KR100313251B1 - Drive control device of motor - Google Patents
Drive control device of motor Download PDFInfo
- Publication number
- KR100313251B1 KR100313251B1 KR1019980028473A KR19980028473A KR100313251B1 KR 100313251 B1 KR100313251 B1 KR 100313251B1 KR 1019980028473 A KR1019980028473 A KR 1019980028473A KR 19980028473 A KR19980028473 A KR 19980028473A KR 100313251 B1 KR100313251 B1 KR 100313251B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- torque
- current value
- motor
- current
- magnetic flux
- Prior art date
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
- H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
- H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
-
- 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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
- H02P27/085—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation wherein the PWM mode is adapted on the running conditions of the motor, e.g. the switching frequency
-
- 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
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/50—Reduction of harmonics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
본 발명은 모터의 구동제어장치에 관한 것으로서, 비정현파의 역기전력으로 인해 발생되는 토오크리플분의 전류치가 토오크리플보상부에 의해 산출되고, 상기 토오크리플분의 전류치가 자속지령분의 전류치 및 자속검출분의 전류치와 연산되어 토오크리플이 보상된 제어전류치가 구해지며 이 토오크리플이 보상된 제어전류치에 따라 모터를 구동하여 토오크의 리플을 방지함으로써, 비정현파의 역기전력이 발생되는 모터에 대해서도 토오크-자속축제어법에 의한 토오크의 제어를 수행할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a drive control apparatus for a motor, wherein a current value of a toripple ripple generated due to back electromotive force of a non-sinusoidal wave is calculated by a toripple ripple compensator, and a current value of the toripple ripple is a current value of a magnetic flux command and a magnetic flux detection. The control current value obtained by calculating the torque ripple is calculated by calculating the minute current value, and the torque ripple prevents the torque ripple by driving the motor according to the compensated control current value. It is to control the torque by the festival method.
Description
본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비정현파의 역기전력이 발생되는 모터에 대해 토오크-자속축법에 의한 토오크제어를 수행할 수 있는 모터의 구동제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a motor, and more particularly, to a drive control apparatus for a motor capable of performing torque control by a torque-magnetic flux axis method for a motor in which non-sinusoidal counter electromotive force is generated.
일반적으로, 모터를 구동하는 방식은, 토오크지령을 3상의 전류명령으로 변환하고 이 3상의 전류명령을 3상의 전압명령으로 변환한 다음 이 3상의 전압명령에 상응하는 펄스폭변조신호(Pulse Width Modulation Signal; 이하, "PWM신호"라 약칭함)에 의해 스위칭소자를 구동하여 모터에 전원을 인가하는 3상 정현파제어법과, 토오크(Torque)분의 전류지령과 자속(Flux Density; 磁束)분의 전류지령을 토오크분 및 자속분의 전압명령으로 변환하여 그에 상응하는 PWM신호에 의해 스위칭소자를 구동하여 모터에 전원을 인가하는 토오크-자속축제어법이 있다.In general, the method of driving a motor converts a torque command into a three-phase current command, converts the three-phase current command into a three-phase voltage command, and then applies a pulse width modulation signal corresponding to the three-phase voltage command. Three-phase sine wave control method for driving a switching element and supplying power to a motor by means of a signal (hereinafter abbreviated as "PWM signal"), a current command for torque and a current for flux density. There is a torque-flux axis control method in which a command is converted into a voltage command of torque and magnetic flux and the switching element is driven by a corresponding PWM signal to apply power to the motor.
이 중 상기 토오크-자속축제어법의 경우 모터에 인가되는 전류치를 토오크분의 전류명령에 따라 조절할 수 있기 때문에, 보다 정밀한 토오크제어를 수행할 수 있어 근래에 각광을 받고 있는 모터의 제어법이며, 이와 같은 토오크-자속축제어법을 수행하기 위한 종래의 모터 구동제어장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제어수단(100)과 정류부(200) 및 인버터(300)로 구성된다.In the torque-flux axis control method, the current value applied to the motor can be adjusted according to the torque current command, so that more precise torque control can be performed, which is a control method of a motor which has been spotlighted in recent years. The conventional motor drive control apparatus for performing the torque-flux axis control method is composed of a control means 100, a rectifier 200 and an inverter 300, as shown in FIG.
도 1에 있어서, 상기 제어수단(100)은 토오크지령분의 전류치(Iq*)와 자속지령분의 전류치(Id*)에 따라 모터(M)의 각 상 코일에 전류를 인가하기 위한 PWM신호를 출력하기 위한 것으로, 토오크-자속축변환부(110; 이하, "DQ변환부"라 칭함)와 토오크축가산부(120; 이하, "Q축가산부"라 약칭함)와 자속축가산부(121; 이하, "D축가산부"라 약칭함)와 토오크축전류제어부(130; 이하 "Q축전류제어부"라 약칭함)와 자속축전류제어부(131; 이하, "D축전류제어부"라 약칭함)와 3상변환부(140) 및 PWM신호발생부(150)로 구성된다.1, the control means 100 applies a PWM signal for applying current to each phase coil of the motor M according to the current value Iq * for the torque command and the current value Id * for the magnetic flux command. For output, the torque-to-magnetic flux conversion unit 110 (hereinafter referred to as "DQ conversion unit"), the torque axis adding unit 120 (hereinafter abbreviated as "Q-axis addition unit") and the magnetic flux axis adding unit 121; And the torque shaft current controller 130 (hereinafter abbreviated as "Q-axis current controller") and the magnetic flux shaft current controller (131 (hereinafter abbreviated as "D-axis current controller")). It is composed of a three-phase conversion unit 140 and a PWM signal generation unit 150.
상기 제어수단(100)에 있어서, 상기 DQ변환부(110)는 모터(M)의 각 상 코일 에 흐르는 전류치(ia, ib, ic)를 피드백받아 이를 토오크분의 전류검출치(Iq)와 자속분의 전류검출치(Id)로 변환하여 출력한다.In the control means 100, the DQ converter 110 receives the current value (ia, ib, ic) flowing through each phase coil of the motor (M), the feedback current detection value (Iq) and the magnetic flux of the torque The output is converted into minute current detection value Id and output.
또한, 상기 Q축가산부(120)는 토오크지령분의 전류치(Iq*)를 양(+)의 입력으로 하고 DQ변환부(110)로부터 출력된 토오크분의 전류검출치(Iq)를 음(-)의 입력으로 한 가산을 수행하여 토오크분의 제어전류치(IqC)를 구하며, 상기 D축가산부(121)는 자속지령분의 전류치(Id*)를 양(+)의 입력으로 하고 DQ변환부(110)로부터 출력된 자속분의 전류검출치(Id)를 음(-)의 입력으로 한 가산을 수행하여 자속분의 제어전류치(IdC)를 구한다.In addition, the Q-axis adder 120 inputs the current value Iq * of the torque command as a positive input and negatively detects the current detection value Iq of the torque output from the DQ converter 110. The control current value (IqC) for torque is obtained by performing an addition as an input of the input signal, and the D-axis addition unit 121 sets the current value (Id *) of the magnetic flux command as a positive input and the DQ converter ( The control current value IdC of the magnetic flux is obtained by adding the current detection value Id of the magnetic flux output from 110 as a negative input.
그리고, 상기 Q축전류제어부(130)는 상기 Q축가산부(120)로부터 출력된 토오크분의 제어전류치(IqC)를 그에 상응하는 토오크분의 전압명령(Vq*)으로 변환하여 출력하며, 상기 D축전류제어부(131)는 상기 D축가산부(121)로부터 출력된 자속분의 제어전류치(IdC)를 그에 상응하는 자속분의 전압명령(Vd*)으로 변환하여 출력한다.The Q-axis current controller 130 converts the control current value IqC for the torque output from the Q-axis adder 120 into a voltage command Vq * corresponding to the torque, and outputs the same. The axial current controller 131 converts the control current value IdC of the magnetic flux output from the D-axis adder 121 into a voltage command Vd * of the magnetic flux corresponding thereto and outputs the same.
또한, 상기 3상변환부(140)는 상기 Q축전류제어부(130)와 상기 D축전류제어부(131)로부터 출력된 토오크분의 전압명령(Vq*) 및 자속분의 전압명령(Vd*)을 그에 상응하는 3상의 전압명령(Va*, Vb*, Vc*)으로 변환하여 출력하며, 상기 PWM신호발생부(150)는 상기 3상변환부(140)로부터 출력된 3상의 전압명령(Va*, Vb*, Vc*)에 상응하는 각 상의 PWM신호(Va, Vb, Vc)를 출력한다.In addition, the three-phase conversion unit 140 outputs a torque voltage command Vq * and a magnetic flux voltage command Vd * output from the Q-axis current controller 130 and the D-axis current controller 131. The three-phase voltage command (Va *, Vb *, Vc *) corresponding to the output is converted, the PWM signal generator 150 is a three-phase voltage command (Va *, output from the three-phase conversion unit 140) The PWM signals Va, Vb, and Vc of the respective phases corresponding to Vb * and Vc * are outputted.
그리고, 정류부(200)는 외부로부터 인가되는 상용교류전압을 직류전압으로 정류하여 인버터(300)에 인가하며, 인버터(300)는 복수의 스위칭소자(Q1∼Q6)와 복수의 다이오드(D1∼D6)를 포함하여 구성되어 있는데, 이 인버터(300)에 포함된 복수의 스위칭소자(Q1∼Q6)는 각각 제어수단(100)의 PWM신호발생부(150)로부터 인가되는 각 상의 PWM신호(Va, Vb, Vc)에 따라 모터(M)의 각 상 코일(a, b, c)에 전류를 인가하여 모터(M)를 구동시키며, 상기 인버터(300)에 포함된 복수의 다이오드(D1∼D6)는 모터(M)의 각 상 코일(a, b, c)에 전류를 인가한 후 상기 각 스위칭소자(Q1∼Q6)가 '오프'될 때 생성되는 각 상의 역기전력을 환류시킨다.The rectifier 200 rectifies a commercial AC voltage applied from the outside into a DC voltage, and applies the rectified voltage to the inverter 300. The inverter 300 includes a plurality of switching elements Q1 to Q6 and a plurality of diodes D1 to D6. ), Wherein the plurality of switching elements Q1 to Q6 included in the inverter 300 are each PWM signal Va, applied from the PWM signal generator 150 of the control means 100. The motor M is driven by applying current to each of the phase coils a, b, and c of the motor M according to Vb and Vc, and the plurality of diodes D1 to D6 included in the inverter 300. After the current is applied to each phase coil (a, b, c) of the motor (M), the reverse electromotive force of each phase generated when each of the switching elements (Q1 to Q6) is 'off'.
그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래의 모터 구동제어장치는, 토오크를 제어하기 위한 토오크지령분의 전류치가 정현파이기 때문에 역기전력(E)이 정현파인 모터에 대해서는 토오크제어를 정확하게 수행할 수 있지만, 도 2에 도시된 바와 같이 비정현파의 역기전력(E)이 발생되는 모터의 경우에는 토오크에 리플이 발생되어 모터의 토오크를 제대로 제어할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the conventional motor drive control apparatus configured as described above, since the current value of the torque command for controlling the torque is a sinusoidal pie, it is possible to accurately perform torque control for a motor having a counter electromotive force E of a sinusoidal wave. As shown in the drawing, in the case of the motor in which the non-sinusoidal counter electromotive force (E) is generated, a ripple occurs in the torque, so that the torque of the motor cannot be properly controlled.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 토오크리플분이 보상된 제어전류치에 의해 모터를 구동하여 비정현파 역기전력으로 인한 토오크의 리플을 방지함으로써, 비정현파의 역기전력이 발생되는 모터에 대해서도 토오크-자속축제어법에 의한 토오크제어를 수행할 수 있는 모터의 구동제어장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by driving the motor by the control current value of the torque ripple to prevent the ripple of the torque caused by the non-sinusoidal back electromotive force, the non-sinusoidal back electromotive force is generated It is an object of the present invention to provide a drive control apparatus for a motor that can perform torque control by using a torque-magnetic flux axis control method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터의 구동제어장치는, 토오크지령분의 전류치와 자속지령분의 전류치를 토오크검출분의 전류치와 자속검출분의 전류치와 각각 연산하여 구해진 토오크분의 제어전류치와 자속분의 제어전류치를 인가하여 모터를 구동하는 모터의 구동제어장치에 있어서, 상기 모터의 각 상으로부터 피드백받은 전류치와 회전각 센서로부터 감지되는 모터의 회전각을 통해서 역기전력에 의한 토오크리플분의 전류치를 산출하여 출력하는 토오크리플보상부 및, 상기 토오크지령분의 전류치 및 상기 토오크검출분의 전류치가 연산된 값에 상기 토오크리플분의 전류치와 연산하여 토오크리플이 보상된 토오크분의 제어전류치를 산출하는 가산부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The drive control apparatus for a motor according to the present invention for achieving the above object is a torque control current value obtained by calculating the current value of the torque command and the current value of the magnetic flux command with the current value of the torque detection and the current value of the magnetic flux detection, respectively. In a drive control apparatus for a motor which drives a motor by applying a control current value of magnetic flux, the torque ripple due to counter electromotive force is obtained through a current value fed back from each phase of the motor and a rotation angle of the motor sensed by the rotation angle sensor. The torque ripple compensator for calculating and outputting a current value, and the control current value of the torque for which torque ripple is compensated by calculating the current value of the torque command and the current value of the torque detection for the torque ripple. Characterized in that it further comprises an adder for calculating.
도 1은 종래예에 의한 모터의 구동제어장치에 대한 개략적인 블럭구성도,1 is a schematic block diagram of a drive control apparatus for a motor according to a conventional example;
도 2는 모터의 비선형적인 역기전력을 도시한 도면,2 shows a nonlinear counter electromotive force of a motor;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 모터의 구동제어장치에 대한 개략적인 블록구성도.Figure 3 is a schematic block diagram of a drive control apparatus for a motor according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
400: 제어수단 410: 토오크리플보상부400: control means 410: torque ripple compensation
420: 토오크-자속축변환부 430; 토오크축가산부420: torque-magnetic flux conversion unit 430; Torque shaft addition department
431: 자속축가산부 440: 토오크축전류제어부431: magnetic flux axis addition unit 440: torque shaft current control unit
441: 자속축전류제어부 450: 3상변환부441: flux axis current control unit 450: three-phase conversion unit
460: PWM신호발생부 500: 회전각센서460: PWM signal generator 500: rotation angle sensor
600: 정류부 700: 인버터600: rectifier 700: inverter
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 모터의 구동제어장치에 대한 개략적인 블록구성도로서, 본 발명의 모터 구동제어장치는 제어수단(400)과 회전각센서(500)와 정류부(600) 및 인버터(700)로 구성된다.Figure 3 is a schematic block diagram of a drive control apparatus for a motor according to a preferred embodiment of the present invention, the motor drive control apparatus of the present invention, the control means 400, the rotation angle sensor 500 and the rectifier 600 And an inverter 700.
도 3에 있어서, 상기 제어수단(400)은 토오크지령분의 전류치(Iq*)를 토오크리플분만큼 보상한 값과 자속지령분의 전류치(Id*)에 따라 모터(M)의 각 상 코일에 전류를 인가하기 위한 PWM신호를 출력하기 위한 것으로, 토오크리플보상부(410)와 DQ변환부(420)와 Q축가산부(430)와 D축가산부(431)와 Q축전류제어부(440)와 D축전류제어부(441)와 3상변환부(450) 및 PWM신호발생부(460)로 구성된다.3, the control means 400 is provided to each phase coil of the motor M according to the value compensated for the torque value for the current value Iq * by the torque ripple and the current value Id * for the magnetic flux command. To output a PWM signal for applying a current, the torque ripple compensation unit 410, DQ converter 420, Q-axis adder 430, D-axis adder 431, Q-axis current control unit 440 and The D-axis current controller 441, the three-phase converter 450 and the PWM signal generator 460.
상기 제어수단(400)에 있어서, 상기 토오크리플보상부(410)는 모터(M)의 각 상 코일로부터 피드백되는 각 상의 전류(ia, ib, ic)와 상기 회전각센서(500)를 통해 감지되는 모터(M)의 회전각(θ)을 통해 모터(M)에서 발생되는 비정현파의 역기전력으로 인한 토오크리플분을 검출하여 그에 상응하는 토오크리플분의 전류치(ITr)를 산출하여 출력한다.In the control means 400, the torque ripple compensation unit 410 is sensed by the current (ia, ib, ic) of each phase fed back from each phase coil of the motor (M) and the rotation angle sensor 500 The torque ripple component due to the counter electromotive force of the non-sinusoidal wave generated from the motor M is detected through the rotation angle θ of the motor M, and the current value ITr of the corresponding torque ripple component is calculated and output.
또한, 상기 DQ변환부(420)는 모터(M)의 각 상 코일에 흐르는 전류치(ia, ib, ic)를 피드백받아 이를 토오크분의 전류검출치(Iq)와 자속분의 전류검출치(Id)로 변환하여 출력한다.In addition, the DQ converter 420 receives the current values (ia, ib, ic) flowing through each phase coil of the motor M, and feeds them back to the current detection value Iq for torque and the current detection value Id for magnetic flux. And convert it to).
그리고, 상기 Q축가산부(430)는 토오크지령분의 전류치(Iq*)를 양(+)의 입력으로 하고 토오크리플보상부(410)로부터 출력된 토오크리플분의 전류치(ITr) 및 DQ변환부(420)로부터 출력된 토오크분의 전류검출치(Iq)를 음(-)의 입력으로 한 가산을 수행하여 토오크리플분이 보상된 제어전류치(IqTrC)를 구한다.The Q-axis adder 430 is a positive input of the current value Iq * for the torque command, and the current value ITr for the torque ripple output from the torque ripple compensator 410 and the DQ converter. The control current value IqTrC whose torque ripple is compensated for is obtained by adding the current detection value Iq of the torque output from 420 as a negative input.
또한, 상기 D축가산부(431)는 자속지령분의 전류치(Id*)를 양(+)의 입력으로 하고 DQ변환부(420)로부터 출력된 자속분의 전류검출치(Id)를 음(-)의 입력으로 한 가산을 수행하여 자속분의 제어전류치(IdC)를 구한다.In addition, the D-axis adding unit 431 takes the current value Id * of the magnetic flux command as a positive input, and the current detection value Id of the magnetic flux output from the DQ converter 420 is negative (−). An addition is performed as an input of) to find the control current value IdC of the magnetic flux.
그리고, 상기 Q축전류제어부(440)는 상기 Q축가산부(430)로부터 출력된 토오크리플분이 보상된 제어전류치(IqTrC)를 그에 상응하는 토오크분의 전압명령(Vq*)으로 변환하여 출력하며, 상기 D축전류제어부(441)는 상기 D축가산부(431)로부터 출력된 자속분의 제어전류치(IdC)를 그에 상응하는 자속분의 전압명령(Vd*)으로 변환하여 출력한다.The Q-axis current controller 440 converts the control current value IqTrC, which is compensated for the torque ripple output from the Q-axis adder 430, into a voltage command Vq * corresponding to the torque, and outputs the same. The D-axis current controller 441 converts the control current value IdC of the magnetic flux output from the D-axis adder 431 into a voltage command Vd * of the magnetic flux corresponding thereto.
또한, 상기 3상변환부(450)는 상기 Q축전류제어부(440)와 상기 D축전류제어부(441)로부터 출력된 토오크분의 전압명령(Vq*) 및 자속분의 전압명령(Vd*)을 그에 상응하는 3상의 전압명령(Va*, Vb*, Vc*)으로 변환하여 출력하며, 상기 PWM신호발생부(460)는 상기 3상변환부(450)로부터 출력된 3상의 전압명령(Va*, Vb*, Vc*)을 그에 상응하는 각 상의 PWM신호(Va, Vb, Vc)로 변환하여 출력한다.In addition, the three-phase conversion unit 450 outputs a torque voltage command Vq * and a magnetic flux voltage command Vd * output from the Q-axis current controller 440 and the D-axis current controller 441. The three-phase voltage commands Va *, Vb *, and Vc * corresponding thereto are converted and output, and the PWM signal generator 460 outputs the three-phase voltage commands Va *, output from the three-phase converter 450. Vb * and Vc * are converted into PWM signals Va, Vb and Vc of each phase and outputted.
그리고, 상기 회전각센서(500)는 모터(M)의 회전각(θ)에 상응하는 회전각신호를 상술한 토오크리플보상부(410)로 입력하며, 상기 정류부(600)는 외부로부터 인가되는 상용교류전압을 직류전압으로 정류하여 인버터(700)로 인가한다.The rotation angle sensor 500 inputs a rotation angle signal corresponding to the rotation angle θ of the motor M to the torque ripple compensation unit 410 described above, and the rectifier 600 is applied from the outside. The commercial AC voltage is rectified to a DC voltage and applied to the inverter 700.
또한, 상기 인버터(700)는 복수의 스위칭소자(Q1∼Q6)와 복수의 다이오드(D1∼D6)를 포함하여 구성되어 있는데, 이 인버터(700)에 포함된 복수의 스위칭소자(Q1∼Q6)는 제어수단(400)의 PWM신호발생부(460)로부터 인가되는 각 상의 PWM신호(Va, Vb, Vc)에 따라 모터(M)의 각 상 코일(a, b, c)에 전류를 인가하여 모터(M)를 구동시키며, 상기 인버터(700)에 포함된 복수의 다이오드(D1∼D6)는 모터(M)의 각 상의 코일(a, b, c)에 전류를 인가한 후 상기 각 스위칭소자(Q1∼Q6)가 '오프'될 때 생성되는 각 상의 역기전력을 환류시킨다.In addition, the inverter 700 includes a plurality of switching elements Q1 to Q6 and a plurality of diodes D1 to D6, and includes a plurality of switching elements Q1 to Q6 included in the inverter 700. The current is applied to each phase coil (a, b, c) of the motor (M) in accordance with the PWM signal (Va, Vb, Vc) of each phase applied from the PWM signal generator 460 of the control means 400 The motor M is driven, and the plurality of diodes D1 to D6 included in the inverter 700 apply current to the coils a, b, and c of each phase of the motor M, and then each switching element. The counter electromotive force of each phase generated when (Q1 to Q6) is 'off' is refluxed.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 동작예를 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.An operation example of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG. 3.
초기상태에서, 외부로부터 입력되는 상용교류전압이 정류부(600)를 통해 직류전압으로 변환되고, 이와 같이 변환된 직류전압이 캐패시터(C)에서 평활되어 보다 안정화된 상태로 인버터(700)로 인가된다.In the initial state, a commercial AC voltage input from the outside is converted into a DC voltage through the rectifying unit 600, and the DC voltage thus converted is smoothed in the capacitor C and applied to the inverter 700 in a more stabilized state. .
그리고, 회전각센서(500)로부터 모터(M)의 회전각(θ)에 상응하는 회전각신호가 토오크리플보상부(410)로 입력된다.Then, a rotation angle signal corresponding to the rotation angle θ of the motor M is input from the rotation angle sensor 500 to the torque ripple compensation unit 410.
이때, 토오크리플보상부(410)에서는 모터(M)의 각 상 코일로부터 피드백되는 각 상의 전류치(ia, ib, ic) 및 상기 회전각센서(500)를 통해 감지되는 모터(M)의 회전각(θ)을 하기의 수학식 1 및 수학식 2에 대입하여 비정현파 역기전력(E)로 인해 발생되는 모터(M)의 토오크리플분의 전류치(ITr)를 구한 다음, 이를 Q축가산부(430)로 입력한다.At this time, the torque ripple compensation unit 410, the current value (ia, ib, ic) of each phase fed back from each phase coil of the motor M and the rotation angle of the motor (M) detected through the rotation angle sensor 500 Substituting (θ) into Equations 1 and 2 below to obtain the current value ITr of the torque ripple of the motor M generated by the non-sinusoidal counter electromotive force E, and then, the Q-axis adder 430 Enter
[수학식 1][Equation 1]
[수학식 2][Equation 2]
△g(θ)=sinθ-g(θ)Δg (θ) = sinθ-g (θ)
상기 수학식 1 및 2에서 "g(θ)"는 모터의 역기전력 함수이다."G (θ)" in Equations 1 and 2 is a counter electromotive force function of the motor.
이와 동시에 모터(M)로부터 각 상 코일에 흐르는 전류치(ia, ib, ic)가 DQ변환부(420)로 피드백되고, 이 피드백된 모터(M) 각 상 코일의 전류치(ia, ib, ic)가 DQ변환부(420)를 통해 토오크분의 전류검출치(Iq)와 자속분의 전류검출치(Id)로 변환된다.At the same time, the current values (ia, ib, ic) flowing from the motor M to each phase coil are fed back to the DQ converter 420, and the current values (ia, ib, ic) of each phase coil fed back to the motor M. Is converted into a current detection value Iq for torque and a current detection value Id for magnetic flux through the DQ converter 420.
이때, 외부로부터 제어수단(400)으로 토오크지령분의 전류치(Iq*)와 자속지령분의 전류치(Id*)가 입력되면, Q축가산부(430)를 통해 상기 토오크지령분의 전류치(Iq*)가 양(+)의 입력이 되고 토오크리플보상부(410)로부터 출력된 토오크리플분의 전류치(ITr) 및 DQ변환부(420)로부터 출력된 토오크분의 전류검출치(Iq)가 음(-)의 입력이 된 가산이 수행되어 토오크리플분이 보상된 제어전류치(IqTrC)가 구해진다.At this time, when the current value Iq * of the torque command and the current value Id * of the magnetic flux command are input from the outside to the control means 400, the current value Iq * of the torque command through the Q-axis adding unit 430. ) Becomes a positive input and the current value ITr of the torque ripple output from the torque ripple compensator 410 and the current detection value Iq of the torque output from the DQ converter 420 are negative ( The addition of-) is performed to obtain a control current value (IqTrC) in which torque ripple is compensated.
즉, 토오크지령분의 전류치(Iq*)에 토오크리플분의 전류치(ITr)가 음(-)의 입력으로 가산됨으로써, 제어전류치에 토오크리플분이 보상되는 것이다.That is, the torque ripple content is compensated for the control current value by adding the current value ITr for the torque ripple to the negative input to the current value Iq * for the torque command.
상기 Q축가산부(430)를 통해 구해진 토오크리플분이 보상된 제어전류치(IqTrC)가 Q축전류제어부(440)를 통해 그에 상응하는 토오크분의 전압명령(Vq*)으로 변환되어 출력된다.The control current value IqTrC, which is compensated for the torque ripple obtained through the Q-axis adding unit 430, is converted into a voltage command Vq * corresponding to the torque corresponding to the torque through the Q-axis current control unit 440 and output.
이와 동시에, D축가산부(431)를 통해 상기 자속지령분의 전류치(Id*)가 양(+)의 입력이 되고 DQ변환부(420)로부터 출력된 자속분의 전류검출치(Id)가 음(-)의 입력이 된 가산이 수행되어 자속분의 제어전류치(IdC)가 구해진다.At the same time, the current value Id * of the magnetic flux command becomes a positive input through the D-axis adder 431, and the current detection value Id of the magnetic flux output from the DQ converter 420 is negative. The addition which becomes negative input is performed, and the control current value IdC of magnetic flux is calculated | required.
상기 D축가산부(431)를 통해 구해진 자속분의 제어전류치(IdC)는 D축전류제어부(441)를 통해 그에 상응하는 자속분의 전압명령(Vd*)으로 변환되어 출력된다.The control current value IdC of the magnetic flux obtained through the D-axis adding unit 431 is converted into a voltage command Vd * of the corresponding magnetic flux through the D-axis current control unit 441 and output.
그리고, 상기 Q축전류제어부(440)와 상기 D축전류제어부(441)로부터 출력된 토오크분의 전압명령(Vq*) 및 자속분의 전압명령(Vd*)은 상기 3상변환부(450)를 통해 그에 상응하는 3상의 전압명령(Va*, Vb*, Vc*)으로 변환되며, 상기 3상변환부(450)를 통해 변환된 3상의 전압명령(Va*, Vb*, Vc*)은 상기 PWM신호발생부(460)를 통해 그에 상응하는 각 상의 PWM신호(Va, Vb, Vc)로 변환되어 출력된다.The voltage command Vq * for the torque and the voltage command Vd * for the magnetic flux output from the Q-axis current controller 440 and the D-axis current controller 441 are used to convert the three-phase converter 450. The three-phase voltage commands Va *, Vb *, and Vc * corresponding thereto are converted, and the three-phase voltage commands Va *, Vb *, and Vc * converted by the three-phase converter 450 are the PWM. The signal generator 460 converts and outputs PWM signals Va, Vb, and Vc of each phase corresponding thereto.
상기 PWM신호발생부(460)로부터 인가되는 PWM신호에 의해 인버터(700)의 각 스위칭소자(Q1∼Q6)가 동작되어 정류부(600)로부터 공급되는 직류전류가 모터(M)의 각 상 코일(a, b, c)에 인가되며, 각 상 코일(a, b, c)에 인가되는 전류에 의해 모터(M)가 구동되어 회전력이 발생된다.Each switching element Q1 to Q6 of the inverter 700 is operated by the PWM signal applied from the PWM signal generator 460 so that the DC current supplied from the rectifier 600 is supplied to each phase coil of the motor M. The motor M is driven by currents applied to a, b, and c, and applied to the respective phase coils a, b, and c to generate rotational force.
여기서, 상기 모터(M)의 각 상 코일(a, b, c)에는 비정현파 역기전력(E)에 의해 발생되는 토오크의 리플분이 보상된 전류가 인가됨으로써, 토오크의 리플이 방지되어 토오크의 정확하고 정밀한 제어가 가능하다.Here, a current compensated for the ripple of the torque generated by the non-sinusoidal counter electromotive force E is applied to each of the phase coils a, b, and c of the motor M, so that the ripple of the torque is prevented and the torque is accurate. Precise control is possible.
상술한 바와 같이 본 발명은, 비정현파의 역기전력으로 인해 발생되는 토오크리플분의 전류치가 토오크리플보상부에 의해 산출되고, 상기 토오크리플분의 전류치가 자속지령분의 전류치 및 자속검출분의 전류치와 연산되어 토오크리플이 보상된 제어전류치가 구해지며 이 토오크리플이 보상된 제어전류치에 따라 모터를 구동하여 토오크의 리플을 방지함으로써, 비정현파의 역기전력이 발생되는 모터에 대해서도 토오크-자속축제어법에 의한 토오크제어를 수행할 수 있도록 한 것이다.As described above, in the present invention, the current value of the torque ripple portion generated by the non-sinusoidal counter electromotive force is calculated by the torque ripple compensator, and the current value of the torque ripple portion corresponds to the current value of the magnetic flux command portion and the current value of the magnetic flux detection portion. The control current value calculated by calculating the torque ripple is obtained and the torque ripple prevents the torque ripple by driving the motor according to the compensated control current value. Torque control can be performed.
따라서, 본 발명을 이용하면, 토오크리플분이 보상된 제어전류치에 의해 모터를 구동하여 비정현파의 역기전력으로 인한 토오크의 리플을 방지함으로써, 비정현파의 역기전력이 발생되는 모터에 대해서도 토오크-자속축제어법에 의한 토오크제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.Therefore, by using the present invention, the torque ripple is driven by the control current value compensated for to prevent the ripple of the torque caused by the non-sinusoidal counter electromotive force, so that the torque-magnetic flux axis control method is applied to the motor generating the non-sinusoidal counter electromotive force. There is an effect that can perform the torque control by the.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980028473A KR100313251B1 (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Drive control device of motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980028473A KR100313251B1 (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Drive control device of motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000008594A KR20000008594A (en) | 2000-02-07 |
| KR100313251B1 true KR100313251B1 (en) | 2001-12-28 |
Family
ID=19544200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980028473A KR100313251B1 (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Drive control device of motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100313251B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9729098B2 (en) | 2013-11-27 | 2017-08-08 | Hyundai Motor Company | System for controlling motor of hybrid electric vehicle |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101031778B1 (en) * | 2004-10-21 | 2011-04-29 | 주식회사 만도 | Torque control apparatus of motor for torque ripple compensation |
| JP5143217B2 (en) * | 2010-12-03 | 2013-02-13 | 三菱電機株式会社 | Control device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR930703731A (en) * | 1991-10-28 | 1993-11-30 | 토마스 에이. 케임 | Apparatus and method for torque ripple compensation of permanent magnet motor |
-
1998
- 1998-07-14 KR KR1019980028473A patent/KR100313251B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR930703731A (en) * | 1991-10-28 | 1993-11-30 | 토마스 에이. 케임 | Apparatus and method for torque ripple compensation of permanent magnet motor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9729098B2 (en) | 2013-11-27 | 2017-08-08 | Hyundai Motor Company | System for controlling motor of hybrid electric vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000008594A (en) | 2000-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1378990B1 (en) | Electric motor controller | |
| JP4022630B2 (en) | Power conversion control device, power conversion control method, and program for power conversion control | |
| US9160262B2 (en) | Sensorless motor control | |
| EP0082303B1 (en) | Method and apparatus for controlling induction motor | |
| US7187155B2 (en) | Leakage inductance saturation compensation for a slip control technique of a motor drive | |
| JP2001145398A (en) | Inverter control method and inverter control apparatus | |
| JP2008109850A (en) | Method and system for controlling synchronous motor drive system | |
| JP3783695B2 (en) | Motor control device | |
| JP3250329B2 (en) | Two-phase PWM controller for inverter | |
| KR20110117739A (en) | Motor controlling apparatus and controlling method of the same | |
| US5923144A (en) | Frequency generator for a motor controller | |
| JP4065375B2 (en) | Motor driving apparatus and motor driving method | |
| JP2009183051A (en) | Controller of synchronous machine | |
| JPH08275599A (en) | Control method for permanent magnet synchronous motor | |
| JP5196269B2 (en) | Electric motor control device | |
| JP7329735B2 (en) | motor controller | |
| KR100313251B1 (en) | Drive control device of motor | |
| KR20160141940A (en) | Apparatus for controlling interior permanent magnet synchronous motor | |
| JP3787803B2 (en) | Control device for permanent magnet synchronous motor | |
| KR20080019131A (en) | Electric motor using a voltage control device and method for controlling thereof | |
| JP2011217575A (en) | Power conversion apparatus | |
| JP4120868B2 (en) | AC motor control device | |
| JP4448300B2 (en) | Control device for synchronous machine | |
| JP3489259B2 (en) | Permanent magnet type motor control method and control device | |
| KR20090058590A (en) | Power converter |
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 | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080918 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |