KR20230149110A - Apparatus for Hybrid Type Induction Motor Drive Control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유도전동기의 구동시 선형적인 속도 특성을 갖는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid type induction motor drive control device, and more specifically, to a hybrid type induction motor drive control device that has linear speed characteristics when driving an induction motor.
일반적으로, 유도전동기는 팬, 펌프와 같은 분야에서부터 크레인, 엘리베이터와 같은 권상부하에 이르기까지 다양한 분야에서 사용되는 전동기이다. 유도전동기 구동 제어 방식은 일반적으로 V/F(전압/주파수) 제어 및 벡터제어를 통해 속도를 제어하는 방식을 사용한다.In general, induction motors are electric motors used in a variety of fields, from fields such as fans and pumps to lifting loads such as cranes and elevators. The induction motor drive control method generally uses a method of controlling speed through V/F (voltage/frequency) control and vector control.
도 1은 종래의 V/F 제어 방식을 나타낸 그래프이다.Figure 1 is a graph showing a conventional V/F control method.
도 1을 참조하면, 종래의 V/F 제어 방식은 1차 함수 패턴을 이용한 스칼라 제어 방식으로, 유도전동기의 주파수를 변환하는 동시에 전압도 비례하여 변화시키는 방식이다. 즉, 유도전동기를 구동하는 도중 전동기의 속도를 낮추기 위해 주파수를 낮출 경우, 낮아진 주파수에 비례하여 전압을 비례하여 낮춤으로써 전압과 주파수의 비율을 일정하게 유지한다.Referring to Figure 1, the conventional V/F control method is a scalar control method using a linear function pattern, and is a method that changes the frequency of the induction motor and changes the voltage proportionally at the same time. In other words, when the frequency is lowered to lower the speed of the motor while driving the induction motor, the voltage is proportionally lowered in proportion to the lowered frequency, thereby maintaining the ratio of voltage and frequency constant.
허나, 이러한 1차 함수 패턴만을 이용하는 V/F 제어 방식은 전압과 주파수가 일정하게 비례하여 변동되기 때문에 공극 자속이 감소하는 저속 구간에서 고정자 저항에 의한 전압 강하 및 실제 속도와 기준 속도 사이의 오차가 발생되어 전동기의 저속 구간과 중속 구간에서 속도의 변동이 큰 단점이 있다.However, in the V/F control method that uses only this first-order function pattern, the voltage and frequency vary in constant proportion, so the voltage drop due to stator resistance and the error between the actual speed and reference speed in the low-speed section where the air gap magnetic flux decreases. This has the disadvantage of causing large speed fluctuations in the low and medium speed sections of the motor.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하이브리드형 V/F 제어 방식을 이용하여 전동기의 저속 구간에서도 속도의 변동을 최소화할 수 있는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치를 제공한다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a hybrid induction motor drive control device that can minimize speed fluctuations even in the low-speed section of the motor using a hybrid V/F control method.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치는 기준 주파수를 각속도로 변환하는 각속도 변환부, 상기 기준 주파수를 입력받고, 상기 기준 주파수에 따른 정현파를 발생시키는 정현파 발생부, 상기 각속도 변환부에서 변환된 각속도를 입력받고, 전동기의 구동 구간에 따라 각각의 V/F 패턴을 생성하는 V/F 생성부 및 상기 V/F 생성부에서 생성된 V/F 패턴을 선택하여 상기 전동기의 구동 구간에 따른 동작 전압이 결정되도록 하는 V/F 선택부를 포함한다.The hybrid type induction motor drive control device of the present invention to solve the above problem includes an angular velocity converter that converts the reference frequency into an angular velocity, a sine wave generator that receives the reference frequency and generates a sine wave according to the reference frequency, and the angular velocity. A V/F generator that receives the converted angular velocity from the conversion unit and generates each V/F pattern according to the driving section of the motor, and selects the V/F pattern generated by the V/F generator to control the motor. It includes a V/F selection unit that determines the operating voltage according to the driving section.
상기 전동기의 구동 구간은 저속 구간, 중속 구간 및 고속 구간을 포함할 수 있다.The driving section of the electric motor may include a low-speed section, a medium-speed section, and a high-speed section.
상기 V/F 생성부는, 상기 저속 구간에서 동작되는 제1 V/F 패턴을 생성하는 제1 V/F 산출부, 상기 중속 구간에서 동작되는 제2 V/F 패턴을 생성하는 제2 V/F 산출부 및 상기 고속 구간에서 동작되는 제3 V/F 패턴을 생성하는 제3 V/F 산출부를 포함할 수 있다.The V/F generator includes a first V/F calculation unit that generates a first V/F pattern operated in the low-speed section, and a second V/F generator that generates a second V/F pattern that operates in the medium-speed section. It may include a calculation unit and a third V/F calculation unit that generates a third V/F pattern operated in the high-speed section.
상기 제1 V/F 패턴은 2차 함수 형태의 V/F 패턴을 형성하고, 상기 제2 V/F 패턴은 상수 함수 형태의 V/F 패턴을 형성하며, 상기 제3 V/F 패턴은 1차 함수 형태의 V/F 패턴을 형성할 수 있다.The first V/F pattern forms a V/F pattern in the form of a quadratic function, the second V/F pattern forms a V/F pattern in the form of a constant function, and the third V/F pattern forms 1 A V/F pattern in the form of a difference function can be formed.
상기 V/F 선택부는, 상기 제1 V/F 산출부 및 상기 제2 V/F 산출부에서 각각 출력되는 V/F 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택하는 제1 선택부 및 상기 제2 V/F 산출부 및 상기 제1 선택부에서 각각 출력되는 V/F 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택하는 제2 선택부를 포함할 수 있다.The V/F selection unit includes a first selection unit and a first selection unit for selecting one of the V/F patterns output from the first V/F calculation unit and the second V/F calculation unit, respectively. It may include a second selection unit that selects one of the V/F patterns output from the 2 V/F calculation unit and the first selection unit.
제1 VF 산출부는, 상기 각속도 변환부에서 변환된 각속도를 입력받고, 상기 변환된 각속도를 2차 함수 형태로 변환하는 2차 함수 생성기, 상기 2차 함수 형태로 변환된 각속도의 계수를 결정하는 2차 계수 게인, 부스트 전압을 출력하는 부스트 전압 생성기 및 상기 2차 계수 게인의 출력과 상기 부스트 전압 생성기의 출력을 각각 입력받고, 상기 제1 V/F 패턴을 생성하는 제1 연산기를 포함할 수 있다.The first VF calculation unit includes a quadratic function generator that receives the angular velocity converted from the angular velocity conversion unit and converts the converted angular velocity into a quadratic function form, and 2 which determines the coefficient of the angular velocity converted into the quadratic function form. It may include a boost voltage generator that outputs a difference coefficient gain and a boost voltage, and a first operator that receives the output of the second coefficient gain and the output of the boost voltage generator, respectively, and generates the first V/F pattern. .
상기 제2 VF 산출부는 상기 제2 V/F 패턴을 생성하는 상수 함수 생성기를 포함하고, 상기 제3 VF 산출부는 상기 제3 V/F 패턴을 생성하는 1차 계수 게인을 포함할 수 있다.The second VF calculation unit may include a constant function generator for generating the second V/F pattern, and the third VF calculation unit may include a first coefficient gain for generating the third V/F pattern.
상기 제1 V/F 패턴과 상기 제2 V/F 패턴을 입력받고, 입력된 V/F 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택하는 제1 스위치 및 상기 제3 V/F 패턴과 상기 제1 스위치에 의해 선택된 V/F 패턴을 입력받고, 입력된 V/F 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택하는 제2 스위치를 포함할 수 있다.A first switch that receives the first V/F pattern and the second V/F pattern and selects one of the input V/F patterns, and the third V/F pattern and the first switch. It may include a second switch that receives the V/F pattern selected by the first switch and selects one of the input V/F patterns.
보상 전압을 생성하는 전압 보상기 및 상기 보상 전압과 상기 제2 스위치의 출력 신호를 입력받고, 상기 전동기의 구동 전압을 출력하는 제2 연산기를 더 포함할 수 있다.It may further include a voltage compensator that generates a compensation voltage, and a second operator that receives the compensation voltage and the output signal of the second switch and outputs a driving voltage of the electric motor.
상기 정현파 발생부는, 상기 기준 주파수를 위상으로 변환하는 적분기, 상기 적분기에 의해 변환된 위상과 행렬 생성기로부터 입력된 행렬을 연산하는 제3 연산기 및 상기 제3 연산기의 출력 신호를 입력받고, 정현파를 출력하는 정현파 생성기를 포함할 수 있다.The sine wave generator receives an integrator that converts the reference frequency into a phase, a third operator that calculates the phase converted by the integrator and a matrix input from a matrix generator, and an output signal from the third operator, and outputs a sine wave. It may include a sinusoidal generator.
상기 정현파 생성기에 의해 출력되는 정현파 및 상기 제2 연산기에 의해 출력되는 구동 전압을 입력받고, 상기 전동기의 구동 구간에 따른 전압 명령을 출력하는 곱셈기를 더 포함할 수 있다.It may further include a multiplier that receives the sine wave output by the sine wave generator and the driving voltage output by the second operator, and outputs a voltage command according to the driving section of the electric motor.
본 발명에 따르면, 전동기의 구동 구간을 저속 구간, 중속 구간 및 고속 구간으로 구분하고, 각 구간 별로 상이한 V/F 패턴이 적용되도록 함으로써 저속 구간에서부터 고속 구간까지 선형적인 속도 특성을 가질 수 있다.According to the present invention, the driving section of the electric motor is divided into a low-speed section, a medium-speed section, and a high-speed section, and a different V/F pattern is applied to each section, so that linear speed characteristics can be obtained from the low-speed section to the high-speed section.
또한, 저속 구간에서 2차 함수 패턴을 이용하여 1차 함수 패턴을 사용했을 때보다 더 높은 전압이 인가되도록 할 수 있다. 따라서, 공극 자속이 감소하는 저속 구간에서 실제 속도와 기준 속도 사이의 속도 오차를 감소시킬 수 있기 때문에 전동기를 안정적으로 구동시킬 수 있다.Additionally, by using a secondary function pattern in a low-speed section, a higher voltage can be applied than when using a primary function pattern. Therefore, the speed error between the actual speed and the reference speed can be reduced in the low-speed section where the air gap magnetic flux decreases, so the electric motor can be driven stably.
더 나아가, 저속 구간과 고속 구간 사이의 중속 구간에 상수 함수 V/F 패턴을 적용함으로써 비선형과 선형 구간의 격차를 감소시켜 전동기가 안정적으로 구동되도록 할 수 있다.Furthermore, by applying a constant function V/F pattern to the medium-speed section between the low-speed section and the high-speed section, the gap between the non-linear and linear sections can be reduced to ensure that the motor is driven stably.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 종래의 V/F 제어 방식을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 V/F 생성부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 V/F 선택부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치에 따른 전압, 주파수 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치에 따른 전압, 주파수 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 하이브리드형 유도전동기와 종래의 유도전동기의 속도 출력에 따른 측정 결과를 비교한 도면이다.
도 8은 본 발명의 하이브리드형 유도전동기와 종래의 유도전동기의 전압 출력에 따른 측정 결과를 비교한 도면이다.Figure 1 is a graph showing a conventional V/F control method.
Figure 2 is a block diagram showing a hybrid type induction motor drive control device of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the V/F generation unit of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the V/F selection unit of the present invention.
Figure 5 is a graph showing the voltage and frequency relationship according to the hybrid type induction motor drive control device of the present invention.
Figure 6 is a graph showing the voltage and frequency relationship according to the hybrid type induction motor drive control device of the present invention.
Figure 7 is a diagram comparing measurement results according to the speed output of the hybrid induction motor of the present invention and the conventional induction motor.
Figure 8 is a diagram comparing measurement results according to the voltage output of the hybrid induction motor of the present invention and the conventional induction motor.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components will be assigned the same drawing numbers and redundant description thereof will be omitted. Do this.
실시예Example
도 2는 본 발명의 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치를 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing a hybrid type induction motor drive control device of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치는 각속도 변환부(100), 정현파 발생부(200), V/F 생성부(300) 및 V/F 선택부(400)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the hybrid type induction motor drive control device according to the present invention includes an angular velocity conversion unit 100, a sine wave generator 200, a V/F generator 300, and a V/F selector 400. Includes.
각속도 변환부(100)는 주파수 생성기(10)에서 기준 주파수(fref)를 입력받고, 입력된 기준 주파수(fref)를 각속도(ω)로 변환한다. 일예로, 각속도 변환부(100)는 입력되는 기준 주파수(fref)에 2π를 곱함으로써 기준 주파수(fref)를 각속도(ω)로 변환시킬 수 있다.The angular velocity converter 100 receives a reference frequency (f ref ) from the frequency generator 10 and converts the input reference frequency (f ref ) into an angular velocity (ω). For example, the angular velocity converter 100 may convert the reference frequency (f ref ) into the angular velocity (ω) by multiplying the input reference frequency (f ref ) by 2π.
정현파 발생부(200)는 기준 주파수(fref)를 입력받고, 입력되는 기준 주파수(fref)에 따른 정현파를 발생시킨다. 정현파 발생부(200)를 통해 출력된 정현파는 V/F 패턴에 의해 결정되는 전압(Vm)에 의해 변환되어 전동기(M)로 출력된다.The sine wave generator 200 receives a reference frequency (f ref ) and generates a sine wave according to the input reference frequency (f ref ). The sine wave output through the sine wave generator 200 is converted by a voltage (Vm) determined by the V/F pattern and output to the electric motor (M).
V/F 생성부(300)는 각속도 변환부(100)에서 변환된 각속도(ω)를 입력받고, 전동기(M)의 구동 구간에 따른 각각의 V/F 패턴(VF)을 생성한다. 일예로, 종래의 V/F 제어 방식은 전압과 주파수의 비율을 일정하게 유지하기 위해 1차 함수 패턴을 이용한 스칼라 제어 방식을 이용한다. 허나, 이러한 1차 함수 패턴만을 이용하는 V/F 제어 방식은 전압과 주파수가 일정하게 비례하여 변동되기 때문에 공극 자속이 감소하는 저속 구간에서 고정자 저항에 의한 전압 강하 및 실제 속도와 기준 속도 사이의 오차가 발생되어 전동기(M)의 저속 구간과 중속 구간에서 속도의 변동이 큰 단점이 있다. The V/F generator 300 receives the angular velocity (ω) converted from the angular velocity converter 100 and generates each V/F pattern (VF) according to the driving section of the electric motor (M). For example, the conventional V/F control method uses a scalar control method using a linear function pattern to keep the ratio of voltage and frequency constant. However, in the V/F control method that uses only this first-order function pattern, the voltage and frequency vary in constant proportion, so the voltage drop due to stator resistance and the error between the actual speed and reference speed in the low-speed section where the air gap magnetic flux decreases. This has the disadvantage of causing large speed fluctuations in the low and medium speed sections of the motor (M).
따라서, 본 발명에 따른 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치는 종래의 1차 함수 패턴에 2차 함수 패턴 및 상수 함수 패턴을 혼합한 하이브리드형 V/F 제어 방식을 갖는다. 즉, 저속 구간에서는 2차 함수 패턴을 이용하여 1차 함수 패턴을 사용했을 때보다 더 높은 전압이 인가되도록 할 수 있다. 또한, 고속 구간에서는 1차 함수 패턴을 이용하여 전동기(M)가 구동되도록 하되, 중속 구간에 상수 함수 패턴을 추가하여 비선형과 선형 구간의 격차를 감소시켜 전동기(M)가 안정적으로 구동되도록 할 수 있다.Therefore, the hybrid induction motor drive control device according to the present invention has a hybrid V/F control method that mixes a conventional linear function pattern with a secondary function pattern and a constant function pattern. That is, in a low-speed section, a higher voltage can be applied by using a secondary function pattern than when using a primary function pattern. In addition, in the high-speed section, the motor (M) is driven using a linear function pattern, but by adding a constant function pattern in the medium-speed section, the gap between the non-linear and linear sections can be reduced to ensure that the motor (M) is driven stably. there is.
즉, 전동기(M)를 제어하는 구동 구간을 저속 구간, 중속 구간 및 고속 구간으로 구분하고, 각각의 구간에 따라 2차 함수 패턴, 상수 함수 패턴 및 1차 함수 패턴이 적용될 수 있다.That is, the driving section that controls the electric motor (M) is divided into a low-speed section, a medium-speed section, and a high-speed section, and a quadratic function pattern, a constant function pattern, and a linear function pattern can be applied to each section.
도 3은 본 발명의 V/F 생성부를 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the V/F generation unit of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 V/F 생성부(300)는 제1 V/F 산출부(310), 제2 V/F 산출부(320) 및 제3 V/F 산출부(330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the V/F generating unit 300 according to the present invention includes a first V/F calculating unit 310, a second V/F calculating unit 320, and a third V/F calculating unit 330. ) may include.
제1 V/F 산출부(310)는 각속도 변환부(100)에서 변환된 각속도(ω)를 입력받고 제1 V/F 패턴(VF1)을 생성한다. 일예로, 제1 V/F 산출부(310)를 통해 산출되는 제1 V/F 패턴(VF1)은 2차 함수 패턴일 수 있다. 즉, 제1 V/F 패턴(VF1)은 곡선 형태의 패턴을 가질 수 있다. 2차 함수 패턴을 갖는 제1 V/F 패턴(VF1)은 전동기(M) 구동 구간 중 저속 구간에 적용될 수 있다. 2차 함수 패턴을 저속 구간에 적용함으로써, 저속 구간에서 1차 함수 패턴보다 더 높은 전압이 인가되도록 할 수 있다. 따라서, 공극 자속이 감소하는 저속 구간에서 실제 속도와 기준 속도 사이의 속도 오차를 감소시킬 수 있기 때문에 전동기(M)를 안정적으로 구동시킬 수 있다.The first V/F calculation unit 310 receives the angular velocity (ω) converted from the angular velocity conversion unit 100 and generates a first V/F pattern (VF1). For example, the first V/F pattern VF1 calculated through the first V/F calculation unit 310 may be a quadratic function pattern. That is, the first V/F pattern VF1 may have a curved pattern. The first V/F pattern (VF1) having a quadratic function pattern can be applied to a low-speed section during the driving section of the electric motor (M). By applying the quadratic function pattern to the low-speed section, a higher voltage can be applied than the first-order function pattern in the low-speed section. Therefore, the speed error between the actual speed and the reference speed can be reduced in the low-speed section where the air gap magnetic flux decreases, so the electric motor M can be stably driven.
제2 V/F 산출부(320)는 제2 V/F 패턴(VF2)을 생성한다. 일예로, 제2 V/F 패턴(VF2)은 상수 함수 패턴일 수 있다. 즉, 제2 V/F 패턴(VF2)은 수평한 직선 형태를 가질 수 있다. 상수 함수 패턴을 갖는 제2 V/F 패턴(VF2)은 전동기(M) 구동 구간 중 중속 구간에 적용될 수 있다.The second V/F calculation unit 320 generates a second V/F pattern (VF2). For example, the second V/F pattern VF2 may be a constant function pattern. That is, the second V/F pattern VF2 may have a horizontal straight line shape. The second V/F pattern VF2 having a constant function pattern can be applied to a medium-speed section among the driving sections of the electric motor (M).
제3 V/F 산출부(330)는 각속도 변환부(100)에서 변환된 각속도(ω)를 입력받고, 제3 V/F 패턴(VF3)을 생성한다. 일예로, 제3 V/F 패턴(VF3)은 1차 함수 패턴일 수 있다. 즉, 제3 V/F 패턴(VF3)은 기울기를 갖는 직선 형태를 가질 수 있다. 1차 함수 패턴을 갖는 제3 V/F 패턴(VF3)은 전동기(M) 구동 구간 중 고속 구간에 적용될 수 있다. 따라서, 고속 구간에서는 전압과 주파수가 선형적으로 비례하여 증가하는 1차 함수 형태를 가질 수 있다.The third V/F calculation unit 330 receives the angular velocity (ω) converted from the angular velocity conversion unit 100 and generates a third V/F pattern (VF3). For example, the third V/F pattern VF3 may be a linear function pattern. That is, the third V/F pattern VF3 may have a straight line shape with a slope. The third V/F pattern (VF3) having a linear function pattern can be applied to a high-speed section during the driving section of the electric motor (M). Therefore, in the high-speed section, the voltage and frequency may have a linear function form that increases in linear proportion.
V/F 선택부(400)는 V/F 생성부(300)에서 생성된 V/F 패턴을 선택함으로써 전동기(M)의 구동 구간에 따른 동작 전압이 결정될 수 있다. 즉, V/F 선택부(400)는 V/F 생성부(300)에서 생성되는 제1 V/F 패턴(VF1), 제2 V/F 패턴(VF2) 및 제3 V/F 패턴(VF3) 중 어느 하나의 패턴을 선택하고, 선택된 패턴에 따라 동작 전압을 결정할 수 있다.The V/F selection unit 400 selects the V/F pattern generated by the V/F generation unit 300 to determine the operating voltage according to the driving section of the electric motor (M). That is, the V/F selection unit 400 includes the first V/F pattern (VF1), the second V/F pattern (VF2), and the third V/F pattern (VF3) generated by the V/F generation unit 300. ), you can select any one pattern and determine the operating voltage according to the selected pattern.
도 4는 본 발명의 V/F 선택부를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the V/F selection unit of the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, V/F 선택부(400)는 제1 선택부(410) 및 제2 선택부(420)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , the V/F selection unit 400 may include a first selection unit 410 and a second selection unit 420.
제1 선택부(410)는 제1 V/F 산출부(310)에서 생성되는 제1 V/F 패턴(VF1) 및 제2 V/F 산출부(320)에서 생성되는 제2 V/F 패턴(VF2)을 입력받고, 이들 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택할 수 있다. 일예로, 저속 구간에서는 2차 함수 패턴을 갖는 제1 V/F 패턴(VF1)이 선택될 수 있고, 중속 구간에서는 상수 함수 패턴을 갖는 제2 V/F 패턴(VF2)이 선택될 수 있다.The first selection unit 410 includes a first V/F pattern (VF1) generated by the first V/F calculation unit 310 and a second V/F pattern generated by the second V/F calculation unit 320. (VF2) is input, and any one of these V/F patterns can be selected. For example, in a low-speed section, a first V/F pattern (VF1) having a quadratic function pattern may be selected, and in a medium-speed section, a second V/F pattern (VF2) having a constant function pattern may be selected.
제2 선택부(420)는 제3 V/F 산출부(330)에서 생성되는 제3 V/F 패턴(VF3) 및 제1 선택부(410)에서 선택되는 V/F 패턴을 입력받고, 이들 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택할 수 있다. 일예로, 저속 구간에서는 제1 선택부(410)에서 제1 V/F 패턴(VF1)이 선택될 수 있고, 제2 선택부(420)에서도 제1 V/F 패턴(VF1)이 선택될 수 있다. 중속 구간에서는 제1 선택부(410)에서 제2 V/F 패턴(VF2)이 선택될 수 있고, 제2 선택부(420)에서도 제2 V/F 패턴(VF2)이 선택될 수 있다. 또한, 고속 구간에서는 제1 선택부(410)에서 제1 V/F 패턴(VF1) 또는 제2 V/F 패턴(VF2) 중 어느 하나의 V/F 패턴이 선택되더라도, 제2 선택부(420)에서는 1차 함수 패턴을 갖는 제3 V/F 패턴(VF3)이 선택될 수 있다.The second selection unit 420 receives the third V/F pattern (VF3) generated in the third V/F calculation unit 330 and the V/F pattern selected in the first selection unit 410, and these You can select any one V/F pattern among the patterns. For example, in a low-speed section, the first V/F pattern (VF1) may be selected in the first selection unit 410, and the first V/F pattern (VF1) may be selected in the second selection unit 420. there is. In the medium speed section, the second V/F pattern (VF2) may be selected in the first selection unit 410, and the second V/F pattern (VF2) may also be selected in the second selection unit 420. In addition, in the high-speed section, even if either the first V/F pattern (VF1) or the second V/F pattern (VF2) is selected in the first selection unit 410, the second selection unit 420 ), the third V/F pattern (VF3) having a linear function pattern may be selected.
즉, 제1 V/F 산출부(310), 제2 V/F 산출부(320) 및 제3 V/F 산출부(330)를 통해 생성된 각각의 V/F 패턴은 전동기(M)의 구동 구간에 따라 제1 선택부(410) 및 제2 선택부(420)에 의해 적절히 선택될 수 있다. 또한, 선택된 V/F 패턴에 따라 이에 해당하는 동작 전압이 결정되고, 결정된 동작 전압과 정현파 발생부(200)에서 발생된 정현파에 의해 각각의 구동 구간에 맞는 전압 크기와 주파수를 갖는 전압 명령으로 산출되어 전동기(M)로 전달될 수 있다.That is, each V/F pattern generated through the first V/F calculation unit 310, the second V/F calculation unit 320, and the third V/F calculation unit 330 is that of the electric motor (M). Depending on the driving section, it can be appropriately selected by the first selection unit 410 and the second selection unit 420. In addition, the corresponding operating voltage is determined according to the selected V/F pattern, and is calculated as a voltage command with a voltage magnitude and frequency appropriate for each driving section by the determined operating voltage and the sine wave generated by the sine wave generator 200. and can be transmitted to the electric motor (M).
도 5는 본 발명의 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치를 설명하기 위한 구성도이다.Figure 5 is a configuration diagram for explaining the hybrid type induction motor drive control device of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치는 주파수 생성기(10)에 의해 기준 주파수(fref)가 게인(gain)(101)로 입력되면 기준 주파수(fref)는 각속도(ω)로 변환된다. 2차 함수 생성기(311)는 변환된 각속도(ω)를 입력받아 각속도(ω)를 2차 함수 형태(ω2)로 변환하고, 2차 함수의 계수를 결정하는 2차 계수 게인(312)를 통해 제1 연산기(314)로 출력된다. 일예로, 2차 계수 게인(312)을 통해 계수를 조절함에 따라, 2차 함수 곡선의 폭은 조절될 수 있다.Referring to Figure 5, in the hybrid type induction motor drive control device according to the present invention, when the reference frequency (f ref ) is input as the gain (101) by the frequency generator (10), the reference frequency (f ref ) is angular velocity. It is converted to (ω). The quadratic function generator 311 receives the converted angular velocity (ω), converts the angular velocity (ω) into a quadratic function form (ω 2 ), and generates a quadratic coefficient gain 312 that determines the coefficient of the quadratic function. It is output to the first operator 314. For example, by adjusting the coefficient through the quadratic coefficient gain 312, the width of the quadratic function curve can be adjusted.
제1 연산기(314)는 계수가 선택된 2차 함수 형태의 각속도와 부스트 전압 생성기(313)에서 생성된 부스트 전압(VB)을 입력받고, 2차 함수 형태의 제1 V/F 패턴(VF1)을 생성할 수 있다. 이때, 2차 함수의 계수 및 부스트 전압(VB)은 부하 특성에 맞게 선택될 수 있다. 일예로, 비교적 큰 초기 기동 토크가 요구되는 경우, 초기부터 기동 확보를 위해 부스트 전압을 상승시킴으로써 초기 전압이 상승된 V/F 패턴이 적용될 수 있다.The first operator 314 receives the angular velocity in the form of a quadratic function with a selected coefficient and the boost voltage (V B ) generated by the boost voltage generator 313, and generates a first V/F pattern (VF1) in the form of a quadratic function. can be created. At this time, the coefficient of the quadratic function and the boost voltage (V B ) may be selected to suit the load characteristics. For example, when a relatively large initial starting torque is required, a V/F pattern in which the initial voltage is increased by increasing the boost voltage to secure starting from the beginning can be applied.
제1 연산기(314)를 통해 출력된 제1 V/F 패턴(VF1)은 상수 함수 생성기(321)에서 생성된 상수 함수 형태의 제2 V/F 패턴(VF2)과 함께 제1 스위치(411)로 입력될 수 있다. 제1 스위치(411)는 제1 V/F 패턴(VF1), 제2 V/F 패턴(VF2) 및 변환된 각속도(ω)를 입력받고, 전동기(M)의 구동 구간에 따라 제1 V/F 패턴(VF1)과 제2 V/F 패턴(VF2) 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택할 수 있다. 선택된 V/F 패턴은 제2 스위치(421)로 출력된다.The first V/F pattern (VF1) output through the first operator 314 is connected to the first switch 411 together with the second V/F pattern (VF2) in the form of a constant function generated by the constant function generator 321. It can be entered as . The first switch 411 receives the first V/F pattern (VF1), the second V/F pattern (VF2), and the converted angular velocity (ω), and switches the first V/F pattern (VF1) and the converted angular velocity (ω) according to the driving section of the electric motor (M). One of the F pattern (VF1) and the second V/F pattern (VF2) can be selected. The selected V/F pattern is output to the second switch 421.
1차 계수 게인(331)은 변환된 각속도(ω)를 입력받고, 1차 함수의 형태의 제3 V/F 패턴(VF3)을 생성할 수 있다. 이때, 1차 계수 게인(331)을 통해 1차 함수의 계수가 결정될 수 있다. 일예로, 1차 계수 게인(331)을 통해 계수를 조절함에 따라, 1차 함수의 기울기가 결정될 수 있다.The first coefficient gain 331 may receive the converted angular velocity (ω) and generate a third V/F pattern (VF3) in the form of a first order function. At this time, the coefficient of the first-order function can be determined through the first-order coefficient gain 331. For example, by adjusting the coefficient through the first coefficient gain 331, the slope of the first function can be determined.
1차 계수 게인(331)을 통해 생성된 제3 V/F 패턴(VF3)은 제1 스위치(411)를 통해 선택된 V/F 패턴 및 변환된 각속도(ω)와 함께 제2 스위치(421)로 입력될 수 있다. 제2 스위치(421)는 전동기(M)의 구동 구간에 따라 제3 V/F 패턴(VF3)과 제1 스위치(411)를 통해 선택된 V/F 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택하고, 선택된 V/F 패턴을 제2 연산기(510)로 출력한다. 제2 연산기(510)는 제2 스위치(421)를 통해 선택된 V/F 패턴과 전압 보상기(20)를 통해 입력된 전압(Vcom)을 이용하여 주파수에 따른 구동 전압의 크기를 결정할 수 있다.The third V/F pattern (VF3) generated through the first coefficient gain 331 is sent to the second switch 421 together with the V/F pattern selected through the first switch 411 and the converted angular velocity ω. can be entered. The second switch 421 selects one of the V/F patterns selected through the third V/F pattern (VF3) and the first switch 411 according to the driving section of the electric motor (M), and , the selected V/F pattern is output to the second operator 510. The second calculator 510 may determine the magnitude of the driving voltage according to frequency using the V/F pattern selected through the second switch 421 and the voltage (V com ) input through the voltage compensator 20.
한편, 정현파 발생부(200)의 적분기(210)는 기준 주파수(fref)를 입력받고, 입력된 기준 주파수(fref)를 위상(θ)으로 변환한다. 제3 연산기(230)는 적분기(210)를 통해 변환된 위상(θ)과 행렬 생성기(220)에서 생성된 행렬을 입력받고, 위상(θ)과 행렬을 연산하여 정현파 생성기(240)로 출력한다. 정현파 생성기(240)를 통해 생성된 정현파는 제2 연산기(510)에 의해 출력된 구동 전압(Vm)과 함께 곱셈기(520)로 입력되어, 구동 구간에 맞는 전압 크기와 주파수를 갖는 전압 명령이 전동기(M)로 출력된다.Meanwhile, the integrator 210 of the sine wave generator 200 receives a reference frequency (f ref ) and converts the input reference frequency (f ref ) into a phase (θ). The third operator 230 receives the converted phase (θ) through the integrator 210 and the matrix generated by the matrix generator 220, calculates the phase (θ) and matrix, and outputs them to the sine wave generator 240. . The sinusoidal wave generated through the sinusoidal generator 240 is input to the multiplier 520 together with the driving voltage (Vm) output by the second operator 510, and a voltage command having a voltage magnitude and frequency appropriate for the driving section is provided to the motor. It is output as (M).
도 6은 본 발명의 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치에 따른 전압, 주파수 관계를 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the voltage and frequency relationship according to the hybrid type induction motor drive control device of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치 구동 구간에 따라 상이한 구동 패턴이 적용될 수 있다. 일예로, 저속 구간(0~ω1)에서는 2차 함수 형태의 제1 V/F 패턴(VF1)인 곡선 패턴이 적용되고, 중속 구간(ω1~ω2)에서는 상수 함수 형태의 제2 V/F 패턴(VF2)인 직선 패턴이 적용되며, 고속 구간(ω2~)에서는 1차 함수 형태의 제3 V/F 패턴(VF3)인 기울기를 가지는 직선 패턴이 적용될 수 있다.Referring to FIG. 6, different driving patterns may be applied depending on the driving section of the hybrid induction motor driving control device according to the present invention. For example, in the low speed section (0~ω 1 ), a curved pattern that is the first V/F pattern (VF1) in the form of a quadratic function is applied, and in the medium speed section (ω 1 ~ω 2 ), the second V in the form of a constant function is applied. A straight line pattern, which is the /F pattern (VF2), is applied, and in the high-speed section (ω 2 ~), a straight line pattern with a slope, which is the third V/F pattern (VF3) in the form of a linear function, can be applied.
이때, 저속 구간에 적용된 곡선 패턴의 폭과 고속 구간에 적용된 직선 패턴의 기울기의 변화량은 부하 특성에 맞게 조절될 수 있다.At this time, the amount of change in the width of the curved pattern applied to the low-speed section and the slope of the straight line pattern applied to the high-speed section can be adjusted to suit the load characteristics.
일예로, 저속 구간에서는 부스트 전압(VB)과 제1 V/F 패턴(VF1)이 적용될 수 있다. 즉, 저속 구간에서는 2차 함수 패턴을 이용하여 1차 함수 패턴을 사용했을 때보다 더 높은 전압이 인가되도록 할 수 있다. 따라서, 종래의 공극 자속이 감소하는 저속 구간에서 고정자 저항에 의한 전압 강하 및 실제 속도와 기준 속도 사이의 오차가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 저속 구간이 적용되는 범위는 0≤ω≤31.368 의 범위를 가질 수 있다.For example, in a low-speed section, the boost voltage (V B ) and the first V/F pattern (VF1) may be applied. That is, in a low-speed section, a higher voltage can be applied by using a secondary function pattern than when using a primary function pattern. Therefore, it is possible to prevent a voltage drop due to stator resistance and an error between the actual speed and the reference speed in the low-speed section where the conventional air gap magnetic flux decreases. For example, the range to which the low speed section is applied may have a range of 0≤ω≤31.368.
고속 구간에서는 제3 V/F 패턴(VF3)이 적용될 수 있다. 일예로, 초기 기동 토크를 확보하기 위해 저속 구간에 적용된 2차 함수 패턴은 중속 및 고속 구간에서는 필요한 토크 이상의 전압이 인가되기 때문에 과전류가 발생될 수 있고, 이러한 과전류에 의해 구동 손실이 발생되어 운전 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 방지하기 위해 고속 구간에서는 1차 함수 형태의 제3 V/F 패턴(VF3)이 적용된다. 예컨대, 고속 구간이 적용되는 범위는 125.66≤ω 의 범위를 가질 수 있다.In the high-speed section, the third V/F pattern (VF3) can be applied. For example, the quadratic function pattern applied in the low-speed section to secure the initial starting torque may generate overcurrent because a voltage exceeding the required torque is applied in the mid- and high-speed sections, and this overcurrent may cause drive loss, deteriorating driving performance. This may deteriorate. Therefore, in order to prevent this problem, the third V/F pattern (VF3) in the form of a linear function is applied in the high-speed section. For example, the range to which the high-speed section is applied may have a range of 125.66≤ω.
저속 구간과 고속 구간 사이의 구간인 중속 구간에서는 제2 V/F 패턴(VF2)이 적용될 수 있다. 일예로, 2차 함수 패턴이 적용된 저속 구간 이후, 바로 1차 함수 패턴이 적용된 고속 구간이 사용되면, 비선형 구간과 선형 구간 간의 격차가 클 수밖에 없다. 따라서, 저속 구간과 고속 구간 사이의 중속 구간에 상수 함수 형태의 제2 V/F 패턴(VF2)을 적용함으로써, 비선형의 저속 구간과 선형의 고속 구간 간의 격차를 감소시킬 수 있다. 예컨대, 중속 구간이 적용되는 범위는 31.368≤ω≤125.66 의 범위를 가질 수 있다.The second V/F pattern (VF2) may be applied to the medium-speed section, which is the section between the low-speed section and the high-speed section. For example, if a high-speed section to which a first-order function pattern is applied is used immediately after a low-speed section to which a quadratic function pattern is applied, the gap between the non-linear section and the linear section is bound to be large. Accordingly, by applying the second V/F pattern VF2 in the form of a constant function to the medium-speed section between the low-speed section and the high-speed section, the gap between the non-linear low-speed section and the linear high-speed section can be reduced. For example, the range to which the medium speed section is applied may be 31.368≤ω≤125.66.
상술한 바와 같이, 전동기(M)의 구동 구간을 저속 구간, 중속 구간 및 고속 구간으로 구분하고, 각 구간 별로 상이한 V/F 패턴이 적용되도록 함으로써 저속 구간에서부터 고속 구간까지 선형적인 속도 특성을 가질 수 있기 때문에 다양한 부하에 적용이 가능하다.As described above, the driving section of the electric motor (M) is divided into a low-speed section, a medium-speed section, and a high-speed section, and a different V/F pattern is applied to each section, so that linear speed characteristics can be obtained from the low-speed section to the high-speed section. Therefore, it can be applied to various loads.
도 7은 본 발명의 하이브리드형 유도전동기와 종래의 유도전동기의 속도 출력에 따른 측정 결과를 비교한 도면이다.Figure 7 is a diagram comparing the measurement results according to the speed output of the hybrid induction motor of the present invention and the conventional induction motor.
여기서, 도 7(a)는 1차 함수 V/F 패턴만을 사용한 종래 유도전동기의 속도 출력을 측정한 그래프이고, 도 7(b)는 본 발명의 하이브리드형 유도전동기의 속도 출력을 측정한 그래프이다.Here, Figure 7(a) is a graph measuring the speed output of a conventional induction motor using only the linear function V/F pattern, and Figure 7(b) is a graph measuring the speed output of the hybrid type induction motor of the present invention. .
도 7(a) 및 도 7(b)를 참조하면, 종래의 1차 함수 V/F 패턴만을 사용하는 종래의 유도전동기는 0.9s 구간인 저속 구간에서 실제 속도(nm)의 속도 변동이 크게 발생되는 것을 확인할 수 있다.Referring to Figures 7(a) and 7(b), the conventional induction motor using only the linear function V/F pattern has a large speed change in the actual speed (n m ) in the low speed section of 0.9 s. You can check what is happening.
허나, 저속 구간, 중속 구간 및 고속 구간에서 각각 다른 패턴의 V/F 패턴을 사용하는 본 발명의 하이브리드형 유도전동기는 저속 구간에서 2차 함수 V/F 패턴을 사용하여 높은 전압이 인가되도록 하고, 중속 구간에서 상수 함수 V/F 패턴을 사용하여 비선형의 저속 구간과 선형의 고속 구간 간의 격차를 감소시킴으로써 실제 속도(nm)가 선형 적인 속도 특성을 갖는 것을 확인할 수 있다.However, the hybrid induction motor of the present invention, which uses different V/F patterns in the low-speed section, medium-speed section, and high-speed section, uses a quadratic function V/F pattern in the low-speed section to apply a high voltage, By reducing the gap between the non-linear low-speed section and the linear high-speed section by using the constant function V/F pattern in the medium-speed section, it can be confirmed that the actual speed (n m ) has linear speed characteristics.
도 8은 본 발명의 하이브리드형 유도전동기와 종래의 유도전동기의 전압 출력에 따른 측정 결과를 비교한 도면이다.Figure 8 is a diagram comparing measurement results according to the voltage output of the hybrid induction motor of the present invention and the conventional induction motor.
여기서, 도 8(a)는 1차 함수 V/F 패턴만을 사용한 종래 유도전동기의 전압 출력(Va)을 측정한 그래프이고, 도 8(b)는 본 발명의 하이브리드형 유도전동기의 전압 출력(Vb)을 측정한 그래프이다.Here, Figure 8(a) is a graph measuring the voltage output (V a ) of a conventional induction motor using only the linear function V/F pattern, and Figure 8(b) is a graph measuring the voltage output (V a ) of the hybrid type induction motor of the present invention ( This is a graph measuring V b ).
도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하면, 정격 전압 380V 이내를 갖는 종래의 1차 함수 V/F 패턴만을 사용한 유도전동기와 비교하여, 구동 구간마다 다른 V/F 패턴을 사용하는 본 발명의 하이브리드형 유도전동기도 정격 전압 380V 이내의 출력 전압을 갖는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 8(a) and 8(b), compared to an induction motor using only a conventional linear function V/F pattern with a rated voltage of 380V, this motor uses a different V/F pattern for each driving section. It can be confirmed that the hybrid type induction motor of the invention also has an output voltage within the rated voltage of 380V.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치는 전동기의 구동 구간을 저속 구간, 중속 구간 및 고속 구간으로 구분하고, 각 구간 별로 상이한 V/F 패턴이 적용되도록 함으로써 저속 구간에서부터 고속 구간까지 선형적인 속도 특성을 가질 수 있다. 또한, 저속 구간에서 2차 함수 패턴을 이용하여 1차 함수 패턴을 사용했을 때보다 더 높은 전압이 인가되도록 할 수 있다. 따라서, 공극 자속이 감소하는 저속 구간에서 실제 속도와 기준 속도 사이의 속도 오차를 감소시킬 수 있기 때문에 전동기를 안정적으로 구동시킬 수 있다. 더 나아가, 저속 구간과 고속 구간 사이의 중속 구간에 상수 함수 V/F 패턴을 적용함으로써 비선형과 선형 구간의 격차를 감소시켜 전동기가 안정적으로 구동되도록 할 수 있다.As described above, the hybrid type induction motor drive control device according to the present invention divides the driving section of the electric motor into a low-speed section, a medium-speed section, and a high-speed section, and applies a different V/F pattern to each section, starting from the low-speed section to the high-speed section. It can have linear speed characteristics up to the section. Additionally, by using a secondary function pattern in a low-speed section, a higher voltage can be applied than when using a primary function pattern. Therefore, the speed error between the actual speed and the reference speed can be reduced in the low-speed section where the air gap magnetic flux decreases, so the electric motor can be driven stably. Furthermore, by applying a constant function V/F pattern to the medium-speed section between the low-speed section and the high-speed section, the gap between the non-linear and linear sections can be reduced to ensure that the motor is driven stably.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Meanwhile, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely provided as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that in addition to the embodiments disclosed herein, other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.
100 : 각속도 변환부
200 : 정현파 발생부
300 : V/F 생성부
310 : 제1 V/F 산출부
320 : 제2 V/F 산출부
330 : 제3 V/F 산출부
400 : V/F 선택부
410 : 제1 선택부
420 : 제2 선택부
VF1 : 제1 VF 패턴
VF2 : 제2 VF 패턴
VF3 : 제3 VF 패턴100: Angular velocity conversion unit 200: Sine wave generation unit
300: V/F generation unit 310: First V/F calculation unit
320: 2nd V/F calculation unit 330: 3rd V/F calculation unit
400: V/F selection part 410: first selection part
420: Second selection VF1: First VF pattern
VF2: 2nd VF pattern VF3: 3rd VF pattern
Claims (11)
상기 기준 주파수를 입력받고, 상기 기준 주파수에 따른 정현파를 발생시키는 정현파 발생부;
상기 각속도 변환부에서 변환된 각속도를 입력받고, 전동기의 구동 구간에 따라 각각의 V/F 패턴을 생성하는 V/F 생성부; 및
상기 V/F 생성부에서 생성된 V/F 패턴을 선택하여 상기 전동기의 구동 구간에 따른 동작 전압이 결정되도록 하는 V/F 선택부를 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.An angular velocity converter that converts the reference frequency into an angular velocity;
a sine wave generator that receives the reference frequency and generates a sine wave according to the reference frequency;
a V/F generator that receives the angular velocity converted from the angular velocity converter and generates each V/F pattern according to the driving section of the electric motor; and
A hybrid induction motor drive control device including a V/F selection unit that selects the V/F pattern generated in the V/F generation unit to determine an operating voltage according to a driving section of the motor.
상기 전동기의 구동 구간은 저속 구간, 중속 구간 및 고속 구간을 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.According to paragraph 1,
A hybrid type induction motor drive control device wherein the driving section of the electric motor includes a low-speed section, a medium-speed section, and a high-speed section.
상기 저속 구간에서 동작되는 제1 V/F 패턴을 생성하는 제1 V/F 산출부;
상기 중속 구간에서 동작되는 제2 V/F 패턴을 생성하는 제2 V/F 산출부; 및
상기 고속 구간에서 동작되는 제3 V/F 패턴을 생성하는 제3 V/F 산출부를 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.The method of claim 2, wherein the V/F generator,
a first V/F calculation unit that generates a first V/F pattern operated in the low-speed section;
a second V/F calculation unit that generates a second V/F pattern operated in the medium speed section; and
A hybrid induction motor drive control device including a third V/F calculation unit that generates a third V/F pattern operated in the high-speed section.
상기 제1 V/F 패턴은 2차 함수 형태의 V/F 패턴을 형성하고,
상기 제2 V/F 패턴은 상수 함수 형태의 V/F 패턴을 형성하며,
상기 제3 V/F 패턴은 1차 함수 형태의 V/F 패턴을 형성하는 것인 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.According to paragraph 3,
The first V/F pattern forms a V/F pattern in the form of a quadratic function,
The second V/F pattern forms a V/F pattern in the form of a constant function,
The third V/F pattern is a hybrid induction motor drive control device that forms a V/F pattern in the form of a linear function.
상기 제1 V/F 산출부 및 상기 제2 V/F 산출부에서 각각 출력되는 V/F 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택하는 제1 선택부; 및
상기 제2 V/F 산출부 및 상기 제1 선택부에서 각각 출력되는 V/F 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택하는 제2 선택부를 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.The method of claim 3, wherein the V/F selection unit,
a first selection unit that selects one of the V/F patterns output from the first V/F calculation unit and the second V/F calculation unit; and
A hybrid type induction motor drive control device comprising a second selection unit that selects one of the V/F patterns output from the second V/F calculation unit and the first selection unit, respectively.
상기 각속도 변환부에서 변환된 각속도를 입력받고, 상기 변환된 각속도를 2차 함수 형태로 변환하는 2차 함수 생성기;
상기 2차 함수 형태로 변환된 각속도의 계수를 결정하는 2차 계수 게인;
부스트 전압을 출력하는 부스트 전압 생성기; 및
상기 2차 계수 게인의 출력과 상기 부스트 전압 생성기의 출력을 각각 입력받고, 상기 제1 V/F 패턴을 생성하는 제1 연산기를 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.The method of claim 3, wherein the first VF calculation unit,
a quadratic function generator that receives the converted angular velocity from the angular velocity conversion unit and converts the converted angular velocity into a quadratic function;
a quadratic coefficient gain that determines the coefficient of the angular velocity converted to the quadratic function form;
A boost voltage generator outputting a boost voltage; and
A hybrid induction motor driving control device comprising a first operator that receives the output of the secondary coefficient gain and the output of the boost voltage generator, respectively, and generates the first V/F pattern.
상기 제2 VF 산출부는 상기 제2 V/F 패턴을 생성하는 상수 함수 생성기를 포함하고,
상기 제3 VF 산출부는 상기 제3 V/F 패턴을 생성하는 1차 계수 게인을 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.According to clause 6,
The second VF calculation unit includes a constant function generator that generates the second V/F pattern,
The third VF calculation unit is a hybrid induction motor driving control device including a first coefficient gain for generating the third V/F pattern.
상기 제1 V/F 패턴과 상기 제2 V/F 패턴을 입력받고, 입력된 V/F 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택하는 제1 스위치; 및
상기 제3 V/F 패턴과 상기 제1 스위치에 의해 선택된 V/F 패턴을 입력받고, 입력된 V/F 패턴 중 어느 하나의 V/F 패턴을 선택하는 제2 스위치를 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.In clause 7,
a first switch that receives the first V/F pattern and the second V/F pattern and selects one of the input V/F patterns; and
A hybrid induction motor comprising a second switch that receives the third V/F pattern and the V/F pattern selected by the first switch and selects one of the input V/F patterns. Drive control device.
보상 전압을 생성하는 전압 보상기; 및
상기 보상 전압과 상기 제2 스위치의 출력 신호를 입력받고, 상기 전동기의 구동 전압을 출력하는 제2 연산기를 더 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.According to clause 8,
a voltage compensator that generates a compensation voltage; and
A hybrid induction motor driving control device further comprising a second operator that receives the compensation voltage and the output signal of the second switch and outputs a driving voltage of the motor.
상기 기준 주파수를 위상으로 변환하는 적분기;
상기 적분기에 의해 변환된 위상과 행렬 생성기로부터 입력된 행렬을 연산하는 제3 연산기; 및
상기 제3 연산기의 출력 신호를 입력받고, 정현파를 출력하는 정현파 생성기를 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.The method of claim 9, wherein the sinusoidal wave generator,
an integrator converting the reference frequency into phase;
a third operator that calculates the phase converted by the integrator and the matrix input from the matrix generator; and
A hybrid induction motor drive control device comprising a sine wave generator that receives the output signal of the third calculator and outputs a sine wave.
상기 정현파 생성기에 의해 출력되는 정현파 및 상기 제2 연산기에 의해 출력되는 구동 전압을 입력받고, 상기 전동기의 구동 구간에 따른 전압 명령을 출력하는 곱셈기를 더 포함하는 하이브리드형 유도전동기 구동 제어 장치.According to clause 10,
A hybrid induction motor drive control device further comprising a multiplier that receives the sine wave output by the sine wave generator and the driving voltage output by the second operator, and outputs a voltage command according to the driving section of the motor.
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