모터의 i2t 보호 알고리즘 - 모터 피크 전류 제한 원리

모터에 정격전류보다 많은 전류가 흐를 때 모터에 축적되는 에너지는 다음 식과 같다.

축적되는 에너지 i2t가 설정값을 넘어가면 모터가 고장 날 수 있기 때문에 보호 동작을 수행해야 한다.

 

전류가 한번 정격 전류를 넘어가면 i2t 계산을 위한 적분을 시작한다. 현재전류의 제곱에서 정격전류의 제곱을 뺀값을 시간에 따라 적분하여 i2t를 계산한다. 전류가 정격 전류 이하로 낮아지면 적분값  i2t이 낮아지기 시작한다. i2t가 0이 되면 초기화하고 적분을 중단한다.

 

만약, i2t 값이 설정값을 넘어가면 보호 동작을 수행하고 i2t 값이 0 또는 설정값의 1/2 이하가 되면 보호 동작을 해제한다.

 

예를 들면, 정격 전류 1A, 최대 전류 2A, 최대 전류 시간 1초인 모터의 최대 i2t는 3 [A²·s] 이고, 이 모터에 1.2A가 흐른다면 약 6.8초 동안 흐를 수 있다 ( 3 / (1.2² - 1²) = 6.8 ).

 

아래 그림에서 위의 파랑선은 전류의 변화를 나타내고 아래의 빨간선은 i2t를 나타낸다. i2t가 설정값을 넘어가면 보호동작을 수행한다.