판단하고 나서 정해진 시퀸스에 따라 상여자 신호를 발생하게 된다.
이에 대한 기술이 미국특허번호 4959596에 개시되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 SRM에서는 회전자의 위치를 검출하기 위하여 모터에 위치검출센서를 설치하여야 하므로 여러가지의 기계적 가공공정을 필요로 하게 되어 그만큼 생산공정이 복잡해지게 된다.
또한, 아니들 상에 짧은 펄스를 가함으로써 미소하나마 다른 상에서 제동이 걸려 모터에서 나오는 토크를 약간 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 회전자의 위치변화에 따라 각상의 인덕턴스도 변하므로 여자되는 상의 전류기울기 및 전류값으로 여자되는 상의 인덕턴스를 계산하여 회전자의 위치를 검출하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상여자신호인 펄스폭 변조신호의 한 주기내에서 전류증가 기울기를 이용한
으로 인덕턴스(L)를 계산하여 회전자의 위치를 알아내는 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 따른 SRM의 회전자의 위치검출방법을 상세히 서술한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 따른 SRM의 회전자의 위치검출방법을 상세히 서술한다.
제 3 도에는 4상 SRM의 구동회로 회로도이다.
제 3 도에서, 한쌍의 트랜지스터(Q1,15)(Q2,Q6)(Q3,Q7)(Q4,Q8)가 직렬접속되고 첫 번째 트랜지스터(Q1)(Q2)(Q3)(Q4)의 에미터와 두 번째 트랜지스터(Q5)(Q6)(Q7)(Q8)의 콜렉터 사이의 코일(L1)(L2)(L3)(L4) 및 전류검출저항(R1)(R2)(R3)(R4)이 직렬접속되며, 첫 번째 트랜지스터(Q1)(Q2)(Q3)(Q4)의 에미터에 캐소드가 접속되는 첫 번째 다이오드(D1)(D3)(D5)(D7) 있고 두 번째 트랜지스터(Q5)(Q6)(Q7)(Q8)의 콜렉터에 애노드가 접속되고 캐소드가 전압 공급원(Vdc)에 접속되는 두 번째 다이오드(D2)(D4)(D6)(D8)가 있다.
제 3 도는 한쌍의 트랜지스터(Q1,Q5)(Q2,Q6)(Q3,Q7)(Q4,Q8)가 온, 오프되는 동안 각상에 흐르는 전류를 하나의 전류검출저항 (R1)(R2)(R3)(R4)으로도 검출할 수 있다는 것을 보인 것이다.
예를 들면, 트랜지스터들(Q1,Q5)의 베이스에 하이레벨의 펄스폭 변조신호가 인가되념 트랜지스터들(Q1,Q5)이 턴온되어 코일(L1) 및 전류검출저항(R1)순서로 전류흐름의 통로가 형성된다.
따라서, 트랜지스터들(Q1,Q5)이 온되는 기간동안에 전류검출저항(R1)에서 전류파형을 검출한다.
이때, 트랜지스터들(Q1,Q5)의 베이스에 로우레벨의 펄스폭 변조신호가 인가되면 트랜지스터들(Q1,Q5)이 턴오프되어 제 1 다이오드(D1), 코일(L1), 전류검출저항(R1) 및 제2다이오드(D2) 순서로 전류방출흐름의 통로가 형성된다.
따라서, 트랜지스터들(Q1,Q5)가 오프되는 기간동안 전류검출저항(R1)에서 전류파형을 검출한다.
결과적으로, 한쌍의 트랜지스터(Q1,Q5)가 온, 오프되는 기간 동안에 각상의 권서에 흐르는 전류파형을 검출할 수 있다.
제 4 도는 제 3도의 회로에 펄스폭 변조신호를 인가하였을 때 한상에 흐르는 전류의 변화를 보인도이다.
하이레벨의 펄스폭 변조신호가 한쌍의 트랜지스터(Q1,Q5)에 인가되면 트랜지스터들(Q1,Q5)이 턴온되어 코일(L1) 및 전류검출저항(R1)에 의하여 전류흐름통로를 형성하며, 이 전류흐름통로를 통하여 펄스폭 변조신호가 하이레벨의 기간 동안에 시상수 L1/R1을 가지고 코일(L1)에 자기에너지로 전류가 저장되며, 이 기간동안에 코일(L1)에 흐르는 전류는 계속 증가한다. 전류가 계속 증가하다가 펄스폭 변조신호가 로우레벨로 천이되면 트랜지스터들(Q1,Q5)은 턴오프되어 제 1 다이오드(D1), 코일(L1), 전류검출저항(R1) 및 제 2 다이오드(D2)에 의하여 전류방출통로를 형성한다.
이 전류방출통로를 통하여 펄수폭 변조신호가 로우레벨의 기간동안에 시상수 L1/R1을 가지고 코일(L1)에 자기에너지로 저장되어 있던 전류가 방출되어 코일(L1)의 전류는 계속 감소된다.
펄스폭 변조신호가 하이레벨에서, 로우레벨로, 또는 로우레벨에서 하이레벨로 천이하게 되면 상술한 과정이 반복되어 전류는 제 4도(B)와 같은 파형이 된다.
제 5 도는 상인덕턴스의 변화에 따른 코일에 흐르는 전류의 변화를 보인도이다.
제 5 도를 보면 상인덕턴스가 작을 때 전류의 증가율이 매우 크고, 상인덕턴스가 클 때 전류의 증가율이 느리다는 것을 알 수 있다.
이제, 본 발명에 따른 회전자의 위치를 검출하는 방법을 서술할 것이다.
제 3 도에서, 하이레벨의 펄스폭 변조신호가 인가되엇을 때 각상의 전압방정식은 다음과 같다.
상기 식(1)에서 Vdc는 전원공급원으로서 이미 알고 있는 값이고 i는 코일에 흐르는 전류로서 제 4도(B)에서와 같이 펄스폭 변조신호가 상승에즈에 있는 순간의 전류(is) 또는 펄스폭변조신호가 하가에즈에 있는 순간의 전류 (if)혹은 (is+if)/2라고 할 수 있으므로 이도 알 수 있는 값이다.
di/dt는 펄스폭변조신호가 하강에즈에 있는 순간의 전류(if)의 값에서 펄수폭 변조신호가 상승에즈에 있는 순간의 전류(if)의 값을 뺀 다음에 이를 펄수폭 변조신호가 하이레벨에 있는 시간(td)으로 나누면, 즉(if-is)/td하면 알 수 있으며, W는 모터의 각속도로 이는 이미 정해져 있으므로 이도 쉽게 할 수 있다.
dl/dθ는 여자기간이 거의 끝날 때 항상 거의 일정한 상수이므로 이 역시 알 수 있는 값이다.
따라서, 상기 식(1)에서 알 수 없는 것은 L의 값이다.
L의 값을 알기 위하여 상기 식(1)을 다시 정리한면
따라서 인덕턴스(L)의 값을 알 수 있으므로 현재의 회전자의 위치를 알 수 있다.
본 발명에 따르면 SRM의 회전자의 위치 검출방법은 펄스폭신호의 한주기에서 여자된 상의 전류 기울기를 이용하여 회전자 위치를 판별할 수 있으므로 SRM를 더욱 컴팩트화 할 수 있으며 속도에 따른 어드밴스 각의 변화가 센서형에 비해 매우 자유롭게 할 수 있어 가변속 범위가 더욱 넓어지며 비용경감을 가져오는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 상여자신호인 펄스폭 변조신호의 한 주기내에서 전류증가 기울기를 이용한
    (단, Vdc는 전원공급원, i는 코일에 흐르는 전류, W는 각속도)으로 인덕턴스(L)를 계산하여 회전자의 위치를 알아내는 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법.
KR1019940000844A 1994-01-18 1994-01-18 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법 KR0132502B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940000844A KR0132502B1 (ko) 1994-01-18 1994-01-18 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940000844A KR0132502B1 (ko) 1994-01-18 1994-01-18 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950024413A KR950024413A (ko) 1995-08-21
KR0132502B1 true KR0132502B1 (ko) 1998-04-22

Family

ID=19375852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940000844A KR0132502B1 (ko) 1994-01-18 1994-01-18 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR0132502B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160042200A (ko) * 2014-10-07 2016-04-19 원광대학교산학협력단 에스알엠의 전류제어장치 및 방법
KR20200104002A (ko) * 2019-02-26 2020-09-03 한양대학교 산학협력단 Srm 상 전환 제어 방법 및 그 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160042200A (ko) * 2014-10-07 2016-04-19 원광대학교산학협력단 에스알엠의 전류제어장치 및 방법
KR20200104002A (ko) * 2019-02-26 2020-09-03 한양대학교 산학협력단 Srm 상 전환 제어 방법 및 그 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR950024413A (ko) 1995-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0784377B1 (en) Switched reluctance motor without rotor position sensor
US5291115A (en) Method and apparatus for sensing the rotor position of a switched reluctance motor without a shaft position sensor
US20070110410A1 (en) Stationary position detection circuit and motor drive circuit
KR0132502B1 (ko) 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자의 위치검출방법
JP3766162B2 (ja) ブラシレスモータの駆動装置
JP2789658B2 (ja) 可変リラクタンスモータの駆動装置
KR100228716B1 (ko) 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동제어방법
JP3258743B2 (ja) ブラシレスモータ駆動装置
KR100228695B1 (ko) 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 시간 제어 장치 및 방법
JP3654003B2 (ja) センサレスモータの回転子位置検出装置
JP2697316B2 (ja) ブラシレスモータ
JPH0799796A (ja) ステッピングモータの駆動装置
JPH09166610A (ja) モータの回転異常検出装置
JP3427251B2 (ja) センサレスモータの回転子位置検出装置及びその方法
JP3561675B2 (ja) モータのｐｗｍ駆動回路
JPH0733598Y2 (ja) ステッピングモータ装置
JP3114189B2 (ja) モータの駆動装置
JP2737955B2 (ja) ブラシレスモータの制御装置
JPS58175997A (ja) ステツピングモ−タ駆動回路
KR19980073986A (ko) 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 제어 장치
JPS6223280Y2 (ko)
JPH11235083A (ja) センサレス・スイッチドリラクタンスモータの回転子位置検出装置及びその方法
JP3402700B2 (ja) ブラシレスモータの運転方法
JP2897343B2 (ja) モータの駆動装置
JP2573044Y2 (ja) ブラシレスモータの駆動回路

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
LAPS Lapse due to unpaid annual fee