속도센서를 갖는 영구자석 동기 전동기용 인버터 및 그의고장 검출 방법 document_id 1020070093791

[청구항 1] 속도센서를 갖는 영구자석 동기 전동기용 인버터에 있어서, 상기 속도센서로부터의 펄스 신호를 누적하여 얻는 상기 영구자석 동기 전동기의 고정자와 회전자 사이의 순시 자속각과, 시간변화에 따른 상기 순시 자속각의 증감분 연산에 의해 얻는 상기 영구자석 동기 전동기의 속도를 적분하여 얻는 평균 자속각을 이용해서, 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값을 얻고, 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값과 미리 설정된 기준 자속각 차이 값을 비교하고, 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값이 상기 기준 자속각 차이 값을 초과하는 경우 초과한 시간을 측정하여 미리 설정한 기준 허용시간을 초과하면 고장으로 결정하고 이를 표시하는 고장신호를 발생시키는 고장 검출 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 속도센서를 갖는 영구자석 동기 전동기용 인버터 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 고장 검출 장치는,상기 순시 자속각의 증감분 연산에 의해 얻는 상기 영구자석 동기 전동기의 속도를 적분하여 상기 평균 자속각을 제공하는 적분기;상기 적분기로부터의 상기 평균 자속각과 상기 순시 자속각 사이의 차이를 계산하여 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값을 제공하는 감산기; 및상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값과 미리 설정된 기준 자속각 차이 값을 비교하고, 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값이 상기 기준 자속각 차이 값을 초과하는 경우 초과한 시간을 측정하여 미리 설정한 기준 허용시간을 초과하면 고장으로 결정하고 이를 표시하는 고장신호를 발생시키는 고장 검출기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 속도센서갖는영구자석 동기 전동기용 인버터. [청구항 3] 제2항에 있어서,상기 고장 검출 장치는,상기 적분기의 전단에 설치되어, 노이즈에 의한 영향을 최소화하도록, 시간변화에 따른 상기 순시 자속각의 증감분 연산에 의해 얻는 상기 영구자석 동기 전동기 속도의 출력을 저역 통과 여파하는 저역 통과 여파기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 속도센서갖는영구자석 동기 전동기용 인버터. [청구항 4] 속도센서를 갖는 영구자석 동기 전동기용 인버터에 있어서, 상기 속도센서의 출력단에 접속되어, 상기 속도센서로부터의 상기 영구자석 동기 전동기의 회전에 따른 펄스 신호를 받아 이를 누적 계수하여 상기 영구자석 동기 전동기의 고정자와 회전자 사이의 순시 자속각을 산출하는 순시 자속각 연산기 상기 순시 자속각 연산기의 출력단에 접속되어, 상기 순시 자속각 연산기가 제공하는 순시 자속각의 시간적 변화량을 산출하여 상기 영구자석 동기 전동기의 검출속도 값을 제공하는 전동기 회전속도 연산기 상기 전동기 회전속도 연산기에 접속되어, 산출된 상기 영구자석 동기 전동기의 검출 속도 값과 외부로부터의 속도 지령 값의 차이 값을 산출하는 제1감산기 상기 제1감산기의 출력단에 접속되어, 상기 제1감산기로부터의 산출된 상기 영구자석 동기 전동기의 검출속도 값과 외부로부터의 속도 지령 값의 차이 값에 따른 토크 분 전류 지령 값을 산출하는 토크 분 전류 지령 값 변환기 상기 전동기 회전속도 연산기의 출력단에 접속되고, 상기 영구자석 동기 전동기의 검출속도 값과 자속 분 전압 지령 값과 토크 분 전압 지령 값을 받아 자속 분 전류 지령 값을 산출하는 자속 분 전류 지령 값 변환기 상기 토크 분 전류 지령 값 변환기의 출력단에 접속되고, 상기 토크 분 전류 지령 값과 검출 토크 분 전류 값의 차이 값을 산출하는 제2감산기 자속 분 전류 지령 값 변환기의 출력단에 접속되고, 상기 자속 분 전류 지령 값과 검출 자속 분 전류 값의 차이 값을 산출하는 제3감산기 상기 제2감산기의 출력단에 접속되어, 상기 토크 분 전류 지령 값과 검출 토크 분 전류 값의 차이 값을 받아 상응하는 토크 분 전압 지령 값을 산출하는 토크 분 전압 지령 값 변환기 상기 제3감산기의 출력단에 접속되어, 상기 자속 분 전류 지령 값과 검출 자속 분 전류 값의 차이 값을 받아 상응하는 자속 분 전압 지령 값을 산출하는 자속 분 전압 지령 값 변환기 상기 토크 분 전압 지령 값 변환기 및 상기 자속 분 전압 지령 값 변환기의 출력단에 접속되고, 상기 토크 분 전압 지령 값과 자속 분 전압 지령 값을 3상 전압 지령 값으로 변환하여 출력하는 2상-3상 변환기 상기 2상-3상 변환기의 출력단에 접속되고, 상기 2상-3상 변환기로부터의 3상 전압 지령 값에 따라 상기 영구자석 동기 전동기를 구동하는 최종 3상 교류 출력 전압 신호를 출력하는 인버터 회로 부 상기 인버터 회로 부의 출력단과 상기 영구자석 동기 전동기 사이의 통전 선로에 접속되어, 상기 영구자석 동기 전동기에 흐르는 3상의 상 전류를 검출하여 제공하는 변류기 상기 영구자석 동기 전동기의 속도를 적분하여 얻는 평균 자속각과, 상기 순시 자속각 연산기로부터의 상기 순시 자속각을 이용해서 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값을 얻고, 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값과 미리 설정된 기준 자속각 차이 값을 비교하고, 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값이 상기 기준 자속각 차이 값을 초과하는 경우 초과한 시간을 측정하여 미리 설정한 기준 허용시간을 초과하면 고장으로 결정하고 이를 표시하는 고장신호를 발출함과 아울러, 상기 속도 지령 값이 일정하지 않으면 상기 순시 자속각을 최종 기계적 자속각으로 출력하고, 상기 속도 지령 값이 일정하면 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값과 미리 설정된 기준 자속각 차이 값을 비교하여, 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값이 상기 기준 자속각 차이 값을 초과하는 경우 상기 평균 자속각을 최종 기계적 자속각으로 출력하며, 상기 순시 자속각과 상기 평균 자속각의 차이 값이 상기 기준 자속각 차이 값을 초과하지 않는 경우 상기 순시 자속각을 최종 기계적 자속각으로 출력하는 고장 검출 장치 상기 고장 검출 장치의 상기 최종 기계적 자속각의 출력 단에 접속되어, 상기 영구자석 동기 전동기의 극수에 따라 결정되는 상수를 곱하여 전기적 자속각을 산출하는 전기적 자속각 변환기; 및 상기 전기적 자속각 변환기의 출력 단과 상기 변류기의 상 전류 출력 단에 접속되어, 상기 3상의 상 전류를 상기 검출 토크 분 전류 값과 상기 검출 자속 분 전류 값으로 변환하여 출력하는 3상-2상 변환기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 속도센서를 갖는 영구자석 동기 전동기용 인버터