일반기술

네트워크에 의한 전동기 구동용 센서의 시간지연 보상 기법

PWM인버터-전동기 구동시스템의 신뢰성 향상과 유지보수 비용 및 시간을 줄이기 위하여 센서를 포함한 시스템 전체를 네트워킹하는 방식을 제시하였다. 즉 인버터와 함께 전동기 전압, 전류, 위치 및 속도 등 각 센서모듈에서 검출한 값을 네트워크를 이용하여 전송받아 제어하는 시스템을 구축하였다. 그런데 네트워크를 이용하여 전압, 전류, 속도 등 센서 값을 전송받아 전동기 구동시스템을 제어할 경우, 네트워크의 특성상 각 메시지의 우선순위로 인하여 데이터 전송 시 네트워크에 의한 시간지연이 발생하여 시스템의 제어성능이 떨어지게 된다. 전동기 속도 및 위치 의 시정수가 상당히 크므로 네트워크 전송에 의한 시간지연에 거의 영향을 받지 않으나, 교류 전압 및 전류값은 이 시간지연에 상당히 영향을 받게 된다. 또한 각 센서 모듈은 독립적으로 동작하여 통신지연 시간을 정확히 알 수 없으므로, 각 센서 값의 시간지연에 따른 보상이 상당히 힘들다. 따라서 본 발명에서는 네트워크를 통하여 전송 받은 각종 센서 값 중 특히 교류전압 및 전류의 통신지연 시간을 예측할 수 있는 방법과 각 센서 값의 시간지연에 대한 보상기법을 개발하였다.인버터-교류전동기 구동장치에서 엔코더에 의해 검출되는 속도뿐만 아니라 교류 전압 및 전류 즉 전동기 구동시스템에 필요한 모든 센서들을 네트워킹하는 시스템을 개발하였다. 동기신호와 각 센서의 타이머를 사용하여 각 센서의 전송지연시간을 일정하게 유지시키는 기법으로 네트워크에 의한 각 센서값의 네트워크 전송 지연시간을 예측할 수 있다. 또한 두개의 기울기를 사용하는 기법을 사용하여 예측한 센서값의 오차를 상당히 감소시켰다. 이 센서들을 포함하여 인버터 구동장치 전체를 네트워킹함으로써 유지 보수가 용이하여 생산성을 향상시킬 수 있다.