KR101108322B1

KR101108322B1 - 모터 제어 장치와 그 장치를 이용한 전기 기기

Info

Publication number: KR101108322B1
Application number: KR1020050041220A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 구시다; 오사무 사쿠라이; 아키히로 이시자와
Original assignee: 도시바 테크 가부시키가이샤
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2012-01-25
Also published as: CN100433539C; JP3942605B2; EP1597995A2; JP2005328683A; US7026771B2; EP1597995A3; US20050253539A1; KR20060047966A; CN1702953A

Abstract

모터 제어 기기의 마이크로프로세서는 규정 샘플링 주기로 제로 크로스 검출부로부터 제로 크로스 검출 신호 및 전류 검출부로부터 부하 전류를 구한다. 마이크로프로세서는 매 샘플링 주기마다 부하 전류 순시값 및 사인 함수값 테이블로부터 대응하는 사인 함수값을 구하고 부하 전류 순시 값에 대한 보상값을 산출한다. 마이크로프로세서는 또한 소정의 샘플링 횟수 만큼 보상값을 더함으로써 부하 전류 보상 합계값을 산출하고 부하 기준 전류값과 부하 전류 보상 합계값을 비교하여 그들 사이의 차이를 구한다. 그 차이에 따라서, 스위칭 소자에 대한 트리거 신호의 출력 타이밍을 결정하는 지연 시간에 대한 지시값은 모터의 전력 소비가 규정된 범위내에 속하도록 변경된다.

Description

모터 제어 장치와 그 장치를 이용한 전기 기기{Motor Control Apparatus and Electric Appliance using the same}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 제어 장치의 회로 배열을 도시하는 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 각각의 섹션에서 발생되는 신호 파형, 전압 파형, 전류 파형을 도시한 도면.

도 3은 제1 실시예에서 사용된 사인 함수 값의 테이블을 나타내는 도면.

도 4는 도 1에서 도시한 제어 섹션을 도시하는 블럭도.

도 5는 제1 실시예의 마이크로프로세서에 의해 실행된 메인 루틴을 도시하는 흐름도.

도 6은 제1 실시예의 마이크로프로세서에 의해 실행된 전류 탐지 루틴을 도시하는 흐름도.

도 7은 제1 실시예의 마이크로프로세서에 의해 실행된 트리거 신호 출력 루틴을 도시하는 흐름도.

도 8은 제1 실시예의 마이크로프로세서에 의해 실행된 제로 크로스 루틴을 도시하는 흐름도.

도 9는 도 6에 도시된 전류 탐지 루틴의 변형을 도시하는 흐름도.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 진공 청소기를 도시하는 사시도.

도 11은 전력 설정값 및 전기 임계값의 변화가 도 10에 도시한 진공 청소기의 동작중 파라미터로서 설정되는 경우 전기 블로어의 흡기량과 전체 전력 값 사이의 관계를 도시하는 그래프.

도 12는 제2 실시예에 사용된 데이타 테이블을 나타내는 도면.

도 13은 제2 실시예의 마이크로프로세서에 의해 실행된 제로 크로스 루틴을 도시하는 흐름도.

도 14는 제2 실시예의 제로 크로스 루틴의 변형예를 도시하는 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

53: 하부 케이스

55: 상부 케이스

57: 범퍼

59: 뚜껑

61: 가방 모양 필터

63: 블로어

69: 가요성 원통형 호스

71: 손잡이부

73: 동작 버튼

77: 확장 가능한 파이프

79: 바닥솔

본 발명은 일반적으로는 모터 제어 장치에 관한 것이고, 더 구체적으로는 AC 구동형 모터의 동작을 제어하는 장치 및 이러한 모터 제어 장치가 장착된 전기 기기에 관한 것이다.

AC 구동형 모터에 있어서, 그것의 전력 제어는 일반적으로 모터를 통해 흐르는 부하 전류 값에 기초하여 수행된다. 그러나, 모터의 권선의 인덕턴스에 기인하여 전압과 전류 사이에 위상차가 발생한다. 또한, 권선의 임피던스는 각각의 모터 사이에서 변화한다. 각각의 모터를 통해 흐르는 부하 전류량이 같을지라도 모터 중에서 전력 소비가 전술한 위상 차에 기인하여 변화하는 현상을 관측할 수 있었다. 그러므로, 규정된 같은 전압이 각각의 모터에 적용되어도 모터의 전력 소비 변동을 조정할 필요가 있다.

그러한 전력 소비를 조정하는 일반적인 방법은 전류와 전압을 알려진 방법에 의해서 검출하고 검출된 전류 및 전압에 기초하여 전력 소비의 변화를 조정하는 것이다. 이러한 방법에 따르면, 불가피 전류 및 전압의 검출이 행해져야 하기 때문에 회로 구성이 복잡해진다.

따라서, 본 발명의 목적은 모터 사이에서 권선의 임피던스가 변화하더라도 간소화된 모터 제어 회로 구성을 사용하는 모터의 전력 소비 변화를 효율적으로 감 소시키는 것이다.

전술한 목적을 성취하기 위해서 A.C.구동형 모터의 작동을 제어하는 모터 제어 장치로서

트리거 신호에 의해 활성화되는 스위치 소자와

모터에 인가되는 A.C 전력 전압의 제로-크로스 포인트를 검출하도록 구성되는 제로-크로스 검출부와

모터를 통해 흐르는 부하 전류를 검출하기 위해 구성되는 전류 검출부와

제로-크로스 검출부 및 전류 검출부와 결합되어, 트리거 신호를 스위치 소자에 공급하도록 구성되는 제어부를 포함하고, 이 제어부는,

전류 검출부에 의해 검출된 부하 전류를 규정된 샘플링 주기로 샘플링함으로써 부하 전류 순시값을 얻는 제1 수단과

부하 전류의 규정된 샘플링 기간에 응답하여 사인 함수값을 출력하는 함수값 출력 수단과

상기 제1 수단으로부터의 부하 전류 순시값 및 상기 함수값 출력 수단으로부터의 사인 함수값에 기초하여 상기 부하 전류 순시값에 대한 보상값을 구하여 상기 보상값을 샘플링 횟수 만큼 가산함으로써 부하 전류 보상 합계값을 산출하기 위한 합계값 산출부와

부하 전류 보상 합계값과 부하 전류 기준값을 비교함으로써 차이를 구하고 그 차이에 응답하여 모터의 전력 소비가 미리 결정된 범위내에 속하도록 스위칭 소자로의 트리거 신호의 출력 타이밍을 결정하는 타이밍 결정 수단

을 포함하는 모터 제어 장치이다.

이후 본 발명의 실시예에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 도면에서 동일 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙이며, 그에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.

(제1 실시예)

제1 실시예는 도 1을 참고하여 설명할 것이다. 도 1은 모터 제어 장치(100)를 도시하고 있다. 스위칭 소자(1), 예를 들어, 양 방향성 3극 사이리스터(이후엔 TRIAC로 언급), 전류 검출부(3), 전류 퓨즈(5) 및 AC 구동형 모터(7)는 상용 AC 전원(9)에 직렬 접속된다. TRIAC(1)는 트리거 신호에 의해 활성화되고, 트리거 신호에 의해 구동되는 다른 소자로 대체될 수도 있다.

모터(7)는 정류자를 가진 전기자(7a), 필드 권선(7b,7c)으로 구성된 범용 모터이다. 전류 검출부(3)는 전류 변환기 혹은 션트 저항(shunt-resistance)을 포함하고, 예를 들어 모터(7)를 통해 흐르는 부하 전류를 검출한다. 모터(7)에 인가되는 AC 전압의 제로 크로싱 포인트는 제로 크로스 검출부(11)에 의해 검출된다.

도 1에서 볼 수 있듯이, 제어부(13)는 마이크로프로세서(15), 메모리(17) 및 I/O 포트(19)를 포함한다. I/O 포트(19)는 A/D 변환 기능을 갖추고 있다. 메모리(17)에서, 마이크로프로세서(15)를 기능적으로 동작하도록 하기 위한 제어 프로그램과 마이크로프로세서(15)에 의해서 동작을 수행하는데 필요한 몇몇의 상수를 포함하는 데이터는 사전에 저장된다. 메모리(17)는 마이크로프로세서(15)로부터의 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 데이터 영역 및 마이크로프로세서(15)의 작업 영역을 포함한다.

전류 검출부(3)에 의해 검출된 전류는 전파(full-wave) 정류기(21)에 의해서 전파 정류된 후에 I/O 포트(19)로 공급된다. 그 후에 I/O 포트(19)가 검출된 전류를 얻었을때 전파 정류된 검출 전류는 아날로그 값에서 디지털 값으로 I/O 포트(19)의 A/D 기능에 의해 변환된다. 또한, 제로 크로스 검출부(11)에서 검출된 제로 크로스 검출 신호는 I/O 포트(19)에 입력된다.

기준 전압원(23) 및 조작부(25)에는 또한 모터 제어 장치(100)가 설치되어 있다. 기준 전압원(23)으로부터의 A/D 기준 전압과 조작부(25)로부터의 지시 신호는 각각 I/O 포트(19)에 입력된다. 그러므로, 검출 전류, 제로 크로스 검출 신호, 기준 전압 및 지시 신호는 각각 제어부(13)에 입력되고 제어부(13)는 TRIAC(1)의 게이트로 트리거 신호를 출력한다.

모터 제어 장치(100)에 있어서, 상용 AC 전원(9)로부터 도 2의 (a)에 나타나는 파형을 갖는 전원 전압이 TRIAC(1)에 인가되고, 제어부(13)으로부터의 트리거 신호는 도 2의 (c)에 도시된 타이밍에서 TRIAC(1)의 게이트에 인가되는 경우에, TRIAC(1)는 전원 전압의 극성이 역전될때까지 트리거 신호에 의해 도통되고, 도 2의 (d)에 도시된 전압은 모터(7)의 단자 사이에 인가된다.

이 때, 도 2의 (b)에 도시된 제로 크로스 검출 신호는 제어부(13)의 I/O 포트(19)에 입력된다. 전류 검출부(3)에 의해서 검출되어 전파 정류기(21)에 의해서 전파 정류된 부하 전류 검출 파형이 도 2의 (e)에 도시되어 있다. 도통각 Φ(%)는 아래 식에 의해 산출된다.

Φ = {(Tv/2)-t}/(Tv/2)×100 (1)

따라서, Tv(sec)는 공급 전압의 주기이고, t(sec)는 공급 전압이 제로 크로싱 포인트에 도달한 후에 트리거 신호가 출력될 때까지의 시간이다. 이후에는, 시간 t(sec)는 지연 시간으로서 언급된다.

제어부(13)에 의해 행해지는 각각의 기능은 도 4를 참고하여 설명된다. 제어부(13)는 부하 전류의 순시값 획득부(31), 함수값 출력부(33), 합계값 산출부(35) 및 타이밍 결정부(37)를 포함한다. 순시값 획득부(31)는 규정된 샘플링 기간 동안에 전류 검출부(3)에 의해서 검출된 부하 전류 순시값(In)을 획득하고, 부하 전류 순시값(In)을 합계값 산출부(35)로 출력한다. 함수값 출력부(33)는 부하 전류 순시값(In)을 샘플링하는 횟수에 따라서 사인 함수 값(An)을 얻고, 사인 함수값(An)을 합계값 산출부(35)로 출력한다.

합계값 산출부(35)는 부하 전류 순시값(In)에 사인 함수값(An)을 곱함으로써 부하 전류 순시값(In)에 대한 보상값(Jn)을 산출한다. 합계값 산출부(35)는 샘플링 부하 전류 순시값(In)과의 것과 동일한 횟수만큼 보상값(Jn)을 더함으로써 부하 전류 보상 합계값(Jsum)을 산출하고, 타이밍 결정부(37)에 부하 전류 보상 합계값(Jsum)을 출력한다. 타이밍 결정부(37)는 부하 전류 보상 합계값(Jsum)과 미리 결정된 부하 전류 기준 값(Jg)을 비교하여 그들 사이의 차이를 얻는다. 타이밍 결정부(37)는 그 차이에 기초하여 지연 시간에 대해 지시값(Ts)을 더 산출하고, 지시값(Ts)에 따른 트리거 신호를 출력한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(13)는 사전에 메모리(17)내에 저장된 제어 프로그램에 따라서 메인 루틴을 수행한다. 단계(S10)에서, 초기화 프로세스가 실행된다. 단계(S2)에서, 조작부(25)로부터의 지시 신호가 검출되었을때, YES 경로가 선택되고 부하 전류 기준값(Jg)은 단계(s3)에서 설정된다. 그 밖에는, NO 경로가 선택되고 단계(S2)가 되풀이된다. 예를 들어, 단계(S4)에서 지시값(Ts)은 값(2 X Tv/5)으로 설정되고, 지연 시간의 초기화 설정값은 Tf(Ts>Tf)로 설정된다. 따라서, 식(1)에 의해 산출된 TRIAC(1)의 도통각 Φ은 20%이다.

단계(S5)에서, 지시값(Ts)은 지연 시간의 최초 설정값(Tf)과 비교되고 NO 경로는 지시값(Ts)가 지연 시간의 최초 설정값(Tf)보다 클때 선택된다. 지시값(Ts)은 단계(S6)에서 α값 만큼 감산되고 단계(S5)가 실행된다. 단계(S5 및 S6)는 지시값(Ts)이 지연 시간의 초기 설정값(Tf)에 도달할때까지 반복됨으로써, 도 1에 도시된 모터(7)로 공급된 전원 전압이 점차적으로 증가하여 소위 소프트-스타팅(soft-starting)을 실행한다. 단계(S5)에서, 지시값(Ts)이 지연 시간의 초기 설정값(Tf)에 도달하는 경우, YES경로가 선택되고 단계(S7)에서 메인 루프가 실행된다.

주 루프의 실행하에서, 순시값 획득부(31)는 타이머(도시하지 않음)에 의해 도 6에 도시된 전류 검출 루틴을 규칙적으로 수행한다.

이후 순시값 획득부(31)에 의해 실행되는 전류 검출 루틴에 대해서 설명하기로 한다.

단계(S11)에서, 전류 검출 루틴을 실행하는 횟수가 카운트된다. 전류 검출 루틴의 실행은 전류 샘플링의 실행과 동일하므로, 타이머는 전류 샘플링 기간을 설정한다. 예를 들어, 샘플링 기간이 50 Hz의 A.C 전원 하에서 0.2 msec로 설정되면, 전류 샘플링은 A.C 전원 전압의 1주기(0.2 msec)동안 100번 수행된다. 그러므로, 전류 검출 루틴의 실행 횟수가 100회가 될때, A.C 전원 전압의 1주기가 완료된다고 이해할 수 있다.

또한, 단계(S12)에서, 순시값 획득부(31)는 I/O 포트(19)로부터 부하 전류 순시 값(In)을 수신하고, 단계(S13)에서, 함수값 출력부(33)는 카운트 값(전류 검출 루틴의 실행 횟수)에 기초하여 도 3에 도시된 메모리(17)내에 기억된 사인 함수값 테이블(27)로 부터 대응하는 사인 함수 값(An)을 획득한다.

도 3에 도시된 바와같이, 사인 함수 값은 각도차 {θ(n)-θ(n-1)}마다 사인 함수 값 테이블(27)에서 각각 설정된다. 각도차 {θ(n)-θ(n-1)}는 수식(360° /(Tv/Ti))으로 표시되고, 여기에서 Ti는 전류 샘플링 기간이다. 예를 들어, 사인 값은 A.C 전원이 50Hz이고 Ti가 0.2(msec)일 때 테이블(27)내에서 3.6°마다 사인 함수값(An)으로서 설정된다.
사인 함수값(An)이 전원 전압의 1주기 내에서 테이블(27)내에서 설정될 수 있다. 그러나, 전원 전압의 제 1 반주기에서의 사인 함수 값의 절대값이 연속적인 반주기에서의 절대값과 같으므로, 제1 반주기 사인 함수값은 사인 함수값 테이블(27)내에서 설정될 수 있으며, 그 후 연속적인 반주기에서의 사인 함수값은 사인 함수값 테이블(27)내의 사인함수 값으로부터 얻을 수 있다. 각 동작은 반복되어 사인 함수값을 얻는다.

예를 들어, 샘플링 기간 Ti가 0.2(msec)라면, 사인 함수값(A1-A50)은 사인 함수 값 테이블(27)내에서 각각 설정된다. 전류 검출 루틴(전류 샘플링 기간)이 실행되는 횟수의 카운트 값이 1인 경우에 사인 함수값(A1)이 테이블(27)에서 구해질때, 카운트 값이 51이라면 동일한 사인 함수 값(A1)을 테이블(27)로부터 얻을 수 있다.

도 6에서 알 수 있듯이, 단계(S14)에서 합계값 산출부(35)는 부하 전류 순시값(In)과 사인 함수 값(An)을 함께 곱함으로써 부하 전류 순시값(In)에 대한 보상값(Jn)을 산출한다. 이 산출 동작은 전술한 바와 같이 반복된다. 단계(S15)에서, 산출 동작에 의해 각각 계산된 보상값(Jn)을 부가함으로써 부하 전류 보상 합계값(Jsum)을 얻는다. 예를 들어, 산출 기간이 전원 전압(50 Hz)의 반 주기이고 샘플링 기간(Ti)이 0.2(msec)라면, 즉 20(msec)/2/0.2(msec)=50 이면, 50회 산출 보상값(Jn)은 전원 전압의 하나의 제로 크로싱 포인트에서부터 다음 제로 크로싱 포인트까지 부가된다. 좀 더 예를 들면, 만일 산출 기간이 전력 전압(50 Hz)의 1주기라면, 100회분 산출의 보상 값(Jn)은 전원 전압의 첫번째 제로 크로싱 포인트에서 세번째 제로 크로싱 포인트(1 주기)까지 부가된다. 그 후에, 동작은 도 5에 도시된 단계(S7)(주 루프)로 되돌아 온다.

단계(S7)의 메인 루프내 처리의 실행하에서, 제어부(13)는 제로 크로스 검출부(11)로부터의 제로 크로스 검출 신호에 기초하여 제로 크로스 포인트를 검출할때, 도 7에 도시된 바와 같이 제로 크로스 루틴을 실행한다. 제로-크로스 루틴 내에서, 타이밍 결정부(37)는 트리거 신호의 출력 타이밍을 지시하는 지연 시간에 대한 지시값(Ts)을 결정한다.

지시값(Ts)의 결정 과정의 구체예에 대해서 도 7을 참조하여 설명하기로 한다. 단계(S21)에서 타이밍 결정부(37)는 부하 전류 보상 합계값(Jsum)과 부하 전류 기준 전압(Jg)을 비교한다. 부하 전류 기준값(Jg)과 부하 전류 보상 합계값(Jsum) 간의 차이가 ΔJ1내에 있으면, YES 경로가 선택되고 전류 지시값(Ts)이 유지된다. 그 밖에는 NO 경로가 선택된다. 단계(S24 및 S25)에서, 전류 검출 실행 횟수를 세는 카운터는 클리어되고 부하 전류 보상 합계값(Jsum) 역시 클리어된다. 그 후, 지연 타이머는 클리어되고 단계(S26)에서 재시작되며 동작은 메인 루틴이 실행되는 단계(S7)로 되돌아온다. 이 경우에, 모터 제어 장치(100)는, 모터 (7)가 사전 설정된 전력 소비 범위 내에서 작동한다고 판단한다.

단계(S22)에서, 부하 전류 기준값(Jg)로부터 부하 전류 보상 합계값(Jsum)을 감산함으로써 얻은 값이 ΔJ1보다 클때, YES 경로가 선택된다. 지시값(Ts)는 단계(S27)에서 r만큼 감소되고, 그후 전술한 단계(S24, S25, S26)에서 실행된다. 이 경우에, 모터 제어 장치(100)에 의해 모터(7)에 의한 전력 소비가 사전 설정 범위 아래에 있다고 판정한다. 따라서, TRIAC(1)의 도통각 Φ를 증가시켜 모터(7)에 인가된 전력을 증가시킬 수 있다.

단계(S22)에서 NO 경로를 선택했을 때, 지시값(Ts)은 단계(S23)에서 β만큼 증가된다. 그 이후에 전술한 단계(S24, S25, S26)가 실행된다. 이 경우에 모터 제어 장치(100)에 의해 결정되고 모터(7)에 의한 전력 소비가 사전 설정된 범위 위에 있다고 판정한다. 따라서, TRIAC(1)의 도통각 Φ을 증가시켜 모터(7)에 인가된 전력을 감소 시킬 수 있다.

마지막으로, 타이밍 결정부(37)는 단계(S26)에서 클리어된 지연 타이머(도시되지 않음)에 의한 제로 크로싱 포인트로부터의 지연 시간의 카운트를 시작하고, 도 8에 도시된 바와 같이 정기적으로 트리거 신호 출력 루틴을 실행한다. 단계(S31)에서, 지연 타이머에 의한 카운트값이 지시값(Ts)에 도달하지 못하면, NO 경로가 선택되고 동작은 단계(S7)로 되돌아 온다. 그렇지 않으면, YES 경로가 선택되고 트리거 신호는 단계(S32)에서 TRIAC(1)로 출력되고 동작은 단계(S7)로 되돌아 온다.

전술한 실시예에서, 모터 제어 장치(100)는 부하 전류 순시값(In) 및 A.C 전원 전압의 제로 크로스 포인트를 기초로 설정된 사인 함수값(An)에 기초하여 부하 전류 보상 합계값(Js)을 계산한다. 따라서, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 전원 전압 파형과 부하 전류 파형 간의 위상차를 고려하여 계산한 부하 전류 데이터이다.

또한, 모터(7)의 전력 소비는 소정의 부하 전류 기준값(Jg)과 부하 전류 보상 합계값(Jsum) 사이의 차이에 따라 트리거 신호의 지연 시간에 대한 지시값(Ts)을 결정함으로써 제어된다. 종래 기술에서, 전원 전압 파형 및 부하 전류 파형간의 위상 차 변화는 각각의 모터의 권선변화에 기인하여 발생하고, 그 결과, 모터 사이에서 전력 소비 변동이 발생한다. 그러한 경우에, 이 실시예의 모터 제어 장치(100)는 모터 사이에서 전력 소비의 변동을 감소시킬 수 있다.

일반적으로, A/D 변환 처리는 마이크로프로세서(15)내에서 컴퓨터 연산 처리와 견줄만한 시간이 걸릴 수 있다. 그러나, 모터 제어 장치(100)는 비교적 단 시간내에 전원 파형 및 부하 전류 파형 사이의 위상차를 반영하는 전력 소비의 제어를 수행할 수 있다. 이것은 본 실시예의 모터 제어 장치(100)가 전류값의 A/D 변환 처리만을 실행하기 때문이다.

더욱이, 전술한 실시예에서, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 예를 들어 전원 전압의 반 주기인 미리 정해진 샘플링 기간 동안 각각의 부하 전류 순시값(In)에 대한 보상 값(Jn)을 부가함으로써 획득할 수 있다. 이렇게, 부하 전류 순시값(In)이 샘플링 기간동안 전기적 잡음에 의해 악영향을 받더라도 산출된 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 크게 영향 받지 않는다.

또한, 이 실시예의 모터 제어 장치(100)의 구성을 단순화할 수 있다. 이것은 모터 제어 장치(100)가 제로 크로스 검출부(11)와 전류 검출부(3)를 제외한 모터의 물리적량을 검출하기 위한 특정 수단을 이용할 필요가 없기 때문이다.

전술한 함수값 출력부(33)에서는 사인 함수값(An)이 사인 함수값 테이블(27)로부터 선택된다. 그러나, 이 방법에만 한정되는 것이 아니며, 전용 사인 함수 값 연산기는 마이크로프로세서(15)에 제공될 수 있다. 사인 함수값(An)은 연속적으로 모든 샘플링 기간동안 전용 사인 함수값 연산기에 의해서 산출될 수도 있다.

전술한 제어부(13)에 있어서, 부하 전류 순시값(In)은 또한 전원 전압의 제로 크로싱 포인트의 검출과 트리거 신호의 TRIAC(1)에의 출력 사이의 기간(전도되지 않은 기간) 동안 전류 검출 루틴을 규칙적으로 실행함으로써 얻어진다. 그러나, 그것은 이 기간(도통되지 않은 기간)동안 전류 검출 루틴의 실행을 중지시킬 수도 있다. 모터에 전원 전압 공급이 이기간 동안 멈추기때문에, 부하 전류는 이론적으로 제로이다. 이 이론과 반대로, 부하 전류 순시값(In)은 전기적 잡음 때문에 실제적으로 제로가 될 수 없다. 이렇게, 이 경우에서 부하 전류 보상 합계값(Jsum)도 이 기간 동안 제로가 될 수 없다. 그러나, 전술한 바와 같이 전류 검출 루틴의 실행이 이 기간(도통되지 않은 기간) 동안 멈추는 경우 전기적 잡음에 의해 야기되는 부하 전류 보상 합계값(Jsum)의 에러 역시 0이 되는데 이것은 부하 전류 순시값(In)이 이 기간 동안 생성되지 않기 때문이다.

도 9는 전술된 제어를 도시하고 있다. 도 9는 전술한 내용에 기초한 전류 검출 루틴을 나타내는 흐름도를 도시하고 있다. 단계(S41)에서 전류 검출 루틴이 실행되는 횟수를 카운트한다. 단계(S42)에서, 단계(S41)에서 카운트된 값과 부하 전류 순시값(In)의 검출 기간(샘플링 기간)을 곱함으로써 얻은 경과 시간과 지연 시간에 대한 지시값(Ts)을 비교한다. 경과 시간이 지시값(Ts)보다 작으면 YES 경로가 선택된다. 동작은 단계(S7)로 되돌아간다. 그렇지 않으면 NO 경로가 선택된다. 부하 전류 순시값 획득부(31)는 단계(S43)에서 I/O 포트(19)를 통해 부하 전류 순시값(In)을 수신하고, 합계값 산출부(35)에서 부하 전류 순시값(In)을 출력한다. 함수값 출력부(33)는 단계(S44)에서 전류 검출 루틴의 실행 횟수의 카운트 값에 기초하여 사인 함수값 테이블(27)로부터 사인 함수 값(An)을 획득하고, 합계값 산출부(35)에 사인 함수값(An)을 출력한다. 그 후, 합계값 산출부(35)는 단계(S45)에서 사인 함수값(An)과 부하 전류 순시값(In)을 곱함으로써 보상값(Jn)을 산출한다. 단계(S46)에서, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 그때까지 구한 보상값(Jn)을 가산하여 구하고, 동작은 단계(S7)로 되돌아 간다.

전술한 바와 같이, 전술한 전류 검출 루틴을 실행함으로써, 보상값(Jn)은 부하 전류 순시값(In) 및 트리거 신호의 출력에서부터 다음 전원 전압의 제로 크로싱 포인트의 검출까지의 기간(TRIAC의 도통 기간)동안 획득되는 사인 함수 값(An)에 기초하여 산출되고, 이렇게 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 그때까지 획득된 보상값(Jn)을 더함으로써 최종적으로 획득될 수 있다.

이 동작은 전원 전압의 연속적인 제로 크로싱 포인트 사이에서 반주기의 단위로 산출되는 부하 전류 보상 합계값(Jsum)의 정확성을 향상시킨다. 그 결과, 모터(7)의 전력 소비 변화 또한 개선될 수 있다. 또한, 마이크로프로세서(15)의 작업 부하를 감소시킬 수 있으므로 마이크로프로세서(15)는 그 대신에 다른 동작을 수행할 수 있다.

도 9에 도시된 타이밍에서 단계(S42)를 실행할 필요가 없음을 주목해야한다. 단계(S42)는 단계(S46)(부하 전류 보상 합계값(Jsum)을 계산)를 실행하기 전에 어떤 타이밍에도 실행될 수 있다. 특별히, 마이크로프로세서(15)내에서의 수학적 연산과 비교하여 A/D 변환 처리를 수행하기 위한 시간이 소요되므로, 단계(S43) 전에 단계(S42)를 실행하는 것이 바람직하다.

상기한 실시예에서, 전류 검출부(3)에 의해 검출된 파형은 전파 정류기(21)에 의해 전파 정류되어 도 2의 (e)에 도시된 바와 같이 정류된 부하 전류 검출 파형을 생성하고, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 전원 전압의 반주기 마다 규정된 샘플링 주기에서 정류된 부하 전류 검출 파형을 샘플링함으로써 산출될 수 있다. 그러나, 전술한 동작으로 한정되지 않는다. 전류 검출부(3)에 의해서 검출되는 파형은 전파 정류기(21) 대신에 다이오드에 의해 반파 정류되어 도 2(e)에 도시된 바와 같이 점선으로 표시된 부하 전류 검출 파형을 산출하고 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 이 부하 전류 검출 파형을 이용하여 전원 전압의 반 주기 마다 샘플링 기간에서 샘플링함으로서 산출된다. 부하 전류 보상 합계값(Jsum)이 전술한 바와 같은 반파 정류된 부하 전류 검출 파형에 기초하여 산출되는 경우에도 어떠한 장애없이 이 실시예의 효과가 획득됨을 발명자는 확인하였다.

더욱이, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 다이오드와 같은 회로 소자를 이용하지 않고 소프트웨어 처리(프로그램)에 의해서 전파 정류기의 사용 하에서 매 다른 반 주기로 산출될 수도 있다. 전류 검출 루틴에서 이 처리를 실행하기 위해서 먼저 제1 반 주기의 부하 전류 보상 합계값(Jsum)을 산출한다. 제1 반 주기에 연속하는 제2 반 주기에서, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 산출되지 않으므로 동작은 주 루틴으로 되돌아 간다.

전술한 바와 같이, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 매 다른 반 주기에서 산출되므로, 마이크로프로세서(15)의 작업 부하가 감소하고 따라서 마이크로프로세서(15)는 다른 작동을 수행할 수 있다.

전술한 제1 실시예에서, 전원 전압의 반주기에서 샘플링 횟수에 대응하는 사인 함수 값(A1-An)은 사인 함수값 테이블(27)내에 설정된다. 그러나, 실시예에 있어서, 이 테이블(27)에만 한정되는 것이 아니라, 적어도 1/4 주기에서 샘플링 횟수에 대응하는 사인 함수 값(A1-An)은 사인 함수값 테이블(27) 내에서 설정 될 수 있다. 사인 함수 값(A1-An)은 사인파에 기초하여 결정되므로, 함수 값 출력부(33)는, 1/4 주기에서의 사인 함수 값(A1-An)이 사인 함수값 테이블(27)에 설정되면 이하의 처리들에 의해 1 주기에서 사인 함수 값(A1-An)을 출력한다. 함수 값 출력부(33)는 먼저 제 1의 1/4 주기에서 사인 함수 값(A1-An)을 출력하고, 제 2의 1/4 주기에서 사인 함수 값(An-Al)을 출력한다. 함수 값 출력부(33)는 제3의 1/4 주기에서 사인 함수 값(A1-An)을 출력하고 마지막 나머지 1/4 주기에서 사인 함수 값(A1-An)을 출력한다. 전술한 방법에 의해서, 사인 함수 값 테이블(27)에서 설정된 데이터량이 감소되어 따라서 메모리(17)의 저장 영역을 절약할 수 있다.

전술한 실시예에 있어서, 제어부(13)의 순시값 획득부(31), 함수값 출력부(33), 합계값 산출부(35) 및 타이밍 결정부(37)에 의해 수행되는 처리를 메모리(17)내에 저장된 소프트웨어(프로그램)에 의해 수행한다. 소프트웨어 대신에 소프트웨어에 의해 수행되는 기능을 갖는 회로 장치에 의해 수행될 수도 있다.

(제2 실시예)

이 실시예에서는 전술한 제1 실시예(모터 제어 장치)를 적용한 전기 기기, 예를 들어 진공 청소기를 묘사하였다.

도 10에 도시된 바와 같이, 진공 청소기(51)는 윗면이 열리는 하부 케이스(52), 상부 케이스(55), 범퍼(57) 및 뚜껑(59)을 포함한다. 하부 케이스(53)의 뒤쪽 부분은 상부 케이스(55)에 의해 닫아진다. 범퍼(57)는 하부 케이스(53)의 주변 가장자리와 상부 케이스(55) 사이에 개재되며, 이들과 결합된다. 리드(59)는 하부 케이스의 앞부분을 열거나 닫기 위해 하부 케이스(53)의 앞부분에 스윙 가능하게 설치되어 있다.

가방 모양 필터(61)(이하에서 필터로 언급됨) 및 전기 블로어(electric blower)(63)는 진공 청소기(51)내에 직렬로 배치된다. 블로어(63)에 의해 생성되는 기류는 필터(61)를 통해 흘러가고 기류로부터 먼지가 분리된다.

캐스터(도시되지 않음)는 청소기(51)의 전면부의 후면에 설치되고 한쌍의 피구동 휠(65)은 청소기(51)의 후면의 대향측에 각각 설치된다.

흡기 통로(67)는 청소기(51)의 전벽의 중앙에 형성되고 청소기(51)의 바깥쪽에서 안쪽으로 공기를 빨아들인다. 연장 가능한 가요성 원통형 호스(69)의 일단부는 흡기 통로(67)에 유체 소통식으로 분리가능하게 연결되고, 타단부는 손잡이부 (71)에 유체 소통식으로 고정된다.

손잡이부(71)는 복수의 조작 버튼(73)을 포함하며, 이들 각각은 정지 방식을 포함하는 전기 블로어(63)의 동작 방식 중의 하나를 지시하기 위해 선택적으로 조작된다. 손잡이부(71)는 청소시에 사용자가 잡는 손잡이 부분(75)을 더 포함한다. 연장 가능한 파이프(77)의 단부는 손잡이부(71)의 다른 단부에 분리 가능하도록 연결되어 연장된 파이프(77)는 손잡이부(71)를 통하여 원통형 호스(69)와 유체 소통된다. 연장 가능한 파이프(77)는 더 큰 지름을 가지는 1 파이프(77a), 제1 파이프(77a)로 슬라이딩가능하게 삽입되는 더 작은 지름의 제2 파이프(77b)를 포함한다. 도 10에서 도시된 바와 같이, 바닥솔(79)은 연장 가능한 파이프(77)의 타단부에 분리가능하게 연결된다. 바닥솔(79)은 바닥의 먼지를 진공 청소기(51)안으로 기류와 함께 받아들이는 구멍을 갖는다.

진공 청소기(51)의 내측에서, 전기 블러어 제어 장치가 기능적으로 실행되도록 회로 보드가 장착된다. 전기 블로어 제어 장치의 구조는 제 1실시예에서 도 1에 도시한 모터 제어 장치(100)의 구조와 기본적으로 같다. 그러나, 이 실시예에서는, 단독의 모터(7) 대신에 팬(도시 안됨)을 가진 모터(7)를 포함하는 전기 블로어(63)가 사용되고, 또한 조작부(25) 대신에 손잡이부(71)가 사용된다.

이 실시예의 전기 블로어 제어 장치에 있어서, 도 12에 도시된 데이터 테이블(81)은 도 1의 메모리(17)안에 저장된다. 데이터 테이블(81)에 있어서, U0, U1, U2,...,Un(Un<...<U2<U1)의 n+1개의 지연 시간 설정 값은, 지연 시간(트리거 신호의 출력 타이밍)에 대한 지시값(Ts)으로서 제1 칼럼에 설정되고, X1, X2, X3,...,Xn(Xn>...,>X3>X2>X1)의 n개의 부하 전류 기준값은 지시값(Ts)의 지연 시간 설정 값에 대응하는 제1 부하 전류 기준 값(Jg1)으로서 제2 칼럼에 설정되며, 또한 Y1,Y2,Y3,...,Yn(Yn>...>Y3>Y2>Y1)의 n개의 부하 전류 기준값은 제2 부하 전류 기준값(Jg2)으로서 제3 칼럼에 설정된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 부하 전류 기준 값(Jg1)과 제2 부하 전류 기준 값(Jg2) 사이의 비교값에서의 관계는 다음과 같다.

X1<X2<Y1<X3<Y2<X4<Y3<X5<...<Xn<Yn-1<Yn

진공 청소기(51)의 동작에 대해서 설명하기로 한다.

전기 블로어 제어 장치에 있어서, 제어부(13)는 전기 블로어(63)을 구동하기 위해 TRIAC(1)에 트리거 신호를 츨력한다. 필터(61)에 모아진 먼지가 없을때, 제어부(13)는 데이터 테이블(81)에서 U0값을 선택하고, 그 U0값을 지시값(Ts)로서 설정한다. 이때에, 예를 들어, 전기 블로어(63)의 동작 포인트는 도 11에 도시된 바와 같이 문자 A로 표시된다.

이러한 상태 하에서, 전기 블로어(63)는 구동되고 청소 동작이 시작되어 필터(61)에 먼지를 모은다. 청소 동작이 진행됨에 따라서, 필터(61)에 모아진 먼지는 증가하고 필터(61)의 기류 저항이 증가함으로써, 전기 블로어(63)의 흡기량이 감소된다. 흡기량의 이같은 감소에 응답하여, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 동작 포인트 A로부터 부하 전류 기준값(X1)을 향하여 점차적으로 떨어진다.

부하 전류 보상 합계값(Jsum)이 부하 전류 기준값(X1) 보다 아래로 떨어질때, 지연 시간(트리거 신호의 출력 타이밍)에 대한 지시값(Ts)은 U0값에서 U1값으로 (U0>U1)변경된다. 이 동작에 의해서, TRIAC(1)의 도통각이 증가하므로 전기 블로어(63)의 흡기량이 증가한다. 이때에, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 Y1값이 되고 전기 블로어(63)의 전력 소비 또한 증가한다.

그 후에, 청소 동작이 좀더 진행됨에 따라, 필터(61)의 기류 저항 또한 더 증가하고, 전기 블로어(63)의 흡기량은 더 감소한다. 이때에, 부하 전류 소비 합계값(Jsum)은 부하 전류 기준값 X2 을 향해 떨어진다.

부하 전류 소비 합계값(Jsum)이 부하 전류 기준값 X2 보다 아래로 떨어질때, 지연 시간에 대한 지시값(Ts)은 U1값에서 U2값으로(U1>U2) 변경된다. 이 동작에 의해서, TRIAC(1)의 도통각은 더 증가하고 전기 블로어(63)의 흡기량도 더 증가한다. 이때에, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 Y2값이 되고, 전기 블로어(63)의 전력 소비는 더 증가한다.

전술한 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)이 청소 동작이 진행됨에 따라서 각각의 부하 전류 기준값 X1,X2,X3,X4,... 아래가 되고, 지시값(Ts)은 각각 U0,U1,U2,U3,...값으로 변경된다. 부하 전류 보상 합계값(Jsum)이 최종적으로 부하 전류 기준값 Xn 아래가 되고 그에 따라 지시값(Ts)은 Un값으로 된 다음에, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)이 그 후에 더 떨어질지라도 지시값(Ts)은 변경되지 않으므로, 필터(61)내에 모아진 먼지의 양이 충분하다고 결정한다. 이 경우에는, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)이 미리 결정된 기준 값 아래로 더 떨어질 때, 사용자는 LED(발광 다이오드)의 지시, 예를 들어, 필터(61)가 가득 찼다는 판정에 의하여 필터(61)를 교체할 것을 재촉 받는다.

전술한 제2 실시예에 있어서도, 산출된 부하 전류 보상 합계값(Jsum)을 미리 결정된 부하 전류 기준값(Jg1)과 비교하여 그들 사이의 차이값을 얻고, 지시값(Ts)은 그 차이값에 기초하여 변경되며 전기 블로어(63)의 전력 소비는 미리 규정된 범위 내에 속한다. 이 경우에는, 전기 블로어(63)의 흡기량에 따라서 부하 전류 기준값(Jg1)이 변경되고 전력 소비의 규정된 범위 역시 변경된다.

도 13을 참고하여, 제어부(13)에 의한 전기 블로어(63)의 제어를 지시하는 제로 크로스 동작 루틴을 설명할 것이다.

타이밍 결정부(37)는 단계(S51)에서 현재 지시값(Ts)을 확인하고 단계(S52)에서 현재 지시값(Ts)에 대응하는 부하 전류 기준값(Jg1)을 얻는다. 단계(S53)에 있어서, 단계(S52)에서 얻은 부하 전류 기준값(Jg1)을 부하 전류 보상 합계값(Jsum)과 비교하여 부하 전류 보상 합계값(Jsum)이 부하 전류 기준값(Jg1) 보다 더 클때, YES 경로를 선택한다. 그렇지 않으면 NO 경로를 선택한다. 단계(S54,S55)에서, 전류 검출의 실행 횟수를 카운트하는 카운터가 클리어되고 부하 전류 보상 합계값(Jsum)도 클리어된다. 그 후, 지연 타이머는 클리어되고 단계(S56)에서 재시작하며 동작은 메인 루프가 실행되는 단계(S7)로 되돌아간다. 단계(S53)에서 NO 경로가 선택되었을 때, 지시값(Ts)는 데이터 테이블(81)에서 한 단계 만큼 감소된다. 예를 들어, 지시값(Ts)이 U0값이면, U0값은 U1값으로 변경된다. 그 후에, 전술된 단계(S54, S55, S56)가 연속적으로 실행되고 동작은 단계(S7)로 되돌아간다.

전술한 바와 같이, 제2 실시예에서도, 전기 블로어(63)의 전력 소비는 제어 될 수 있어, 전원의 전압 파형과 부하 전류 파형 간의 위상차를 고려함으로써, 제2 실시예는 제1 실시예와 유사한 효과를 달성한다.

더욱이, 제2 실시예에 있어서, 필터(61)의 먼지량에 기초하여, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 산출되고, 지연 시간에 대한 지시값(Ts)과 부하 전류 기준값(Jg1)은 미리 정해진 적절한 범위내로 전기 블로어(63)의 전력 소비를 제어함으로써 변경된다. 따라서, 진공 청소기(51)의 공기 흡입력은 적당한 레벨로 유지될 수 있다. 또한, 전기 블로어 사이에 권선의 임피던스 변동이 발생하더라도 진공 청소기의 공기 흡입력의 변동은 최소화될 수 있다.

더 나아가서, 제2 실시예에 있어서, 타이밍 결정부(37)는 시간의 지시값(Ts)에 응답하여 n 개의 부하 전류 기준값 X1, X2, X3,...,Xn을 가지는 데이터 테이블(81)로부터 부하 전류 값(Jg1)을 얻는다. 그러나, 타이밍 결정부(37)는 아래식에 의해 트리거 신호를 출력하는 방법을 취할 수 있다.

Xn = X1 + K*(n-1)*Ts

여기에서 Xn는 n-th 부하 전류 기준값이고, X1는 제1 부하 전류 기준 값이며, K는 실험 결과로부터 얻어진 상수이다.

제2 실시예에 있어서, 필터(61)내에 먼지량이 증가하고 필터(61)의 기류 저항 또한 증가함에 따라서 산출된 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 감소한다는 가정에 기초하여 제어된다. 그러나, 기류 저항은 감소와 바닥솔(89)과 바닥 사이에 접촉 관계와 청소하는 동안 호스(69)의 커브 정도에 기인하여 흡입량이 급격하게 증가하는 것이 고려될 수 있다. 그러한 동작 조건을 고려할때, 도 11 및 12에 도시된 제1 부하 전류 기준값 Jg1(Xn)과 다른 제2 부하 전류 기준값 Jg2(Yn)을 사용하는 것이 필요하다.

예를 들어서, 전기 블로어(63)의 동작 포인트가 도 11에서 도시된 동작 포인트 B에 있을때 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 부하 전류 기준 값(Y3) 보다 크게 되고, 트리거 신호의 출력 타이밍 결정에 대한 지시값(Ts)는 U3에서 U2로 변경되고 이러한 TRIAC(1)의 도통 각이 감소되어, 전기 블로어(63)의 흡입량이 감소한다. 이때, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)은 X3가 되고 전기 블로어(63)의 전력 소비는 감소한다.

전술한 동작을 도 14를 참고하여 좀 더 자세하게 설명한다.

도 14에 도시된 루틴은 도 13에 도시된 루틴에 단계(S68,S69)가 부가된 제로 크로스 루틴이다. 이 루틴에 있어서, 도 14의 단계(S61,S63-S67)는 도 13의 단계(S51,S53-S57)와 같다. 단계(S62)에 있어서, 제1 및 제2 부하 전류 기준값(Jg1, Jg2)이 얻어지는 반면에 제1 부하 전류 기준 값(Jg1)은 단계(S52)에서 얻어진다.

도 14의 단계(S68)에 있어서, 부하 전류 보상 합계값(Jsum)이 제2의 부하 전류 기준값(Jg2) 이상일 때, 예를 들어 단계(S69)에서, YES 경로가 선택되고 지시값(Ts)이 U3일때, 지시값(Ts)는 U3에서 U2로 한단계 증가된다. 타이밍 결정부(37)로부터 트리거 신호를 출력하는 지연 시간은 길어진다. 단계(S68)에서 NO 경로가 선택되면, 단계(S64)가 실행된다. 단계(S64, S65, S66)에서의 동작에 대해서는 이미 설명하였고 그러므로 그러한 동작에 대해서는 반복 설명하지 않는다. 전술한 바와 같이, 이 루틴에서 부하 전류 전체 보상값(Jsum)이 산출되고, 지시값(Ts), 제1 및 제2 부하 전류 기준 값(Jg1, Jg2)은 필터(61)의 먼지량에 응답하여 변경된다. 전기 블러어(63)의 전력 소비는 규정된 적절한 범위내에서 제어된다.

전술한 실시예에서, 지시값(Ts)의 간격 ΔUn(Un-Un-1)을 일정하게 설정 할 필요는 없다. 제1 및 제2 부하 전류 기준 값 (Jg1 및 Jg2)의 간격 ΔXn(Xn-Xn-1) 및 ΔYn(Yn-Yn-1)도 마찬가지이다. 제어되는 모터의 다양한 사용에 기초하여 설정될 수도 있다.

더욱이, 전술한 제2 실시예에 있어서, 본 발명을 진공 청소기에 적용했다. 그러나, 본 발명은 모터 제어 장치를 사용하는 전기 기구 예를 들어 전기 요리 기구, 전기 기계 장치 등에도 적용될 수도 있다.

본 발명을 특정 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 원칙에 기초한 다른 실시예는 당업자에 의해 명백할 것이다. 이러한 실시예는 청구범위에서 커버됨을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면 모터 사이에서 권선의 임피던스가 변화하더라도 간소화된 모터 제어 회로 배열을 사용하는 모터의 전력 소비량내의 변화를 효율적으로 감소시킬 수 있다.

Claims

A.C. 구동형 모터의 동작을 제어하는 모터 제어 장치에 있어서,

트리거 신호에 의해서 활성화되는 스위칭 소자와;

상기 모터에 인가되는 A.C. 전원 전압의 제로-크로싱 포인트를 검출하도록 구성되는 제로 크로스 검출부와;

상기 모터를 통해 흐르는 부하 전류를 검출하도록 구성되는 전류 검출부와;

상기 제로 크로스 검출부 및 상기 전류 검출부와 연결되어 트리거 신호를 스위칭 소자에 공급하도록 구성되는 제어부를 포함하고,

상기 제어부는,

상기 전류 검출부에 의해 검출된 부하 전류를 규정된 샘플링 주기로 샘플링함으로써 부하 전류 순시값을 얻는 제1 수단과,

상기 부하 전류의 규정된 샘플링 주기에 응답하여 사인 함수값을 출력하는 함수값 출력 수단과,

상기 제1 수단으로부터의 부하 전류 순시값 및 상기 함수값 출력 수단으로부터의 사인 함수값에 기초하여 상기 부하 전류 순시값에 대한 보상값을 구하여 상기 보상값을 샘플링 횟수만큼 가산함으로써 부하 전류 보상 합계값을 산출하기 위한 합계값 산출 수단과,

상기 부하 전류 보상 합계값과 부하 전류 기준값을 비교함으로써 차이를 구하고 그 차이에 응답하여 모터의 전력 소비가 미리 결정된 범위내에 속하도록 스위칭 소자로의 트리거 신호의 출력 타이밍을 결정하는 타이밍 결정 수단

을 포함하고,

상기 트리거 신호의 출력 타이밍은, 상기 제로 크로스 검출부에 의해 검출된 제로-크로싱 포인트로부터 상기 부하 전류 보상 합계값과 부하 전류 기준값의 차이에 기초하여 산출된 지연 시간만큼 지연된 타이밍인 것인, 모터 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 합계값 산출 수단은 먼저 상기 모터로 상기 트리거 신호를 출력한 다음에 상기 부하 전류 순시값에 대한 보상값을 산출하는 것인 모터 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 합계값 산출 수단은 상기 모터에 인가되는 A.C 전원 전압의 적어도 매 1/2 주기 마다 상기 부하 전류 보상 합계값을 산출하는 것인 모터 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터에 인가되는 A.C. 전원 전압의 주기보다 더 짧은 주기와 A.C 전원 전압의 1/4 주기 보다 더 긴 주기 사이에서 부하 전류의 샘플링 횟수와 동일한 횟수의 사인 함수값을 갖는 사인 함수값 테이블을 포함하고, 상기 함수값 출력 수단은 상기 부하 전류의 샘플링 주기에 응답하여 사인 함수값 테이블로부터 대응하는 사인 함수값을 판독하여 상기 대응하는 사인 함수 값을 상기 A.C 전원 전압의 주기내에서 반복하여 출력하는 것인 모터 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 타이밍 결정 수단은 부하 전류 보상 합계값이 부하 전류 기준값보다 더 작은 경우, 상기 스위칭 소자에 출력하는 트리거 신호의 타이밍을 빠르게하는 것인 모터 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제어부에 의해서 트리거 신호의 각 출 력 타이밍에 각각 대응하는 미리 설정된 복수의 부하 전류 기준값을 포함하는 것인 모터 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 복수의 부하 전류 기준값을 포함하고, 상기 타이밍 결정 수단은 상기 트리거 신호의 출력 타이밍의 변경에 응답하여 하나의 값에서 다른값으로 상기 부하 전류 기준값을 변경하는 것인 모터 제어 장치.
전기 기기에 있어서,

A.C 구동형 모터와;

상기 모터에 의해 구동되는 동작부와;

모터 제어 장치를 포함하고,

상기 모터 제어 장치는,

트리거 신호에 의해 활성화되는 스위칭 소자와,

상기 모터에 인가되는 A.C 전원 전압의 제로 크로스 포인트를 검출하도록 구성되는 제로 크로스 검출부와,

상기 모터를 통해 흐르는 부하 전류를 검출하도록 구성되는 전류 검출부와,

상기 제로 크로스 검출부와 상기 전류 검출부와 연결되어 트리거 신호를 스위칭 소자에 공급하도록 구성되는 제어부를 포함하고,

상기 제어부는,

상기 전류 검출부에 의해 검출된 부하 전류를 규정된 샘플링 주기로 샘플링하여 부하 전류 순시값을 얻는 제1 수단과,

상기 부하 전류의 규정된 샘플링 주기에 응답하여 사인 함수값을 출력하는 함수값 출력 수단과,

상기 제1 수단으로부터의 부하 전류 순시값과 상기 함수값 출력 수단으로부터의 사인 함수값에 기초하여 상기 부하 전류 순시값에 대한 보상값을 구하여 상기 보상값을 샘플링 횟수만큼 가산함으로써 부하 전류 보상 합계값을 산출하는 합계값 산출 수단과,

상기 부하 전류 보상 합계값과 부하 전류 기준값을 비교함으로써 차이를 구하고 그 차이에 응답하여 모터의 전력 소비가 미리 결정된 범위내에 속하도록 상기 스위칭 소자로의 트리거 신호의 출력 타이밍을 결정하는 타이밍 결정 수단

을 포함하고,

상기 트리거 신호의 출력 타이밍은, 상기 제로 크로스 검출부에 의해 검출된 제로-크로싱 포인트로부터 상기 부하 전류 보상 합계값과 부하 전류 기준값의 차이에 기초하여 산출된 지연 시간만큼 지연된 타이밍인 것인 전기 기기.