일반기술

자속 관측기를 이용한 유도 전동기의 속도 추정 장치 및 이를 이용한 제어 시스템

자속 관측기를 이용한 유도 전동기의 속도 추정 장치 및 이를 이용한 제어시스템이 제시된다. 본 발명의 속도추정장치는 고정자 전압과 전류로부터 회전자 자속을 관측하는 자속 관측기 및 상기 회전자 자속을 이용하여 추정 전동기 속도를 산출하고 상기 추정 전동기 속도를 이용하여 추정 자속각을 산출하는 속도 추정기를 포함한다. 그리고, 본 발명의 제어시스템 상기 속도추정장치 외에, 기준 q축(토크성분) 전류를 출력하는 속도 제어기, 기준 d축(자속성분) 전류를 출력하는 자속 제어기, 상기 기준 q축 전류와 실제 q축 전류의 오차 및 상기 기준 d축 전류와 실제 d축 전류의 오차를 각각 이용하여 q축 전압 기준치 및 d축 전압 기준치를 출력하는 q축, d축 전류 제어기, 좌표 변환부, 2/3상 변환부 및 유도 전동기를 구동하는 인버터를 포함한다. 본 발명에 의하면, 자속관측기를 이용하여 유도전동기의 속도를 추정함으로써, 속도 센서를 부착하기 곤란한 환경이나 속도센서의 오동작으로 전체 시스템의 성능이 저하될 우려가 있는 경우에도 효과적으로 유도 전동기의 속도를 산출할 수 있다.본 발명의 바람직한 다른 일 측면에 따르면, 유도 전동기 속도 추정 장치를 사용한 유도 전동기 제어 시스템에 있어서, 고정자 전압과 전류로부터 회전자 자속을 관측하는 자속 관측기; 상기 회전자 자속을 이용하여 추정 전동기 속도를 산출하고 상기 추정 전동기 속도를 이용하여 추정 자속각을 산출하는 속도 추정기; 상기 추정 전동기 속도와 기준속도의 오차를 이용하여 기준 q축(토크성분) 전류를 출력하는 속도 제어기; 상기 회전자 자속과 기준 자속의 오차를 이용하여 기준 d축(자속성분) 전류를 출력하는 자속 제어기; 상기 기준 q축 전류와 실제 q축 전류의 오차를 이용하여 q축 전압 기준치를 출력하는 q축 전류 제어기; 상기 기준 d축 전류와 실제 d축 전류의 오차를 이용하여 d축 전압 기준치를 출력하는 d축 전류 제어기; 상기 q축 전압 기준치 및 상기 d축 전압 기준치를 추정 자속각만큼 회전시켜 고정 좌표계로 환산하는 좌표 변환부; 상기 좌표 변환부의 출력 전압들을 2상에서 3상으로 변환하는 2/3상 변환부; 및 상기 2/3상 변환부의 3상 출력 전압들을 이용하여 유도 전동기를 구동하는 인버터를 포함하는 유도 전동기 속도 추정 장치를 사용한 유도 전동기 제어 시스템이 제공된다.