KR100468601B1 - 두줄권선모터를 위한 브레이크회로가 결합된 인버터의스너버와그 두줄권선 모터 내부에 장착되는 서지억제회로 - Google Patents

Abstract

두줄권선모터를 위한 브레이크회로가 결합된 인버터의 스너버와 그 모터 내부에 장착되는 서지억제회로가 개시되어 있다. 인버터의 스너버는 다이오드 D₁~D₄와 스너버콘덴서 C₁~C₄로 구성되고, 그 스너버콘덴서에 병렬접속된 대용량의 전해콘덴서 C_a를 포함하며, 브레이크회로(3)와 연결되어 그 브레이크 회로가 고유기능을 수행함과 동시에 스너버콘덴서에 저장된 에너지를 방출시키는 기능을 갖도록 하여 스너버 저항을 별도로 달지 않아도 되는 특징이 있다. 서지억제회로는 모터 내부에 간단한 저항-콘덴서-다이오드 회로를 내재시키고 인버터 내의 스너버와 연동되도록 클램프되어 모터 내부의 권선 및 단자에 튀는 써지 전압을 효과적으로 줄인다. 개시된 브레이크 회로가 결합된 스너버와 서지억제회로는 서지의 스파이크 전압을 감쇄시키는 능력에 있어 종래보다 뛰어날 뿐 아니라, 절연파괴에 의한 모터의 수명 감축을 방지하고, 회로구성의 번잡함을 감소시켜 인버터의 실용성을 높일 수 있다.

Description

두줄권선모터를 위한 브레이크회로가 결합된 인버터의 스너버와 그 두줄권선모터 내부에 장착되는 서지억제회로{Snubber combined with brake circuit in inverter for bifilar winding motor and surge suppression circuit embeded in such motor}

본 발명은 두줄권선모터를 위한 브레이크회로가 결합된 인버터의 스너버와 그 모터 내부에 장착되는 서지억제회로에 관한 것으로, 상세하게는 권선의 누설 인덕턴스에 의한 역기전력에 기인하는 순간적인 서지(surge)로부터 인버터 내의 반도체스위치 소자 등을 보호하도록 그 인버터에 삽입되는 스너버에 브레이브회로를 결합하여 그 보호기능을 강화하는 동시에 에너지손실을 최소하고, 또한 그 인버터의 스너버와 연동하여 모터 내부의 권선 및 단자에 나타나는 서지를 일차적으로 억제하기 위한 것이다.

두줄권선모터(bifilar winding motor 또는 push-pull motor)는 고정자 권선으로서 권선방향만 다를 뿐, 동일한 권수와 배치로 짝을 이루는 두갈래의 권선을 가진 것을 말한다. 그 권선 짝은 전류의 방향이 서로 반대가 됨으로써 PWM(pulse width modulation) 스위칭시의 정류(commutation) 작용이 원할한 특성을 가진다. 그러나 두줄권선모터에서는 권선의 누설인덕턴스(leakage inductance)에 의한 역기전력에 의한 순간적인 서지의 스파이크(spike) 전압이 과도하게 나타나므로, 그 인버터 내의 민감한 반도체스위치 소자가 쉽게 파괴될 수 있다. 이 때문에 두줄권선모터용 인버터에는 그 스파이크(spike) 전압의 상승을 억제하여 반도체스위치 소자를 보호하는 스너버(snubber)의 삽입이 필수적이다. 스파이크 전압을 현저히 줄이려면, 종래의 스너버에서는 스너버저항의 값을 감소시켜야 하는데, 이 경우 발열이 많아 에너지 손실도 증가하게 된다. 따라서 스파이크 전압의 상승을 억제하되 에너지 손실을 줄일 수 있는 개선이 요구되어 왔다.

이와 관련한 종래기술을 설명하기 위해 2상의 두줄권선모터를 도 1에 예시하고, 종래의 R-C-D 스너버가 구비된 그 두줄권선모터용 인버터를 도 2에 나타내었다.

도 1의 두줄권선모터는 2상으로 배치된 권선그룹 A와 B를 가지고 있다. 권선그룹 A는 두갈래로 결선된 두 개의 권선으로 이뤄진 것으로, 그 두 권선의 권수 및 코일굵기가 같고, 고정자 내 동일한 슬롯을 따라 동일하게 배치되나, 권선방향은 서로 반대이다. 이와같은 권선방향에 따른 극성을 구분하기 위해 도면에 점을 찍어 표시하였다. 다른 권선그룹 B는 A와 모든 것이 동일하며, 다만 A와 전기각 90°를이루도록 배치된 것이다.

도 2의 인버터는 통상적인 것으로 브리지회로를 사용, 교류를 전파정류하여 직류전압을 공급하는 정류부(1)와 두줄권선모터의 각 권선 일측에서 여자전류를 무접점으로 스위칭하기 위한 반도체스위치 T₁~T₄를 가지고 있다. 반도체스위치 T₁~T₄는 각각 외부의 PWM 신호로 구동되어 각 권선에 정류된 여자전류를 인가하도록 턴온(turn on)된다. 어느 한 반도체스위치가 턴오프(turn off)되면 짝을 이루는 권선에 정류된 여자전류가 흐르게 되고, 이 과정에서, 권선 짝의 결합계수가 1보다 작기 때문에 상당량의 누설자속이 생긴다. 즉, 어느 한 반도체스위치의 턴오프시에 해당 권선의 누설인덕턴스에 의한 역기전력이 발생하게 되는데, 이를 어느 이하로 낮추어 주지 않으면 그 반도체 스위치에 높은 스파이크 전압이 인가되어 반도체스위치가 파괴될 수 있다.

이러한 현상을 막기 위해 인버터에 삽입된 종래의 R-C-D 스너버(2)는 권선 각각에 대응하는 4개의 바이패스용 다이오드 D₁~D₄와 4개의 스너버콘덴서 C₁~C₄, 그리고 2개의 스너버저항 R₁,R₂로 구성되어 있다.

도 3은 종래의 R-C-D 스너버의 동작설명을 위해, 두줄권선 모터의 한 권선그룹에 대한 스너버와 인버터의 일부에 대한 등가회로이다. 이 등가회로에는 짝을 이루는 두 권선을 L₁과 L₂로 표기하고, 그 L₁과 L₂의 직렬 누설인덕턴스를 L_{lk 1,}L_{lk 2}으로 표시하였다. 권선방향에 따라 권선 L₁과 L₂에 생기는 기전력의 극성이 서로 반대라는 것이 다른 위치의 검은 점으로 표시되었다. N₁과 N₂는 각 권선과 직렬누설인덕턴스 사이의 가상 노드(node)이다. R_s, C_s, D₁, D₂는 스너버의 저항과 콘덴서 및 다이오드를 나타낸다.

인버터 내 정류부(1)의 전해콘덴서 C_b양단으로부터의 직류링크(DC-link) 전압 V_b가 인가되는 상태에서 예를 들어 일측 반도체스위치 T₁이 턴온되면, 도시된 바와 같이 루프 ①을 따라 전류 i_{L 1}이 일측 권선 L₁과 그 직렬 누설인덕턴스 L_{lk 1}을 통하여 흐른다. T₁이 턴오프되는 순간에는 반도체스위치 T₁의 드레인(drain) 전압 V_ds가 상승하면서 다이오드 D₁을 통해 스너버콘덴서 Cs가 충전된다. 권선 L₁과 L₂의 양단 전압극성은 항상 반대이므로, 노드 N₁의 전압이 계속 상승하면 반도체스위치 T₂의 드레인 전압(노드 N₂)이 계속 하강하게 된다. 노드 N₁의 전압이 직류링크 전압 V_b보다 커지면 노드 N₂의 전압은 영으로 하강하게 되어 결국 반도체스위치 T₂의 역병렬 다이오드(anti-parallel diode)가 순방향으로 도통되면서 루프 ②를 따라 전류 i_{L 2}가 권선 L₂와 그 직렬 누설인덕턴스 L_{lk 2}을 통하여 직류링크 쪽으로 흐르게 된다. 전류 i_{L 2}가 루프 ②를 따라 흐르는 순간에도 누설인덕턴스 L_{lk 1}에 의해 노드 N₁의 전압은 계속 상승되고 그 누설인덕턴스 L_{lk 1}에 저장된 에너지가 다 소진되는 순간 그 상승을 멈춘다. 한편, 스너버콘덴서 C_s에 저장된 충전전압은 루프 ③을 따라 스너버저항 R_s를 통해 방전된 후 다음 주기 동작을 준비한다.

상기와 같은 종래의 스너버에 있어서는, 일측 권선 L₁에 흐르는 전류가 차단되고 동시에 타측 권선 L₂에 전류가 흐를 때, 반도체스위치 양단의 드레인 전압 V_ds가 직류링크 전압 V_b와 누설인덕턴스의 스파이크 전압을 더한 전압이 나타나고 이를 시간 축에 대한 전압파형을 그리면 도 4와 같다. 그런데, 스너버콘덴서 C_s의 전압은 직류링크 전압 V_b이하로부터 상승하기 시작하여 누설인덕턴스에 저장된 에너지가 다 소진될 때까지 상승한다. 참고로 도 4에서 스너버가 불필요하게 동작하는 부분을 빗금으로 칠했다. 즉, 매 주기마다 빗금친 부분에 해당하는 에너지를 추가적으로 스너버저항을 통해서 버리게 되므로 온도 상승과 에너지 낭비를 가져오는 것이다.

본 발명의 목적은 첫째, 두줄권선모터에 필수적인 스너버에 브레이크 회로를 연결시켜 브레이크 회로가 고유 기능을 수행함과 동시에 스너버콘덴서에 저장된 에너지를 방출시키는 기능을 갖도록 하여 스너버저항을 별도로 달지 않고도 효과적으로 반도체스위치에 가해지는 스파이크 전압 상승을 억제 하는 두줄권선모터를 위한 브레이크회로와 결합된 스너버를 제공하고 둘째, 그 스너버를 사용한 인버터로 구동되는 두줄권선모터의 단자 터미널 안 쪽에 간단한 저항-콘덴서-다이오드 회로를 내재시켜 그 모터 내부의 권선 및 단자에 튀는 서지를 상기 인버터측의 스너버와연동하여 보다 효과적으로 그 서지를 억제할 수 있는 그 두줄권선모터 내부에 장착되는 서지억제회로를 제공하는 것이다.

도 1 은 2상의 두줄권선모터를 예시한 개념도.

도 2는 종래의 스너버가 구비된 두줄권선모터용 인버터의 회로도.

도 3은 종래의 스너버가 구비된 두줄권선모터용 인버터의 동작설명을 위해 그 일부분에 대해 도시한 등가회로도.

도 4는 종래의 스너버가 구비된 두줄권선모터용 인버터에 있어서의 콘덴서 전압을 시간축에 대하여 나타낸 전압파형도.

도 5는 본 발명에 따른 브레이크회로와 결합된 스너버가 적용된 두줄권선모터용 인버터의 회로도.

도 6은 본 발명에 따른 브레이크회로와 결합된 스너버에 의한 콘덴서 전압을 시간축에 대하여 나타낸 전압파형도.

도 7은 본 발명에 따른 두줄권선모터 내부에 장착되는 서지억제회로도.

도 9는 본 발명에 따른 두줄권선모터에 장착되는 서지억제회로를 실장한 터미널보드의 외관을 보인 사시도.

도 10은 도 9의 터미널보드를 두줄권선모터 내부에 장착하고 외부의 인버터와 연결한 상태를 보인 실체배선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 정류부 2,2',5 : 스너버

3 : 브레이크회로 4 : 비교기

6 : 클램프회로 7 : 터미널보드

8 : 커넥터 9 : 모터

10 : 인버터

상기 첫 번째 목적을 달성하는 본 발명에 따른 두줄권선모터를 위한 브레이크회로가 결합된 인버터의 스너버는, 권선방향이 다른 두갈래의 동일한 권선이 짝을 이루는 적어도 하나의 권선그룹을 가지는 두줄권선모터의 권선들의 일단을 공통접속하여 직류전원을 인가하고 그 권선들의 타단들을 각각 반도체스위치로 스위칭하는 인버터에 삽입되는 것으로서, 상기 권선들과 반도체스위치 사이에 접속되어 그 반도체스위치의 턴오프시에 권선 짝의 누설인덕턴스에 의해 발생하는 과도한 스파이크 전압을 각각 바이패스하는 복수의 다이오드와, 이 복수의 다이오드의 각 애노드측과 상기 권선들의 직류링크측에 공통으로 병렬접속되어 그 바이패스된 스파이크 전압으로 각각 충전되는 복수의 스너버콘덴서, 그리고 이 복수의 스너버콘덴서의 충전전위와 상기 인버터의 직류링크 전위가 일정전위 이상으로 상승할 때 동작하여 그 복수의 스너버콘덴서를 방전시키는 브레이크회로를 구비하여 된다.

바람직하게는, 상기 공통으로 병렬접속되어진 복수의 스너버콘덴서로서, 상기 권선들 각각에 대응하는 복수의 고주파용 콘덴서와, 이보다 큰 용량을 가지는 전해콘덴서를 포함하며, 상기 브레이크회로를 그 전해콘덴서의 양극측과 상기 인버터의 직류링크 전압의 음극측 사이에 접속한다.

상기 브레이크회로는, 상기 전해콘덴서의 양극측에 접속되는 비반전단자와 상기 인버터의 직류링크 전압의 음극측에 접속되는 반전단자를 가지며 그 반전단자측에 설정된 기준전위에 대해 그 비반전단측에 인가되는 전위가 클 때 신호를 출력하는 비교기와, 상기 전해콘덴서의 양극측에 일단이 접속된 방전용의 브레이크저항과, 이 브레이크저항의 타단과 상기 인버터의 직류링크 전압 음극측에 순방향으로 접속되어 상기 비교기의 신호로 도통되는 브레이크스위치로 구성할 수 있다.

상기 두 번째 목적을 달성하는 두줄권선모터 내부에 장착되는 서지억제회로는, 권선방향이 다른 두갈래의 동일한 권선이 짝을 이루는 적어도 하나의 권선그룹을 가지는 두줄권선모터 내부에 장착되는 것으로서, 전술한 바와 같이 접속되는 복수의 다이오드와 복수의 스너버콘덴서를 가지는 내장형 스너버와, 이 내장형 스너버를 전술한 인버터에 클램프하는 클램프회로를 구비하여 된다.

상기 서지억제회로의 클램프회로는 상기 권선들에 전압을 인가하는 인버터의 직류링크를 클램프하는 클램프콘덴서와, 그 권선들을 각각 스위칭하는 인버터 내 반도체스위치를 각각 클램프하는 복수의 클램프다이오드로 구성할 수 있다.

이하, 상기 첫 번째 목적을 달성하는 본 발명에 따른 두줄권선모터를 위한 브레이크회로가 결합된 인버터의 스너버에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 편의상 이하에 참조되는 도면에는 앞에 설명된 종래 도면들과 동일 또는 대응되는 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하였다.

도 5는 본 발명이 적용된 2상의 두줄권선모터의 인버터로서, 본 발명에 따른스너버를 구비한 것이다. 부호 1은 인버터의 정류부, 2'는 본 발명에 따라 개선된 스너버, 3은 브레이크회로이다.

스너버(2')는 전술한 2상의 두줄권선모터를 구성하는 권선들과 이들을 스위칭하는 인버터 내 반도체스위치 사이에 접속되어 그 반도체스위치의 턴오프시에 권선 짝의 누설인덕턴스에 의해 발생하는 과도한 스파이크 전압을 각각 바이패스하는 복수의 다이오드 D₁~D₄와, 이 복수의 다이오드 D₁~D₄의 각 캐소드측과 상기 권선들의 직류링크측에 공통으로 병렬접속되어 그 바이패스된 스파이크 전압으로 각각 충전되는 복수의 스너버콘덴서 C₁~C₄및 C_a, 이 복수의 스너버콘덴서 C₁~C₄및 C_a의 충전전위와 상기 인버터의 직류링크 전위가 일정전위 이상으로 상승할 때 동작하여 그 복수의 스너버콘덴서 C₁~C₄및 C_a를 방전시키는 브레이크회로(3)를 구비하여 된다. 여기서 스너버콘덴서 C₁~C₄및 C_a중 C₁~C₄는 권선들 각각에 대응하는 고주파콘덴서이고, C_a는 대용향의 전해콘덴서이다.

브레이크회로(3)는 상기 스너버의 전해콘덴서 C_a의 양극측에 접속되는 비반전단자(+)와 상기 인버터의 직류링크 전압의 음극측에 접속되는 반전단자(-)를 가지며 그 반전단자측에 설정된 기준전위 V_ref에 대해 그 비반전단측에 인가되는 전위가 클 때 신호를 출력하는 비교기(4)와, 스너버콘덴서 C_a의 양극측에 일단이 접속된 방전용의 브레이크저항 R_B과, 이 브레이크저항 R_B의 타단과 인버터의 직류링크 전압음극측에 순방향으로 접속되어 상기 비교기의 신호로 도통되는 브레이크스위치 S_B로 구성되어 있다.

상기 실시된 본 발명에 따른 스너버의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 5에는 두줄권선모터의 권선 L₁과 L₂의 직렬누설인덕턴스가 각각 L_{lk 1,}L_{lk 2}으로 표시되었다. 권선 L₁과 L₂에 생기는 기전력의 극성이 서로 반대라는 것이 다른 위치의 검은 점으로 표시되었다. 인버터 내 반도체스위치 T₁~T₄의 턴오프시에 그 스너버콘덴서 C₁~C₄와 C_a를 통해 정류회로가 형성되며, 이 때 회생된 에너지는 콘덴서 C₁~C₄와 C_a에 모인다. 브레이크회로(3)는 스너버의 전해콘덴서 C_a상단(양극)과 인버터 정류부(1)의 직류링크측 전해콘덴서 C_b하단에 연결해 주어 전압 V_a+V_b가 기준전압 V_ref의 설정치 보다 높아지면 브레이크스위치 S₁이 턴온되어 브레이크저항 R_B를 통해 전해콘덴서 C_a와 C_b에 저장된 에너지를 방전함으로써 그 전압 V_a+V_b를 낮춘다.

좀더 구체적으로 설명하면, 정상상태에서 스너버의 전해콘덴서 C_a의 양단 전압 V_a는 인버터의 직류링크 전압 V_b보다 높다. 반도체스위치 T₁의 턴오프시 권선 L₁의 누설리액턴스에 의한 역기전력 V_{L 1}이 상승하여 직류링크 전압 V_b보다 높아지게 되면(V_L1> V_b), 노드 N₂의 전압이 영(zero)이 되어 반도체스위치 T₂의 역병렬다이오드(부호 생략)가 도통되면서, 종래와 같이 루프 ②를 따라 전류가 흐르게 되며, 이때의 에너지가 직류링크측 전해콘덴서 C_b쪽으로 회생된다.

한편, 권선 L₁의 직렬 누설인덕턴스 L_{lk 1}에 의한 전류는 루프 ③을 따라 흘러 그 상당하는 에너지가 콘덴서 C_a로 이동하며 C_a의 전압상승을 야기한다. 그러나 스너버의 전해콘덴서 C_a의 용량을 크게 선정하게 되면 전압이 서서히 증가하며 전압 V_a+V_b가 설정된 기준전압 V_ref보다 크게 되면, 브레이크회로(3)의 비교기(4)에서 신호가 출력되고, 이 신호에 의해 브레이크스위치 S_B가 턴온되어, 전해콘덴서 C_a및 C_b에 저장된 전압 V_a+V_b전압은 브레이크저항 R_B를 통해 방전되어 하강한다.

모터의 운전중에는 직류링크 전압 V_b는 라인소스(line source)에 클램프되어 일정 전압을 유지하게 되므로, 브레이크회로(3)가 동작할 때 스너버의 전해콘덴서 전압 V_a만 하강하게 된다. 또한 회생시에도 직류링크 전압 V_b가 어느 일정한 값 이상으로 올라 갈 수 없다. 그 이유는 예를 들어 반도체스위치 T₁의 턴오프시 짝을 이루는 반도체스위치 T₂의 역병렬다이오드가 도통되어 전류가 흐르게 되면, 그의 권선 L₂의 양단 전압 V_L2가 직류링크 전압V_b와 같아지고(V_L2= V_b), 권선 L₁, L₂의 상호 인덕턴스에 의해 권선 L₁양단으로 복사(copy)되어 누설자속에 의한 전압을 무시하면 V_L1 V_L2 V_b의 관계를 유지하기 때문이다. 또한 권선 L₁의 양단 전압 V_L1이 스너버다이오드를 통해 스너버콘덴서 C₁~C₄와 C_a에 인가 되므로, 직류링크 전압 V_b의 상승은 스너버의 전해콘덴서 전압 V_a의 상승을 의미한다. 따라서, 브레이크회로(3) 동작시에도 전압 V_a및 V_b가 동시에 하강함으로써 전압불균형의 문제는 생기지 않는다. 도 6은 이와같은 전압파형을 보인다.

즉, 상기 브레이크회로와 결합된 본 발명의 스너버에는 별도의 저항이 필요치 않으며, 전압 V_a와 V_b가 권선 L₁과 L₂에 의해 자동적으로 발란스되며, 브레이킹시에 에너지가 모터에서 넘어와 직류링크 전압이 상승하는 것을 방지하는 브레이킹 기능도 효과적으로 수행되는 것이다. 또한, 반도체스위치의 턴오프시 스너버(2')가 직류링크 전압 V_b이상에서 동작(commutaion)하므로 기존의 스너버 보다 에너지 손실이 작게 나타나는 것이다.

도 5에 표시된 부호중 상기에 설명되지 않은 부호 P,K,N,M₁,M₂,M₃,M₄는 아래에서 설명되는 모터 내부에 장착되는 서지억제회로와의 결선을 위한 접점들이다.

이하, 상기 두 번째 목적을 달성하는 본 발명에 따른 두줄권선모터 내부에 장착되는 서지억제회로의 바람직한 실시예들을 설명한다.

일반적으로, 모터와 인버터 사이의 케이블 및 터미널 단자의 임피던스 성분 때문에 인버터의 스너버가 모터 내부 권선에 발생하는 서지를 억제하는 데는 한계가 있게 된다. 따라서, 전압 스트레스에 의한 절연 파괴가 모터의 내구성을 저하시키는 요소가 된다. 이를 보완하기 위해서, 도 7의 실시예는 전술한 인버터의 스너버와 동일 또는 그같은 형태의 내장형 스너버(5)를 모터 내부에 설치하여, 이를 그 인버터의 스너버와 연동시키기 위해 간단한 클램핑회로(clamping circuit, 6)를 부가하여, 모터 내부의 누설자속에 의한 서지를 그 발생부위에서 국지적으로 억제하고자 한 것이다.

본 실시예에 따른 서지억제회로의 내장형 스너버(5)는 전술한 인버터의 스너버와 같이 접속되는 복수의 다이오드와 복수의 스너버콘덴서들로 구성한 것이

서지억제회로의 클램프회로(6)는 두줄권선모터의 권선들에 전압을 인가하는 인버터의 직류링크를 클램프하는 클램프콘덴서와, 그 권선들을 각각 스위칭하는 인버터 내 반도체스위치를 각각 클램프하는 복수의 클램프다이오드로 구성하였다.

서지억제회로내의 접점 P,K,N,M₁,M₂,M₃,M₄은 전술한 인버터와의 동일 접점과 결선된다. 즉, 서지전압을 발생 부위에서 그 서지억제회로 내의 스너버콘덴서로 국지적으로 억제하고, 그 스너버콘덴서의 방전은 인버터의 스너버콘덴서와 연동하여 동작하게 된다.

도 9는 전술한 서지억제회로의 회로소자들을 인쇄회로기판(printed circuit board)에 실장한 형태로 구현된 터미널보드(7)를 보인다. 미널보드(7)에는 전술한 인버터와 결선을 위한 커넥터(8)를 설치하여, 그 장착과 결선을 용이하게 하였다.

다음, 도 10은 상기 터미널보드(7)를 모터(9) 내부에 장착하고, 외부의 인버터(10)와 결선한 상태를 보인다.

이상의 실시예에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따르면, 두줄권선모터의 인버터에 스너버회로와 브레이크회로를 병합시켜 브레이크 회로가 고유기능을 수행함과 동시에 스너버 콘덴서에 저장된 에너지를 방출시키도록 하여 종래의 스너버저항을 별도로 달지 않아도 되며 스너버콘덴서의 용량을 크게 설정할 수 있어 인버터 내 반도체스위치 소자에 가해지는 서지의 스파이크 전압 상승을 효과적으로 억제할 수 있고 또한, 두줄권선모터 내부의 단자터미널 안 쪽에 간단한 콘덴서와 다이오드로 구성된 스너버 또는 저항-콘덴서-다이오드로 구성한 서지억제회로를 사용하여, 모터 내부의 권선 및 단자에 튀는 서지 전압을 효과적으로 줄일 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 권선방향이 다른 두갈래의 동일한 권선이 짝을 이루는 적어도 하나의 권선그룹을 가지는 두줄권선모터의 권선들의 일단을 공통접속하여 직류전원을 인가하고 그 권선들의 타단들을 각각 반도체스위칭소자로 스위칭하는 인버터에 삽입되는 스너버로서, 상기 권선들과 반도체스위칭소자의 노드에 접속되어 그 반도체스위치소자의 턴오프시에 그 권선들의 인덕턴스에 의해 발생하는 과도한 전압을 각각 바이패스하는 복수의 스너버다이오드, 이 복수의 스너버다이오드의 각 애노드측과 상기 권선들의 직류링크측에 공통으로 병렬접속되어 그 바이패스된 전압으로 각각 충전되는 복수의 스너버콘덴서, 이 복수의 스너버콘덴서의 충전전압과 상기 인버터의 직류링크 전압이 일정전위 이상으로 상승할 때 동작하여 그 복수의 스너버콘덴서를 방전시키는 브레이크회로가 구비된 두줄권선모터용 인버터의 브레이크회로와 결합된 스너버.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 공통으로 병렬접속되어진 복수의 스너버콘덴서로서 상기 권선들에 각각 대응하는 복수의 고주파용 콘덴서와, 이보다 큰 용량을 가지는 전해콘덴서를 포함하며, 상기 브레이크회로가 그 전해콘덴서의 양극측과 상기 인버터의 직류링크 전압의 음극측 사이에 접속되어 있는 두줄권선모터용 인버터의 브레이크회로와 결합된 스너버.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 브레이크회로로서, 상기 전해콘덴서의 양극측에 접속되는 비반전단자와 상기 인버터의 직류링크 전압의 음극측에 접속되는 반전단자를 가지며 그 반전단자측에 설정된 기준전위에 대해 그 비반전단측에 인가되는 전위가 클 때 신호를 출력하는 비교기와, 상기 전해콘덴서의 양극측에 일단이 접속된 방전용의 브레이크저항과, 이 브레이크저항의 타단과 상기 인버터의 직류링크 전압 음극측에 순방향으로 접속되어 상기 비교기의 신호로 도통되는 브레이크스위치가 구비되어 있는 두줄권선모터용 인버터의 브레이크회로와 결합된 스너버.
4. 권선방향이 다른 두갈래의 동일한 권선이 짝을 이루는 적어도 하나의 권선그룹을 가지는 두줄권선모터 내부에 장착되어 그 권선들에 전술한 청구항 1 내지 3항에 기재된 바와 같이 접속된 다이오드와 스너버콘덴서를 가지는 스너버와, 이 스너버를 전술한 청구항 1 내지 3항에 기재된 바와 같은 스너버와 클램프하는 클램프회로가 구비된 두줄권선모터에 장착되는 서지억제회로.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 클램프회로로서, 상기 권선들에 전압을 인가하는 상기 청구항 1에 기재된 인버터의 직류링크를 클램프하는 클램프콘덴서와, 그 권선들을 각각 스위칭하는 청구항 1에 기재된 반도체스위칭소자를 각각 클램프하는 복수의 클램프다이오드가 구비되어 있는 두줄권선모터에 장착되는 서지억제회로.
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