KR100759696B1 - 센서리스 모터를 시동하는 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (25)
- 로터를 갖는 센서리스 모터를 시동하기 위한 모터 구동부를 제어하는 방법에 있어서,상기 로터가 정방향 혹은 역방향으로 회전하고 있는지 여부를 결정하는 단계;상기 로터가 역방향으로 회전하고 있다면, 상기 모터의 위상 권선들의 단락회로화를 야기하는 단계;상기 모터 위상 권선들의 상기 단락회로화를 제거하고 개방루프 정방향 회전 전류 벡터를 야기하여 상기 모터에 인가되도록 하여 상기 로터가 초기 속도까지 정방향으로 돌도록 하는 단계; 및그 후 폐루프 정방향 회전 전류 벡터가 상기 모터에 인가되도록 하여 상기 로터가 설정 속도까지 속도가 높아지도록 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 만약 상기 결정 단계에서 상기 로터가 정방향으로 회전하고 있다고 결정되면, 상기 로터가 상기 설정 속도까지 속도를 올려가도록 하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 로터의 회전 방향을 결정하는 단계에 앞서, 상기 로 터의 회전 속도를 추정하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 3항에 있어서, 상기 로터의 회전 속도를 추정하는 단계는,로터 플럭스의 진폭을 문턱값과 비교하는 단계; 및상기 로터 플럭스 진폭이 상기 문턱값보다 더 큰지 혹은 더 작은지에 의거하여 회전 속도를 추정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 3항에 있어서, 만약 로터 속도가 저속으로 추정되면, 상기 방법은,상기 로터를 정방향으로 상기 초기 속도까지 돌게 하는 단계; 및그런 후 상기 로터를 상기 설정 속도까지 속도를 올리도록 하는 단계를 더 구비하고,만약 로터 속도가 고속으로 추정되면, 상기 로터의 회전 방향을 정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 로터의 회전 방향을 결정하는 단계에 앞서서, 상기 모터 구동부가 초기에 여기 됨에 따라 모터 전류가 제로가 되도록 강제하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 모터 전류를 제로로 강제하는 단계는 상기 로터의 위치를 처음에 추적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 로터의 회전방향을 결정하는 단계에 앞서서, 상기 모터 구동부가 처음에 여기 됨에 따라 상기 모터 구동부의 인버터의 출력전압이 상기 모터의 역 기전력과 정합(match)되도록 하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 모터 위상 권선의 단락회로화를 야기하는 단계는 제로 전압 벡터가 상기 모터 구동부의 인버터에 인가되도록 하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 개방루프 정방향 회전 전류 벡터가 상기 모터에 인가되도록 하는 단계는, 상기 로터가 상기 정방향으로 돌게 하기에 앞서, 상기 로터가 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 개방루프 정방향 회전 전류 벡터가 상기 모터에 인가되도록 하는 단계는 상기 정방향 회전 전류 벡터가 처음에는 상기 로터의 위치와 정렬되거나 혹은 그 후방에 있는 위치를 갖도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어방법은 상기 개방루프 정방향 회전 전류 벡터가 상기 모터에 인가되도록 하는 단계에 앞서서 로터 자석의 각도를 결정하는 단계를 더 구비하며;상기 개방루프 정방향 회전 전류 벡터를 상기 모터에 인가되도록 하는 단계는 결정된 로터 각도에 의거하여 처음에는 상기 정방향 회전 전류 벡터를 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 각도 결정단계는,상기 모터 위상 권선들의 상기 단락회로화를 야기하면서 단락회로 모터 전류 벡터의 위상맞춤(phasing)을 결정하는 단계; 및위상각 쉬프트를 상기 단락회로 모터 전류 벡터의 위상맞춤에 부가하여 상기 로터 자석 각도를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 13항에 있어서, 상기 위상각 쉬프트는 소정의 상수인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 13항에 있어서, 상기 위상각 쉬프트는 로터의 속도에 의해 인덱스된 값들의 테이블로부터 정해지는 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 모터는 영구자석 동기모터인 것을 특징으로 하는 모터 구동부 제어방법.
- 로터를 갖는 센서리스 모터를 시동하기 위한 모터 구동부를 제어하는 캣취 시동 시퀀서(catch starting sequencer)로서, 상기 모터 구동부는 상기 모터를 구동하는 인버터, 상기 인버터를 제어하는 펄스폭변조모듈, 상기 펄스폭변조모듈을 제어하는 벡터 로테이터 모듈, 상기 인버터와 상기 벡터 로테이터 모듈 사이에서 피드백 루프로서 구성되는 전류 레귤레이터, 그리고 로터 플럭스를 추정하는 로터 플럭스 추정 모듈을 포함하며, 상기 캣취 시동 시퀀서는,상기 전류 레귤레이터 및 상기 로터 플럭스 추정 모듈과 인터페이싱하는 한 개 이상의 인터페이스를 구비하며, 상기 캣취 시동 시퀀서는,상기 로터가 정방향 혹은 역방향으로 회전하고 있는지를 결정하며,만약 상기 모터가 역방향으로 회전하고 있으면 상기 로터의 역방향 회전의 속도를 줄이기 위해, 상기 모터의 위상 권선들의 단락회로화를 야기하며,상기 모터 위상 권선들의 단락회로화를 제거하고, 상기 로터가 정방향으로 초기 속도(initial speed)까지 돌도록 하기 위해 개방루프 정방향 회전 전류 벡터가 상기 모터에 인가되도록 하며,그 후 상기 로터가 소정의 속도까지 증가하도록 하기 위해 폐루프 정방향 회전 전류 벡터가 상기 모터에 인가되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 캣취 시동 시퀀서.
- 제 17항에 있어서, 만약 상기 캣취 시동 시퀀서가 상기 로터는 상기 정방향으로 회전하고 있음을 결정한다면, 상기 로터가 상기 소정의 속도까지 증가하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 캣취 시동 시퀀서.
- 제 17항에 있어서, 상기 로터의 회전 방향을 결정하기에 앞서서, 상기 캣취 시동 시퀀서는 상기 로터 플럭스 추정 모듈에 의해 제공되는 로터 플럭스의 진폭에 의거하여 상기 로터의 회전 속도를 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 캣취 시동 시퀀서.
- 제 19항에 있어서, 만약 상기 캣취 시동 시퀀서가 로터 속도를 저속으로 추정하면, 상기 캣취 시동 시퀀서는,상기 로터가 상기 정방향으로 상기 초기 속도까지 돌게 하고,그 후, 상기 로터가 설정된 속도까지 증가하도록 하며,만약 상기 캣취 시동 시퀀서가 로터 속도를 고속으로 추정하면 상기 캣취 시동 시퀀서는 상기 로터의 회전 방향을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 캣취 시동 시퀀서.
- 제 17항에 있어서, 상기 로터의 회전 방향을 결정하기에 앞서서, 상기 캣취 시동 시퀀서는 상기 모터 구동부가 초기에 여기 됨에 따라서 상기 인버터의 출력 전압이 상기 모터의 역 기전력과 실질적으로 정합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 캣취 시동 시퀀서.
- 제 17항에 있어서, 상기 개방루프 정방향 회전 전류 벡터가 상기 모터에 인가되도록 할 대, 상기 캣취 시동 시퀀서는 상기 정방향 회전 전류 벡터가 초기에 상기 로터의 위치와 정렬되거나 후방인 위치를 갖게 하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 캣취 시동 시퀀서.
- 제 17항에 있어서, 상기 개방루프 정방향 회전 전류 벡터가 상기 모터에 인가되도록 하기 전에, 상기 캣취 시동 시퀀서는,로터 자석의 각도를 결정하고,그 후 그 결정된 로터 자석 각도에 의거하여, 상기 정방향 회전 전류 벡터의 초기 위상 각도를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 캣취 시동 시퀀서.
- 제 23항에 있어서, 상기 로터 자석 각도를 결정하기 위해, 상기 캣취 시동 시퀀서는,상기 모터 위상 권선들의 단락회로화를 야기하면서 단락회로 모터 전류 벡터의 위상맞춤(phasing)을 결정하고,위상각 쉬프트를 상기 단락회로 모터 전류 벡터의 위상맞춤에 더하여 상기 로터 자석 각도를 얻도록 구성되는 것을 특징으로 하는 캣취 시동 시퀀서.
- 제 24항에 있어서, 상기 위상각 쉬프트는 소정의 상수인 것을 특징으로 하는 캣취 시동 시퀀서.
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