KR101880632B1 - 정상상태에서의 영구 자석 동기 전기 모터 제어 방법, 이를 구현하는 전자 장치 및 전자 장치를 포함한 모터 조립체 - Google Patents

정상상태에서의 영구 자석 동기 전기 모터 제어 방법, 이를 구현하는 전자 장치 및 전자 장치를 포함한 모터 조립체 Download PDF

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Abstract

정상 상태에서, 처리 장치에 의하여 제어되는 스위치 수단에 의해 전기 계통과 연결된 권선이 제공된 고정자 및 영구 자석 회전자를 포함하는 동기 전기 모터의 제어 방법에 있어서, 방법은 상기 처리 장치의 PWM 출력의 수단으로 상기 스위치를 주기적으로 스위치 온하는 단계; 상기 동기 전기 모터의 이상적인 동작 조건과의 차이를 연속적으로 검증하는 단계; 상기 동기 전기 모터의 상기 이상적인(ideal) 동작 조건에 가까워지기 위해 피드백으로 상기 스위치의 상기 스위치 온하는 주기를 수정하는 단계를 포함하는 방법이 개시된다.

Description

정상상태에서의 영구 자석 동기 전기 모터 제어 방법, 이를 구현하는 전자 장치 및 전자 장치를 포함한 모터 조립체{Method for controlling a permanent magnet synchronous electric motor at steady-state, electronic device for implementing said method and motor assembly comprising said electronic device}
본 발명은, 대부분의 일반적인 측면에서, 정상상태에서의 영구 자석 동기 전기 장치 제어 방법 및 상기 방법을 구현하는 전기 모터에 연결될 수 있는 전자 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 전자 장치를 포함하는 모터 조립체에 관한 것이다.
특히, 본 방법은 비용과 부피를 감축시킬 큰 필요성이 있는 분야에 사용되는 동기 전기 모터들의 정상상태에서의 제어와 관련이 있다. 예를 들어, 세탁기 또는 식기 세척기같은 가전제품에서 사용되는 일반적인 영구 자속 단상형태인 전기 모터들과 관련이 있다.
동기 모터들은 정상상태에서의 고 에너지 효율 및 높은 안정성의 장점으로 인해, 넓은 범위의 다양한 분야에서 폭넓게 사용된다.
그러나, 비교적 최근에, 이러한 모터들의 구동 문제점에 대한 저비용의 해결방안의 개발로 인하여, 동기 모터들은 간단하고 저비용의 장치들을 요구하는 활용분야, 예를 들어 세탁기 및 식기세척기의 배출펌프 또는 세탁펌프에 도입되었다.
이런 종류의 활용분야에서, 저비용의 전자 장치들에 의하여 관리되는 영구 자석 동기 모터들, 일반적으로 단상 또는 이상(two-phase)형태의 모터들의 사용이 선호되었다.
이러한 제어 전자 장치들은 일반적으로 모터들의 구동 및 정지의 관리, 가능한 중단 또는 이상발열 상태의 감지에 제한되어, 그 결과, 모터는 정격 속도의 동작에서 자가 제어(self-regulated)된다.
이러한 해결책은 다양한 문제점을 갖으며, 그 중 가장 심각한 것들은 다양한 사용 조건에서의 모터의 에너지 최적화의 흠결 및 진동에 따른 높은 노이즈의 발생이다.
다른 문제점들은 부하의 급격한 변화 또는 고정자(stator) 자기장에 따른 영구 자속의 자기소거현상에 반응하여 부적합한, 모터의 한정적 안정성으로부터 기인한다.
다른 측면에서 3상 동기 장치들을 제어하는 인버터와 같은 보다 정교한 회로들은 전술한 활용분야에 대해 과도한 비용이 필요하다.
그러므로, 본 발명의 기초를 형성하는 기술적 과제는 정상상태에서, 생산 비용 및 설치 비용에 과도하게 영향을 주지 않고, 영구 자석 동기 모터 및 이를 구현하는 각각의 전자 장치들이 모터의 에너지 최적화를 구현하도록 제어하는 방법을 도출하는 것이다.
전술한 기술적 과제는 정상 상태에서, 처리 장치에 의하여 제어되는 스위치 수단에 의해 전기 계통과 연결된 권선이 제공된 고정자 및 영구 자석 회전자를 포함하는 동기 전기 모터의 제어 방법에 의하여 해결되며, 상기 방법은
상기 처리 장치의 PWM 출력의 수단에 의해 상기 스위치를 주기적으로 스위치 온(switch on)하는 단계;
상기 동기 전기 모터의 이상적인 동작 조건과의 차이(shift)를 연속적으로 체크하는 단계;
상기 동기 전기 모터의 상기 이상적인(ideal) 동작 조건에 가까워지기 위해 피드백으로 상기 스위치의 상기 스위치 온하는 주기를 수정하는 단계를 포함한다.
전술한 방법은 모터 제어의 문제점을 효율적이며 비용측면에서 효과적으로 해결한다.
또한, 일반적인 로직 포트에 비해 PWM 포트의 사용은, 동기 모터의 동작의 안정성을 확보하도록, 피드백에서의 훌륭한 시간 분해능(Time resolution)을 가능하게 한다.
또한 특히, 얼마나 단상 또는 2상 영구 자속 동기 모터에 적절한지가 확인되어야 한다.
이상적인 동작 조건은 동기 모터에 의해 생성된 역기전력 신호가 전류 함수의 0전류 상태의 중점에서 부호를 변경할 때, 즉 역기전력이 권선으로의 공급전류와 위상이 같아질 때 발생한다. 이러한 조건은 모터의 에너지 최적화를 가능하게 하며 또한 센서리스 모드에서 구현될 수 있으며, 이는 역기전력 신호의 그래프(profile)가 권선으로 공급되는 전류가 0인 주기에서의 상기 전기 계통 전압과 상기 스위치 전압의 차이로써 얻어지기 때문이다.
또한, 본 방법을 센서 모드에서 고려하는 것도 가능하며, 이 경우 모터의 이상적인 동작 조건으로 부하 각도 δ는 기준값 δopt(에너지 최적화 및 이에 따른 모터의 진동의 최소화를 위하여 계산됨)를 갖는다.
이러한 조건은 회전자 위치 신호의 전단(적절한 위치 센서에 의해서 획득됨)과 계통 동기화 신호 전단 사이의 지연(delay)의 측정으로 구현될 수 있으며, 이러한 지연은 실제로 모터의 부하 각도의 대표값이다.
바람직하게, PWM 출력 제어용 타이머는 전기 계통의 전압 신호와 동기화 될 수 있다.
전술한 기술적 과제는 PWM 출력이 제공된 처리장치 및 상기 PWM 출력에 의해 제어되는 상기 동기 모터의 전원 공급용 스위치를 포함하고, 상기 처리 장치는 상기 동기 모터의 이상적인 동작 조건에 가까워지기 위해, 피드백으로 스위치 온하는 주기를 수정함으로써 상기 스위치를 주기적으로 스위치 온하도록 구성된 정상 상태에서의 동기 모터를 제어하는 전자 장치에 의하여 해결된다.
전자 장치는 센서리스 제어를 구현할 수 있고, 이 경우 처리 장치는 계통 전압 신호 및 스위치 전압 신호를 수신하여, 계통 전압신호 및 상기 스위치 전압 신호로부터 상기 동기 모터에 의해 생성된 역기전력을 계산하도록 구성된다.
또한, 전자 장치는 센서 컨트롤을 구현할 수 있으며, 이 경우 동기 모터의 회전자 위치 신호를 획득하고 상기 위치 신호를 상기 처리 장치에 전송하도록 의도된 위치 센서를 포함한다. 그 후 처리 장치는 상기 신호로부터 동기 모터의 부하 각도δ의 대표값을 획득하도록 구성될 수 있다.
바람직하게 스위치는 TRIAC 스위치일 수 있고, 반면에 전자 장치는 PWM 출력의 제어용 타이머의 상기 계통과 동기화 하는 부분을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 객체의 형태는 영구 자석과 전술한 종류의 전자 장치를 사용하는 단상 동기 전기 모터를 포함한 모터 조립체이다.
본 발명의 추가적인 특징들과 장점은 첨부한 도면들을 참조함으로써 나타내고 목적을 제한하지 않으며, 후술할 두 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 더 명확해질 것이다.
전술한 방법들과 장치들은 후술할 일련의 장점들을 갖는다.
첫째로, 특히 TRIAC 스위치의 스위칭 지연의 우수한 조정(수 μs의 분해능(resolution))이 가능한 PWM 출력의 사용으로 인하여, 전술한 방법들과 장치들은 제어 및 모터의 뛰어난 안정성을 가능하게 한다.
특히, 이러한 측면은 전기 펌프의 사례에서 공기방울 또는 소정의 챔버(chamber)내부의 외부 물체의 존재로부터 영향 받을 수 있는 전압과 전류의 변화에 반응하여 우수한 반응성과 정확성을 담보한다.
또한 모터가 제어 수정이 가능한 반응성을 가진 단계를 벗어나는 제한 각도에 가깝게 동작하는 것이 가능하다.
이는 장치의 효율성이 증가되는 전제 전압 동작 범위에서 최적의 조건으로 동작할 수 있는 장점을 더 포함한다.
또한, 전류와 역기전력 사이의 위상차를 제거하도록 구현되는 제어에 의하여, 시스템은 모터가 동작하는 작업 장소에 관계없이 자체적으로 적응하는 장점이 있다.
배출 전기 펌프의 응용 사례에서, 시스템은 장치의 제조사에 의하여 미리 결정된 제한적인 배출 튜브의 설치높이에 관계없이 에너지 최적화를 따른다.
도 1은 본 발명에 따른 구동 로직에 의해 제어되는 동기 전기 모터를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 동기 전기 모터에 적용된 본 발명의 제1실시예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도 3은 도 1의 동기 전기 모터에 적용된 본 발명의 제2실시예에 따른 전자 장치를 도시한다.
도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 정상 상태에서의 제어 방법의 각각의 단계를 요약적으로 도시한 블록도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 정상 상태에서의 제어 방법의 각각의 단계를 요약적으로 도시한 블록도를 도시한다.
도 6는 도4의 방법으로 수행되는 정상 상태에서의 제어동안 도 1의 동기 모터와 관련된 일부 파라미터들의 시간 그래프를 도시한다.
도 7은 도4의 방법으로 수행되는 정상 상태에서의 제어동안 도 1의 동기 모터와 관련된 일부 파라미터들의 시간 그래프를 도시한다.
첨부된 도 1을 참조하면, 참조 번호 1은 고정자(10) 및 고정자(10)에 대하여 회전할 수 있는 원통형의 회전자(150)를 포함하는, 영구자석을 사용하는 단상 동기 모터를 식별한다.
고정자(10)는 고정자(15) 상에 노출되는 자기장 회로를 정의하며, 고정자의 제1 극 확장(polar expansion, 12a) 및 제2극 팽창(12b) 사이에서 회전하도록 배치된다. 고정자(10)는 전자 장치(20)에 의하여 전류가 공급되는 두 권선들(11)을 갖는다.
회전자(15)는 외부 경계에 2개의 전혀 다른 반대 자극을 정의하도록 구성된 영구 자석을 포함한다. 회전자축 AR이라는 용어를 사용하여 여기서 정의된 극들 사이의 분리의 이상적인 판 위의 회전자의 지름을 식별할 수 있다.
고정자(10)의 극축 AP에 따라 배치된 극 확장들(12a, 12b)은 형태적인 비대칭성에 의해서 구분되며, 휴지(rest)시 회전자(15)는 고정자(10)의 양극(interpolar axis) 축(AI)에 대하여 비대칭 각도 θR 만큼 기울여진 회전자축 AR로 배치된다.
알려진 이러한 비대칭은 동기모터의 단방향의 구동을 하도록 한다. 본 실시예에서, 회전자 축 AR은 양극 축 AI에 대하여 약 6도 정도 기울여서, 그 결과 동일한 방향으로 회전자의 구동을 촉진한다.
바람직하게 제어 보드의 형태를 취하는 전자 장치(20)는 도2에 도시된 제1실시예 또는 도3에서 볼 수 있는 제2실시예에 따라 만들어질 수 있다. 보다 명확한 도시를 위하여, 두 도면에서 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 지칭한다.
고정 스위치(21)을 가지고 있는 두 실시예에 따른 전자 장치(20)들은 교류의 전기 계통(22)에 의해 전원이 공급되고, 고정자 권선들(11)로의 전원 공급을 조정하도록 구성된 정적 스위치(21), 이러한 구체적인 경우에는 TRIAC 스위치를 가진다.
TRIAC 스위치(21)는, 바람직하게 마이크로 프로세서의 형태를 취하는 처리 장치(30)의 PWM 출력(33)에 연결된다. 상기 처리 장치(30)는 후술할 동기 모터(1)의 구동 방법을 구현한다.
두 실시예에 따른 전자 장치(20)는 전기 계통 전압이 양의 값을 갖는 경우 단일 값을 가지고 음의 값을 갖는 경우 0의 값을 취하는 계통 동기화 신호(25)를 처리장치(30)에 전송하는, 계통 동기화부(35)를 갖으며; PWM 출력(33) 제어용 타이머는 바람직하게 계통 동기화 신호(25)에 의하여 동기화된다.
또한, 전자 장치들(20) 모두는 처리 장치(30)용 전원 공급부(36)를 갖으며, 또한 상기 전원 공급부(36)에 전압 기준 신호를 공급하도록 구성된다.
도2의 제1실시예에서, 처리 장치(30)는 계통 전압 신호(23)을 수신하는 제1입력(31) 및 스위치(24) 전압 신호를 수신하는 제2입력(32)을 갖는다.
이러한 신호들을 처리함으로써, 처리 장치(30)는, 동기 모터(1)에 의하여 생성되고, 전류가 0인 순간에 계통 전압 신호(23)와 스위치 전압 신호(24)의 차이에 의하여 얻어지는 역기전력의 간접적인 측정을 수행할 수 있다. 처리 장치(30)는 스위치의 전압 신호(24)를 평가하고, 특히 스위치 전압 신호(24)가 0값에 충분히 벗어나 있도록 함으로써, 상기 전류가 0인 조건을 감지한다.
다른 측면으로, 도3의 제2실시예의 전자 장치(20)는 회전자 (15)의 각 위치 신호(27)를 획득하도록 구성된 홀 효과 센서(Hall effect Sensor)와 같은 위치 센서(26)를 포함한다.
위치 센서(26)는 처리 장치(30)와 연결되어 위치 신호(27)를 수신하며, 위치 신호를 계통 동기화 신호(25)와 비교하여, 동기 전기 모터(1)의 부하 각도 δ의 값을 얻는다.
본 발명에 따른 방법은 2개의 대안적인 실시예가 있으며, 첫번째 실시예는 전자 장치(20)의 도2의 제1실시예에서 구현되며(센서리스 모드); 둘째 실시예는 전자 장치(20)의 도3의 제2실시예에서 구현된다(센서 모드).
센서 모드에 따른 방법은 후술할 예비 구동단계를 포함한다.
동기 모터(1)의 구동 단계는 회전자(15)를 소정의 구동 위치로 이동시키기 위한 제1 정렬 부속 단계(sub step)를 제공한다.
이런 결과를 얻기 위하여, 전자 장치(20)는 TRIAC 스위치(21)를 제어하여 일련의 전류 임펄스들을 권선들(11)에 공급하며, 전류 임펄스들은 본 명세서에서 정렬 임펄스들(50)로 불리우고, 정렬 임펄스들(50)은 전기 계통(22)의 전압 신호의 소정의 반주기, 구동 위치에 따라 양 또는 음의 반주기 동안 생성된다. 그러므로 적용단계에서, 계통 동기화 신호(23)가 양의 값(또는 선택된 반주기에 따른 음의 값)을 취하는 경우에만, TRIAC 스위치는 스위치 온이 되어야 한다.
이후 대기 단계(200)는 회전자(15)의 가능한 발진을 감쇄하게 한다.
대기 단계의 마지막에, 회전자(15)는 소정의 구동위치에서 정지한다.
이후 구동 부속 단계가 시작되어, 크기가 증가되는 일련의 제2 전류 임펄스들(TRIAC 스위치(21)의 초기 각도 α의 변화에 의하여 조절됨)을 생성하며, 제2전류 임펄스들은 본 명세서에서 구동 임펄스들이라 불리우고, 정렬 임펄스의 신호와 반대로 전기 계통(22)의 전압 신호의 반주기에서 생성된다.
구동 부속 단계 이후 정격 속도에서의 동작으로 가는 마지막 과도 부속 단계, 예를 들어, 제어 임계치를 초과하는 역기전력신호에 의하여 구동될 수 있는 단계가 뒤따른다.
마지막 부속 단계에서, 권선(11)의 과도 전류가 회전자(15)의 회전 방향의 구동 토크를 결정하는 경우, 전자 장치(20)는 TRIAC 스위치가 전도(conduction) 상태를 유지하려는 로직을 특정하여 스위치 온하는 것에 따라 모터를 제어한다.
특히 TRIAC 스위치(21)는 다음과 같은 두 조건들이 발생하는 경우 스위치 온 될 수 있다:
a)추정된 역기전력 신호가 계통 전합과 동일한 부호를 갖고;
b)추정된 역기전력 신호가 0으로부터 멀리 떨어져 있어야 한다.
이와 달리, 센서 모드에 따른 방법은 위치 센서를 갖는 모터들의 공지의 구동 기술들(예를 들어, 유럽 특허 EP0574823에 기술된 사례)로 동기 모터(1)의 구동을 수행한다.
동기 모터(1)의 동기 조건에 도달하는 경우, 구동이 완료되며, 모터는 정상상태에 도달한다.
그 후 동기 모터의 실질적인 정상 상태 제어 단계가 시작되며, 이것은 센서리스 모드와 센서 모드에서 상이하다.
두 경우 모두, 동기 모터(1)의 성능을 최적화 하기 위해, TRIAC 스위치(21)를 통하여, 피드백에 의하여 제어되는 초기 각도 α에 따른 전기 계통(22)의 전압의 분리화(Partialisation)가 시작된다.
본 발명에 따른 제1실시예, 즉 센서리스 모드(도4의 블록도에 도시)에서, 피드백 제어가, 스위치(21)를 닫음으로써 설정되는 0 전류의 중간에서, 역기전력 함수의 0값을 통과하는 모터의 이상적인 동작 조건을 식별함으로써 발생한다.
이러한 조건은 권선의 전원 공급 전류와 동기 모터1에 의하여 생성되는 역기전력과의 위상 차이를 없애는 것, 즉 동기 모터 자체의 에너지 효율을 최적화 하는 것(철손의 손실은 무시)으로 알려진 조건과 일치한다.
모터 내부에서 처리되는 역기전력신호에 의하여, 처리 장치(30)는 모터가 이상적인 동작 조건과 상이한 양태가 어떤지를 평가할 수 있으며, 그 결과 피드백의 TRIAC 스위치의 초기 각도 α를 수정한다.
도6은 전술한 센서리스 모드에서 제어되는 동기 모터(1)의 정격 동작동안 역기전력 e, 계통 전압 T, 회전자의 회전 각θ 및 고정자 전류 i의 시간 그래프를 도시한 것이다.
센서 모드에서는, 도5의 블록도에서 도시한 것처럼, 피드백 제어가 기준값 δopt를 설정하기 위하여 부하 각도 δ의 값에서 발생한다.
동작 구간에서, 처리 장치(30)는 위치 신호(27)의 전단과 계통 동기화 신호(25)의 전단의 지연을 측정한다. 상기 지연은 부하 각도 δ의 대표값이며, 이런 이유로 제어는 기준값 δopt 에 상응하는 최적값 τopt를 취하려는 경향이 있다. 측정된 지연이 τopt와 상이한 경우, 처리 장치(30)는 이에 따라 초기 각도 α를 상기 값을 따르도록 수정한다.
부하 각도의 기준값 δopt 는 및 상응하는 지연의 최적값τopt은 모터의 에너지 최적화 및 그에 따른 동작동안 진동의 최소화를 따르기 위하여 설정될 수 있다.
위치 신호(27)의 모니터링은 또한 감지될 수 있는 모터의 손실 또는 중단을 없앨 수 있게 한다.
도7은 전술한 센서리스 모드에서 방법의 적용동안 스피드 ω, 토크 C, 동기모터에 의하여 흡수되는 전력 W의 시간 그래프를 도시한 것이다. 관측될 수 있는 것처럼, 전술한 로직에 따른 전류의 분리화의 점진적인 도입은 흡수된 전력, 스피드 및 토크 값을 갖는 발진의 흡수를 낮추게 한다(즉 진동의 감소).
최소 전력과 최소 토크와 스피드 발진사이에는 미세한 시간적 차이가 있다.
이러한 차이는 최적 에너지 효율 조건들이 모터의 진동의 최대 감소에 부합하지 않게 하며, 그 결과 센서 모드에서의 제어 방법은 효율 또는 진동 조건의 최적화에 택일적으로 맞춰질 수 있다.
또한, 당업자는 부수적이고 구체적인 요구를 만족시키기 위하여, 다양한 수정물 및 변형물을 전술한 방법과 세탁기에 도입할 수 있고, 이 모든 것들은 청구항에 의하여 정의되는 본 발명의 보호 범위에 의하여 보호될 것이다.
1: 동기모터
10: 고정자
11: 권선
12a, 12b: 극 확장
15: 회전자
20: 전자 장치
21: TRIAC 스위치
22: 전기 계통
23: 계통의 전압 신호
24: 스위치의 전압 신호
25: 계통의 동기화 신호
30: 처리 장치
31: 제1입력
32: 제2입력
33: PWM 출력
35: 동기화용 부분
36: 전원 공급부
50: 정렬 임펄스
70: 제어 임계치
θ: 회전자의 회전각
e: 역기전력
i: 고정자 전류
T: 계통 전압

Claims (13)

  1. 정상 상태에서, 처리 장치에 의하여 제어되는 스위치에 의해 전기 계통과 연결된 권선이 제공된 고정자 및 영구 자석 회전자를 포함하는 동기 전기 모터의 제어 방법에 있어서,
    초기 각도(α)에 따른 전기 계통 전압에 위상 커팅(phase cutting)을 적용하기 위해 상기 처리 장치의 PWM 출력에 의해 상기 스위치를 주기적으로 스위치 온하는 단계;
    상기 동기 전기 모터에 의하여 생성된 역기전력과 공급전류의 위상 차이가 기준 동작 조건과 일치하는지를 연속적으로 체크하는 단계;
    상기 동기 전기 모터의 상기 기준 동작 조건에 가까워지기 위해 피드백으로 상기 스위치의 초기 각도(α)를 제어하는 단계를 포함하는, 동기 전기 모터 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동기 전기 모터의 상기 기준 동작 조건은, 상기 동기 전기 모터에 의하여 생성된 역기전력 신호가 상기 권선으로 공급되는 전류 함수의 0전류 상태의 중점에서 부호를 변경하는, 동기 전기 모터 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 동기 전기 모터의 기준 동작 조건과의 차이는, 상기 권선으로 공급되는 전류가 0인 주기에서의 상기 전기 계통 전압과 상기 스위치 전압의 차이-열린 스위치의 양 단자 간의 전기적인 포텐셜의 차이-로서, 상기 역기전력 신호의 그래프에서 획득됨으로 인하여 검증되는, 동기 전기 모터 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동기 전기 모터의 상기 기준 동작 조건은 부하 각도(δ)가 기준값(δopt)을 갖는, 동기 전기 모터 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 동기 전기 모터의 상기 기준 동작 조건은 위치 센서에 의하여 획득된 상기 회전자의 위치 신호 전단과 계통 동기화 신호 전단 사이의 지연을 측정함으로써 검증되는, 동기 전기 모터 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PWM 출력의 제어용 타이머는 상기 전기 계통의 전압 신호로 동기화되는 동기 전기 모터 제어 방법.
  8. 정상 상태에서 동기모터를 제어하기 위한 전자 장치에 있어서,
    PWM 출력이 제공된 처리장치 및 상기 PWM 출력에 의해 제어되는 상기 동기 모터를 전기 계통에 연결 가능하게 하여 전원을 공급하기 위한 스위치를 포함하고,
    상기 처리 장치는 초기 각도(α)에 따른 전기 계통 전압에 위상 커팅(phase cutting)을 적용하는 상기 스위치를 주기적으로 스위치 온하고,
    상기 초기 각도(α)는 상기 동기 모터의 역기전력과 공급전류의 위상이 동일해지는 기준 동작 조건에 가까워지기 위해 피드백으로 제어되도록 구성된 전자 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 처리 장치는 계통 전압 신호 및 스위치 전압 신호를 수신하여, 상기 계통 전압 신호 및 상기 스위치 전압 신호로부터, 상기 동기 모터에 의해 생성된 역기전력을 계산하도록 구성되는, 전자 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 동기 모터의 회전자의 위치 신호를 획득하고 상기 위치 신호를 상기 처리 장치에 전송하도록 구성된 위치 센서를 포함하고,
    상기 처리 장치는 상기 위치 신호로부터 상기 동기 모터의 부하 각도의 대표값을 획득하도록 구성되는, 전자 장치.
  11. 제 8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치는 TRIAC 스위치인, 전자 장치.
  12. 제 8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PWM 출력을 제어하는 타이머의 계통과 동기화 하는 부분을 포함하는, 전자 장치.
  13. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 전자 장치 및 영구 자석들을 사용하는 단상 동기 전기 모터를 포함하는, 모터 조립체.
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