Low-Cost Current Measurement Method for Vector Control of 2-Phase Induction Motor

Phase currents should be measured in real time for vector control of a 2-phase induction motor. Generally, the phase currents of the motor are measured using two Hall current sensors installed at the output terminal of an inverter. Unfortunately, Hall current sensors are expensive and uneconomical because a vector-controlled inverter for 2-phase induction motor is mainly used in low-power and low-price applications. This paper proposes a low-cost current measurement method using two shunt resistors instead of expensive Hall current sensors. The proposed method can measure the phase currents under all operating conditions of the motor. This method was applied to an experimental vector-controlled inverter for 2-phase induction motor of 220[V]/360[W] and was verified through computer simulations and experimentation.

2상 유도전동기의 벡터제어를 위한 저가형 전류측정 방법

2상 유도전동기의 벡터제어를 위해서는 전동기로 입력되는 상전류를 실시간으로 측정해야 한다. 일반적으로 전동기의 상전류는 인버터의 출력단에 2개의 홀전류센서를 삽입하여 측정한다. 그러나, 홀전류센서는 가격이 비싸고, 2상 유도전동기용 벡터제어 인버터는 주로 시스템의 가격이 낮은 저전력 응용분야를 대상으로 연구가 진행되고 있으므로 홀전류센서를 사용하는 것은 경제성 측면에서 부적합하다. 따라서, 본 논문에서는 인버터의 출력단에 고가의 홀전류센서 대신 션트저항을 삽입하고, 이것의 양단 전압을 차동 증폭기로 증폭하여 모든 운전영역에서 정밀하게 상전류를 측정하는 방법을 제안한다. 이를 220[V]/360[W]급의 2상 유도전동기 벡터제어 인버터에 적용하였으며, 제안된 방법의 유효성은 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.