KR20050057148A - 모터구동제어 - Google Patents
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Abstract
Description
섹터 패턴 I 패턴 II | 1 2 3 4 5 6 AC BC AB AC BC AB BC AC AC AB AB BC |
Claims (27)
- 다수의 상으로 구성되는 다상 브러쉬리스 전기모터를 위한 구동시스템으로서, 이 시스템이 각 상에 인가되는 상전압을 변화시킬 수 있게 된 스위칭수단과 모터의 기계적인 출력을 제어하기 위하여 상전압의 PWM 제어가 이루어지도록 스위칭수단을 제어할 수 있게 된 제어수단을 포함하는 구동회로로 구성되는 것에 있어서, 제어수단이 테스트주기를 포함하도록 PWM 전압패턴을 제어하고 테스트주기중에 적어도 하나의 상에서 전류의 변화율을 측정하며 이로부터 적어도 하나의 상의 인덕턴스를 측정하여 모터의 회전위치를 측정할 수 있도록 구성되고, 제어수단이 적어도 한쌍의 테스트주기를 한정하여 한쌍의 테스트주기에서 상전압이 다른 쌍의 테스트주기의 상전압과 반대가 되도록 구성되며, 제어수단이 테스트주기 쌍에서 측정된 전류로부터 한 상의 인덕턴스를 측정할 수 있게 되어 있고 테스트주기의 쌍이 모두 동일한 PWM 주기에 제공됨을 특징으로 하는 다상 브러쉬리스 전기모터의 구동시스템.
- 제1항에 있어서, 제어수단이 단일 PWM 주기에서 모든 상의 인덕턴스를 측정할 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 시스템.
- 제2항에 있어서, 제어수단이 요구된 모터출력을 발생하기 위하여 PWM 주기에서 다수의 출력발생주기중에 스위칭수단을 다수의 전도상태와 상기 테스트주기중에 다수의 전도상태로 전환시킬 수 있게 구성되고, 테스트주기는 출력발생주기와 테스트주기가 전체 PWM 주기를 차지할 수 있도록 충분한 길이를 가짐을 특징으로 하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 제어수단이 단일 PWM 주기에서 일부 상의 인덕턴스 만을 측정할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
- 제4항에 있어서, 모터가 3상 모터이고 제어수단이 단일 PWM 주기에서 단 두개의 상의 인덕턴스를 측정할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
- 제5항에 있어서, 모터의 어느 위치에서 인덕턴스가 측정될 3개 상 중에서 두 쌍니 선택되어 PWM 주기가 제로볼트상태를 포함할 수 있고, 제어수단이 한 PWM 주기에서 한쌍의 인덕턴스와 연속하는 PWM 주기에서 다른 쌍의 인덕턴스를 측정할 수 있게 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
- 제6항에 있어서, 제어수단이 연속하는 PWM 주기에서 상기 쌍의 상 사이에서 인덕턴스 측정이 교대로 이루어질 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 제어수단이 어느 한 PWM 주기에서 단 하나의 상의 인덕턴스를 측정할 수 있게 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
- 제3항 내지 제8항의 어느 한 항에 있어서, 제어수단이 인덕턴스가 측정되는 상을 변화시켜 다수의 PWM 주기에서 모든 상의 인덕턴스가 측정될 수 있게 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
- 제8항 내지 제11항의 어느 한 항에 있어서, 제어수단이 적어도 하나의 상의 인덕턴스 측정을 허용하는 제1 PWM 주기에서 제1 PWM 패턴과, 제1 PWM 주기에서 측정되지 않은 적어도 하나의 상의 인덕턴스 측정을 허용하는 제2 PWM 주기에서 제2의 다른 PWM 패턴을 제공하고, 제1 및 제2 주기 사이의 PWM 주기에서 적어도 하나의 중간 PWM 패턴을 발생할 수 있게 되어 있으며, 중간패턴이 제1 및 제2 패턴 사이의 중간형상임을 특징으로 하는 시스템.
- 제10항에 있어서, 제어수단이 중간 PWM 주기에서 상 인덕턴스를 측정할 수 있게 구성되어 있음을 특징으로 하는 시스템.
- 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 제어수단이 각 PWM 주기에서 모터의 위치를 측정할 수 있게 구성되어 있음을 특징으로 하는 시스템.
- 제12항에 있어서, 제어수단이 각 상에 대한 인덕턴스의 최종측정값을 기초로 하여 모터의 위치를 측정할 수 있게 구성되어 있음을 특징으로 하는 시스템.
- 제1항에 있어서, 제어수단이 하나의 상의 인덕턴스가 모터의 회전중에 진동할 때 이러한 인덕턴스의 평균 및 피크값을 측정하고 이러한 상의 순간인덕턴스를 측정하며 인덕턴스의 평균 및 피크값과 순간값으로부터 모터의 위치를 측정할 수 있게 구성되어 있음을 특징으로 하는 시스템.
- 제14항에 있어서, 동일쌍의 1차전압으로부터 발생될 수 있는 모든 요구전압에 대하여 동일한 두 상의 인덕턴스가 측정되고, 요구전압이 변화하여 다른 쌍의 1차전압이 요구되고 다른 쌍의 인덕턴스가 측정될 때, 모든 상의 인덕턴스의 최종측정값이 인덕턴스의 평균 및 피크값을 결정할 수 있도록 사용됨을 특징으로 하는 시스템.
- 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 테스트주기중에 상의 전류를 측정할 수 있게 된 단일전류센서를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
- 제16항에 있어서, 제어수단이 전류센서를 이용하여 각 PWM 주기에서 두 상의 전류의 크기를 측정하여 모든 상의 전류를 측정할 수 있게 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
- 제17항에 있어서, 테스트주기가 각각 하나의 상의 전류의 크기가 전류센서에 의하여 측정될 수 있도록 충분히 긴 것을 특징으로 하는 시스템.
- 제10항에 종속할 때 제17항에 있어서, 제어수단이 스위칭수단을 두 전도상태로 전환시킴으로서 발생될 수 있는 일단의 요구전압을 한정할 수 있게 되어 있으며, 적어도 하나의 전도상태에서 요구된 시간이 전류의 크기를 측정할 수 있도록 하고 이들 요구된 전압에 대하여 제로순전압의 다른 테스트주기를 부가하는데에는 불충분하고 하나의 상에서 전류의 크기가 측정될 수 있도록 하는 충분한 길이를 가짐을 특징으로 하는 시스템.
- 제19항에 있어서, 다른 테스트주기가 일부 펄스폭변조주기에만 부가됨을 특징으로 하는 시스템.
- 제20항에 있어서, 인덕턴스측정 테스트주기와 출력발생주기가 함께 하나의 상에서 전류의 크기가 측정될 수 있도록 하나의 PWM 주기내에서 두 전도상태 각각에 충분한 시간을 제공하지 않을 때에만 특별한 테스트주기가 제공됨을 특징으로 하는 시스템.
- 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 전류센서와 이러한 전류센서로부터의 출력을 미분하여 상 인덕턴스를 측정할 수 있게 된 미분기를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
- 제18항에 종속할 때 제22항에 있어서, 단일전류센서가 전류의 크기와 인덕턴스의 측정을 위하여 이용됨을 특징으로 하는 시스템.
- 제1항 내지 제15항에 있어서, 상의 전류를 측정하기 위한 다수의 전류센서를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
- 제24항에 있어서, 상기 전류센서가 상기 각 상에 각각 하나의 전류센서로 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
- 다수의 상으로 구성되는 다상 브러쉬리스 전기모터를 제어하기 위한 방법으로서, 시스템이 각 상에 인가되는 상전압을 변화시킬 수 있게 된 스위칭수단 포함하는 구동회로로 구성되며, 이 방법이 모터의 기계적인 출력을 제어하기 위하여 상전압의 PWM 제어가 이루어지도록 스위치수단을 제어하는 단계로 구성되는 것에 있어서, 이 방법이 테스트주기를 포함하도록 PWM 전압패턴을 제어하는 단계, 테스트주기중에 적어도 하나의 상의 전류변화율을 측정하는 단계와, 이들로부터 적어도 하나의 상의 인덕턴스를 결정하여 모터의 회전위치를 측정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 다상 브러쉬리스 전기모터의 제어방법.
- 첨부도면의 도 3 내지 도 10, 도 11과 도 12, 도 13a 내지 도 13c, 도 14a 내지 도 16b, 도 17a 내지 도 19b, 도 20, 도 21 내지 도 23, 도 24a 내지 도 24d 또는 도 25를 참조하여 설명된 바와 같은 실질적인 다상 브러쉬리스 전기모터의 구동시스템.
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