KR0176469B1

KR0176469B1 - 써보모터의 위상 오프셋 보정방법

Info

Publication number: KR0176469B1
Application number: KR1019930016063A
Authority: KR
Inventors: 진상현
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR950007260A

Abstract

본 발명인 써보모터 위상 오프셋 보정 방법은 레졸버로부터의 회전자의 위치데이타를 이용하여 위상 오프셋을 계산하고 위상 오프셋만큼 보정된 전류를 써보모터에 제공함으로써 써보모터에 레졸버를 부착하는 제작고정상 발생하는 위상 오프셋을 보정하여 보다 정확한 써보모터의 제어 및 써보모터의 효율을 향상시키는데 효과적이다.

Description

써보모터의 위상 오프셋 보정 방법

제1a도는 교류 써보모터의 개략적인 구성도이다.

제1b도는 교류 써보모터의 내부의 회전자가 회전하는 원리를 설명하기 위한 동작 설명도이다.

제2a도는 교류 써보모터를 제어하기 위한 전류테이블을 그래프로 도시한 전류 파형도이다.

제2b도는 레졸버가 부착된 교류 써보모터의 레졸버 출력 파형도이다.

제2c도는 레졸버-디지탈 콘버터의 출력 관계도이다.

제3도는 본 발명에 따른 장치의 개략적인 구성 블럭도이다.

제4도는 본 발명인 써보모터 위상 오프셋 보정 방법의 흐름도이다.

본 발명은 써보모터의 위상 오프셋 보정 방법에 관한 것으로, 특히 레졸버가 부착된 교류 써보모터의 위상 오프셋을 보정하기 위한 방법체 관한 것이다.

일반적으로 모터 제조회사에서 레졸보가 부착된 교류 써보모터를 제작하게 되는데 레졸버를 부착하는 이유는 회전자의 위치를 알아내기 위하여 부착한다.

회전자의 위치를 알아내는 이유는 회전자에 발생하는 자속의 방향과 전기각으로 90°의 위상차가 생기는 위치에서 자속을 발생시킬 경우 두자속의 방향이 직교가 되고 회전자는 회전을 하게 될 것이다.

제1a도는 교류 써보모터의 개략적인 구성도이다.

제1a도에 의하면, 레졸버가 부착된 교류 써보모터에서 회전자(100)의 위치를 상기 레졸버를 이용하여 알아내면 모터의 권선 a, b, c에 전류를 흐르게 하여 회전자(100)의 자속과 직각 방향의 자속이 발생하도록 하여 회전자(100)를 회전하게 만든다.

이때 각 권선 a, b, c에 흐르는 전류는 다음과 같다.

위 식에서 θ에 관한 정보는 레졸버를 이용하여 알아내며 θ가 회전자(100)의 자속과 직교의 자속을 발생할 수 있도록 하는 전류명령에 정보를 제공한다.

제1b도는 교류 써보모터 내부의 회전자가 회전하는 원리를 설명하기 위한 동작 설명도이다.

제1b도에 의하면, 상기 회전자(100)의 위치에 따른 전류명령을 미리 전류테이블로 각각의 상에 대하여 만들어 놓게 된다.

위의 전류테이블은 회전자(100)의 위치에 따라서 회전자(100)의 자속과 직각 방향의 자속이 발생되도록 권선 a, b, c 에 흐르는 각 상의 전류(i_a, i_b, i_c)를 미리 연산한 후에 , 레졸버에 의하여 감지한 회전자(100)의 위치값에 대응하는 각 상의 전류(i_a, i_b, i_c)를 테이블화시킨 것이다.

따라서, 회전자(100)의 뒤에 부착된 레졸버가 지시하는 위치의 전류명령을 전류테이블에 읽어내어 모터의 각 권선 a, b, c에 흐르도록 하면 회전자(100)의 자속과 각 권선에서 전류가 흘러 발생된 자속(102)의 합이 직교하게 되고 회전자(100)가 회전한다.

이때, 계속 같은 위치의 전류명령이 발생되면 회전자(100)는 전기각 90°만큼 회전한 다음 정지해 있게 된다.

제2a도에 의하면, 회전자(100)를 다시 회전시키려면 레졸버가 지시하는 위치의 전류명령을 다시 각 권선에 전류가 흐르도록 하여야 한다.

즉, 제2a도의 수평축인 전기각에 해당하는 각 권선 a, b, c의 전류를 출력하면 된다.

제2c도는 레졸버-디지탈 콘버터의 출력 관계도이다 .

제2b도의 출력 파형에서 발생하는 위상 오프셋(δ) 만큼 쉬프트된 경우에 전류데이타가 저장되어 있는 번지수도 제2c도처럼 상기 위상 오프셋(δ)만틈 쉬프트된 상태에서 전류데이타를 출력 하게 된다.

즉, 모터 제조공정에서 회전자(100) 뒤에 레졸버를 부착할 때, 회전자(100)의 자속과 각 권선 a, b, c 에 흐르는 전류에 의하여 만들어진 합성자속(102)이 직교하는 위치를 지시하도록 회전자(100) 뒤에 레졸버를 부착하게 되는데, 이때 임의의 오차(이하 δ라고 함)만큼의 차이를 가지게 된다.

이 차이는 제조공정에서 제거하는 것이 모터를 사용하는 사용자들에게 편리하지만, 제조기술상 정확하게 일치시키기가 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은 레졸버가 부착된 써보모터의 위상 오프셋을 보정하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 써보모터의 위상 오프셋 보정 방법은 레졸버가 부착된 교류 써보모터의 전류테이블을 이용하여 회전자를 회전시켜서 원하는 동작을 수행하도록 하는 제어장치에 있어서, 상기 레졸버로부터 회전자의 초기위치를 읽는 초기위치 인식과정; 상기 초기위치에 따른 전류명령을 상기 전류테이블로부터 읽어와서 상기 전류명령을 출력함으로써 전류를 공급하기 위한 전류명령 출력과정; 상기 레졸버로부터 상기 전류명령에 따라 움직인 상기 회전자의 회전위치를 읽는 회전위치 인식과정; 상기 초기위치 및 상기 회전위치를 연산하여 상기 회전자의 위상 오프셋을 검출하기 위한 위상 오프셋 검출과정; 및 상기 위상 오프셋에 따른 보정된 전류테이블을 구성하여 보정된 전류를 출력하기 위한 보정과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제3도는 본 발명에 따른 장치의 개략적인 구성 블럭도이다.

제3도에 의하면, 본 발명에 따른 장치는 제어부(300)로부터의 전류데이타를 입력으로 하여 상기 전류데이타에 해당하는 전류를 출력하는 인버터(302), 상기 인버터(302)로부터의 전류를 입력으로 하여 회전을 수행하는 모터(304), 상기 모터(304)의 내부에 있는 회전자의 위치를 알려주는 레졸버(306), 상기 레졸버(306)로부터의 아날로그데이타를 디지탈데이타로 바꾸어 주기 위한 레졸버-디지탈 콘버터(308), 및 상기 레졸버-디지탈 콘버터(308)로부터의 상기 회전자의 위치데이타를 입력으로 하여 연산처리하고 그에 따른 전류데이타를 출력하기 위한 제어부로 이루어져 있다.

제4도의 단계별 동작의 설명을 상기 제3도와 결부시켜 설명하기로 한다.

상기 제어부(300)는 상기 레졸버(306)로부터 상기 모터(304)의 회전자의 초기위치(P_A)를 읽어 저장한다.(제400단계)

상기 제어부(300)는 상기 모터(304)의 권선 a, b, c에 각각 흐르는 전류에 의한 합성자속(102)이 상기 회전자의 초기위치(P_A)와 90°의 각도를 이루게 하는 전류데이타를 초기 설정되어 메모리에 저장된 전류테이블로부터 읽어와서 출력한다.(제402단계)

이때, 상기 회전자의 초기위치(P_A)와의 각도는 임의로 조정이 가능하다.

상기 인버터(302)는 제어부(300)에 의하여 내장된 메모리의 전류테이블에서 읽어낸 전류데이타를 교류 전류로 변환시켜 상기 모터(304)의 권선 a, b, c로 각각 출력한다.(제404단계)

상기 전류에 의해서 상기 회전자는 90°만큼 회전을 하여 회전위치(P_B)에 오게 되는데, 상기 제어부(300)는 상기 레졸버(306)로부터 상기 회전위치(P_B)를 읽어 저장한다.(제406단계)

상기 제어부(300)는 상기 회전위치(P_B)에서 상기 초기위치(P_A)를 뺄셈하여 회전전기각(a)을 구한다.(제408단계)

상기 제어부(300)는 상기 회전전기각(a)에서 90°를 뺄셈하여 위상 오프셋(δ)을 구한다.(제410단계)

상기 제어부(300)는 상기 위상 오프셋(δ)이 0이상인가를 판단한다.(제412단계)

상기 제412단계의 결과가 0이상이면 상기 제어부(300)는 상기 레졸버(306)로부터 상기 회전자(100)의 현재위치(P_A')를 읽어 저장한다. (제414단계)

상기 제어부(300)는 상기 현재위치(P_A')에서 상기 위상 오프셋(δ)의 절대값만큼을 뺄셈하여 보정위치를 구한다. (제416단계)

상기 제어부(300)는 상기 보정위치에 따른 전류데이타를 상기 전류테이블로부터 찾아서 상기 인버터(302)로 출력한다. (제418단계)

상기 인버터(302)는 상기 제418단계의 제어부(300)에서 출력되는 보정위치에 따른 전류 데이타를 교류 전류로 변환시켜 3상 모터(304)의 각 권선으로 각각 공급한다. (제420단계)

상기 제412단계의 결과가 0 미만이면 상기 제어부(300)는 상기 레졸버(306)로부터 상기 회전자(100)의 현재위치(P_A')를 읽어 저장한다. (제422단계)

상기 제어부(300)는 상기 현재위치(P_A')에서 상기 위상 오프셋(δ)의 절대값만큼을 덧셈하여 보정위치를 구한후, 상기 제418단계로 돌아간다. (제424단계)

상술한 바와 같이 본 발명인 써보모터 위상 오프셋 보정 방법은 레졸버로부터의 회전자의 위치데이타를 이용하여 위상 오프셋을 계산하고 위상 오프셋만큼 보정된 전류를 써보모터에 제공함으로써 써보모터에 레졸버를 부착하는 제작공정상 발생하는 위상 오프셋을 보정하여 보다 정확한 써보모터의 제어 및 써보모터의 효율을 향상시키는데 효과적이다.

Claims

레졸버가 부착된 교류 써보모터를 전류테이블을 이용하여 회전자를 회전시켜서 원하는 동작을 수행하도록 하는 제어장치에 있어서, 상기 레졸버로부터 회전자의 초기위치를 읽는 초기위치 인식과정; 상기 초기위치에 따른 전류명령을 상기 전류테이블로부터 읽어와서 상기 전류명령을 출력함으로써 전류를 공급하기 위한 전류명령 출력과정; 상기 레졸버로부터 상기 전류명령에 따라 움직인 상기 회전자의 회전위치를 읽는 회전위치 인식과정; 상기 회전위치의 회전전기각에서 90°를 뺀 상기 회전자의 위상 오프셋을 검출하기 위한 위상 오프셋 검출과정; 상기 위상 오프셋 검출과정에서 검출된 위상 오프셋이 영이상인지를 판단하는 위상 오프셋 증감 판단과정; 상기 위상 오프셋 증감 판단과정의 결과가 상기 위상 오프셋이 영 이상인 경우 증가보정위치를 결정하는 증가보정 결정과정; 상기 위상 오프셋 증감 판단과정의 결과가 상기 위상 오프셋이 영 미만인 경우 감소보정위치를 결정하는 감소보정 결정과정; 및 상기 증가보정 결정과정 및 상기 감소보정 결정과정 이후에 상기 보정된 전류테이블로부터 상기 보정위치에 따른 전류데이타를 찾아서 이에 해당하는 전류를 공급하는 보정 전류명령 출력과정을 포함함을 특징으로 하는 써보모터 위상 오프셋 보정 방법.
제1항에 있어서, 상기 증가보정 결정과정은 상기 레졸버로부터 회전자의 현재위치를 읽어서 저장하는 현재위치 인식과정; 및 상기 현재위치에서 상기 증가된 위상 오프셋만큼을 뺄셈하여 증가보정위치를 계산하는 증가보정위치 계산과정을 포함함을 특징으로 하는 써보모터 위상 오프셋 보정 방법.
제2항에 있어서, 상기 감소보정 결정과정은 상기 레졸버로부터 회전자의 현재위치를 읽어서 저장하는 현재위치 인식과정; 및 상기 현재위치에서 상기 감소된 위상 오프셋만큼 덧셈하여 감소보정위치를 계산하는 감소보정위치 계산과정을 포함함을 특징으로 하는 써보모터 위상 오프셋 보정 방법.