Motor Control Systems
모터 구동 패키지
모터 제어 학습,
인버터 테스트 및 실시간 개발을 위한 올인원 플랫폼.
모터 드라이브 패키지란 무엇인가요?
모터 구동 패키지 모터 구동 패키지는 모터 제어 개발에 필요한 제어 시스템(컨트롤러/통합 개발 환경/모터 제어 소프트웨어*)과 구동 회로(인버터/MG 세트 또는 실시간 시뮬레이터)를 비롯해 모든 필수 문서와 매뉴얼을 포함하는 통합 플랫폼입니다.
*영구자석 동기 모터용
고객은 단상 100VAC 전원만 준비하면 됩니다. 사양 요구 사항, 시스템 설계 또는 제어 설계 등을 고민할 필요 없이, 시스템은 배송 즉시 가동할 수 있습니다.
제품 개요
이 패키지에 포함된 제어 시스템은 PE-Expert4 컨트롤러와 통합 개발 환경인 PE-ViewX로, 전력 전자 산업 분야의 다양한 연구 개발 및 개발 애플리케이션에 널리 활용되고 있습니다. 고성능 DSP를 탑재한 이 시스템들은 기본적인 모터 제어를 숙지한 후, 고급 제어 설계가 필요한 연구 개발 애플리케이션에 활용할 수 있습니다.
이 패키지와 함께 사용되는 구동 회로에는 실물 버전의 경우, 사용자가 모터 제어 동작을 직접 체험해 볼 수 있는 인버터 구성인 PE-인버터/모터(MG-set)가 포함되며, HILS 버전의 경우 Typhoon HIL 실시간 시뮬레이터를 활용합니다.
실물 키트에는 전류 및 전압 센서가 장착된 미니 인버터와 인코더가 탑재된 모터, 그리고 필요한 모든 전원 공급 장치와 배선 재료가 포함되어 있습니다. 간단한 배선 작업만으로도 모터를 구동할 수 있습니다. 또한 안전한 작동 상태를 확인할 수 있도록 투명 커버가 함께 제공됩니다.
HILS 버전을 사용하면 모터 제어 경험이 없더라도 하드웨어 손상 위험 없이 제어 소프트웨어를 개발할 수 있습니다. HILS는 매우 콤팩트하고 안전하여 사무실 책상 위에서 바로 모터 제어 소프트웨어를 쉽게 개발할 수 있습니다.
초보자도 쉽게 사용할 수 있습니다
이 패키지에는 모터 제어 소프트웨어와 설명서가 포함되어 있어, 모터 제어에 대한 사전 지식이 없더라도 모터를 작동하고 제어 프로그램의 동작 원리를 이해할 수 있습니다. 설명서를 읽고 포함된 제어 프로그램을 이해한 후에는, 이 프로그램을 활용하여 모터 제어에 대한 이해를 더욱 심화할 수 있으므로, 이 시스템은 모터 제어를 숙달하기에 이상적입니다.
For Engineers Learning Motor Control
- 모터 제어 소프트웨어를 사용하여 실제 모터를 구동함으로써, 사용자가 모터 제어 동작을 직접 체험하고 이해할 수 있도록 합니다.
- 모터의 전압, 전류 및 위상 신호를 실시간으로 측정하여 제어 알고리즘에 대한 이해를 높입니다.
Those looking to use the system for development
- 모터 제어 소프트웨어에서 반송파 주파수, 제어 이득 및 기타 매개변수를 조정해 보세요. 이러한 변경 사항이 모터의 동작과 반응성에 어떤 영향을 미치는지 실시간으로 확인해 보세요.
- 모터 제어 소프트웨어를 기반으로 제어 소프트웨어를 수정하고 확장하여 개발 속도를 높여보세요.
시스템 구성 예시
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모터 제어 소프트웨어 개요
모터 제어 소프트웨어
이 모터 드라이브 패키지에는 모터 제어 연구 개발 분야에서 널리 채택된 모터 제어 소프트웨어가 포함되어 있습니다.
이 모터 제어 소프트웨어는 모터 드라이브 패키지에 포함된 모터 및 인버터에 최적화되어 있습니다.
구매 후, 해당 모터 및 인버터에 맞춰 소프트웨어가 튜닝됩니다.
*보증 범위는 Myway Plus에서 제공하는 모터 구동 패키지로 한정됩니다.
기본 제어 방식: 벡터 제어
- 3상 모터 전류를 회전 좌표계(dq축)로 변환하여 dq축 전류를 제어합니다.
- 외부 제어 루프는 속도 제어 처리를 수행하며, 이는 비교적 낮은 속도에서도 실행될 수 있습니다. 이 처리는 2ms 주기로 수행됩니다.
- 속도 명령값과 현재 속도 사이에서 PI 제어가 수행되며, 이에 따라 전류 명령값이 갱신됩니다.
- 내부 전류 제어 루프는 고속 처리에 필요한 전류 제어를 수행합니다. 이는 100us 주기로 수행됩니다.
- 전류 명령값과 외부 제어 루프를 위해 갱신된 속도 값을 기반으로 PI 제어가 수행되며, 게이트 신호 명령값이 갱신됩니다.
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사용 가능한 제어 방법
기본 벡터 방제 외에도, 다양한 기존 방제 방법을 위한 소프트웨어를 추가할 수 있는 옵션이 제공됩니다. 추가할 수 있는 방제 방법은 다음과 같습니다.
120도 사각파 구동
120도 사각파 구동은 60도 간격으로 전류의 방향을 전환하는 모터 제어 기술입니다.
이 도표는 30도에서 90도, 그리고 90도에서 150도 구간 동안의 전류 및 자속의 방향을 보여줍니다.
파란색 화살표는 전류를 나타내고, 빨간색 화살표는 그 결과로 발생하는 자속을 나타냅니다.
모터는 생성된 자기장의 방향에 따라 회전합니다.
각 상의 게이트 신호는 120도 사각파 정류 주기와 동기화되어 120도의 위상차를 두고 출력됩니다. 각 상의 제어 방식은 다음과 같습니다. U상: 30~150° V상: 150~270° W상: 90~210° 각 위상에서 상부 브랜치는 PWM 신호를 출력하고, 하부 브랜치는 올-온(all-on) 신호를 출력합니다. 이는 결과적인 자속의 방향으로 모터를 구동하는 데 사용됩니다.
특수 캐비닛 사양
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Operating Environment
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센서리스 벡터 제어
센서리스 벡터 제어는 회전 센서를 사용하지 않는 모터 제어 방식입니다.
이를 구현하는 방법은 여러 가지가 있으나, 이 패키지는 전류 추정 오차를 기반으로 한 제어 방식을 사용합니다.
센서리스 벡터 제어 방식은 회전 센서를 사용하지 않기 때문에, 모터의 자속 성분(d축)과 토크 성분(q축)을 정확하게 검출할 수 없습니다. 이 패키지에서 사용하는 전류 추정 오차 방식에서는, dq축 대신 모터의 전압 방정식 추정치를 기반으로 γδ축을 정의합니다.
이 추정에는 모터의 전기자 권선 인덕턴스 값 및 전기자의 저항 값과 같은 매개변수에 대한 사전 지식이 필요합니다. 추정 전류는 모터 작동 중 이러한 모터 고유의 매개변수를 바탕으로 계산됩니다. 인버터의 전류 센서에서 얻은 추정 전류값과 실제 전류값 간의 오차는 피드백 제어에 사용됩니다. 즉, 피드백 제어를 적용하여 dq축을 추정된 γδ축과 일치시킵니다.
PE-ViewX의 주요 기능
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PE-ViewX에서 명령값 구성 및 제어 이득 조정
프로그램 실행 중에 PE-ViewX의 인스펙터(Inspector) 창을 사용하여 전역 변수를 모니터링하고 수정할 수 있습니다.
모터 제어 소프트웨어에 설정된 전역 변수에 대한 설명은 매뉴얼에 수록되어 있으며, 각 변수의 의미에 대한 설명도 포함되어 있습니다.
제어 프로그램이 실행 중인 동안 인스펙터(Inspector) 창을 사용하여 속도 명령값, 속도 PI 이득, 전류 PI 이득, 반송파 주파수 및 기타 설정을 조정할 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 명령값을 설정하고 제어 이득을 쉽게 조정할 수 있습니다.
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PE-ViewX에서 파형 모니터링하기
PE-ViewX의 WAVE 창을 사용하면 프로그램 실행 중에 전역 변수 값을 모니터링하고, 오실로스코프 스타일의 인터페이스에서 실시간 파형을 표시할 수 있습니다.
이를 통해 Inspector 창에서 명령값을 설정하거나 제어 이득을 조정한 후 각 변수의 파형을 쉽게 확인할 수 있습니다.
또한 WAVE 창은 최대 4개의 화면을 표시할 수 있어, 상단부터 하단 순서로 전류 파형, dq축 전류 명령, 변조율, 각도 등을 할당할 수 있습니다.
이 4개의 화면을 활용하면 속도 변화 시의 속도 추적 성능과 전류 제어 동작을 관찰할 수 있을 뿐만 아니라, 오류 발생 시 전류 파형을 교차 확인할 수도 있습니다.
MATLAB/Simulink® 통합 모터 제어 개발
모터 드라이브 패키지용 모터 제어 소프트웨어에 포함된 벡터 제어 기능에는 MATLAB/Simulink 통합 패키지가 포함되어 있습니다.
- MATLAB/Simulink 모델 (전류 제어 부분 전용)
- 생성된 제어 C 코드를 실행하기 위한 플랫폼 소프트웨어
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MATLAB/Simulink 통합을 통해 다음 네 가지 간단한 단계로 제어 설계 및 튜닝을 수행할 수 있습니다.
- Simulink에서 제어 모델 설계
- Embedded Coder를 사용하여 제어 C 코드 자동 생성
- PE-ViewX에서 제어 C 코드를 빌드하고 다운로드합니다
- PE-ViewX에서 디버깅하고 매개변수를 튜닝합니다
이를 통해 프로그램 개발에 소요되는 시간을 대폭 단축하여, 여러 제어 전략을 신속하게 평가할 수 있습니다.
구매 절차
평가부터 도입까지
구성을 선택하고 견적을 요청하고, 상세한 상담과 시연을 받은 후, 정식 견적 및 주문을 진행하며, 엔지니어링 지원과 함께 제품을 수령합니다.
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