KR102145894B1

KR102145894B1 - Motor driving apparatus and home appliance including the same

Info

Publication number: KR102145894B1
Application number: KR1020180079105A
Authority: KR
Inventors: 김응호; 이요섭
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2020-08-19
Also published as: KR20200005760A

Abstract

본 발명은, 모터 구동장치, 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치는, 직류 전원을 저장하는 dc단 커패시터와, 상기 dc단의 양단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부와, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 의해, 상기 dc단 커패시터로부터의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 상기 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 모터 정렬 구간 동안, 모터 정렬 전류가 상기 모터에 인가되도록 제어하고, 인덕턴스 연산 구간 동안, 상기 모터에 펄스 전압을 인가하며, 상기 인덕턴스 연산 구간 동안의 상기 dc단 전압 검출부에서 검출된 dc단 양단 전압 및 상기 출력 전류 검출부에서 검출된 상기 출력 전류의 전류 변화량에 기초하여, 상기 모터의 인덕턴스를 연산하는 인버터 제어부를 포함한다. 이에 따라, 모터 인덕턴스를 보다 신속하고 정확하게 연산할 수 있다.The present invention relates to a motor drive device, and a home appliance including the same. A motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a dc terminal capacitor for storing DC power, a dc terminal voltage detector for detecting voltage across the dc terminal, and a plurality of switching elements, and by a switching operation, An inverter that converts the DC power from the DC terminal capacitor to AC power and outputs the converted AC power to a motor, an output current detection unit that detects an output current flowing through the motor, and motor alignment during a motor alignment section. A current is controlled to be applied to the motor, a pulse voltage is applied to the motor during an inductance calculation period, and a voltage across the dc terminal detected by the dc terminal voltage detection unit during the inductance calculation period and the output current detection unit And an inverter controller that calculates an inductance of the motor based on the current change amount of the output current. Accordingly, it is possible to calculate the motor inductance more quickly and accurately.

Description

Motor driving apparatus and home appliance including the same

본 발명은, 모터 구동장치 및 이를 홈 어플라이언스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 모터 인덕턴스를 보다 신속하고 정확하게 연산할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것이다.The present invention relates to a motor driving apparatus and a home appliance thereof, and more particularly, to a motor driving apparatus capable of calculating a motor inductance more quickly and accurately, and a home appliance having the same.

홈 어플라이언스(home appliance)는, 사용자 편의를 위해 사용되는 기기이다.A home appliance is a device used for user convenience.

또한, 가정이나 사무실 등의 소정 공간에서 사용되는 공기조화기, 세탁기 냉장고 등 홈 어플라이언스들은 각각 사용자의 조작에 따라 고유한 기능과 동작을 수행한다.In addition, home appliances such as air conditioners, washing machines and refrigerators used in predetermined spaces such as homes and offices each perform unique functions and operations according to user manipulation.

한편, 모터 구동장치는, 회전 운동을 하는 회전자와 코일이 감긴 고정자를 구비하는 모터를 구동하기 위한 장치이며, 특히, 홈 어플라이언스 내의 모터를 구동하기 위해 사용될 수 있다.On the other hand, the motor driving device is a device for driving a motor having a rotor for rotating motion and a stator wound around a coil, and in particular, can be used to drive a motor in a home appliance.

이러한 모터 구동장치를 제어하기 위해서는, 모터 상수, 예를 들어, 모터 저항, 인덕턱스 등의 정보가 필요하다.In order to control such a motor driving device, information such as motor constants, for example, motor resistance and inductance, is required.

이에 따라, 모터의 인덕턴스를 추정하는 방안에 대한 연구가 진행 중이나, 종래 모터의 인덕턴스를 추정하는 방법은, 고정자 a, b, c상의 방향에 상관없이 전원을 인가하므로, 인덕턴스의 자기포화로 인한 오류가 발생할 수 있다는 문제가 있다.Accordingly, research on a method of estimating the inductance of a motor is in progress, but the conventional method of estimating the inductance of a motor applies power regardless of the directions of the stators a, b, and c. There is a problem that can occur.

본 발명의 목적은, 모터의 인덕턴스를 보다 정확하고 신속하게 연산할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a motor driving device capable of calculating the inductance of a motor more accurately and quickly, and a home appliance having the same.

본 발명의 다른 목적은, 모터의 인덕턴스를 정확하게 추정하여, 모터를 안정적으로 구동할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a motor driving device capable of stably driving a motor by accurately estimating the inductance of a motor, and a home appliance having the same.

본 발명의 또 다른 목적은, 하드웨어의 추가나 변경 없이도, 모터의 인덕턴스를 추정할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a motor driving device capable of estimating the inductance of a motor without adding or changing hardware, and a home appliance having the same.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치는, 직류 전원을 저장하는 dc단 커패시터와, 상기 dc단의 양단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부와, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 의해, 상기 dc단 커패시터로부터의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 상기 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 모터 정렬 구간 동안, 모터 정렬 전류가 상기 모터에 인가되도록 제어하고, 인덕턴스 연산 구간 동안, 상기 모터에 펄스 전압을 인가하며, 상기 인덕턴스 연산 구간 동안의 상기 dc단 전압 검출부에서 검출된 dc단 양단 전압 및 상기 출력 전류 검출부에서 검출된 상기 출력 전류의 전류 변화량에 기초하여, 상기 모터의 인덕턴스를 연산하는 인버터 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a dc terminal capacitor for storing DC power, a dc terminal voltage detector for detecting voltage across the dc terminal, and a plurality of switching elements. And an inverter that converts the DC power from the DC terminal capacitor to AC power by a switching operation and outputs the converted AC power to a motor, and an output current detection unit that detects an output current flowing through the motor, During the motor alignment period, a motor alignment current is controlled to be applied to the motor, and during the inductance calculation period, a pulse voltage is applied to the motor, and the voltage across the dc terminal detected by the dc terminal voltage detector during the inductance calculation period, and And an inverter control unit that calculates an inductance of the motor based on the current change amount of the output current detected by the output current detection unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 홈 어플라이언스는 직류 전원을 저장하는 dc단 커패시터와, 상기 dc단의 양단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부와, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 의해, 상기 dc단 커패시터로부터의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 상기 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 모터 정렬 구간 동안, 모터 정렬 전류가 상기 모터에 인가되도록 제어하고, 인덕턴스 연산 구간 동안, 상기 모터에 펄스 전압을 인가하며, 상기 인덕턴스 연산 구간 동안의 상기 dc단 전압 검출부에서 검출된 dc단 양단 전압 및 상기 출력 전류 검출부에서 검출된 상기 출력 전류의 전류 변화량에 기초하여, 상기 모터의 인덕턴스를 연산하는 인버터 제어부를 포함한다.A home appliance according to another embodiment of the present invention for achieving the above object includes a dc terminal capacitor for storing DC power, a dc terminal voltage detector for detecting voltage across the dc terminal, and a plurality of switching elements, An inverter converting the DC power from the DC terminal capacitor into AC power by a switching operation and outputting the converted AC power to a motor, an output current detection unit detecting an output current flowing through the motor, and motor alignment During a period, a motor alignment current is controlled to be applied to the motor, a pulse voltage is applied to the motor during an inductance calculation period, and the voltage across the dc terminal detected by the dc terminal voltage detector during the inductance calculation period and the output And an inverter control unit that calculates the inductance of the motor based on the current change amount of the output current detected by the current detection unit.

본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치는, 모터를 정렬시킨 후, 모터에 펄스 전압을 인가하여, dc단 양단 전압 및 출력 전류의 변화량에 기초하여, 모터의 인덕턴스를 연산하므로, 모터의 인덕턴스를 보다 신속하고 간단하게 연산할 수 있게 된다.In the motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, after aligning the motor, a pulse voltage is applied to the motor, and the inductance of the motor is calculated based on the variation of the voltage across the dc terminal and the output current, so that the inductance of the motor is calculated. It will be possible to calculate more quickly and simply.

또한, 모터 구동장치는, 모터의 인덕턴스를 연산하기 위해, dc단 전압 검출부에서 검출된 dc단 양단 전압 및 출력 전류 검출부에서 검출된 출력 전류의 변화량 정보를 이용하므로, 종래 구성에서, 하드웨어의 추가나 변경 없이도, 모터의 인덕턴스 연산이 가능하다.In addition, since the motor driving device uses information on the amount of change in the voltage across the dc terminal detected by the dc terminal voltage detection unit and the output current detected by the output current detection unit to calculate the inductance of the motor, in the conventional configuration, hardware addition or modification Without it, it is possible to calculate the inductance of the motor.

또한, 모터 구동장치는, 자속분 인덕턴스 연산시, d축을 a상에 정렬시키고, a상에 d축 방향의 반대 방향(-d축 방향)의 펄스 전압을 인가하므로, 인덕터, 영구자속 등의 자기포화 현상이 저감된다. 따라서, 본 발명의 모터 구동장치는, 인덕턴스 값을 보다 정확하게 추정할 수 있게 된다.In addition, when calculating the magnetic flux inductance, the motor driving device aligns the d-axis to the a-phase and applies a pulse voltage in the opposite direction to the d-axis direction (-d-axis direction) to the a. The saturation phenomenon is reduced. Accordingly, the motor driving apparatus of the present invention can more accurately estimate the inductance value.

또한, 모터 구동장치는, 인덕턴스 값에 비하여 무시할 수 있을 정도로 작은 값인, 저항 값을 무시하여, 보다 신속하고 간편하게 모터의 인덕턴스를 추정할 수 있다.In addition, the motor drive device ignores the resistance value, which is a value that is negligibly small compared to the inductance value, so that the inductance of the motor can be estimated more quickly and easily.

또한, 모터 구동장치는, 모터 정렬 구간 내에, 직류 전류를 인가하여, 모터 저항을 연산할 수 있고, 모터 저항 값을 인덕턴스 연산과정에 이용하여, 보다 정확한 인덕턴스 값을 추정할 수도 있다.In addition, the motor driving apparatus may calculate a motor resistance by applying a DC current within the motor alignment section, and may estimate a more accurate inductance value by using the motor resistance value in an inductance calculation process.

또한, 모터 구동장치내의 모터는 PM(Permanent Magnet) 모터일 수 있고, PM 모터는, 회전자 권선대신 영구 자석을 사용하므로, 모터 구동장치가 권선에 전력을 공급할 필요가 없어, 고효율로 동작 가능하며, 운전시간이 길수록 표준 모터에 비해 유지비가 절감된다는 장점이 있다.In addition, the motor in the motor driving device may be a PM (Permanent Magnet) motor, and since the PM motor uses a permanent magnet instead of the rotor winding, the motor driving device does not need to supply power to the winding, so it can be operated with high efficiency. However, the longer the operating time, the lower the maintenance cost compared to the standard motor.

또한, 모터 구동장치는 종래 LCR 미터기 없이도, 모터의 인덕턴스, 저항 값 등을 보다 정확하고, 신속하게 추정할 수 있을뿐더러, 설계면에서 유리하고, 제조비용이 저감되는 효과가 있다.In addition, the motor driving device can more accurately and quickly estimate the inductance and resistance values of the motor without a conventional LCR meter, and is advantageous in design and has an effect of reducing manufacturing cost.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시한다.
도 2는, 도 1의 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도 3은, 도 2의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 4는, 도 1의 모터에 인가되는 출력 전류 파형의 일예를 예시한 도면이다.
도 5는, 도 4의 모터 정렬 구간 및 인덕턴스 연산 구간에 인가되는 출력 전류 파형을 상세히 도시한 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 7은, 도 6의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도 8은, 도 6의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도 9는, 도 6의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도 10은, 도 6의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도 11은, 본 발명의 실시예에 따른 홈 어플라이언스의 일예인 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 12은 도 11의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도 13는 본 발명의 실시예에 따른 홈 어플라인스의 다른 예인 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 14는 도 13의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 홈 어플라인스의 또 다른 예인 냉장고를 도시한 사시도이다.
도 16은 도 15의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.1 illustrates an example of an internal block diagram of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an example of an internal circuit diagram of the motor driving apparatus of FIG. 1.
3 is an internal block diagram of the inverter control unit of FIG. 2.
4 is a diagram illustrating an example of an output current waveform applied to the motor of FIG. 1.
FIG. 5 is a diagram showing in detail an output current waveform applied to a motor alignment section and an inductance calculation section of FIG. 4.
6 is a flow chart showing a method of operating a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram referred to for explanation of the operation method of FIG. 6.
8 is a diagram referred to for explanation of the operation method of FIG. 6.
9 is a diagram referred to for explanation of the operation method of FIG. 6.
10 is a diagram referred to for explanation of the operation method of FIG. 6.
11 is a perspective view showing a laundry treatment device that is an example of a home appliance according to an embodiment of the present invention.
12 is an internal block diagram of the laundry treatment device of FIG. 11.
13 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner that is another example of a home application according to an embodiment of the present invention.
14 is a schematic diagram of the outdoor unit and the indoor unit of FIG. 13.
15 is a perspective view illustrating a refrigerator, which is another example of a home application according to an embodiment of the present invention.
16 is a diagram schematically showing the configuration of the refrigerator of FIG. 15.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "unit" for the constituent elements used in the following description are given in consideration of only the ease of writing in the present specification, and do not impart a particularly important meaning or role by themselves. Therefore, the "module" and "unit" may be used interchangeably with each other.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것들의 존재, 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or additional possibility of additions or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, is not preliminarily excluded.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시하고, 도 2는, 도 1의 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.1 illustrates an example of an internal block diagram of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an example of an internal circuit diagram of the motor driving apparatus of FIG. 1.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(220)는, 모터(230)를 구동하기 위한 것으로서, 인버터(420), 인버터 제어부(430), 메모리(270), 모터(230), 부하(231)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the motor driving apparatus 220 according to an embodiment of the present invention is for driving the motor 230, and includes an inverter 420, an inverter controller 430, a memory 270, a motor ( 230), may include a load 231.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(220)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(L), dc 단 커패시터(C), dc 단 전압 검출부(B), 출력전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.In addition, the motor driving apparatus 220 according to an embodiment of the present invention includes an input current detection unit (A), a reactor (L), a dc terminal capacitor (C), a dc terminal voltage detection unit (B), and an output current detection unit (E). It may further include.

본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(220)는, 센서리스(sensorless) 방식으로 모터(230)를 구동할 수 있다.The motor driving apparatus 220 according to an exemplary embodiment of the present invention may drive the motor 230 in a sensorless manner.

본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(220)는, 모터 정렬 구간(Ta1, Ta2, 이하 구분의 필요가 없는 경우, Ta 라고 함) 동안, 모터 정렬 전류가 모터(230)에 인가되도록 제어하고, 인덕턴스 연산 구간(Tc1, Tc2, 이하 구분의 필요가 없는 경우, Tc 라고 함) 동안, 모터(230)에 펄스 전압을 인가하며, 인덕턴스 연산 구간 동안, 모터(230)에 인가된 펄스 전압에 따라, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류의 전류 변화량에 기초하여, 모터(230)의 인덕턴스를 연산할 수 있다.The motor driving apparatus 220 according to the embodiment of the present invention controls the motor alignment current to be applied to the motor 230 during the motor alignment period (Ta1, Ta2, hereinafter referred to as Ta when there is no need for division), and , During the inductance calculation period (Tc1, Tc2, hereinafter referred to as Tc, when there is no need to separate), a pulse voltage is applied to the motor 230, and during the inductance calculation period, according to the pulse voltage applied to the motor 230 , Based on the current change amount of the output current detected by the output current detector E, the inductance of the motor 230 may be calculated.

한편, 종래 모터 구동장치는, 모터의 인덕턴스를 추정하기 위하여, 고정자 a, b, c상의 방향에 상관없이, 전원을 인가하는 바, 인덕터 또는 영구자석의 자기포화가 급격하게 진행되어, 출력 전류의 전류 변화 기울기가, 정확한 값이 될 수 없다. 따라서, 종래 모터 구동장치는, 인덕턴스 연산에 있어 부정확한 값을 도출하게 되므로 모터를 정확하게 제어할 수 없게 된다는 문제점이 있다.On the other hand, in the conventional motor driving apparatus, in order to estimate the inductance of the motor, power is applied regardless of the directions of the stators a, b, and c. As a result, the magnetic saturation of the inductor or the permanent magnet rapidly proceeds, and the output current The slope of current change cannot be an exact value. Accordingly, the conventional motor driving apparatus has a problem in that it is impossible to accurately control the motor because an inaccurate value is derived in the calculation of inductance.

본 발명은, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 토크분 인덕턴스(Lq) 및 자속분 인덕턴스(Ld)의 종류에 따라, 모터(230)에 인가되는 전원의 방향을 변경하여, 보다 정확한 인덕턴스 값을 추정할 수 있는 방안을 제시한다.The present invention is to solve such a problem, by changing the direction of the power applied to the motor 230 according to the type of the torque component inductance (Lq) and the magnetic flux component inductance (Ld), a more accurate inductance value We present a way to estimate

이하에서는, 도 1 및 도 2의 모터 구동장치(220) 내의 각 구성 유닛들의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of each of the constituent units in the motor driving apparatus 220 of FIGS. 1 and 2 will be described.

리액터(L)는, 상용 교류 전원(405)과 컨버터(410) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행할 수 있다. 또한, 리액터(L)는 컨버터 등의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.The reactor L is disposed between the commercial AC power source 405 and the converter 410 to perform power factor correction or boosting operation. Also, the reactor L may perform a function of limiting harmonic current due to high-speed switching such as a converter.

입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.The input current detection unit A can detect an input current is input from the commercial AC power supply 405. To this end, as the input current detection unit A, a current trnasformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used. The detected input current is is a discrete signal in the form of a pulse and may be input to the inverter controller 430.

컨버터(410)는, 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다.The converter 410 converts the commercial AC power source 405 that has passed through the reactor L into a DC power source and outputs it. In the drawings, the commercial AC power source 405 is shown as a single-phase AC power source, but may be a three-phase AC power source. The internal structure of the converter 410 also varies according to the type of the commercial AC power supply 405.

한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.Meanwhile, the converter 410 may be formed of a diode or the like without a switching element, and thus may perform a rectification operation without a separate switching operation.

예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.For example, in the case of single-phase AC power, four diodes may be used in the form of a bridge, and in the case of three-phase AC power, six diodes may be used in the form of a bridge.

한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 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(410)는 정류부(rectifier)라 명명할 수도 있다.On the other hand, as the converter 410, for example, a half-bridge type converter in which two switching elements and four diodes are connected may be used, and in the case of a three-phase AC power source, six switching elements and six diodes may be used. . In this case, the converter 410 may be referred to as a rectifier.

컨버터(410)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.When the converter 410 includes a switching element, a step-up operation, power factor improvement, and DC power conversion may be performed by a switching operation of the switching element.

dc 단 커패시터(C)는, dc 단 양단에 접속되며, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, dc 단 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.The dc terminal capacitor (C) is connected to both ends of the dc terminal, and smooths the input power and stores it. In the drawing, one device is illustrated as a dc-stage capacitor C, but a plurality of devices are provided to ensure device stability.

한편, 도면에서는, 컨버터(410)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다. 예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 평활 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.Meanwhile, in the drawing, it is illustrated as being connected to the output terminal of the converter 410, but the present invention is not limited thereto, and DC power may be directly input. For example, direct current power from a solar cell may be directly input to the smoothing capacitor C or may be input after DC/DC conversion. In the following, the parts illustrated in the drawings will be mainly described.

한편, dc 단 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.Meanwhile, since DC power is stored at both ends of the DC terminal capacitor C, it may be referred to as a dc terminal or a dc link terminal.

dc 단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 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, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.The dc terminal voltage detector B may detect the dc terminal voltage Vdc, which is both ends of the smoothing capacitor C. To this end, the dc terminal voltage detection unit B may include a resistance element, an amplifier, and the like. The detected dc voltage Vdc may be input to the inverter controller 430 as a discrete signal in the form of a pulse.

인버터(420)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, 모터(230)에 출력할 수 있다.The inverter 420 includes a plurality of inverter switching elements, converts a DC power supply (Vdc) smoothed by an on/off operation of the switching element into a three-phase AC power supply (va, vb, vc) of a predetermined frequency, It can be output to 230.

인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.In the inverter 420, a pair of upper arm switching elements (Sa, Sb, Sc) and lower arm switching elements (S'a, S'b, S'c) connected in series with each other are a pair, and a total of three pairs of upper and lower arm The switching elements are connected to each other in parallel (Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c). Diodes are connected in reverse parallel to each of the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c.

인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 모터(230)에 출력되게 된다.The switching elements in the inverter 420 perform on/off operations of each switching element based on the inverter switching control signal Sic from the inverter controller 430. Accordingly, three-phase AC power having a predetermined frequency is output to the motor 230.

인버터 제어부(430)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력 받을 수 있다.The inverter controller 430 may control a switching operation of the inverter 420 based on a sensorless method. To this end, the inverter control unit 430 may receive an input of the output current io detected by the output current detection unit E.

인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 기초로 생성되어 출력된다. 인버터 제어부(430) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 3을 참조하여 후술한다.The inverter controller 430 outputs an inverter switching control signal Sic to the inverter 420 in order to control the switching operation of the inverter 420. The inverter switching control signal Sic is a pulse width modulation method (PWM) switching control signal, and is generated and output based on the output current io detected by the output current detection unit E. Detailed operation of the output of the inverter switching control signal Sic in the inverter controller 430 will be described later with reference to FIG. 3.

출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(230) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 모터(230)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia,ib,ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.The output current detection unit E detects an output current io flowing between the inverter 420 and the three-phase motor 230. That is, the current flowing through the motor 230 is detected. The output current detection unit E may detect all of the output currents ia, ib, ic of each phase, or may detect the output currents of two phases using three-phase balance.

출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(230) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.The output current detection unit E may be located between the inverter 420 and the motor 230, and to detect the current, a current trnasformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used.

션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(420)와 동기 모터(230) 사이에 위치하거나, 인버터(420)의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)에 일단이 각각 접속되는 것이 가능하다. 한편, 삼상 평형을 이용하여, 2개의 션트 저항이 사용되는 것도 가능하다. 한편, 1개의 션트 저항이 사용되는 경우, 상술한 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에서 해당 션트 저항이 배치되는 것도 가능하다.When a shunt resistor is used, three shunt resistors are located between the inverter 420 and the synchronous motor 230, or three lower arm switching elements (S'a, S'b, S'c) of the inverter 420 ) Can be connected to each end. On the other hand, it is also possible to use two shunt resistors using three-phase equilibrium. Meanwhile, when one shunt resistor is used, a corresponding shunt resistor may be disposed between the capacitor C and the inverter 420 described above.

검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. 이하에서는 검출된 출력전류(io)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로 병행하여 기술할 수도 있다.The detected output current (io) is a discrete signal in the form of a pulse, and can be applied to the inverter control unit 430, and an inverter switching control signal (Sic) is generated based on the detected output current (io). do. Hereinafter, it may be described in parallel that the detected output current io is the three-phase output current ia, ib, ic.

모터(230)는, 삼상 모터일 수 있다. 삼상 모터는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전할 수 있다.The motor 230 may be a three-phase motor. The three-phase motor includes a stator and a rotor, and each phase AC power having a predetermined frequency is applied to the coils of the stator of each phase (a, b, c phase), so that the rotor can rotate.

이러한 모터(230)는, 영구자석(Permanent Magnet) 모터일 수 있다. 또한, 모터(230)는, 회전자 표면에 영구 자석을 배치한 SPM(Surface Permanent Magnet) 또는, 회전자 내부에 영구 자석을 매입한 IPM(Interior Permanent Magnet)일 수 있다. 예를 들어, 모터 구동장치(220)가 저속 고토크 제어가 필요한 경우, 모터(230)는, SPM일 수 있다. 또한, 모터 구동장치(220)가 고속 회전 및 고효율이 필요한 경우, 모터(230)는, IPM일 수 있다.This motor 230 may be a permanent magnet motor. In addition, the motor 230 may be a surface permanent magnet (SPM) in which a permanent magnet is disposed on the surface of the rotor, or an interior permanent magnet (IPM) in which a permanent magnet is embedded in the rotor. For example, when the motor driving device 220 needs low-speed high-torque control, the motor 230 may be an SPM. In addition, when the motor driving device 220 needs high-speed rotation and high efficiency, the motor 230 may be an IPM.

모터(230)는, 영구자석 동기 전동기 또는 영구자석 유도 전동기일 수 있다. 한편, 동기 전동기 또는 유도 전동기 어느 경우나, 모터(230)의 고정자 3상 권선에 3상 전원이 연결되면, 고정자에 의해 회전자계가 발생할 수 있다.The motor 230 may be a permanent magnet synchronous motor or a permanent magnet induction motor. Meanwhile, in either case of a synchronous motor or an induction motor, when a three-phase power is connected to the three-phase winding of the stator of the motor 230, a rotating magnetic field may be generated by the stator.

한편, 도 3에서와 같이, 인버터 제어부(430)는, 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환하고, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환할 수 있다.On the other hand, as shown in Fig. 3, the inverter control unit 430 converts the three-phase output current (ia, ib, ic) into a two-phase current (iα, iβ) of the stationary coordinate system, and converts the two-phase current (iα, iβ) can be converted into a two-phase current (iα, iβ) of the rotating coordinate system.

또한, 회전자계에서, 자속 벡터는 소정 속도로 회전할 수 있고, 인버터 제어부(430)는, d-q축을 회전하는, d-q축으로 변환할 수 있다. 이때, 인버터 제어부(430)는, 자속 벡터의 위치에 d-q축을 정렬할 수 있다.In addition, in the rotating magnetic field, the magnetic flux vector may rotate at a predetermined speed, and the inverter controller 430 may convert the d-q axis into a d-q axis rotating. In this case, the inverter controller 430 may align the d-q axis to the position of the magnetic flux vector.

인버터 제어부(430)는, 회전자를 d축 또는 q축에 정렬할 수 있다. 또한, 인버터 제어부(430)는, 복수의 스위칭 소자를 제어하여, 고정자 a, b, c상 중 어느 하나의 상에 d축 또는 q축을 정렬할 수 있다.The inverter control unit 430 may align the rotor to the d-axis or the q-axis. In addition, the inverter control unit 430 may control a plurality of switching elements to align the d-axis or the q-axis on any one of the stators a, b, and c phases.

메모리(270)는, 모터 구동장치(220) 제어에 필요한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(270)는, 모터(230)에 인가되는 펄스 전압에 따른, 출력 전류의 임계 값에 대한 정보를 저장할 수 있다. 다른 예로 메모리(270)는, 모터 정렬 구간 및 인덕턴스 연산 구간에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또 다른 예로, 메모리(270)는, 인버터 제어부(430)에서 연산된 모터 상수에 대한 정보를 저장할 수 있다.The memory 270 may store various types of information necessary for controlling the motor driving device 220. For example, the memory 270 may store information on a threshold value of an output current according to a pulse voltage applied to the motor 230. As another example, the memory 270 may store information on a motor alignment period and an inductance calculation period. As another example, the memory 270 may store information on a motor constant calculated by the inverter controller 430.

한편, 모터(230)는, 부하(231)를 구동시킬 수 있다. 부하(231)는, 홈 어플라이언스(100)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 부하(231)는, 세탁조(122)일 수 있다. 다른 예로 부하(231)는 압축기 일 수 있다.Meanwhile, the motor 230 may drive the load 231. The load 231 may vary depending on the type of the home appliance 100. For example, the load 231 may be a washing tub 122. As another example, the load 231 may be a compressor.

도 3은, 도 2의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of the inverter control unit of FIG. 2.

도면을 참조하여 설명하면, 인버터 제어부(430)는, 축변환부(310), 속도 연산부(320), 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340), 축변환부(350), 및 스위칭 제어신호 출력부(360)를 포함할 수 있다.When described with reference to the drawings, the inverter control unit 430, the axis conversion unit 310, the speed calculation unit 320, the current command generation unit 330, the voltage command generation unit 340, the axis conversion unit 350, And a switching control signal output unit 360.

축변환부(310)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환한다.The axis conversion unit 310 receives the three-phase output currents ia, ib, ic detected by the output current detection unit E and converts them into two-phase currents iα, iβ of the stationary coordinate system.

한편, 축변환부(310)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다.Meanwhile, the axis conversion unit 310 may convert the two-phase currents iα and iβ of the stationary coordinate system into the two-phase currents id and iq of the rotational coordinate system.

속도 연산부(320)는, 축변환부(310)에서 축변화된 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)에 기초하여, 연산된 위치(

)와 연산된 속도(

)를 출력할 수 있다.The speed calculation unit 320 is based on the two-phase current (iα, iβ) of the stationary coordinate system axis-changed by the axis conversion unit 310, the calculated position (

) And calculated speed (

) Can be printed.

한편, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(

)와 속도 지령치(ω^* _r) 차이에 기초하여, 전류 지령치(i^* _q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(

)와 속도 지령치(ω^* _r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(335)에서 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.On the other hand, the current command generation unit 330, the calculation speed (

) And the speed command value (ω ^* _r ), the current command value (i ^* _q ) is generated. For example, the current command generation unit 330, the calculation speed (

) And the speed command value (ω ^* _r ), the PI controller 335 performs PI control, and a current command value (i ^* _q ) can be generated. In the drawing, the q-axis current command value (i ^* _q ) is illustrated as the current command value, but unlike the drawing, it is also possible to generate the d-axis current command value (i ^* _d ) together. Meanwhile, the value of the d-axis current command value (i ^* _d ) may be set to 0.

한편, 전류 지령 생성부(330)는, 전류 지령치(i*q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다Meanwhile, the current command generation unit 330 may further include a limiter (not shown) that limits the level of the current command value i*q so that it does not exceed the allowable range.

다음, 전압 지령 생성부(340)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(330) 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 제어기(344)에서 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 제어기(348)에서 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.Next, the voltage command generation unit 340, the d-axis and q-axis currents (id, iq), which are axially transformed from the axis conversion unit into a two-phase rotational coordinate system, and the current command value (i*) in the current command generation unit 330, etc. d,i*q), d-axis and q-axis voltage command values (v*d,v*q) are generated. For example, the voltage command generation unit 340 performs PI control in the PI controller 344 based on the difference between the q-axis current (iq) and the q-axis current command value (i*q), and The voltage command value (v*q) can be generated. Also, the voltage command generation unit 340 performs PI control in the PI controller 348 based on the difference between the d-axis current (id) and the d-axis current command value (i*d), and the d-axis voltage command value (v*d) can be created. Meanwhile, the voltage command generation unit 340 may further include a limiter (not shown) that limits the level of the d-axis and q-axis voltage command values (v*d,v*q) to not exceed the allowable range. .

한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v*d,v*q)는, 축변환부(350)에 입력된다.On the other hand, the generated d-axis and q-axis voltage command values (v*d,v*q) are input to the axis conversion unit 350.

축변환부(350)는, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(

)와, d축, q축 전압 지령치(v*d,v*q)를 입력 받아, 축변환을 수행한다.The axis conversion unit 350 is a position calculated by the speed calculation unit 320 (

) And the d-axis and q-axis voltage command values (v*d,v*q) are input and the axis conversion is performed.

먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(

)가 사용될 수 있다.First, the axis conversion unit 350 converts from a two-phase rotation coordinate system to a two-phase stationary coordinate system. At this time, the position calculated by the speed calculating unit 320 (

) Can be used.

그리고, 축변환부(350)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력하게 된다.In addition, the axis conversion unit 350 converts from a two-phase stationary coordinate system to a three-phase stationary coordinate system. Through this conversion, the axis conversion unit 1050 outputs a three-phase output voltage command value (v*a, v*b, v*c).

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.The switching control signal output unit 360 generates a switching control signal Sic for an inverter according to a pulse width modulation (PWM) method based on a three-phase output voltage command value (v*a,v*b,v*c). And print it out.

출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.The output inverter switching control signal Sic may be converted into a gate driving signal by a gate driver (not shown) and may be input to the gate of each switching element in the inverter 420. Accordingly, the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, S'c in the inverter 420 perform a switching operation.

도 4는, 도 1의 모터에 인가되는 출력 전류 파형의 일예를 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of an output current waveform applied to the motor of FIG. 1.

도면을 참조하여 설명하면, 모터 구동장치(220)는, 모터 정지 이후 기동시, 모터를 정렬하는 모터 정렬 구간(Ta), 모터(230)의 인덕턴스를 연산하는 인덕턴스 연산 구간(Tc), 모터의 속도가 상승되는 모터 속도 상승 구간(Tr), 부하에 따라 모터 속도를 가변 운전하는 통상 운전 구간(To)으로 구분되어 구동될 수 있다.Referring to the drawings, the motor driving device 220, when starting after the motor stops, the motor alignment section (Ta) for aligning the motor, the inductance calculation section (Tc) for calculating the inductance of the motor 230, the motor The motor speed increase section (Tr) in which the speed is increased, and a normal operation section (To) in which the motor speed is variablely operated according to the load may be divided and driven.

이 중, 모터 구동장치(220)는, 인덕턴스 연산 구간(Tc)을 이용하여, 모터(230)의 인덕턴스를 연산할 수 있다. 또한, 모터 구동장치(220)는, 모터 정렬 구간(Ta)을 이용하여, 모터(230)의 고정자 저항을 연산할 수 있다.Among them, the motor driving apparatus 220 may calculate the inductance of the motor 230 using the inductance calculation period Tc. In addition, the motor driving device 220 may calculate the stator resistance of the motor 230 by using the motor alignment section Ta.

모터 정렬 구간(Ta)은, 구체적으로, 제1 모터 정렬 구간(Ta1) 및 제2 모터 정렬 구간(Ta2)으로 구분될 수 있다. 또한 각각의 모터 정렬 구간(Ta)은, 제1 직류 전류가 모터(230)에 인가되는, 제1 구간(Ta2a), 제2 직류 전류가 모터(230)에 인가되는, 제2 구간(Ta2b)을 포함할 수 있다.The motor alignment section Ta may be specifically divided into a first motor alignment section Ta1 and a second motor alignment section Ta2. In addition, each motor alignment section Ta is a first section Ta2a in which the first DC current is applied to the motor 230, and a second section Ta2b in which the second DC current is applied to the motor 230. It may include.

한편, 도 5에서는, 제2 모터 정렬 구간(Ta2)만이, 제1 구간(Ta2a) 및 제2 구간(Ta2b)을 포함하는 것으로 도시되나, 실시예에 따라서, 제1 모터 정렬 구간(Ta1)도, 직류 전류가 인가되는, 제1 구간 및 제2 구간을 포함할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 5, only the second motor alignment section Ta2 is shown to include the first section Ta2a and the second section Ta2b. However, according to the embodiment, the first motor alignment section Ta1 is also , DC current is applied, may include a first section and a second section.

한편, 모터 정렬 구간(Ta), 인덕턴스 연산 구간(Tc), 모터 속도 상승 구간(Tr), 통상 운전 구간(To)에서의 출력 전류는, 도 4와 같을 수 있다.Meanwhile, the output current in the motor alignment period Ta, the inductance calculation period Tc, the motor speed increase period Tr, and the normal operation period To may be as shown in FIG. 4.

구체적으로, 제1 모터 정렬 구간(Ta1) 및 제2 모터 정렬 구간(Ta2)의 출력 전류는, 일정한 레벨의 전류일 수 있다. 또한, 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1) 및 제2 인덕턴스 연산 구간(Tc2)의 출력 전류는, 펄스 전압 인가에 따른, 상승 또는 하강하는 전류일 수 있다.Specifically, the output current of the first motor alignment period Ta1 and the second motor alignment period Ta2 may be a current of a constant level. Also, the output currents of the first inductance calculation period Tc1 and the second inductance calculation period Tc2 may be currents that rise or fall according to the application of a pulse voltage.

또한, 모터 속도 상승 구간(Tr) 및 통상 운전 구간(To)의 출력 전류는, 교류 전류일 수 있다.In addition, the output current of the motor speed increase section Tr and the normal operation section To may be an AC current.

도 5는, 도 4의 모터 정렬 구간 및 인덕턴스 연산 구간에 인가되는 출력 전류 파형을 상세히 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating in detail an output current waveform applied to a motor alignment section and an inductance calculation section of FIG. 4.

도면을 참조하여 설명하면, 모터 정지 후, 제1 모터 정렬 구간(Ta1), 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1), 제2 모터 정렬 구간(Ta2) 및 제2 인덕턴스 연산 구간(Tc2) 동안, 모터(230)에서 출력되는 a상 출력 전류(510) 및 b상 출력 전류(530)는, 도 5와 같을 수 있다.Referring to the drawings, after stopping the motor, during the first motor alignment period Ta1, the first inductance calculation period Tc1, the second motor alignment period Ta2, and the second inductance calculation period Tc2, the motor ( The a-phase output current 510 and the b-phase output current 530 output from 230) may be the same as in FIG. 5.

모터 구동장치(220)는, 모터 정지 후, 제1 모터 정렬 구간(Ta1), 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1), 제2 모터 정렬 구간(Ta2) 및 제2 인덕턴스 연산 구간(Tc2)에서 검출된 출력 전류를 기초로, 고정자 저항 및 인덕턴스를 추정할 수 있다.After the motor is stopped, the motor driving device 220 is detected in the first motor alignment period Ta1, the first inductance calculation period Tc1, the second motor alignment period Ta2, and the second inductance calculation period Tc2. Based on the output current, the stator resistance and inductance can be estimated.

구체적으로, 모터 구동장치(220)는, 제1 모터 정렬 구간(Ta1)에서, 회전자의 q축을 a상에 정렬할 수 있다. 이를 위해, 모터 구동장치(220)는, 직류 전류를 모터(230)에 인가할 수 있다. 직류 전류가 모터(230)에 인가됨에 따라, 일정 레벨의 a상 출력 전류(510) 및 b상 출력 전류(530)가 출력 전류 검출부(E)에 의해 검출될 수 있다.Specifically, the motor driving apparatus 220 may align the q-axis of the rotor on a phase a in the first motor alignment section Ta1. To this end, the motor driving device 220 may apply a DC current to the motor 230. As the DC current is applied to the motor 230, the a-phase output current 510 and the b-phase output current 530 of a predetermined level may be detected by the output current detector E.

한편, 모터 구동장치(220)는, 제1 모터 정렬 구간(Ta1)에서, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 a상 출력 전류(510) 또는 b상 출력 전류(530)를 기초로, 고정자 저항을 연산할 수도 있다.On the other hand, the motor driving device 220, based on the a-phase output current 510 or b-phase output current 530 detected by the output current detection unit E in the first motor alignment section (Ta1), stator resistance You can also compute

다음, 모터 구동장치(220)는, 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1)에서, a상에 제1 펄스 전압을 d축 방향으로 인가할 수 있다. 이에 따라, a상 출력 전류(510)가 상승하고, b상 출력 전류(530)가 하강할 수 있다.Next, the motor driving apparatus 220 may apply the first pulse voltage on a phase a in the d-axis direction in the first inductance calculation period Tc1. Accordingly, the a-phase output current 510 may rise and the b-phase output current 530 may fall.

모터 구동장치(220)는, 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1)에서, dc 단 양단 전압 및 a상 출력 전류(510)의 전류 변화량에 기초하여, 모터(230)의 토크분 인덕턴스(Lq)를 연산할 수 있다. 한편, 이하에서는, a상 출력 전류(510)만으로, 모터(230)의 토크분 인덕턴스(Lq)를 추정하는 것을 설명하나, 실시예에 따라, b상 출력 전류(510)만으로, 모터(230)의 토크분 인덕턴스(Lq)를 추정하는 것도 가능하다. 한편, 이하에서 a상 출력 전류(510)는, 출력 전류와 혼용하여 사용될 수 있다.The motor driving device 220 calculates the torque equivalent inductance (Lq) of the motor 230 based on the voltage across the dc terminal and the current change amount of the a-phase output current 510 in the first inductance calculation period Tc1. can do. On the other hand, hereinafter, it will be described estimating the torque equivalent inductance (Lq) of the motor 230 using only the a-phase output current 510, but according to the embodiment, only the b-phase output current 510, the motor 230 It is also possible to estimate the inductance (Lq) for torque. Meanwhile, hereinafter, the a-phase output current 510 may be used interchangeably with the output current.

한편, 모터 구동장치(220)는, 제1 모터 정렬 구간(Ta1)에서 연산된 고정자 저항과, 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1)에서 연산된 dc 단 양단 전압 및 출력 전류를 기초로, 모터의 토크분 인덕턴스(Lq)를 연산하는 것도 가능하다.On the other hand, the motor driving device 220, based on the stator resistance calculated in the first motor alignment period Ta1, the voltage across the dc terminal and the output current calculated in the first inductance calculation period Tc1, the torque of the motor It is also possible to calculate the minute inductance (Lq).

다음, 모터 구동장치(220)는, 제2 모터 정렬 구간(Ta2)에서, 회전자의 d축을 a상에 정렬할 수 있다. 이를 위해, 모터 구동장치(220)는, 직류 전류를 모터(230)에 인가할 수 있다. 직류 전류가 인가됨에 따라, 일정 레벨의 a상 출력 전류(510) 및 b상 출력 전류(530)가 출력 전류 검출부(E)에 의해 검출될 수 있다.Next, the motor driving device 220 may align the d-axis of the rotor to the a-phase in the second motor alignment section Ta2. To this end, the motor driving device 220 may apply a DC current to the motor 230. As the DC current is applied, the a-phase output current 510 and the b-phase output current 530 of a predetermined level may be detected by the output current detector E.

한편, 모터 구동장치(220)는, 제2 모터 정렬 구간(Ta2)에서 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 a상 출력 전류(510) 또는 b상 출력 전류(530)를 기초로 고정자 저항을 연산할 수도 있다.Meanwhile, the motor driving device 220 calculates the stator resistance based on the a-phase output current 510 or the b-phase output current 530 detected by the output current detection unit E in the second motor alignment section Ta2. You may.

다음, 모터 구동장치(220)는, 제2 인덕턴스 연산 구간(Tc2)에서, a상에 제2 펄스 전압을, d축의 반대 방향(-d축 방향)으로 인가하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, a상 전류(510)가 하강하고, b상 전류(530)가 상승할 수 있다.Next, in the second inductance calculation period Tc2, the motor driving apparatus 220 may control to apply the second pulse voltage on a phase in a direction opposite to the d-axis (-d-axis direction). Accordingly, the a-phase current 510 may fall and the b-phase current 530 may rise.

모터 구동장치(220)는, 제2 인덕턴스 연산 구간(Tc2)에서, 제2 펄스 전압 인가에 따른 dc 단 양단 전압 및 출력 전류의 전류 변화량에 기초하여, 모터의 자속분 인덕턴스(Ld)를 연산할 수 있다.In the second inductance calculation period Tc2, the motor driving apparatus 220 calculates the inductance Ld for the magnetic flux of the motor based on the current change amount of the voltage across the dc terminal and the output current according to the application of the second pulse voltage. I can.

한편, 모터 구동장치(220)는, 제2 모터 정렬 구간(Ta2)에서 연산된 고정자 저항과, 제2 인덕턴스 연산 구간(Tc2)에서 연산된 dc 단 양단 전압 및 출력 전류를 기초로, 모터의 자속분 인덕턴스(Ld)를 연산하는 것도 가능하다.On the other hand, the motor driving device 220, based on the stator resistance calculated in the second motor alignment period Ta2, the voltage across the dc terminal and the output current calculated in the second inductance calculation period Tc2, the magnetic flux of the motor It is also possible to calculate the minute inductance (Ld).

모터(230)의 인덕턴스 연산 및 고정자 저항 연산은, 도 6이하에서 보다 상세하게 살펴본다.Inductance calculation and stator resistance calculation of the motor 230 will be described in more detail below in FIG. 6.

도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치의 동작방법을 도시한 순서도이고, 도 7 내지 도 10은, 도 6의 동작방법의 설명에 참조되는 도면이다.6 is a flow chart illustrating a method of operating a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 10 are views referenced for explanation of the operation method of FIG. 6.

도면을 참조하여 설명하면, 먼저, 인버터 제어부(430)는, 모터(230)를 정지시킬 수 있다. 예를 들어, 인버터 제어부(430)는, 인버터(420) 내의 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc,S'a,S'b,S'c) 모두를 오프(off)하여, 모터(230)를 정지시킬 수 있다.When described with reference to the drawings, first, the inverter controller 430 may stop the motor 230. For example, the inverter control unit 430 turns off all of the upper and lower arm switching elements Sa, Sb, Sc, S'a, S'b, S'c in the inverter 420, The motor 230 can be stopped.

다음, 인버터 제어부(430)는, 제1 모터 정렬 구간(Ta1)동안, 자속 벡터의 위치에 q축을 정렬할 수 있다. 이때 q축은, 회전 좌표계를 의미할 수 있다. 인버터 제어부(430)는, 회전자의 q축을 고정자 a상에 정렬할 수 있다(S600).Next, the inverter control unit 430 may align the q-axis to the position of the magnetic flux vector during the first motor alignment period Ta1. In this case, the q-axis may mean a rotation coordinate system. The inverter control unit 430 may align the q-axis of the rotor on the stator a (S600).

구체적으로, 인버터 제어부(430)는, 세 개의 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 중 어느 하나의 스위칭 소자를 턴 온 시키고, 턴 온되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc)와 쌍을 이루지 않는 나머지 두 개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)를 턴 온 시킨 상태에서, 직류 성분의 제1 모터 정렬 전류를 모터(230)에 공급하여, 회전자의 q축을 고정자 a상에 정렬할 수 있다.Specifically, the inverter control unit 430 turns on any one of the three upper-arm switching elements (Sa,Sb,Sc) and makes a pair with the turned-on upper-arm switching elements (Sa,Sb,Sc). With the remaining two lower arm switching elements (S'a, S'b, S'c) turned on, the first motor alignment current of the direct current component is supplied to the motor 230, and the q-axis of the rotor is connected to the stator. You can sort on a.

예를 들어, 인버터 제어부(430)는, a상 전류를 0으로 하고, b상 전류가 c상으로 흐르도록 스위칭 소자를 제어할 수 있다. 또한, 인버터 제어부(430)는, 직류 성분의 제1 모터 정렬 전류가 모터(230)에 인가되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 회전자의 q축이 고정자 a상에 정렬될 수 있다.For example, the inverter controller 430 may control the switching element so that the a-phase current is 0 and the b-phase current flows to the c-phase. In addition, the inverter controller 430 may control the first motor alignment current of a DC component to be applied to the motor 230. Accordingly, the q-axis of the rotor can be aligned on the stator a.

이를 위해, 인버터 제어부(430) 내의 전류 지령 생성부(330)는, 회전자 정렬을 위한 동기좌표계 기반의 제1 모터 정렬 전류 지령치를 생성할 수 있고, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 제1 모터 정렬 전류 지령치에 기초하여, 스위칭 제어 신호를 인버터(420)에 출력할 수 있다.To this end, the current command generation unit 330 in the inverter control unit 430 may generate a first motor alignment current command value based on a synchronous coordinate system for rotor alignment, and the switching control signal output unit 360 1 A switching control signal may be output to the inverter 420 based on the motor alignment current command value.

한편, 회전자의 q축을 고정자 a상에 정렬시키기 위한, 전압 벡터는, 도 7(b)의 V2(1,1,0) 및 V3(0,1,0)와 같을 수 있다. 또한, 이때, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류는, 도 7(a)와 같을 수 있다.Meanwhile, voltage vectors for aligning the q-axis of the rotor on the stator a may be the same as V2(1,1,0) and V3(0,1,0) of FIG. 7(b). In addition, at this time, the output current detected by the output current detection unit E may be as shown in FIG. 7A.

한편, 인버터 제어부(430)는, 제1 모터 정렬 구간(Ta1)에서, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류를 기초로, 고정자 저항을 연산할 수도 있다.Meanwhile, the inverter control unit 430 may calculate the stator resistance based on the output current detected by the output current detection unit E in the first motor alignment period Ta1.

다음, 인버터 제어부(430)는, 제1 모터 정렬 구간(Ta1) 이후, 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1)동안, a상에 제1 펄스 전압을 d축 방향으로 인가하도록 제어할 수 있다(S610).Next, after the first motor alignment period Ta1, the inverter controller 430 may control to apply the first pulse voltage to the phase a in the d-axis direction during the first inductance calculation period Tc1 (S610). .

이때, 제1 펄스 전압은, 정지좌표계 기반의 펄스 전압일 수 있다. 또한, d축 방향은, a상 방향과 동일한 의미일 수 있다. 또한, d축 방향은, a상 권선에 의해 발생하는 자속의 방향을 의미할 수 있다.In this case, the first pulse voltage may be a pulse voltage based on a stationary coordinate system. In addition, the d-axis direction may have the same meaning as the a-phase direction. In addition, the d-axis direction may mean the direction of magnetic flux generated by the a-phase winding.

구체적으로, 인버터 제어부(430)는, 인버터(420) 내의 삼상의 스위칭 소자 중, a상의 상암 스위칭 소자(Sa), b상의 하암 스위칭 소자(Sb’) 및 c상의 스위칭 소자(Sc’)가 턴 온되도록 제어할 수 있다.Specifically, the inverter control unit 430, among the three-phase switching elements in the inverter 420, the a-phase upper-arm switching element (Sa), the b-phase lower-arm switching element (Sb'), and the c-phase switching element (Sc') are turned. It can be controlled to be on.

또한, 인버터 제어부(430)는, 인버터(420) 내의 삼상의 스위칭 소자 중, a상의 상암 스위칭 소자(Sa), b상의 하암 스위칭 소자(Sb’) 및 c상의 하암 스위칭 소자(Sc’)를 턴 온시킨 상태에서, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류(io)가 소정 레벨에 도달할 때까지, 풀 듀티(full duty)로 제1 펄스 전압을 인가할 수 있다.In addition, the inverter control unit 430, among the three-phase switching elements in the inverter 420, turns the a-phase upper-arm switching element (Sa), the b-phase lower-arm switching element (Sb'), and the c-phase lower-arm switching element (Sc'). In the turned-on state, the first pulse voltage can be applied at full duty until the output current io detected by the output current detector E reaches a predetermined level.

이를 위해, 인버터 제어부(430) 내의 전압 지령 생성부(340)는, 정지좌표계 기반의 제1 펄스 전압 지령치를 생성할 수 있고, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 제1 펄스 전압 지령치에 기초하여, 풀 듀티의 스위칭 제어 신호를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 이에 따라, 제1 펄스 전압이 모터(230)에 인가될 수 있다.To this end, the voltage command generation unit 340 in the inverter control unit 430 may generate a first pulse voltage command value based on the stop coordinate system, and the switching control signal output unit 360 is based on the first pulse voltage command value. Thus, a full duty switching control signal may be output to the inverter 420. Accordingly, the first pulse voltage may be applied to the motor 230.

한편, 소정 레벨은, 인버터(420)의 정격 전류 등을 고려하여 설정될 수 있다. 즉, 모터(230)에 풀 듀티(full duty)의 펄스 전압이, 제한 없이 인가되는 경우, 출력 전류가 인버터(420)의 정격 전류 이상으로 상승하여, 부품 소손 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 소정 레벨은, 인버터(420)의 종류에 따라 적절하게 설정되어 메모리(270)에 미리 저장될 수 있다.Meanwhile, the predetermined level may be set in consideration of the rated current of the inverter 420 and the like. That is, when a full duty pulse voltage is applied to the motor 230 without limitation, the output current rises above the rated current of the inverter 420, and a problem such as component burnout may occur. The level may be appropriately set according to the type of the inverter 420 and stored in the memory 270 in advance.

한편, 회전자의 q축을 a상에 정렬한 상태에서, a상에 제1 펄스 전압을 인가하기 위한, 전압 벡터는, 도 8(c)과 같을 수 있다. 또한, 이때, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류는, 도 8(a)와 같을 수 있다. 또한, 이때, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 출력 전압은, 도 8(b)와 같을 수 있다.Meanwhile, in a state in which the q-axis of the rotor is aligned with the phase a, a voltage vector for applying the first pulse voltage to the phase a may be as shown in FIG. 8(c). In addition, at this time, the output current detected by the output current detection unit E may be the same as that of FIG. 8(a). In addition, at this time, the output voltage detected by the dc terminal voltage detection unit B may be the same as that of FIG. 8(b).

도 8에서는, Tc1a 구간에서, 제1 펄스 전압이 인가되는 것을 도시한다. 도 8(a)에서, 제1 펄스 전압이 인가됨에 따라, a상 출력 전류(510)가 증가하고, b상 출력 전류(530)가 감소됨을 알 수 있다. 또한, 도 8(b)에서, 제1 펄스 전압이 인가됨에 따라, 일정 전압이 dc단 양단에 출력되는 것을 알 수 있다.In FIG. 8, it is shown that the first pulse voltage is applied in the period Tc1a. In FIG. 8A, it can be seen that as the first pulse voltage is applied, the a-phase output current 510 increases and the b-phase output current 530 decreases. In addition, in FIG. 8(b), it can be seen that as the first pulse voltage is applied, a constant voltage is output to both ends of the dc terminal.

다음, 인버터 제어부(430)는, 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1)에서의 dc단 양단 전압 및 출력 전류의 전류 변화량에 기초하여, 모터(230)의 토크분 인덕턴스(Lq)를 연산할 수 있다(S630). 한편, 이하에서는, 출력 전류가 a상 출력 전류(510)인 것을 기초로 설명하나, 상술한 바와 같이, b상 출력 전류의 전류 변화량을 기초로, 모터(230)의 인덕턴스를 연산하는 것도 가능하다.Next, the inverter control unit 430 may calculate the torque equivalent inductance Lq of the motor 230 based on the current change amount of the voltage across the dc terminal and the output current in the first inductance calculation period Tc1 ( S630). On the other hand, hereinafter, the description will be made on the basis that the output current is the a-phase output current 510, but as described above, it is also possible to calculate the inductance of the motor 230 based on the current change amount of the b-phase output current. .

구체적으로, 영구자석 동기 전동기의 d-q축 전압 방정식은 다음의 수학식 1과 같다.Specifically, the d-q-axis voltage equation of the permanent magnet synchronous motor is shown in Equation 1 below.

수학식 1에서, vd는 d축 전압, vq는 q축 전압, rs는 모터의 고정자 저항, id는 d축 전류, iq는 q축 전류, w는 모터(230)의 속도, Ld는 자속분 인덕턴스, Lq는 토크분 인덕턴스, Φ_m은 자속을 나타낸다.In Equation 1, vd is the d-axis voltage, vq is the q-axis voltage, rs is the stator resistance of the motor, id is the d-axis current, iq is the q-axis current, w is the speed of the motor 230, and Ld is the magnetic flux inductance. , Lq is the torque minute inductance, Φ _m is the magnetic flux.

한편, 모터가 정지된 상태(w=0)이므로, 수학식 1은, 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.Meanwhile, since the motor is in a stopped state (w=0), Equation 1 can be expressed as Equation 2 below.

또한, 수학식 2는, dc단 양단 전압(Vdc)과의 관계에서, 다음의 수학식 3을 만족한다. 수학식 3에서, 3/2는 선간 전원과 상전원 사이의 관계 및 dq축과 a,b,c축 사이의 관계를 고려한 상수일 수 있다.In addition, Equation 2 satisfies the following Equation 3 in relation to the voltage at both ends of the dc terminal (Vdc). In Equation 3, 3/2 may be a constant in consideration of a relationship between line-to-line power and phase power and a relationship between dq-axis and a, b, and c-axis.

또한, 수학식 3을 인덕턴스에 대해 정리하면 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.In addition, if Equation 3 is summarized for inductance, it can be expressed as Equation 4.

수학식 4에서 인덕턴스(L)는, 유효 인덕턴스를 의미할 수 있다. 또한, 인덕턴스(L)는, 토크분 인덕턴스(Lq) 또는 자속분 인덕턴스(Ld)일 수 있다.In Equation 4, inductance (L) may mean an effective inductance. In addition, the inductance (L) may be a torque component inductance (Lq) or a magnetic flux component inductance (Ld).

한편, 제1 모터 정렬 구간(Ta1)에서, 회전자의 q축이 정렬되므로, 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1)에서 추정된 인덕턴스(L)는, 토크분 인덕턴스(Lq)일 수 있다.Meanwhile, in the first motor alignment period Ta1, since the q-axis of the rotor is aligned, the inductance L estimated in the first inductance calculation period Tc1 may be an inductance Lq for torque.

즉, 인버터 제어부(430)는, 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1)에서, 수학식 4와 같이, 고정자 저항(rs), dc 단 양단 전압(Vdc) 및 출력 전류(i_a)를 기초로, 모터(230)의 토크분 인덕턴스(Lq)를 연산할 수 있다.That is, the inverter control unit 430, as shown in Equation 4, in the first inductance calculation period (Tc1), based on the stator resistance (rs), the voltage across the dc end (Vdc) and the output current (i _a ), the motor Inductance (Lq) for torque of 230 can be calculated.

한편, 모터 구동장치(220)에서, 고정자 저항(rs)은, 출력 전류에 비해 무시할 수 있을 정도로 작은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 공기조화기내의 압축기 모터의 경우, 고정자 저항(rs)은, 0.5 옴 정도로 매우 작을 수 있다.Meanwhile, in the motor driving apparatus 220, the stator resistance rs may have a value that is negligibly small compared to the output current. For example, in the case of a compressor motor in an air conditioner, the stator resistance rs may be very small, such as 0.5 ohms.

따라서, 수학식 4는, 다음의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.Therefore, Equation 4 can be expressed as Equation 5 below.

즉, 인버터 제어부(430)는, 제1 인덕턴스 연산 구간(Tc1)에서, 수학식 5와 같이, dc 단 양단 전압(Vdc) 및 출력 전류(i_a)를 기초로, 모터(230)의 토크분 인덕턴스(Lq)를 연산할 수 있다.That is, the inverter control unit 430, as shown in Equation 5, in the first inductance calculation period Tc1, based on the voltage Vdc across the dc end and the output current i _a , the torque of the motor 230 Inductance (Lq) can be calculated.

다음, 인버터 제어부(430)는, 제2 모터 정렬 구간(Ta2)동안, 자속 벡터의 위치를 d축에 정렬할 수 있다. 이때, d축은, 회전 좌표계를 의미할 수 있다. 인버터 제어부(430)는, 회전자의 d축을 고정자 a상에 정렬할 수 있다(S650).Next, the inverter control unit 430 may align the position of the magnetic flux vector on the d-axis during the second motor alignment period Ta2. In this case, the d-axis may mean a rotational coordinate system. The inverter control unit 430 may align the d-axis of the rotor on the stator a (S650).

구체적으로, 인버터 제어부(430)는, 세 개의 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 중 어느 하나의 스위칭 소자를 턴 온 시키고, 턴 온되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc)와 쌍을 이루지 않는 나머지 두 개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)를 턴 온 시킨 상태에서, 직류 성분의 제2 모터 정렬 전류를 모터(230)에 공급하여, 회전자의 d축을 고정자 a상에 정렬할 수 있다.Specifically, the inverter control unit 430 turns on any one of the three upper-arm switching elements (Sa,Sb,Sc) and makes a pair with the turned-on upper-arm switching elements (Sa,Sb,Sc). With the remaining two lower arm switching elements (S'a, S'b, S'c) turned on, the second motor alignment current of the direct current component is supplied to the motor 230, and the d-axis of the rotor is connected to the stator. You can sort on a.

회전자의 d축을 고정자 a상에 정렬시키기 위한, 전압 벡터는, 도 9(b)의 V1(1,0,0)과 같을 수 있다.The voltage vector for aligning the d-axis of the rotor on the stator a may be equal to V1(1,0,0) in FIG. 9(b).

한편, 제2 모터 정렬 구간(Ta2)은, 제1 직류 전류가 모터(230)에 인가되는 제1 구간(Ta2a)과, 제2 직류 전류가 모터(230)에 인가되는 제2 구간(Ta2b)을 포함할 수 있다. 이때, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류는, 도 9(a)와 같을 수 있다.Meanwhile, the second motor alignment section Ta2 includes a first section Ta2a in which a first DC current is applied to the motor 230 and a second section Ta2b in which a second DC current is applied to the motor 230. It may include. In this case, the output current detected by the output current detection unit E may be the same as that of FIG. 9A.

이를 위해, 인버터 제어부(430) 내의 전류 지령 생성부(330)는, 제1 구간(Ta2a)에서, 회전자 정렬을 위한, 동기좌표계 기반의 제2 모터 정렬 전류 지령치를 생성하여, 스위칭 제어 신호 출력부(360)에 출력하고, 제2 구간(Ta2b)에서, 동기좌표계 기반의 제3 모터 정렬 전류 지령치를 생성하여, 스위칭 제어 신호 출력부(360)에 출력할 수 있다.To this end, the current command generation unit 330 in the inverter control unit 430 generates a second motor alignment current command value based on a synchronous coordinate system for rotor alignment in the first section Ta2a, and outputs a switching control signal. It is output to the unit 360, and in the second period Ta2b, a third motor alignment current command value based on the synchronous coordinate system may be generated and output to the switching control signal output unit 360.

또한, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 제1 구간(Ta2a)에서, 제2 모터 정렬 전류 지령치에 기초하여, 스위칭 제어 신호를 인버터(420)에 출력하고, 제2 구간(Ta2b)에서, 제3 모터 정렬 전류 지령치에 기초하여, 스위칭 제어 신호를 인버터(420)에 출력할 수 있다.In addition, the switching control signal output unit 360 outputs a switching control signal to the inverter 420 based on the second motor alignment current command value in the first section Ta2a, and in the second section Ta2b, A switching control signal may be output to the inverter 420 based on the third motor alignment current command value.

인버터 제어부(430)는, 제2 모터 정렬 구간(Ta2)에서, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류를 기초로 모터(230)의 고정자 저항을 연산할 수 있다.The inverter controller 430 may calculate the stator resistance of the motor 230 based on the output current detected by the output current detection unit E in the second motor alignment period Ta2.

보다 상세하게는, 제1 구간(Ta2a)에서, 제1 직류 전류(i1)에 대응하여 dc단 전압 검출부(B)에서 제1 검출 전압(Vdc1)이 검출되고, 출력 전류 검출부(E)에서, 제1 검출 전류(idc1)가 검출될 수 있다. 또한, 제2 구간(Ta2b)에서, 제2 직류 전류(i2)에 대응하여, dc단 전압 검출부(B)에서 제2 검출 전압(Vdc2)이 검출되고, 출력 전류 검출부(E)에서, 제2 검출 전류(idc2)가 검출될 수 있다.More specifically, in the first section Ta2a, the first detection voltage Vdc1 is detected in the dc terminal voltage detector B in response to the first DC current i1, and in the output current detector E, The first detection current idc1 may be detected. In addition, in the second period Ta2b, in response to the second direct current i2, the second detection voltage Vdc2 is detected by the dc terminal voltage detection unit B, and the second detection voltage Vdc2 is detected by the output current detection unit E. The detection current idc2 may be detected.

인버터 제어부(430)는, 제1 검출 전압(Vdc1), 제2 검출 전압(Vdc2), 제1 검출 전류(idc1) 및 제2 검출 전류(idc2)를 다음의 수학식 6에 대입하여, 고정자 저항(rs)을 연산할 수 있다.The inverter controller 430 substitutes the first detection voltage Vdc1, the second detection voltage Vdc2, the first detection current idc1, and the second detection current idc2 into Equation 6 below, and the stator resistance (rs) can be calculated.

즉, 인버터 제어부(430)는, 레벨이 상이한 2개의 직류 전류를 인가하고, 전압 및 전류의 변화분으로부터, 고정자 저항(rs)을 연산할 수 있다. 이 경우, 스위칭 소자 등의 전압 강하, 데드 타임 효과 등의 영향을 감소할 수 있다.That is, the inverter control unit 430 may apply two DC currents having different levels, and calculate the stator resistance rs from changes in voltage and current. In this case, it is possible to reduce influences such as voltage drop and dead time effect of the switching element.

다음, 인버터 제어부(430)는, 제2 모터 정렬 구간(Ta2) 이후, 제2 인덕턴스 연산 구간(Tc2)동안, a상에 제2 펄스 전압을 -d축 방향으로 인가하도록 제어할 수 있다(S670).Next, after the second motor alignment period Ta2, the inverter control unit 430 may control to apply the second pulse voltage to the phase a in the -d axis direction during the second inductance calculation period Tc2 (S670). ).

제2 펄스 전압은, 정지좌표계 기반의 펄스 전압일 수 있다. 또한, -d축 방향은, d축 방향과 반대 방향을 의미하는 것일 수 있다. 또한, -d축 방향은, a상 방향과 반대 방향을 의미하는 것일 수 있다. 또한, -d축 방향은, a상 권선에 의해 발생하는 자속의 반대 방향을 의미하는 것일 수 있다.The second pulse voltage may be a pulse voltage based on a stationary coordinate system. In addition, the -d-axis direction may mean a direction opposite to the d-axis direction. In addition, the -d-axis direction may mean a direction opposite to the a-phase direction. In addition, the -d-axis direction may mean a direction opposite to the magnetic flux generated by the a-phase winding.

구체적으로, 인버터 제어부(430)는, 인버터(420) 내의 삼상의 스위칭 소자 중 적어도 어느 하나의 스위칭 소자를 턴 온시키고, 턴 온되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc)와 쌍을 이루지 않는 나머지 두 개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)를 턴 온 시킬 수 있다.Specifically, the inverter control unit 430 turns on at least one of the three-phase switching elements in the inverter 420, and the rest that is not paired with the turned-on phase-arm switching elements (Sa,Sb,Sc) The two lower arm switching elements S'a, S'b, S'c can be turned on.

또한, 인버터 제어부(430)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류(io)가 소정 레벨에 도달할 때까지, 풀 듀티(full duty)로 제2 펄스 전압을 인가할 수 있다.Further, the inverter controller 430 may apply the second pulse voltage at full duty until the output current io detected by the output current detection unit E reaches a predetermined level.

이를 위해, 인버터 제어부(430) 내의 전압 지령 생성부(340)는, 정지좌표계 기반의 제2 펄스 전압 지령치를 생성할 수 있고, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 제2 펄스 전압 지령치에 기초하여, 풀 듀티의 스위칭 제어 신호를 인버터(420)에 출력할 수 있다. 이에 따라, 제2 펄스 전압이 모터(230)에 인가될 수 있다.To this end, the voltage command generation unit 340 in the inverter control unit 430 may generate a second pulse voltage command value based on the stop coordinate system, and the switching control signal output unit 360 is based on the second pulse voltage command value. Thus, a full duty switching control signal may be output to the inverter 420. Accordingly, the second pulse voltage may be applied to the motor 230.

한편, 회전자의 d축이 a상에 정렬된 상태에서, -d축에 펄스 전압을 인가하는 경우, 자기 포화가 발생하지 않아, 보다 정확한 인덕턴스 연산이 가능하게 된다.On the other hand, when a pulse voltage is applied to the -d axis while the d-axis of the rotor is aligned on the a-phase, magnetic saturation does not occur, and more accurate inductance calculation is possible.

한편, 회전자의 d축을 a상에 정렬한 상태에서, a상에 제1 펄스 전압을 인가하기 위한, 전압 벡터는, 도 10(c)과 같을 수 있다. 또한, 이때, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류는, 도 10(a)와 같을 수 있다. 또한, 이때, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 출력 전압은, 도 10(b)와 같을 수 있다.Meanwhile, in a state in which the d-axis of the rotor is aligned with the phase a, a voltage vector for applying the first pulse voltage to the phase a may be as shown in FIG. 10C. In addition, at this time, the output current detected by the output current detection unit E may be the same as that of FIG. 10(a). In addition, at this time, the output voltage detected by the dc terminal voltage detector (B) may be as shown in FIG. 10(b).

도 10에서는, Tc2a 구간에서, 제2 펄스 전압이 인가되는 것을 도시한다. 도 10(a)에서, 제2 펄스 전압이 인가됨에 따라, a상 출력 전류(510)가 감소하고, b상 출력 전류(530)가 증가됨을 알 수 있다. 또한, 도 10(b)에서, 제2 펄스 전압이 인가됨에 따라, 일정 전압이 dc단 양단에 출력되는 것을 알 수 있다.10 shows that the second pulse voltage is applied in the period Tc2a. In FIG. 10A, it can be seen that as the second pulse voltage is applied, the a-phase output current 510 decreases and the b-phase output current 530 increases. In addition, in FIG. 10(b), it can be seen that as the second pulse voltage is applied, a constant voltage is output to both ends of the dc terminal.

다음, 인버터 제어부(430)는, 제2 인덕턴스 연산 구간(Tc2)에서의 dc단 양단 전압 및 출력 전류의 변화량에 기초하여, 모터(230)의 자속분 인덕턴스(Ld)를 연산할 수 있다(S690).Next, the inverter control unit 430 may calculate the magnetic flux inductance Ld of the motor 230 based on the amount of change in the voltage and output current across the dc terminal in the second inductance calculation period Tc2 (S690). ).

보다 상세하게는, 인버터 제어부(430)는, 수학식 4 또는 수학식 5에 의해 인덕터스를 연산할 수 있다. 제2 모터 정렬 구간(Ta2)에서, 회전자의 d축이 정렬되므로, 제2 인덕턴스 연산 구간(Tc2)에서 인버터 제어부(430)가 수학식 4 또는 수학식 5에 의해 추정한 인덕턴스(L)는 자속분 인덕턴스(Ld)일 수 있다.In more detail, the inverter control unit 430 may calculate the inductance by Equation 4 or Equation 5. Since the d-axis of the rotor is aligned in the second motor alignment period Ta2, the inductance L estimated by Equation 4 or 5 in the second inductance calculation period Tc2 is It may be magnetic flux inductance (Ld).

인버터 제어부(430)는, 수학식 4와 같이, 고정자 저항(rs), dc단 양단 전압(Vdc) 및 울력 전류(ia)를 기초로, 모터(230)의 자속분 인덕턴스(Ld)를 연산할 수 있다.As shown in Equation 4, the inverter control unit 430 calculates the magnetic flux inductance (Ld) of the motor 230 based on the stator resistance (rs), the voltage across the dc terminal (Vdc), and the energetic current (ia). I can.

또한, 인버터 제어부(430)는, 수학식 5와 같이, dc단 양단 전압(Vdc) 및 출력 전류(ia)를 기초로, 모터(230)의 자속분 인덕턴스(Ld)를 연산할 수 있다.In addition, the inverter controller 430 may calculate the magnetic flux inductance Ld of the motor 230 based on the voltage Vdc across the dc terminal and the output current ia, as shown in Equation 5.

한편, 인버터 제어부(430)는, 모터(230)의 자속분 인덕턴스(Ld) 연산후, 모터 속도 상승 구간(Tr)에서, 모터(230)의 속도를 상승시킬 수 있다. 인버터 제어부(430)는, 모터 속도 상승 구간(Tr)에서, 출력 전류의 피드백 없이 속도 지령치에 대응하여, 모터(230)의 속도를 상승시킬 수 있다.Meanwhile, the inverter control unit 430 may increase the speed of the motor 230 in the motor speed increase section Tr after calculating the magnetic flux inductance Ld of the motor 230. The inverter controller 430 may increase the speed of the motor 230 in response to the speed command value without feedback of the output current in the motor speed increase section Tr.

또한, 인버터 제어부(430)는, 모터 속도 상승 구간(Tr) 이후, 통상 운전 구간(To)에서, 모터(230)가 통상적으로 동작하도록 제어할 수 있다. 인버터 제어부(430)는, 통상 운전 구간(To)에서, 도 3에서 설명한, 센서리스 방식에 의한 제어를 수행할 수 있다.In addition, the inverter control unit 430 may control the motor 230 to operate normally in the normal operation period To after the motor speed increase period Tr. The inverter controller 430 may perform control according to the sensorless method described in FIG. 3 in the normal driving section To.

도 11은, 본 발명의 실시예에 따른 홈 어플라이언스의 일예인 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.11 is a perspective view showing a laundry treatment device that is an example of a home appliance according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기(100a)는, 포가 전면 방향으로 세탁조 내로 삽입되는 프론트 로드(front load) 방식의 세탁물 처리기기이다. 이러한 프론트 방식의 세탁물 처리기기는, 포가 삽입되어 세탁, 헹굼 탈수 등을 수행하는 세탁기 또는 습포가 삽입되어 건조를 수행하는 건조기 등을 포함하는 개념으로서, 이하에서는 세탁기를 중심으로 기술한다.Referring to the drawings, the laundry treatment device 100a according to an embodiment of the present invention is a front load type laundry treatment device in which a carriage is inserted into a washing tub in a front direction. The front-type laundry treatment device is a concept including a washing machine in which a cloth is inserted to perform washing, rinsing and dehydration, or a dryer in which a wet cloth is inserted to perform drying, and the like.

도 11의 세탁물 처리기기(100a)는, 세탁조식 세탁물 처리기기로서, 세탁물 처리기기(100a)의 외관을 형성하는 캐비닛(110)과, 캐비닛(110) 내부에 배치되며 캐비닛(110)에 의해 지지되는 터브(120)와, 터브(120) 내부에 배치되며 포가 세탁되는 세탁조(122)와, 세탁조(122)를 구동시키는 모터(130)와, 캐비닛 본체(111) 외측에 배치되며 캐비닛(110) 내부로 세탁수를 공급하는 세탁수 공급장치(미도시)와, 터브(120) 하측에 형성되어 세탁수를 외부로 배출하는 배수장치(미도시)를 포함한다.The laundry treatment device 100a of FIG. 11 is a laundry bath type laundry treatment device, and is disposed inside the cabinet 110 and the cabinet 110 forming the exterior of the laundry treatment device 100a and supported by the cabinet 110 The tub 120 is disposed inside the tub 120 and the washing tub 122 in which the cloth is washed, the motor 130 driving the washing tub 122, and the cabinet body 111 are disposed outside the cabinet 110 A washing water supply device (not shown) for supplying washing water to the inside, and a drainage device (not shown) formed under the tub 120 to discharge washing water to the outside.

세탁조(122)에는 세탁수가 통과되도록 복수개의 통공(122A)이 형성되며, 세탁조(122)의 회전시 세탁물이 일정 높이로 들어 올려진 후, 중력에 의해 낙하되도록 세탁조(122)의 내 측면에 리프터(124)가 배치될 수 있다.A plurality of through holes 122A are formed in the washing tub 122 to pass the washing water, and the laundry is lifted to a certain height when the washing tub 122 is rotated, and then a lifter on the inner side of the washing tub 122 so as to fall by gravity. 124 can be deployed.

캐비닛(110)은, 캐비닛 본체(111)와, 캐비닛 본체(111)의 전면에 배치되어 결합하는 캐비닛 커버(112)와, 캐비닛 커버(112) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 컨트롤패널(115)과, 컨트롤패널(115) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 탑플레이트(116)를 포함한다.The cabinet 110 includes a cabinet body 111, a cabinet cover 112 disposed on and coupled to the front of the cabinet body 111, and a control disposed above the cabinet cover 112 and coupled to the cabinet body 111 It includes a panel 115 and a top plate 116 disposed above the control panel 115 and coupled to the cabinet body 111.

캐비닛 커버(112)는 포의 출입이 가능하도록 형성되는 포 출입홀(114)과, 포 출입홀(114)의 개폐가 가능하도록 좌우로 회동 가능하게 배치되는 도어(113)를 포함한다.The cabinet cover 112 includes a fabric entry hole 114 formed to allow the fabric to enter and exit, and a door 113 disposed to be rotatable left and right to allow the opening and closing of the fabric entry hole 114.

컨트롤패널(115)은 세탁물 처리기기(100a)의 운전상태를 조작하는 조작키(117)들과, 조작키(117)들의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(100a)의 운전상태를 표시하는 디스플레이장치(118)를 포함한다.The control panel 115 is disposed on one side of the operation keys 117 and operation keys 117 for manipulating the operation state of the laundry treatment machine 100a, and a display device that displays the operation state of the laundry treatment machine 100a. Includes 118.

컨트롤패널(115) 내의 조작키(117)들 및 디스플레이 장치(118)는 제어부(미도시)에 전기적으로 연결되며, 제어부(미도시)는 세탁물 처리기기(100a)의 각 구성요소등을 전기적으로 제어한다.The operation keys 117 and the display device 118 in the control panel 115 are electrically connected to a control unit (not shown), and the control unit (not shown) electrically controls each component of the laundry treatment device 100a. Control.

도 12은 도 11의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.12 is an internal block diagram of the laundry treatment device of FIG. 11.

도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100a)는, 제어부(210)의 제어 동작에 의해, 구동부(220)가 제어되며, 구동부(220)는 모터(230)를 구동하게 된다. 이에 따라, 세탁조(122)에 모터(230)에 의해 회전하게 된다.Referring to the drawings, the laundry treatment device 100a is controlled by the driving unit 220 by the control operation of the control unit 210, and the driving unit 220 drives the motor 230. Accordingly, the washing tub 122 is rotated by the motor 230.

제어부(210)는, 조작키(117)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 한다. 이에 따라, 세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다.The control unit 210 operates by receiving an operation signal from the operation key 117. Accordingly, washing, rinsing, and spin-drying processes may be performed.

또한, 제어부(210)는, 디스플레이(118)를 제어하여, 세탁 코스, 세탁 시간, 탈수 시간, 헹굼 시간 등, 또는 현재 동작 상태 등을 표시하도록 제어할 수 있다.In addition, the controller 210 may control the display 118 to display a washing course, a washing time, a spinning time, a rinsing time, or the like, or a current operating state.

한편, 제어부(210)는, 구동부(220)를 제어하여, 구동부(220)는, 모터(230)를 동작시키도록 제어한다. 이때, 모터(230) 내부 또는 외부에는, 모터의 회전자 위치를 감지하기 위한, 위치 감지부가 구비되지 않는다. 즉, 구동부(220)는, 센서리스(sensorless) 방식에 의해 모터(230)를 제어한다.On the other hand, the control unit 210 controls the driving unit 220, and the driving unit 220 controls the motor 230 to operate. At this time, a position detection unit for detecting the rotor position of the motor is not provided inside or outside the motor 230. That is, the driving unit 220 controls the motor 230 by a sensorless method.

구동부(220)는, 도 1의 모터 구동장치(220)에 대응할 수 있다. 제어부(210)는, 모터(230)의 인덕턴스 값을 이용하여 포량을 감지할 수 있다. 세탁물 처리기기(100a)가 도 1 내지 도 10에서 설명한 모터 구동장치(220)를 사용함에 따라, 보다 정확한 포량 감지가 가능할 수 있게 된다.The driving unit 220 may correspond to the motor driving apparatus 220 of FIG. 1. The control unit 210 may sense the amount of cloth using the inductance value of the motor 230. As the laundry treatment device 100a uses the motor driving device 220 described in FIGS. 1 to 10, it is possible to more accurately detect the amount of laundry.

도 13는 본 발명의 실시예에 따른 홈 어플라인스의 다른 예인 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.13 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner that is another example of a home application according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 공기조화기(100b)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 실내기(31b), 실내기(31b)에 연결되는 실외기(21b)를 포함할 수 있다.The air conditioner 100b according to the present invention may include an indoor unit 31b and an outdoor unit 21b connected to the indoor unit 31b, as shown in FIG. 15.

공기조화기의 실내기(31b)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(31b)를 예시한다.The indoor unit 31b of the air conditioner can be applied to any of a stand type air conditioner, a wall-mounted type air conditioner, and a ceiling type air conditioner, but in the drawing, a stand type indoor unit 31b is illustrated.

한편, 공기조화기(100b)는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.Meanwhile, the air conditioner 100b may further include at least one of a ventilation device, an air cleaning device, a humidifying device, and a heater, and may operate in conjunction with the operation of the indoor unit and the outdoor unit.

실외기(21b)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.The outdoor unit 21b includes a compressor (not shown) that receives and compresses a refrigerant, an outdoor heat exchanger (not shown) that heats the refrigerant with outdoor air, and an accumulator (not shown) that extracts gaseous refrigerant from the supplied refrigerant and supplies it to the compressor. Si) and a four-way valve (not shown) for selecting a flow path of the refrigerant according to the heating operation. In addition, a plurality of sensors, valves, oil collectors, and the like are further included, but a description of the configuration thereof will be omitted below.

실외기(21b)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(31b)로 냉매를 공급한다. 실외기(21b)는 원격제어기(미도시) 또는 실내기(31b)의 요구(demand)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변되는 것도 가능하다.The outdoor unit 21b operates a compressor and an outdoor heat exchanger provided to compress or heat exchange the refrigerant according to a setting to supply the refrigerant to the indoor unit 31b. The outdoor unit 21b may be driven by a remote controller (not shown) or a demand of the indoor unit 31b. In this case, as the cooling/heating capacity is varied in correspondence with the driven indoor unit, the number of operation of the outdoor unit and the number of operation of the compressor installed in the outdoor unit may be varied.

이때, 실외기(21b)는, 연결된 실내기(310b)로 압축된 냉매를 공급한다.At this time, the outdoor unit 21b supplies the compressed refrigerant to the connected indoor unit 310b.

실내기(31b)는, 실외기(21b)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(31b)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.The indoor unit 31b receives a refrigerant from the outdoor unit 21b and discharges cold and hot air into the room. The indoor unit 31b includes an indoor heat exchanger (not shown), an indoor unit fan (not shown), an expansion valve (not shown) for expanding the supplied refrigerant, and a plurality of sensors (not shown).

이때, 실외기(21b) 및 실내기(31b)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다.At this time, the outdoor unit 21b and the indoor unit 31b are connected by a communication line to transmit and receive data, and the outdoor unit and the indoor unit are connected to a remote controller (not shown) by wire or wirelessly and operate according to the control of the remote controller (not shown). can do.

도 14는 도 13의 실외기와 실내기의 개략도이다.14 is a schematic diagram of the outdoor unit and the indoor unit of FIG. 13.

도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(100b)는, 크게 실내기(31b)와 실외기(21b)로 구분된다.Referring to the drawings, the air conditioner 100b is largely divided into an indoor unit 31b and an outdoor unit 21b.

실외기(21b)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102b)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102bb)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104b)와, 실외 열교환기(104b)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105ab)과 실외팬(105ab)을 회전시키는 전동기(105bb)로 이루어진 실외 송풍기(105b)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106b)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110b)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103b) 등을 포함한다.The outdoor unit 21b includes a compressor 102b for compressing a refrigerant, a compressor motor 102bb for driving the compressor, an outdoor heat exchanger 104b for dissipating the compressed refrigerant, and an outdoor unit. An outdoor blower 105b composed of an outdoor fan 105ab that is disposed on one side of the heat exchanger 104b to promote heat dissipation of the refrigerant and an electric motor 105bb that rotates the outdoor fan 105ab, and expansion to expand the condensed refrigerant A mechanism 106b, a cooling/heating switching valve 110b that changes the flow path of the compressed refrigerant, and an accumulator 103b that temporarily stores the gasified refrigerant to remove moisture and foreign substances, and then supplies a refrigerant having a constant pressure to the compressor. And the like.

실내기(31b)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(109b)와, 실내측 열교환기(109b)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109ab)과 실내팬(109ab)을 회전시키는 전동기(109bb)로 이루어진 실내 송풍기(109b) 등을 포함한다.The indoor unit 31b includes an indoor heat exchanger 109b disposed indoors to perform a cooling/heating function, an indoor fan 109ab disposed at one side of the indoor heat exchanger 109b to promote heat dissipation of the refrigerant, and And an indoor blower 109b composed of an electric motor 109bb that rotates the fan 109ab.

실내측 열교환기(109b)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102b)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one indoor heat exchanger 109b may be installed. At least one of an inverter compressor and a constant speed compressor may be used as the compressor 102b.

또한, 공기조화기(100b)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.In addition, the air conditioner 100b may be composed of a cooler that cools the room, or may be configured with a heat pump that cools or heats the room.

도 14의 실외기(21b) 내의 압축기(102b)는, 압축기 모터(250b)를 구동하는, 도 1과 같은, 모터 구동장치(220)에 의해 구동될 수 있다.The compressor 102b in the outdoor unit 21b of FIG. 14 may be driven by a motor driving device 220, as shown in FIG. 1, which drives the compressor motor 250b.

또는, 실내팬(109ab) 또는 실외팬(105ab)은, 각각 실내팬 모터(109bb), 실외 팬 모터(150bb)를 구동하는, 도 1과 같은, 모터 구동장치(220)에 의해 구동될 수 있다.Alternatively, the indoor fan 109ab or the outdoor fan 105ab may be driven by a motor driving device 220, as shown in FIG. 1, which drives the indoor fan motor 109bb and the outdoor fan motor 150bb, respectively. .

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 홈 어플라인스의 또 다른 예인 냉장고를 도시한 사시도이다.15 is a perspective view illustrating a refrigerator, which is another example of a home application according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명과 관련한 냉장고(100c)는, 도시되지는 않았지만 냉동실 및 냉장실로 구획된 내부공간을 가지는 케이스(110c)와, 냉동실을 차폐하는 냉동실 도어(120c)와 냉장실을 차폐하는 냉장실 도어(140c)에 의해 개략적인 외관이 형성된다.Referring to the drawings, the refrigerator 100c according to the present invention, although not shown, shields a case 110c having an internal space divided into a freezing chamber and a refrigerating chamber, and a freezing chamber door 120c and a refrigerating chamber shielding the freezing chamber. A schematic appearance is formed by the refrigerating compartment door 140c.

그리고, 냉동실 도어(120c)와 냉장실 도어(140c)의 전면에는 전방으로 돌출형성되는 도어핸들(121c)이 더 구비되어, 사용자가 용이하게 파지하고 냉동실 도어(120c)와 냉장실 도어(140c)를 회동시킬 수 있도록 한다.Further, a door handle 121c protruding forward is further provided on the front of the freezer door 120c and the refrigerator door 140c, so that the user can easily grip and rotate the freezer door 120c and the refrigerator door 140c. To be able to.

한편, 냉장실 도어(140c)의 전면에는 사용자가 냉장실 도어(140c)를 개방하지 않고서도 내부에 수용된 음료와 같은 저장물을 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 홈바(180c)가 더 구비될 수 있다.Meanwhile, a home bar 180c, which is a convenience means, may be further provided on the front of the refrigerating compartment door 140c to allow the user to take out storage such as beverages accommodated therein without opening the refrigerating compartment door 140c.

그리고, 냉동실 도어(120c)의 전면에는 사용자가 냉동실 도어(120c)를 개방하지 않고 얼음 또는 식수를 용이하게 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 디스펜서(160c)가 구비될 수 있고, 이러한 디스펜서(160c)의 상측에는, 냉장고(100c)의 구동운전을 제어하고 운전중인 냉장고(100c)의 상태를 화면에 도시하는 컨트롤패널(210c)이 더 구비될 수 있다.In addition, a dispenser 160c, which is a convenience means that allows a user to easily take out ice or drinking water without opening the freezer door 120c, may be provided on the front of the freezer door 120c, and such a dispenser 160c A control panel 210c that controls a driving operation of the refrigerator 100c and shows a state of the refrigerator 100c in operation on the screen may be further provided on the upper side of the refrigerator 100c.

한편, 도면에서는, 디스펜서(160c)가 냉동실 도어(120c)의 전면에 배치되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 냉장실 도어(140c)의 전면에 배치되는 것도 가능하다.Meanwhile, in the drawings, the dispenser 160c is shown to be disposed on the front side of the freezing compartment door 120c, but is not limited thereto, and may be disposed on the front side of the refrigerator compartment door 140c.

한편, 냉동실(미도시)의 내측 상부에는 냉동실 내의 냉기를 이용하여 급수된 물을 제빙하는 제빙기(190c)와, 제빙기에서 제빙된 얼음이 이빙되어 담겨지도록 냉동실(미도시) 내측에 장착된 아이스 뱅크(195c)가 더 구비될 수 있다. 또한, 도면에서는 도시하지 않았지만, 아이스 뱅크(195c)에 담겨진 얼음이 디스펜서(160c)로 낙하되도록 안내하는 아이스 슈트(미도시)가 더 구비될 수 있다.On the other hand, on the inner upper part of the freezing chamber (not shown), there is an ice maker 190c that ices the water supplied by using the cold air in the freezing chamber, and an ice bank mounted inside the freezing chamber (not shown) so that ice made from the ice maker is iced and contained. (195c) may be further provided. In addition, although not shown in the drawing, an ice chute (not shown) for guiding ice contained in the ice bank 195c to fall to the dispenser 160c may be further provided.

컨트롤패널(210c)은, 다수개의 버튼으로 구성되는 입력부(220c), 및 제어 화면 및 작동 상태 등을 디스플레이하는 표시부(230c)를 포함할 수 있다.The control panel 210c may include an input unit 220c including a plurality of buttons, and a display unit 230c that displays a control screen and an operation state.

표시부(230c)는, 제어 화면, 작동 상태 및 고내(庫內) 온도 등의 정보를 표시한다. 예를 들어, 표시부(230c)는 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각얼음), 냉동실의 설정 온도, 냉장실의 설정 온도를 표시할 수 있다.The display unit 230c displays information such as a control screen, an operation state, and a temperature inside the chamber. For example, the display unit 230c may display a service type (ice cube, water, ice cubes) of the dispenser, a set temperature of a freezing compartment, and a set temperature of a refrigerator compartment.

이러한 표시부(230c)는, 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 등 다양하게 구현될 수 있다. 또한, 표시부(230c)는 입력부(220c)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.The display unit 230c may be variously implemented, such as a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), and an organic light emitting diode (OLED). In addition, the display unit 230c may be implemented as a touch screen capable of performing the function of the input unit 220c.

입력부(220c)는, 다수개의 조작 버튼을 구비할 수 있다. 예를 들어, 입력부(220c)는, 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각 얼음 등)를 설정하기 위한 디스펜서 설정버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉동실 온도설정 버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉장실 온도 설정 버튼(미도시) 등을 포함할 수 있다. 한편, 입력부(220c)는 표시부(230c)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.The input unit 220c may include a plurality of operation buttons. For example, the input unit 220c includes a dispenser setting button (not shown) for setting a service type (ice cube, water, crushed ice, etc.) of the dispenser, and a freezing chamber temperature setting button (not shown) for setting a freezing chamber temperature. And, a refrigerator compartment temperature setting button (not shown) for setting the freezing compartment temperature, and the like. Meanwhile, the input unit 220c may be implemented as a touch screen capable of performing the function of the display unit 230c.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 도면에 도시된 더블도어형(Double Door Type)에 한정되지 않으며, 원 도어형(One Door Type), 슬라이딩 도어형(Sliding Door Type), 커튼 도어형(Curtain Door Type) 등 그 형태를 불문한다.On the other hand, the refrigerator according to the embodiment of the present invention is not limited to the double door type shown in the drawings, and is a one door type, a sliding door type, and a curtain door type. Regardless of the shape, such as (Curtain Door Type).

도 16은 도 15의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.16 is a diagram schematically showing the configuration of the refrigerator of FIG. 15.

도면을 참조하여 설명하면, 냉장고(100c)는, 압축기(112c)와, 압축기(112c)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(116c)와, 응축기(116c)에서 응축된 냉매를 공급받아 증발시키되, 냉동실(미도시)에 배치되는 냉동실 증발기(124c)와, 냉동실 증발기(124c)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉동실 팽창밸브(134c)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the refrigerator 100c receives and evaporates the compressor 112c, the condenser 116c for condensing the refrigerant compressed by the compressor 112c, and the refrigerant condensed in the condenser 116c, A freezing chamber evaporator 124c disposed in a freezing chamber (not shown) and a freezing chamber expansion valve 134c for expanding the refrigerant supplied to the freezing chamber evaporator 124c may be included.

한편, 도면에서는, 하나의 증발기를 사용하는 것으로 예시하나, 냉장실과 냉동실에 각각의 증발기를 사용하는 것도 가능하다.Meanwhile, in the drawings, one evaporator is used, but it is also possible to use each evaporator in the refrigerating chamber and the freezing chamber.

즉, 냉장고(100c)는, 냉장실(미도시)에 배치되는 냉장실 증발기(미도시), 응축기(116c)에서 응축된 냉매를 냉장실 증발기(미도시) 또는 냉동실 증발기(124c)에 공급하는 3방향 밸브(미도시)와, 냉장실 증발기(미도시)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉장실 팽창밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.That is, the refrigerator 100c is a three-way valve that supplies the refrigerant condensed in the refrigerator compartment evaporator (not shown) and the condenser 116c to the refrigerator compartment evaporator (not shown) or the freezing compartment evaporator 124c. It may further include a (not shown) and a refrigerating compartment expansion valve (not shown) for expanding the refrigerant supplied to the refrigerating compartment evaporator (not shown).

또한, 냉장고(100c)는 증발기(124c)를 통과한 냉매가 액체와 기체로 분리되는 기액 분리기(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, the refrigerator 100c may further include a gas-liquid separator (not shown) in which the refrigerant passing through the evaporator 124c is separated into liquid and gas.

또한, 냉장고(100c)는, 냉동실 증발기(124c)를 통과한 냉기를 흡입하여 각각 냉장실(미도시) 및 냉동실(미도시)로 불어주는 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144c)을 더 포함할 수 있다.In addition, the refrigerator 100c further includes a refrigerating compartment fan (not shown) and a freezer compartment fan 144c for sucking cold air that has passed through the freezing compartment evaporator 124c and blowing it into a refrigerating compartment (not shown) and a freezer compartment (not shown), respectively. can do.

또한, 압축기(112c)를 구동하는 압축기 구동부(113c)와, 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144c)을 구동하는 냉장실 팬 구동부(미도시) 및 냉동실 팬 구동부(145c)를 더 포함할 수 있다.In addition, a compressor driving unit 113c for driving the compressor 112c, a refrigerating compartment fan driving unit (not shown) for driving the refrigerating compartment fan (not shown) and the freezing compartment fan 144c, and a freezing compartment fan driving unit 145c may be further included. have.

한편, 도면에 따르면, 냉장실 및 냉동실에 공통의 증발기(124c)가 사용되므로, 이러한 경우에, 냉장실 및 냉동실 사이에 댐퍼(미도시)가 설치되될 수 있으며, 팬(미도시)은 하나의 증발기에서 생성된 냉기를 냉동실과 냉장실로 공급되도록 강제 송풍시킬 수 있다.Meanwhile, according to the drawing, since a common evaporator 124c is used for the refrigerating chamber and the freezing chamber, in this case, a damper (not shown) may be installed between the refrigerating chamber and the freezing chamber, and the fan (not shown) is a single evaporator. It is possible to forcibly blow the cold air generated in the refrigerator to be supplied to the freezing chamber and the refrigerating chamber.

도 16의 압축기(112c)는, 압축기 모터를 구동하는, 도 1과 같은, 모터 구동장치(220)에 의해 구동될 수 있다.The compressor 112c of FIG. 16 may be driven by a motor driving device 220, such as that of FIG. 1, which drives a compressor motor.

또는, 냉장실 팬(미도시) 또는 냉동실 팬(144c)은, 각각 냉장실 팬 모터(미도시), 냉동실 팬 모터(미도시)를 구동하는, 도 1과 같은, 모터 구동장치(220)에 의해 구동될 수 있다.Alternatively, the refrigerating compartment fan (not shown) or the freezing compartment fan 144c is driven by a motor driving device 220, as shown in FIG. 1, which drives a refrigerating compartment fan motor (not shown) and a freezing compartment fan motor (not shown), respectively. Can be.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The accompanying drawings are only for making it easier to understand the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include water or substitutes.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나, 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.Likewise, while depicting the actions in the drawings in a specific order, it should not be understood that such actions should be performed in that particular order or sequential order shown in order to obtain a desired result, or that all illustrated actions should be performed. . In certain cases, multitasking and parallel processing can be advantageous.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. In addition, various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

220: 모터 구동장치
230: 모터
420: 인버터
430: 인버터 제어부220: motor drive
230: motor
420: inverter
430: inverter control unit

Claims

DC stage capacitor for storing DC power;
A dc terminal voltage detector configured to detect a voltage across the dc terminal;
An inverter having a plurality of switching elements, converting the DC power from the DC terminal capacitor to AC power by a switching operation, and outputting the converted AC power to a motor;
An output current detector for detecting an output current flowing through the motor; And
During the motor alignment period, the motor alignment current is controlled to be applied to the motor, and during the inductance calculation period, a pulse voltage is applied to the motor, and the voltage across the dc terminal detected by the dc terminal voltage detector during the inductance calculation period, and An inverter control unit that calculates an inductance of the motor based on a current change amount of the output current detected by the output current detection unit,
The inverter control unit,
During the second motor alignment period, the d-axis of the rotor of the motor is controlled to be aligned on a phase,
After the second motor alignment period, during a second inductance calculation period, a second pulse voltage is applied to the phase a in the -d axis direction,
And calculating the magnetic flux inductance of the motor based on a current change amount of the output current and the voltage across the dc terminal during the second inductance calculation period.

The method of claim 1,
The inverter control unit,
During a first motor alignment period, the q-axis of the rotor is aligned with the phase a, and after the first motor alignment period, during a first inductance calculation period, a first pulse voltage is applied to the a phase in the d-axis direction. And calculating an inductance for torque of the motor based on the current change amount of the output current and the voltage across the dc terminal during the first inductance calculation period.

delete

The method of claim 2,
The second motor alignment section,
The motor driving apparatus, characterized in that performed after the first inductance calculation period.

The method of claim 1,
The inverter control unit,
After the calculation of the inductance of the motor, the speed of the motor is accelerated, and after the acceleration, the speed of the motor is variably operated.

The method of claim 1,
The inverter control unit,
A motor characterized in that, during a first section within the motor alignment section, a first DC current is applied to the motor, and during a second section within the motor alignment section, a second DC current is controlled to be applied to the motor. Drive.

The method of claim 6,
The inverter control unit,
In response to the first DC current and the second DC current, based on the first detection current and the second detection current detected by the output current detection unit, calculate the stator resistance of the motor, and during the inductance calculation period, And calculating the inductance of the motor based on the stator resistance, a voltage across a dc terminal, and a current change amount of the output current.

The method of claim 1,
The inverter control unit,
And applying the pulse voltage at full duty until the output current detected by the output current detection unit reaches a predetermined level within the inductance calculation period.

A home appliance comprising the motor drive device of any one of claims 1, 2, and 4 to 8.