KR101804339B1 - 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스 - Google Patents

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주재훈
정한수
김재민
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엘지전자 주식회사
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    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
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Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 모터 구동장치는 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 직류단에 출력하는 컨버터, 상기 직류단에 접속되며, 상기 컨버터로부터의 맥동하는 직류 전원을 저장하는 직류단 커패시터, 상기 직류단 커패시터의 상기 맥동하는 직류 전원을 소정의 시간간격마다 검출하는 직류단 전압 검출부, 상기 직류단 커패시터로부터의 상기 맥동하는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터, 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 모터가 구동하는 중에, 상기 모터의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되면, 상기 검출된 직류단 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하고, 비교결과에 따라 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

Description

모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스{Motor driving apparatus and home appliance including the same}
본 발명은 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 입력 교류 전원의 변동에도 불구하고, 안정적으로 모터를 구동할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것이다.
모터 구동장치는, 회전 운동을 하는 회전자와 코일이 감긴 고정자를 구비하는 모터를 구동하기 위한 장치이다.
한편, 모터 구동장치는, 센서를 이용한 센서 방식의 모터 구동장치와 센서가 없는 센서리스(sensorless) 방식의 모터 구동장치로 구분될 수 있다.
최근, 제조 비용 저감 등을 이유로, 저용량의 커패시터를 사용하는 커패시터리스(capacitorless) 방식의 모터 구동장치가 많이 사용되고 있다.
즉, 기존 모터 구동장치의 인버터 제어에서 사용되던 전해 커패시터(Electrolytic Capacitor)를 제거하고, 수 uF 단위의 저용량 필름 커패시터(Film Capacitor)를 사용하는 커패시터 리스 방식의 모터 구동장치가 개발되고 있다.
그러나, 이와 같은 커패시터 리스 방식의 모터 구동장치에서는 입력전원인 교류 전압과 커패시터가 위치하는 직류단의 전압(Vdc)이 맥동하게 되는 문제점이 발생한다.
특히, 직류단의 전압(Vdc)이 맥동하는 중에, 상기 직류단의 전압의 고전압 구간에서 모터 또는 압축기를 정지하게 되면, 정지시 모터 또는 압축기에서 발생하는 회생전류에 의해 직류단의 전압이 상승하고, 이로써 커패시터의 소손이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 맥동하는 직류단 전압(Vdc)을 모니터링할 수 있는 모터 구동장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 직류단 전압(Vdc)의 상태에 따라 모터 또는 압축기의 정지 시점을 결정할 수 있는 모터 구동장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 맥동하는 직류단 전압(Vdc)이 저전압 구간일 때, 모터 또는 압축기를 정지시킴으로써, 직류단에 배치된 커패시터의 소손을 방지할 수 있는 모터 구동장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모터 구동장치는 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 직류단에 출력하는 컨버터, 상기 직류단에 접속되며, 상기 컨버터로부터의 맥동하는 직류 전원을 저장하는 직류단 커패시터, 상기 직류단 커패시터의 상기 맥동하는 직류 전원을 소정의 시간간격마다 검출하는 직류단 전압 검출부, 상기 직류단 커패시터로부터의 상기 맥동하는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터, 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 모터가 구동하는 중에, 상기 모터의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되면, 상기 검출된 직류단 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하고, 비교결과에 따라 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 검출된 직류단 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 검출된 직류단 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 기 설정된 시간 간격이 경과한 후에, 상기 직류단 전압 검출부에서 검출된 전압과 상기 기준 전압을 재차 비교하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 검출된 직류단 전압이 미리 설정된 전압 범위에 포함되면, 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 맥동하는 직류 전원의 복수의 주기 동안 최소 값을 검출하고, 상기 검출된 직류단 전압이 상기 검출된 최소 값에 대응되는 시점에, 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 검출된 직류단 전압의 변화율을 검출하고, 상기 변화율이 음에서 양으로 변화하는 시점에, 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 모터의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되는 때 상기 직류단 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 직류단 전압이 상기 기준 전압 이하로 떨어지는 시점을 계산하고, 상기 계산된 시점에서 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 모터에서 발생되는 회생 전류의 값을 추정하고, 추정된 회생 전류에 근거하여, 상기 모터의 정지 후에 상기 직류단 전압이 허용 전압 값 이하로 유지되도록 상기 모터의 구동을 정지시키는 시점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 상기 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도를 추정하는 추정부, 상기 추정 속도와, 속도 지령치에 기초하여, 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부, 상기 전류 지령치, 및 상기 직류단 전압의 레벨에 기초하여, 파워 지령치를 생성하는 파워 지령 생성부, 상기 파워 지령치와, 상기 전류 지령치에 기초하여, 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부 및 상기 전압 지령치에 기초하여, 상기 인버터를 구동하기 위한 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 모터 구동장치는 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 직류단에 출력하는 컨버터, 상기 직류단에 접속되며, 상기 컨버터로부터의 맥동하는 직류 전원을 저장하는 직류단 커패시터, 상기 직류단 커패시터로부터의 상기 맥동하는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터, 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 직류단 커패시터의 상기 맥동하는 직류 전원을 모니터링하고, 상기 모터가 구동하는 중에, 상기 모터의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되면, 상기 모터의 정지 후에 상기 맥동하는 직류 전원이 기 설정된 허용 전압 값 이하로 유지되도록, 상기 모터의 정지 시점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 모터 구동장치 및 그의 제어방법에 의하면, 직류단의 전압(Vdc)을 수시로 모니터링함으로써, 직류단의 전압 또는 전류가 맥동하더라도 모터를 안정적으로 구동할 수 있는 효과가 도출된다.
또한, 본 발명에 따르는 모터 구동장치 및 그의 제어방법에 의하면, 모터의 속도가 고속일 때 모터를 정지시키더라도, 모터의 정지시점이 직류단의 전압(Vdc)이 저전압 구간에 포함되도록 모터의 구동을 제어함으로써, 직류단의 전압 상승을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 모터 구동장치 및 그의 제어방법에 의하면, 모터의 정지 시점을 제어하여, 직류단의 전압 상승을 억제함으로써, 모터 구동장치의 소자의 소손을 방지할 수 있는 효과가 도출된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 모터 구동장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2의 제어부의 세부 구성 요소를 나타내는 블록도이다.
도 4는 직류단 전압(Vdc)의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 압축기가 정지될 때, 직류단 전압(Vdc)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 압축기가 정지될 때, 압축기에서 발생되는 회생 전류의 경로를 나타내는 회로도이다.
도 7은 모터 구동장치의 압축기가 직류단 전압(Vdc)의 고전압 구간에서 정지될 때, 직류단 전압(Vdc)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 모터 구동장치의 압축기가 직류단 전압(Vdc)의 저전압 구간에서 정지될 때, 직류단 전압(Vdc)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
본 명세서에서 기술되는 모터 구동장치는, 모터의 회전자 위치를 감지하는 홀 센서(hall sensor)와 같은 위치 감지부가 구비되지 않는, 센서리스(sensorless) 방식에 의해, 모터의 회전자 위치를 추정할 수 있는 모터 구동장치이다. 이하에서는, 센서리스 방식의 모터 구동장치에 대해 설명한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(100)는, 모터 구동부로 명명할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시하고, 도 2는 도 1의 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(100)는, 커패시터리스(capacitorless) 방식으로 모터를 구동하기 위한 것으로서, 컨버터(121)와, 직류(DC)단 커패시터(C)와, 인버터부(120)와, 제어부(180)를 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(100)는, 직류 단 전압 검출부(B), 출력전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다. 또한, 모터 구동장치(100)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(L) 등을 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(100)는, 커패시터리스(capacitorless)로 명명되는, 소용량의 직류(DC)단 커패시터(C)를 사용하므로, 직류(DC)단 커패시터(C)의 양단 전압이 맥동하게 된다. 특히, 직류(DC)단 커패시터(C)의 양단 전압(Vdc)이 입력 교류 전원에 대응하여 맥동하게 된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(100)는 컨버터(121), 인버터(122), 모터(130) 및 제어부(180) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 컨버터(121)는 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 dc단에 출력할 수 있다. 상기 컨버터(121)의 일측에는 dc단에 접속되며, 컨버터(121)로부터의 맥동하는 직류 전원(Vdc)을 저장하는 직류(DC)단 커패시터(C)가 구비될 수 있다.
아울러, 직류 단 전압 검출부(B)는 직류(DC)단 커패시터(C)의 맥동하는 직류 전원(Vdc)을 소정의 시간 간격마다 검출할 수 있다.
인버터(122)는 복수의 상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 의해, 직류(DC)단 커패시터(C)로부터의 맥동하는 직류 전원(Vdc)을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 모터(130)에 출력할 수 있다.
제어부(180)는, 모터(130)를 정속으로 구동하다가, 직류(DC)단 커패시터(C)로부터의 주기적으로 맥동하는 직류 전원(Vdc)이 최대치에 도달하는 시점에서, 모터(130)를 가속하거나 모터(130)의 회전 속도가 변화하도록 제어할 수 있다. 이에 의하면, 맥동하는 직류 전원에도 불구하고, 안정적으로 모터(130)를 구동할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 1, 및 도 2의 모터 구동장치(100) 내의 각 구성 유닛들의 동작에 대해 설명한다.
리액터(L)는, 상용 교류 전원(405, vs)과 컨버터(121) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행할 수 있다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(121)의 고속 스위칭에 의해 발생되는 고조파 전류를 제한할 수도 있다.
입력 전류 검출부(A)는, 전원부(110)로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 입력 전류 검출부(A)는 CT(current transformer) 또는 션트 저항으로 형성될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(180)에 입력될 수 있다.
컨버터(121)는, 리액터(L)를 거친 입력부(110)를 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 입력부(110)를 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 입력부(110)의 종류에 따라 컨버터(121)의 내부 구조도 달라질 수 있다.
한편, 컨버터(121)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.
또 다른 예에서, 컨버터(121)는 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. 이러한 경우의 컨버터(121)는 정류부(rectifier)라 명명할 수도 있다.
컨버터(121)가 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.
직류(DC)단 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장할 수 있다. 도면에서는, 직류(DC)단 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
한편, 도면에서는, 직류(DC)단 커패시터(C)가 컨버터(121)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 상기 직류(DC)단 커패시터(C)에 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다.
예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 직류(DC)단 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.
한편, 직류(DC)단 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.
직류 단 전압 검출부(B)는 직류(DC)단 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, 직류 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(180)에 입력될 수 있다.
인버터부(120)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(130)에 출력할 수 있다.
인버터부(120)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(S1,S2,S3) 및 하암 스위칭 소자(S4,S5,S6)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자(S1,S2,S3,S4,S5,S6)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
인버터부(120) 내의 스위칭 소자들은 제어부(180)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 동기 모터(130)에 출력되게 된다.
제어부(180)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터부(120)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(180)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(idc)를 입력받을 수 있다.
제어부(180)는, 인버터부(120)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터부(120)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(idc)을 기초로 생성되어 출력된다. 제어부(180) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 3를 참조하여 후술한다.
출력전류 검출부(E)는, 모터(130) 사이에 흐르는 출력전류(idc)를 검출할 수 있다.
출력전류 검출부(E)는, 도면과 같이, 모터(130)에 흐르는 전류를 검출하기 위해, 인버터부(120)와 모터(130)에 배치될 수 있다.
출력전류 검출부(E)는, 도면과 같이, 3개의 저항 소자를 구비할 수 있다. 3개의 저항 소자를 통해, 모터(130)에 흐르는 출력 전류(io)인 상 전류(phase current)(ia,ib,ic)를 검출할 수 있다. 검출된 출력전류(ia,ib,ic)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(180)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(ia,ib,ic)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다.
한편, 본 명세서에서는, 출력전류로 ia,ib,ic 또는 io를 혼용하여 사용한다.
한편, 도면과 달리, 출력전류 검출부(E)는, 2개의 저항 소자를 구비할 수 있다. 나머지 한 상의 상전류는, 삼상 평형을 이용하여, 연산할 수 있다.
한편, 도면과 달리, 출력전류 검출부(E)는, 직류(DC)단 커패시터(C)와 인버터부(120) 사이에 배치되며, 1개의 션트 저항 소자(Rs)를 구비하여, 모터(130)에 흐르는 전류를 검출할 수도 있다. 이러한 방식을 1 션트 방식이라 명명할 수 있다.
1 션트 방식에 따르면, 출력전류 검출부(E)는, 1개의 션트 저항 소자(Rs)를 사용하여, 인버터부(120)의 하암 스위칭 소자의 턴 온시, 시분할로, 모터(130)에 흐르는 출력 전류(idc)인 상 전류(phase current)를 검출할 수 있다.
검출된 출력전류(idc)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(180)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(idc)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성될 수 있다.
한편, 삼상 모터(130)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다.
이러한 모터(130)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interidcr Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.
도 3은 도 2의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(180)는, 축변환부(310), 속도 연산부(320), 전류 지령 생성부(331), 파워 지령 생성부(332), 전압 지령 생성부(340), 축변환부(350), 및 스위칭 제어신호 출력부(360)를 포함할 수 있다.
축변환부(310)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류(ia,ib,ic)를, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환할 수 있다.
한편, 축변환부(310)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다.
속도 연산부(320)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류(ia,ib,ic)에 기초하여, 위치를 추정하고, 추정된 위치를 미분하여, 속도(
Figure 112016059371332-pat00001
)를 연산할 수 있다.
한편, 전류 지령 생성부(331)는, 연산 속도(
Figure 112016059371332-pat00002
)와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(331)는, 연산 속도(
Figure 112016059371332-pat00003
)와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다.
한편, 전류 지령 생성부(331)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
다음, 파워 지령 생성부(332)는, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 dc단 전압(Vdc)에 기초하여 파워 지령치를 생성할 수 있다.
예를 들어, 파워 지령 생성부(332)는, dc단 전압의 피크치의 평균값(Vdc_peak_avg)과, dc단 전압의 순시치(Vdc_ins)에 기초하여, 파워 지령치를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 다음의 수학식 1과 같이, 파워 지령 생성부(332)는, dc단 전압의 피크치의 평균값(Vdc_peak_avg)과, dc단 전압의 순시치(Vdc_ins)의 비율에 기초하여, 파워 지령치를 생성하고, 파워 지령치에 기초하여, 전압 지령치를 생성하며, 전압 지령치에 기초하여, 인버터부(120)를 제어하기 위한 인버터부(120) 스위칭 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
Figure 112016059371332-pat00004
여기서, P*는 파워 지령치를 나타내며, Vdc_peak_avg는, dc단 전압의 피크치의 평균값을 나타내며, Vdc_ins는, dc단 전압의 순시치를 나타내며, k는 비례 상수를 나타낸다.
이와 같이, dc단 전압의 피크치의 평균값(Vdc_peak_avg)과, dc단 전압의 순시치(Vdc_ins)에 기초하여, 파워 지령치를 생성하고, 생성된 파워 지령치(P*)에 기초하여, 인버터부(120)의 스위칭 소자의 동작을 제어할 수 있다.
위와 같은 스위칭 소자의 제어방법에 의하면, 변동하는 dc단 전압의 피크치의 평균값을 이용하므로, 파워 지령치P*가 커지는 현상을 방지할 수 있게 되며, 이에 따라 모터 구동시의 폴트(fault) 가능성이 상당히 낮아지게 되어, 입력 교류 전원(Vs 또는 is)의 변동에도 불구하고, 안정적으로 모터를 구동할 수 있게 된다.
파워 지령 생성부(332)는, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 dc단 전압(Vdc), 및 전류 지령 생성부(331)에서의 전류 지령치에 기초하여 파워 지령치(P*)를 생성할 수 있다.
모터(130)가, 돌극성이 없는, 즉 대칭형인, Surface Permanent Magnet Synchronous Motor(SPMSM)인 경우, d축에 대한, 전류 지령치, 파워 지령치 등의 생성이 생략될 수 있다.
한편, 모터(130)가, 돌극성이 있는, 즉 비칭형인, Interior Permanent Magnet Synchronous Motor(IPMSM)인 경우, 도 3에 도시된 것과 달리, d축에 대한, 전류 지령치, 파워 지령치 등이 생성될 수도 있다.
다음, 전압 지령 생성부(340)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(331) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다.
예를 들어, 전압 지령 생성부(340)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다.
또한, 전압 지령 생성부(340)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다.
한편, 전압 지령 생성부(340)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(350)에 입력된다.
축변환부(350)는, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(
Figure 112016059371332-pat00005
)와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.
먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(
Figure 112016059371332-pat00006
)가 사용될 수 있다.
그리고, 축변환부(350)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(350)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력하게 된다.
스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다.
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터부(120) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터부(120) 내의 각 스위칭 소자들(S1,S2,S3,S4,S5,S6)이 스위칭 동작을 하게 된다.
한편, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 모터(130)를 정속으로 구동하다가, 직류(DC)단 커패시터(C)로부터의 주기적으로 맥동하는 직류 전원(Vdc)이 최대치에 도달하는 시점에, 모터(130)를 가속하도록 제어할 수 있다.
한편, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는,모터(130)를 지속적으로 상승시키다가, 직류(DC)단 커패시터(C)로부터의 주기적으로 맥동하는 직류 전원(Vdc)이 최대치에 도달하는 시점에, 모터(130)의 회전 속도가 가변되도록 제어할 수 있다.
도 4는 dc단 전압의 일예를 예시한다.
도면을 참조하면, 도 4(a)의 입력 교류 전원(is)은, 사인파 형태로 나타난다.
한편, 커패시터리스 방식의 소용량의 직류(DC)단 커패시터(C)를 사용하는 경우, dc단 전압(Vdc)은, 도 4(b)와 같이, 입력 교류 전원에 동기하여, 주기적으로 맥동하게 된다.
이하의 도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 모터 또는 압축기가 정지될 때, 직류단 전압(Vdc)의 변화 양태가 설명된다. 참고로, 이하에서 압축기는 모터(130)의 일 사용예로서, 실질적으로 대응되는 의미를 갖는다.
도 5를 참조하면, 모터 구동장치(100)가 모터 또는 압축기를 구동시키면, 직류단 커패시터의 양단 전압인 직류단 전압(Vdc)은 맥동할 수 있다. 이 경우, 상기 직류단 커패시터는 0.001uF 내지 10uF 범위의 용량을 갖는 필름 커패시터(Film Capacitor)일 수 있다. 또한, 직류단 전압(Vdc)의 맥동 수준은 모터(130)에서 소비되는 전력량에 비례할 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같이, 모터 구동장치(100)가 모터 또는 압축기를 임의의 시점(520)에서 정지시키면, 직류단 커패시터에서 과전압(510)이 발생될 수 있다.
구체적으로, 도 6을 참조하면, 모터 구동장치(100)가 모터(130)를 정지시키면 모터(130)에서 회생 전류가 발생될 수 있다. 특히, 도 6에 도시된 것과 같이, 모터(130)가 3상 모터인 경우, 각 상마다 제1 내지 제3 회생 전류(I1, I2, I3)가 발생될 수 있다.
위와 같이 발생된 회생 전류는 인버터(122)에 포함된 스위치(S1, S2, S3)를 통하여 직류단 커패시터(C) 측으로 흐르며, 직류단 전압(Vdc)의 상승을 유발할 수 있다.
이와 같은 회생 전류에 의해 직류단 전압(Vdc)이 과도하게 상승하면, 모터 구동장치(100)에 포함된 직류단 커패시터(C) 또는 IPM(Intelligent Power Module)이 손상될 수 있는 문제점이 있다.
특히, 모터 구동장치(100)가 모터(130)를 정지시키는 시점이, 맥동 중인 직류단 전압(Vdc)이 최대 값인 시점과 대응된다면, 직류단 전압(Vdc)의 전압 상승으로 인한 모터 구동장치(100)의 소손이 극대화될 수 있다.
이와 관련하여, 도 7에서는 모터 구동장치(100)의 모터 또는 압축기가 직류단 전압(Vdc)의 고전압 구간에서 정지될 때, 직류단 전압(Vdc)의 변화 양태가 설명된다.
도 7에 도시된 것과 같이, 모터 구동장치(100)의 제어부(180)는 모터(130)의 구동을 제어하기 위한 온오프 제어신호(Flag)를 출력할 수 있다. 구체적으로, 제어부(180)는 상기 온오프 제어신호(Flag)를 제1 신호값(High) 또는 제2 신호값(Low)으로 출력할 수 있다.
제어부(180)가 제1 신호값(High)인 온오프 제어신호(Flag)를 출력하는 경우 모터(130)가 동작할 수 있으며, 제2 신호값(Low)인 온오프 제어신호(Flag)를 출력하는 경우 모터(130)가 정지될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제어부(180)가 모터(130)를 정지시키기 위해 제2 신호값(Low)인 온오프 제어신호(Flag)를 출력하면, 모터(130) 또는 압축기가 정지될 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이, 모터(130) 또는 압축기가 정지되는 시점(720)이, 직류단 전압(Vdc)의 고전압인 구간에 포함되면, 모터(130)에서 발생되는 회생 전류에 의해, 직류단 전압(Vdc)이 허용치 이상으로 상승될 수 있다.
이에 따라 본 발명에서는 맥동하는 직류단 전압(Vdc)을 모니터링할 수 있는 모터 구동장치를 제공하고자 한다. 즉, 이하에서는 맥동하는 직류단 전압(Vdc)을 모니터링 함으로써, 모터 또는 압축기의 정지 시점을 결정할 수 있는 모터 구동장치의 일 실시예가 설명된다.
이하의 도 8에서는 모터 구동장치의 압축기가 직류단 전압(Vdc)의 저전압 구간에서 정지될 때, 직류단 전압(Vdc)의 변화 양태가 설명된다.
도 8을 참조하면, 제어부(180)는 모터(130)의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 외부로부터 인가되거나, 제어부(180)에서 처리되는 소정의 제어 알고리즘에 따라 상기 모터(130)의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 발생되면, 맥동하는 직류단 전압(Vdc)의 모니터링 결과를 참조하여, 상기 모터(130)의 구동을 정지시키는 시점을 결정할 수 있다.
도 8에 도시된 것과 같이, 제어부(180)는 직류단 전압(Vdc)이 최소값일 때, 모터(130)를 정지시키도록 상기 온오프 제어신호(Flag)를 출력 또는 변경시킬 수 있다. 즉, 제어부(180)는 주기적으로 맥동하는 직류단 전압(Vdc)을 모니터링함으로써, 직류단 전압(Vdc)의 최소 값을 검출하고, 모터(130)를 정지시키기 위한 제어 명령이 발생되면, 직류단 전압(Vdc)이 상기 최소 값에 대응되는 시점에서, 상기 모터(130)를 정지시킬 수 있다.
이로써, 모터(130)의 구동이 정지된 후 모터(130)에서 회생 전류가 발생하더라도, 직류단 커패시터의 양단 전압에 대응되는 직류단 전압(Vdc)은 허용치 이하로 유지될 수 있다.
도 8을 참조하면, 모터(130)의 구동이 정지된 후, 직류단 전압(Vdc)의 크기는, 모터(130)가 구동 중에 맥동하는 직류단 전압(Vdc)의 최대 값보다 작다.
모터 구동장치(100)는 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 직류단에 출력하는 컨버터와, 상기 직류단에 접속되며, 상기 컨버터로부터의 맥동하는 직류 전원을 저장하는 직류단 커패시터와, 상기 직류단 커패시터의 상기 맥동하는 직류 전원을 소정의 시간간격마다 검출하는 직류단 전압 검출부와, 상기 직류단 커패시터로부터의 상기 맥동하는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터를 포함할 수 있다.
제어부(180)는 모터(130)가 구동하는 중에, 상기 모터(130)의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되면, 상기 검출된 직류단 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하고, 비교결과에 따라 상기 모터의 구동을 정지시킬 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(180)는 상기 검출된 직류단 전압(Vdc)이 기준 전압보다 작거나 같으면, 모터(130)의 구동을 정지시킬 수 있다. 또한, 제어부(180)는, 상기 검출된 직류단 전압(Vdc)이 상기 기준 전압보다 크면, 기 설정된 시간 간격이 경과한 후에, 상기 직류단 전압 검출부에서 검출된 전압과 상기 기준 전압을 재차 비교할 수 있다.
예를 들어, 제어부(180)는 소정의 시간 간격동안 직류단 전압(Vdc)을 모니터링하여, 상기 시간 간격동안의 직류단 전압(Vdc)의 최소 값과 최대 값을 검출할 수 있으며, 상기 검출된 최소 값을 기준 전압으로 설정할 수 있다.
즉, 제어부(180)는 맥동하는 직류단 전압의 복수의 주기 동안 최소 값을 검출할 수 있으며, 현재 시점에서 검출된 직류단 전압(Vdc)이 상기 검출된 최소 값에 대응되는 시점에, 모터(130)의 구동을 정지시킬 수 있다.
또 다른 예에서, 기준 전압은 모터(130)의 규격에 따라 설정될 수도 있고, 직류단 커패시터(C)를 손상시키지 않는 허용전압에 근거하여 설정될 수도 있다.
또 다른 예에서, 기준 전압은 상기 허용 전압과 모터(130)에서 발생되는 회생 전류의 값에 근거하여 설정될 수도 있다. 즉, 제어부(180)는 기준 전압과 상기 회생 전류에 의해 직류단 커패시터(C) 양단의 전압 상승분을 더한 값이 상기 허용 전압의 값과 대응되도록, 상기 기준 전압을 설정할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 검출된 직류단 전압(Vdc)이 미리 설정된 전압 범위에 포함되면, 모터(130)의 구동을 정지시킬 수 있다. 제어부(180)는 위와 같이 설정된 기준 전압에 근거하여 상기 전압 범위를 설정할 수 있다.
이로써, 제어부(180)는 모터(130)의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 발생된 때, 직류단 전압(Vdc)이 미리 설정된 전압 범위에 포함되면, 모터(130)의 구동을 정지시킬 수 있다. 한편, 제어부(180)는 상기 제어 명령이 발생된 때, 직류단 전압(Vdc)이 미리 설정된 전압 범위에 포함되지 않으면, 기 설정된 시간 간격이 경과한 후에, 상기 직류단 전압 검출부에서 검출된 전압이 상기 전압 범위에 포함되는지 여부를 재차 판단할 수 있다.
한편, 제어부(180)는 검출된 직류단 전압(Vdc)의 변화율을 검출하고, 상기 변화율이 음에서 양으로 변화하는 시점에서 모터(130)의 구동을 정지시킬 수 있다.
구체적으로, 제어부(180)는 일정 시간 간격마다 직류단 전압(Vdc)을 검출함과 함께, 직류단 전압(Vdc)의 변화율을 연산할 수 있으며, 상기 직류단 전압(Vdc)을 나타내는 그래프가 변곡점을 형성하는 시점에서 모터(130)의 구동을 정지시킬 수 있다.
한편, 제어부(180)는 모터(130)의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되는 때 직류단 전압(Vdc)이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 직류단 전압이 상기 기준 전압 이하로 떨어지는 시점을 계산하고, 상기 계산된 시점에서 모터(130)의 구동을 정지시킬 수 있다.
즉, 제어부(180)는 직류단 전압(Vdc)과 기준 전압을 비교하는 시점에서 상기 직류단 전압(Vdc)이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 직류단 전압(Vdc)의 모니터링 결과를 이용하여 상기 직류단 전압이 상기 기준 전압 이하로 떨어지는 시점을 추정할 수 있으며, 추정된 시점에서 모터(130)의 구동을 정지시킬 수 있다
한편, 제어부(180)는 모터(130)에서 발생되는 회생 전류의 값을 추정할 수 있으며, 추정된 회생 전류에 근거하여, 모터(130)의 정지 후에 직류단 전압(Vdc)이 허용 전압 값 이하로 유지되도록 모터(130)의 구동을 정지시키는 시점을 결정할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 모터 구동장치(100)의 제어부(180)는 직류단 커패시터에서 맥동하는 직류 전원을 모니터링하고, 모터(130)가 구동하는 중에 상기 모터의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되면, 상기 모터의 정지 후에 상기 맥동하는 직류 전원이 기 설정된 허용 전압 값 이하로 유지되도록, 모터의 정지 시점을 결정할 수 있다.
이하의 도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치(100)의 제어방법이 설명된다.
먼저, 제어부(180)는 직류단 전압(Vdc)을 모니터링 할 수 있다(S910). 직류단 전압(Vdc)의 모니터링은 직류단 전압 검출부에 의해 수행될 수도 있다.
제어부(180)는 모터 또는 압축기의 정지 명령을 수신할 수 있다(S920). 도 9에 도시되지는 않았으나, 모터 또는 압축기의 정지 명령은 제어부(180) 자체적으로 처리되는 소정의 제어 알고리즘에 의해 발생될 수도 있다.
아울러, 제어부(180)는 직류단 전압(Vdc)과 기준 전압(Vmin)을 비교할 수 있다(S930).
제어부(180)는 직류단 전압(Vdc)이 기준 전압(Vmin)보다 크면, 기 설정된 시간 동안 대기할 수 있다. 이후, 제어부(180)는 직류단 전압(Vdc)과 기준 전압(Vmin)을 재차 비교할 수 있다.
한편, 제어부(180)는 직류단 전압(Vdc)이 기준 전압(Vmin)보다 작으면, 모터 또는 압축기를 정지시킬 수 있다(S950).
본 발명에 따르는 모터 구동장치 및 그의 제어방법에 의하면, 직류단의 전압(Vdc)을 수시로 모니터링함으로써, 직류단의 전압 또는 전류가 맥동하더라도 모터를 안정적으로 구동할 수 있는 효과가 도출된다.
또한, 본 발명에 따르는 모터 구동장치 및 그의 제어방법에 의하면, 모터의 속도가 고속일 때 모터를 정지시키더라도, 모터의 정지시점이 직류단의 전압(Vdc)이 저전압 구간에 포함되도록 모터의 구동을 제어함으로써, 직류단의 전압 상승을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 모터 구동장치 및 그의 제어방법에 의하면, 모터의 정지 시점을 제어하여, 직류단의 전압 상승을 억제함으로써, 모터 구동장치의 소자의 소손을 방지할 수 있는 효과가 도출된다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 직류단에 출력하는 컨버터;
    상기 직류단에 접속되며, 상기 컨버터로부터의 맥동하는 직류 전원을 저장하는 직류단 커패시터;
    상기 직류단 커패시터의 상기 맥동하는 직류 전원을 소정의 시간간격마다 검출하는 직류단 전압 검출부;
    상기 직류단 커패시터로부터의 상기 맥동하는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터;
    상기 인버터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 모터가 구동하는 중에, 상기 모터의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되면, 상기 검출된 직류단 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하고,
    비교결과에 따라 상기 검출된 직류단 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출된 직류단 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 기 설정된 시간 간격이 경과한 후에, 상기 직류단 전압 검출부에서 검출된 전압과 상기 기준 전압을 재차 비교하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출된 직류단 전압이 미리 설정된 전압 범위에 포함되면, 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 맥동하는 직류 전원의 복수의 주기 동안 최소 값을 검출하고,
    상기 검출된 직류단 전압이 상기 검출된 최소 값에 대응되는 시점에, 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출된 직류단 전압의 변화율을 검출하고,
    상기 변화율이 음에서 양으로 변화하는 시점에, 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되는 때 상기 직류단 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 직류단 전압이 상기 기준 전압 이하로 떨어지는 시점을 계산하고,
    상기 계산된 시점에서 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터에서 발생되는 회생 전류의 값을 추정하고,
    추정된 회생 전류에 근거하여, 상기 모터의 정지 후에 상기 직류단 전압이 허용 전압 값 이하로 유지되도록 상기 모터의 구동을 정지시키는 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도를 추정하는 추정부;
    상기 추정 속도와, 속도 지령치에 기초하여, 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치, 및 상기 직류단 전압의 레벨에 기초하여, 파워 지령치를 생성하는 파워 지령 생성부;
    상기 파워 지령치와, 상기 전류 지령치에 기초하여, 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
    상기 전압 지령치에 기초하여, 상기 인버터를 구동하기 위한 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
  10. 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 직류단에 출력하는 컨버터;
    상기 직류단에 접속되며, 상기 컨버터로부터의 맥동하는 직류 전원을 저장하는 직류단 커패시터;
    상기 직류단 커패시터로부터의 상기 맥동하는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터;
    상기 인버터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 직류단 커패시터의 상기 맥동하는 직류 전원을 모니터링하고,
    상기 모터가 구동하는 중에, 상기 모터의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령이 수신되면, 상기 모터의 정지 후에 상기 맥동하는 직류 전원이 기 설정된 허용 전압 값 이하로 유지되도록, 상기 모터의 정지 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112448648A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 日本电产东测株式会社 电子基板、车载电动机以及电动泵
WO2022177194A1 (ko) * 2021-02-19 2022-08-25 삼성전자주식회사 전원 공급 장치, 전자 장치, 및 그 제어 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112448648A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 日本电产东测株式会社 电子基板、车载电动机以及电动泵
WO2022177194A1 (ko) * 2021-02-19 2022-08-25 삼성전자주식회사 전원 공급 장치, 전자 장치, 및 그 제어 방법

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