KR940025152A - 유도전동기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 유도전동기의 속도제어에 관해서, 저속운전시에 있어서의 속도센서 없이 벡터제어의 정도열화(精度劣化)의 문제 및 2차 저항변동에 의한 속도센서부 벡터제어의 정도열화의 문제를 해결하고, 지로속도 근방을 포함하여 고정도인 속도 및 제어를 가능케하는 벡터제어장치를 제공한다.

유도전동기를 구동하는 교류전원에 그 전원의 기본과는 틀리는 주파수의 교류신호를 중첩하고, 이 사이에 흐르는 전동기전류와 상기 교류신호의 전압, 혹은 발생하는 전동기전압과 상기 교류신호의 전류에 근거해서, 전동기의 철심에 있어서의 포화상태의 상위에 의해 발생하는 물리량(누설 인덕턴스)를 검출하고, 이 동작을 상기 기본파의 위상을 바꾸어서 복수회 행하고, 구하여진 복수의 물리량에 근거해서 전동기의 기본파자속의 위치(각)을 구하고, 이 자속위치 신호에 의해 유도전동기를 제어한다.

Description

유도전동기의 제어방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제 1도는 본 발명 일실시예의 속도센서 없이 벡터제어장치의 구성도, 제 3도는 제 1도에 있어서의 자속위치 연산기의 구성도.

Claims (14)

1. 교류전원에 의해 유도전동기를 구동하는 장치에 있어서, 그 교류전원의 출력에 그 출력주파수와 틀리는 주파수의 교류성분을 중첩하고, 이 결과, 그 교류성분에 응해서 상기 전동기에 생기는 교류량과 사기 교류성분의 관계에 근거해서, 상기 전동기의 철심의 포화상태에 관계한 물리량을 검출하고, 이것에 근거해서 전동기 자속의 위치(각)을 구하는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 자속위치 연산법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 물리량은, 전동기권선의 누설인덕턴스인 것을 특징으로 하는 유도전동기의 자속위치 연산법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 교류전원은 출력전압 혹은 출력전류 및 그 주파수를 임의로 제어할 수 있는 전력변환기이며, 그 변환기의 출력전압 혹은 출력전류를 지령하는 지령치에 교류신호를 가하므로써, 상기 출력에 상기 교류성분을 중첩시키는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 자속위치 연산법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 변환기는 회전자계 좌표상에서 직교하는 d,q축에서의 각 전압지령치 혹은 각 전류지령치와 그 주파수 지령치에 근거해서 교류전력을 출력하는 전력변환기이며, 상기 교류신호는 상기 d,q축에 있어서의 각 전압지령치 혹은 각 전류지령치에 가산하고, 그 사이에 있어서의 상기 전동기의 전압 혹은 전류의 회전자계 좌표변환치와 상기 교류신호에 근거해서 상기 전동기의 누설 인덕턴스를 계측하고, 이것에 근거해서 전동기 자속의 위치(각)을 구하는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 자속위치 연산법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 d,q축에서의 각 전압지령치 혹은 각 전류지령치에, 적어도 3개의 모드의 각각에 응해서, 상기 교류신호를 소정치만큼 가산하고, 각 모드마다 전동기 내부의 3개의 틀리는 방향에 교번기자력을 생기게 하고, 이 사이에 있어서의 상기 전동기의 전압 혹은 전류계의 회전좌계 좌표변환치와 상기 교류신호에 근거해서, 각 모드에 대응하여 3개의 인덕턴스를 계측하고, 이것에 근거해서 전동기의 기본파 자속의 위치(각)을 구하는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 자속위치 연산법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 3개의 틀리는 방향은, 각각 전기각 45°의 각도차를 가지는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 자속위치 연산법.
7. 제 5항에 있어서, 실운전전에, 상기 변환기에서 상기 전동기에 상기 교류신호를 가하여 상기 전동기의 상기 누설 인덕턴스를 사전에 계측하고, 그 특징량(평균치 및 변동폭의 양편 혹은 한편)을 연산하여 기억해두고, 실 운전중에 있어서는, 상기 모드의 하나 혹은 2개를 사용하여 누설인덕턴스를 계측하고, 그 인덕턴스치와 상기 특징량에 근거해서, 전동기 자속의 위치(각)을 구하는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 자속위치 연산법.
8. 출력전압 혹은 출력전류 및 그 주파수를 그들의 지령신호에 근거해서 임의로 제어하는 전력변환기에 의해서 유도전동기를 구동제어하는 유도전동기의 제어방법에 있어서, 제 3항 ~ 제 7항의 어느것인가의 자속위치 연산법에 의해 구한 상기 전동기 자속의 위치신호에 응해서, 상기 출력전압 혹은 출력전류의 주파수 혹은 위상을 변화하도록 한 것을 특징으로 하는 유도전동기의 제어방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 주파수의 지령신호는, 상기 전동기의 토크전류에 계수를 곱하여 연산된 슬립 주파수 지령치와 회전속도 검출치와 가산치에서 구한 것으로, 상기 계수는 제 3항 ~ 제 7항의 어느것인가의 자속위치 연산법에서 구한 상기 전동기 자속의 위치신호에 응하여 변경하도록 한 것을 특징으로 하는 유도전동기의 제어방법.
10. 제 8항에 있어서, 상기 변환기의 출력주파수가 소정치 이하의 경우만, 상기 자속위치신호에 응해서 상기 전력변환기의 출력전압 혹은 전류의 주파수 혹은 위상을 변화시키는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 제어방법.
11. 교류전력을 출력하는 전력변환기와, 그 변환기에 의해 구동 제어되는 유도전동기와, 그 유도전동기에 접속된 기계계와, 적어도 상기 기계계의 위치를 검출하는 수단과, 그 위치를 지령하는 수단과, 상기 위치의 검출치가 상기 지령치가 되도록 출력신호를 발생하는 위치제어수단과, 그 출력신호에 근거해서 상기 변환기를 제어하는 수단과를 구비한 것을 상기 기계계의 위치제어를 행하는 AC서보시스템에 있어서, 제 3항 ~제 7항의 어느것인가의 자속위치 연산법을 구현화한 자속위치 연산수단을 가지고, 그 자속위치 연산수단으로부터의 자속위치정보에 의해 상기 위치제어수단에 있어서의 출력신호를 보정하는 것을 특징으로 한 AC서보시스템.
12. 교류전력을 출력하는 전력변환기와, 그 변환기에 의해 구동 제어되는 유도전동기와, 그 유도전동기를 동력원으로 하여 압연용 롤을 구동하는 압연기와, 적어도 유도전동기의 회전수 혹은 롤의 회전수를 추정하고, 혹은 검출하는 수단과, 그 회전수를 지령하는 수단과, 상기 회전수의 추정치 혹은 검출치가 상기 지령치가 되도록 출력신호를 발생하는 속도제어수단과, 그 출력신호에 근거해서 상기 변환기를 제어하는 수단과를 구비하고 상기 압연용 롤을 속도제어를 행하는 압연기 드라이브시스템에 있어서, 제 3항 ~ 제 7항의 어느것인가의 자속위치 연산법을 구현한 자속위치 연산수단을 가지고, 그 자속위치 연산수단으로부터 자속위치정보에 의해 상기 속도제어수단에 있어서의 출력신호를 보정하는 것을 특징으로 한 압연기 드라이브시스템.
13. 교류전력을 출력하는 전력변환기와, 그 변환기에 의해 구동 제어되는 유도전동기와, 그 유도전동기를 동력원으로하여 전차 혹은 전기자동차와, 적어도 상기 전차 혹은 전기자동차의 구동토크를 검출 혹은 추정하는 수단과, 그 토크를 지령하는 수단과, 상기 토크의 검출치 혹은 추정치가 상기 지령치가 되도록 출력신호를 발생하는 토크제어수단과, 그 출력신호에 근거해서 상기 변환기를 제어하는 수단과를 구비한 전차 혹은 전기자동차 시스템에 있어서, 제 3항 ~ 제 7항의 어느것인가의 자속위치 연산법을 구현화한 자속위치 연산수단을 가지며, 그 자속위치 연산수단으로부터의 자속위치정보에 의해 상기 토크제어수단에 있어서의 출력신호를 보정하는 것을 특징으로 한 전차 혹은 전기자동차 시스템.
14. 교류전력을 출력하는 전력변환기와, 그 변환기에 의해 구동 제어되는 유도전동기와, 그 유도전동기를 동력원으로 하는 엘리베이터의 케이지 위치를 검출하는 수단과, 그 케이지 위치를 지령하는 수단과, 상기 케이지 위치의 검출치가 상기지령치가 되도록 제 1의 출력신호를 발생시키는 위치제어수단과, 상기 유도전동기의 회전수를 추정 혹은 검출하는 수단과, 상기 제 1의 출력신호를 가지고 상기 유도전동기의 회전수지령으로 하고, 이 지령치에 상기 유도전동기의 회전수의 추정치 혹은 검출치가 되도록 제 2의 출력신호를 발생시키는 속도제어수단과, 상기 유도전동기의 토크를 추정 혹은 검출하는 수단과, 상기 제 2의 출력신호를 가지고 상기 유도전동기의 토크지령으로 하고, 이 지령치에 상기 유도전동기의 토크의 추정치 혹은 검출치가 되도록 제 3의 출력신호를 발생시키는 토크제어수단과, 상기 제 3의 출력신호에 근거해서 상기 변환기를 제어하는 수단과를 구비하는 엘리베이터 구동시스템에 있어서, 제 3항 ~ 제 7항의 어느것인가의 자속위치 연산법을 구현화한 자속위치 연산수단을 가지고, 그 자속위치 연산수단으로부터의 자속위치정보에 의해 상기 제 1, 제 2, 제 3의 출력신호중 적어도 하나를 보정하는 것을 특징으로 한 엘리베이터 구동시스템.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.