KR102257487B1 - 전동기 구동장치, 및 이를 구비하는 세탁물 처리기기 - Google Patents

전동기 구동장치, 및 이를 구비하는 세탁물 처리기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동기 구동장치, 및 이를 구비하는 세탁물 처리기기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동장치는, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류를 필터링하는 필터부와, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 구비하며, 인버터 제어부는, 고주파 주입에 기반한 인버터 스위칭 제어 신호를 인버터에 출력하되, 필터링된 출력 전류, 및 필터부에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값에 기초하여, 모터의 회전자 위치를 추정하고, 추정된 위치에 기초하여, 인버터 스위칭 제어 신호를 출력한다. 이에 의하면, 센서리스 방식에서 고주파 주입에 의한 위치 추정시에 필터에 의한 지연 오차 보상이 가능하게 된다.

Description

전동기 구동장치, 및 이를 구비하는 세탁물 처리기기{Motor driving apparatus and laundry treatment machine including the same}
본 발명은 전동기 구동장치, 및 이를 구비하는 세탁물 처리기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 센서리스 방식에서 고주파 주입에 의한 위치 추정시에 필터에 의한 지연 오차 보상이 가능한 전동기 구동장치, 및 이를 구비하는 세탁물 처리기기에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁물 처리기기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 세탁조와 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하여, 세탁물의 손상이 거의 없고 세탁물이 서로 엉키지 않는 세탁효과를 낼 수 있다. 한편, 세탁물 처리기기 내에 드럼을 구동시키기 위해, 모터가 사용된다.
한편, 영구자석을 구비하는 모터에 대한 센서리스 제어 중 고주파 주입을 이용한 방법은, 영속과 저속에서 역기전력을 이용한 방법보다 특성이 좋은 것으로 알려져 있다. 하지만, 높은 고주파의 신호 주입으로 인하여 고주파 전류의 크기는 신호대잡음비(SNR)을 고려해야 하는 정도의 크기로 작아지고, 저가의 아날로그디지털 변환기(ADC)로는 정확한 측정이 어렵다. 때문에 최근에는 아날로그 필터(Analog Filter)를 이용하여 특정 고주파의 신호를 검출하는 회로를 이용하여 고주파 전류를 측정하는 방법들이 소개되고 있다. 한편, 아날로그 필터 사용시 측정 신호의 지연(delay)이 발생한다.
본 발명의 목적은, 센서리스 방식에서 고주파 주입에 의한 위치 추정시에 필터에 의한 지연 오차 보상이 가능한 전동기 구동장치, 및 이를 구비하는 세탁물 처리기기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동장치는, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류를 필터링하는 필터부와, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 구비하며, 인버터 제어부는, 고주파 주입에 기반한 인버터 스위칭 제어 신호를 인버터에 출력하되, 필터링된 출력 전류, 및 필터부에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값에 기초하여, 모터의 회전자 위치를 추정하고, 추정된 위치에 기초하여, 인버터 스위칭 제어 신호를 출력한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 드럼과, 드럼을 회전시키는 모터와, 상기 모터를 구동하는 구동부를 구비하며, 구동부는, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류를 필터링하는 필터부와, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 구비하며, 인버터 제어부는, 고주파 주입에 기반한 인버터 스위칭 제어 신호를 인버터에 출력하되, 필터링된 출력 전류, 및 필터부에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값에 기초하여, 모터의 회전자 위치를 추정하고, 추정된 위치에 기초하여, 인버터 스위칭 제어 신호를 출력한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전동기 구동장치 또는 이를 구비하는 세탁물 처리기기는, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류를 필터링하는 필터부와, 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 구비하며, 인버터 제어부는, 고주파 주입에 기반한 인버터 스위칭 제어 신호를 인버터에 출력하되, 필터링된 출력 전류, 및 필터부에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값에 기초하여, 모터의 회전자 위치를 추정하고, 추정된 위치에 기초하여, 인버터 스위칭 제어 신호를 출력함으로써, 센서리스 방식에서 고주파 주입에 의한 위치 추정시에 필터에 의한 지연 오차 보상이 가능하게 된다. 이에 따라, 정확한 센서리스 제어가 가능하게 된다.
한편, 인버터 제어부는, 모터의 속도가 커질수록, 지연 보상값이 커지도록 설정함으로써, 정확한 지연 오차 보상이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도 3은 도 2의 구동부의 내부 회로도이다.
도 4는 도 3의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 5는 도 4의 추정부의 내부 블록도이다.
도 6 내지 도 7은 추정부의 내부 동작 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 드럼식 세탁물 처리기기로서, 세탁물 처리기기(100)의 외관을 형성하는 캐비닛(110)과, 캐비닛(110) 내부에 배치되며 캐비닛(110)에 의해 지지되는 터브(120)와, 터브(120) 내부에 배치되며 포가 세탁되는 드럼(122)과, 드럼(122)을 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.
드럼(122)에는 세탁수가 통과되도록 복수개의 통공(122A)이 형성되며, 드럼(122)의 회전시 세탁물이 일정 높이로 들어 올려진 후, 중력에 의해 낙하되도록 드럼(112)의 내 측면에 리프터(124)가 배치될 수 있다.
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.
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.
컨트롤패널(115)은 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(117)과, 조작키들(117)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이장치(118)를 포함한다.
컨트롤패널(115) 내의 조작키들(117) 및 디스플레이 장치(118)는 제어부(미도시)에 전기적으로 연결되며, 제어부(미도시)는 세탁물 처리기기(100)의 각 구성요소등을 전기적으로 제어한다. 제어부(미도시)의 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 드럼(122)에는 오토 밸런스(미도시)가 구비될 수 있다. 오토 밸런스(미도시)는 드럼(122) 내에 수용된 세탁물의 편심량에 따라 발생하는 진동을 저감하기 위한 것으로, 액체밸런스, 볼밸런스 등으로 구현될 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 세탁물 처리기기(100)는, 드럼(122)의 진동량 또는 캐비닛(110)의 진동량을 측정하는 진동 센서를 더 구비할 수 있다.
한편, 도 1의 세탁물 처리기기(100)는, 세탁물을 세탁하기 위한 세탁기, 또는 세탁물을 건조하기 위한 건조기 등일 수 있다.
도 2는 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 제어부(210)의 제어 동작에 의해, 구동부(220)가 제어되며, 구동부(220)는 모터(230)를 구동하게 된다. 이에 따라, 드럼(122)이 모터(230)에 의해 회전하게 된다.
제어부(210)는, 조작키(1017)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 한다. 이에 따라, 세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다.
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.
한편, 제어부(210)는, 구동부(220)를 제어하여, 모터(230)를 동작시키도록 제어한다. 예를 들어, 센서리스(sensorless) 방식에 따라, 모터(230)에 흐르는 출력 전류에 기초하여, 모터(230)가 회전하도록 구동부(220)를 제어할 수 있다. 도면에서는, 검출된 전류와, 감지된 위치 신호가 구동부(220)에 입력되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 제어부(210)에 입력되거나, 제어부(210)와 구동부(220)에 함께 입력되는 것도 가능하다.
구동부(220)는, 모터(230)를 구동시키기 위한 것으로, 홀 센서와 같은 위치 감지를 위한 센서없이, 즉 센서리스(sensorless) 방식으로, 동작하는 것으로 한다.
구동부(220)는, 인버터(미도시), 및 인버터 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(220)는, 인버터(미도시)에 입력되는 직류 전원을 공급하는, 컨버터 등을 더 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 인버터 제어부(미도시)가 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어 신호(도 3의 Sic)를 인버터(미도시)로 출력하면, 인버터(미도시)는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수의 교류 전원을 모터(230)에 공급할 수 있다.
센서리스(sensorless) 방식의 구동부(220)에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
한편, 제어부(210)는, 출력 전류 검출부(도 3의 E)에서 검출된 전류(io)에 기초하여, 포량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 드럼(122)이 가속 회전하는 동안에, 모터(230)의 전류값(io)에 기초하여 포량을 감지할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 드럼(122)의 편심량, 즉 드럼(122)의 언밸런스(unbalance; UB)를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 드럼(122)이 등속 회전하는 동안에, 모터(230)의 전류값(io)에 기초하여 편심량을 감지할 수 있다. 특히, 편심량 감지는, 출력 전류 검출부(도 3의 E)에서 검출된 전류(io)의 리플 성분 또는 드럼(122)의 회전 속도 변화량에 기초하여, 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(220)는, 센서리스(sensorless) 방식의 전동기 구동장치이다.
영구자석(permanent magnet)을 구비하는 모터의 구동방식은, 홀 센서(hall sensor)와 같이, 센서 방식에 의해 모터의 회전자 위치를 파악하는 센서 방식과, 홀 센서가 없이 모터에 흐르는 출력 전류에 기초하여 모터의 회전자 위치를 추정하는 센서리스(sensorless) 방식으로 구분될 수 있다.
한편, 센서리스 방식에 의해, 모터의 회전자 위치를 추정하기 위해서는, 출력 전류를 검출하고, 아날로그디지털 변환기(ADC)를 통해, 출력 전류에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여야 한다. 그리고, 출력 전류에 대한 디지털 신호를 필터를 통해 필터링이 수행될 수 있다. 그리고, 필터링된 출력전류에 대한 디지털 신호에 기초하여, 인버터 제어부(430)는, 모터(230)의 회전자 위치를 추정하고, 추정된 회전자 위치에 기초하여, 회전자의 속도 추정, 전류 지령치 생성, 전압 지령치 생성 등을 통해, 인버터(420)에 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.
한편, 매입형 영구자석 동기모터(IPMSM)와 같은 모터(230)의 회전자 속도가 저속인 경우, 검출되는 출력 전류값이 실제 전류값과 차이가 있어, 모터의 회전자 위치의 정확한 추정이 어렵게 된다.
이에 따라, 모터(230)의 회전자 속도가 저속인 경우, 모터의 회전자 위치의 정확한 추정을 위해, 모터(230)에서 유발되는 역기전력을 검출하여, 모터의 회전자 위치를 추정하는 방법과, 출력 전류에 고주파 성분이 포함되도록 하는 고주파 주입 방법 등이 사용된다.
한편, 센서리스 방식에서, 모터(230)의 회전자 속도가 저속인 경우, 역기전력 검출을 이용하여, 모터(230)의 회전자 위치를 추정하는 방법 보다는, 출력 전류에 고주파 성분이 포함되도록 하는 고주파 주입 방법이 더 효율적이다.
하지만, 높은 고주파의 신호 주입으로 인하여 고주파 전류의 크기는 신호대잡음비(SNR)을 고려해야 하는 정도의 크기로 작아지고, 저가의 아날로그디지털 변환기(ADC)로는 정확한 측정이 어렵다. 때문에 최근에는 아날로그 필터(Analog Filter), 특히 대역 통과 필터(band pass filter, BPF)를 이용하여 특정 고주파의 신호를 검출하는 회로를 이용하여 고주파 전류를 측정하는 방법들이 소개되고 있다. 한편, 아날로그 필터 사용시 측정 신호의 지연(delay)이 발생한다.
이에 따라, 본 발명의 실시예 따른 구동부(220)는, 센서리스 방식에서 고주파 주입에 의한 위치 추정시에 필터에 의한 지연 오차 보상이 되도록 한다.
이러한 지연(Delay)은, 대역 통과 필터(BPF)의 Quality Factor 가 클수록, 모터이 운전 속도 또는 운전 주파수가 커질수록 커지는 경향이 있다. 본 발명에서는 대역 통과 필터(BPF)로 인한 지연(Delay)값을 정확하게 계산하고 회전자 위치 오차에 보상함으로써 보다 정확한 센서리스 제어를 수행하는 방법을 제시한다. 이에 대해서는 도 3의 구동부 및 도 4의 구동부 내부의 블록도를 이용하여 보다 상세히 설명한다.
도 3은 도 2의 구동부의 내부 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 구동부(220)는, 컨버터(410), 인버터(420), 인버터 제어부(430), dc 단 전압 검출부(B), 평활 커패시터(C), 및 출력전류 검출부(E)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(220)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(L) 등을 더 포함할 수도 있다.
리액터(L)는, 상용 교류 전원(405, vs)과 컨버터(410) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(410)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.
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.
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.
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.
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.
컨버터(410)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.
평활 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, 평활 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
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.
한편, 평활 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.
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.
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, 삼상 동기 모터(230)에 출력할 수 있다.
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.
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 삼상 동기 모터(230)에 출력되게 된다.
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받을 수 있다.
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)로부터 검출되는 출력전류값(io)을 기초로 생성되어 출력된다. 인버터 제어부(430) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 5를 참조하여 후술한다.
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.
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.
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.
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 것으로하여 기술한다.
한편, 삼상 모터(230)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다.
이러한 모터(230)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM) 등을 포함할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(430)는, 컨버터(410)가 스위치 소자를 구비하는 경우, 컨버터(410) 내의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 입력 전류 검출부(A)에서 검출되는 입력 전류(is)를 입력받을 수 있다. 그리고, 인버터 제어부(430)는, 컨버터(410)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)를 컨버터(410)에 출력할 수 있다. 이러한 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)는 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어신호로서, 입력 전류 검출부(A)로부터 검출되는 입력 전류(is)를 기초로 생성되어 출력될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라, 인버터 제어부(420)는, 고주파 주입에 기반한 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 인버터(420)에 출력하되, 필터링된 출력 전류, 및 필터부(570)에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값에 기초하여, 모터(230)의 회전자 위치를 추정하고, 추정된 위치에 기초하여, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(420)는, 모터(230)의 속도가 제1 속도(대략 50rpm) 이하인 경우, 고주파 주입에 기반한 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 인버터(420)에 출력하되, 필터링된 출력 전류, 및 필터부(570)에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값에 기초하여, 모터(230)의 회전자 위치를 추정하고, 추정된 위치에 기초하여, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(420)는, 모터(230)의 속도가 커질수록, 지연 보상값이 커지도록 설정할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(420)는, 고주파 주입시의 고주파의 주파수를 가변하며, 가변된 주파수에 따라, 지연 보상값이 가변되도록 설정할 수 있다.
도 4는 도 3의 인버터 제어부의 내부 블록도이고, 도 5는 도 4의 추정부의 내부 블록도이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 제1 축변환부(510), 제2 축변환부(512), 추정부(520), 전류 지령 생성부(530), 전압 지령 생성부(540), 제3 축변환부(550), 및 스위칭 제어신호 출력부(560)를 포함할 수 있다.
츨력전류 검출부(E)는, 전동기(230)에 흐르는 출력 전류(ia,ib,ic)를 검출하며, 검출되는 출력 전류(ia,ib,ic)는, 아날로그 필터인, 제1 필터부(570)과 제2 필터부(572)로 공급된다.
제1 필터부(570)는, 대역 통과 필터(band pass filter, BPF)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 제1 필터부(570)는, 출력 전류(ia,ib,ic) 중 고주파 주입에 대응하는 고주파 출력 전류를 통과시킬 수 있다. 제1 필터부(570)에서 필터링된 출력 전류는, 이후 회전자 위치 추정에 사용된다. 이때, 필터부(570)에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값에 기초하여, 회전자 위치가 추정된다.
한편, 제2 필터부(572)는, 저역 통과 필터(low pass filter, BPF)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 제2 필터부(572)는, 출력 전류(ia,ib,ic) 중 고주파 출력 전류를 차단하고, 저주파 출력 전류를 통과시킬 수 있다. 제2 필터부(572)에서 필터링된 출력 전류는, 이후, 전압 지령 생성부(540)에서의 전압 지령치 생성에 사용된다.
제1 축변환부(510)는, 제1 필터부(570)에서 필터링된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 회전좌표계의 2상 전류(idsh,iqsh)로 변환할 수 있다. 변환된 2상 전류(id,iq)는, 추정부(520)로 공급된다.
제2 축변환부(512)는, 제2 필터부(572)에서 필터링된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다. 변환된 2상 전류(id,iq)는, 전압 지령 생성부(540)로 공급된다.
추정부(520)는, 제1 축변환부(510)로부터의 회전좌표계의 2상 전류(idsh,iqsh)에 기초하여, 모터(230)의 회전자 위치를 추정하며, 회전자의 속도를 추정한다. 추정부(520)의 상세 동작은, 도 5를 참조하여 후술한다.
그리고, 추정부(520)는, 추정된 위치(
Figure 112014124452478-pat00001
)와 추정된 속도(
Figure 112014124452478-pat00002
)를 전류 지령 생성부(530)를 출력할 수 있다.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 추정 속도(
Figure 112014124452478-pat00003
)와 목표 속도(ωr)에 기초하여, 속도 지령치(ω* r)를 연산하며, 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(530)는, 추정 속도(
Figure 112014124452478-pat00004
)와 목표 속도(ωr)의 차이인 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, PI 제어기(535)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.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
다음, 전압 지령 생성부(540)는, 제2 축변환부(512)에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(530) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(540)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(544)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(540)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(548)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, d축 전압 지령치(v* d)의 값은, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정되는 경우에 대응하여, 0으로 설정될 수도 있다.
한편, 전압 지령 생성부(540)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 제3 축변환부(550)에 입력된다.
한편, 모터(230)의 속도가 제1 속도(대략 50rpm) 이하인 경우, 고주파 전압 지령치(v* dh,v* qh)가 주입될 수 있다.
는, 전압 지령 생성부(540) 내부에 주입되는 것이 가능하나, 도면에서는, 전압 지령 생성부(540)의 출력단에 주입되는 것으로 도시한다.
이에 따라, 제3 축변환부(550)에는, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)와 고주파 전압 지령치(v* dh,v* qh)의 합이 입력될 수 있다.
제3 축변환부(550)는, 추정부(520)에서 연산된 위치(
Figure 112014124452478-pat00005
)와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)와 고주파 전압 지령치(v* dh,v* qh)를 입력받아, 축변환을 수행한다.
먼저, 제3 축변환부(550)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 추정부(520)에서 연산된 위치(
Figure 112014124452478-pat00006
)가 사용될 수 있다.
그리고, 제3 축변환부(550)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.
스위칭 제어 신호 출력부(560)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, 인버터(420)에 출력한다.
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.
도 5를 참조하면, 추정부(520)는, 위치 오차 연산부(522), 지연 보상부(524), 추정기(527)를 포함할 수 있다.
위치 오차 연산부(522)는, 제1 축변환부(510)로부터의 회전좌표계의 2상 전류(idsh,iqsh)에 기초하여, 모터(230)의 회전자 위치 오차(Δθm)를 연산할 수 있다.
한편, 지연 보상 연산부(524)는, 필터부(570)에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값(θdelay)을 연산한다.
그리고, 추정기(527)는, 위치 오차(Δθm)와 지연 보상값(θdelay)에 기초하여, 모터(230)의 회전자 위치(
Figure 112014124452478-pat00007
) 및 회전자 속도(
Figure 112014124452478-pat00008
)를 추정한다.
한편, 지연 보상값(θdelay)에 대해서는 아래의 수학식 1 내지 5를 참조하여 기술한다.
하기의 수학식 1은, 출력 전류(io 또는 ia,ib,ic))에 포함되어 있는 고주파 전류성분을 나타낸다.
Figure 112014124452478-pat00009
여기서, α는 고주파 전류의 크기를 나타내며, iash는 제1 필터부(570)에서 출력되는 필터링된 삼상 전류(iash,ibsh,icsh) 중 필터링된 a 상의 전류를 나타내며, idsh는 제1 축변환부(510)에서 축변환된 d축 전류를 나타내며, ωh는, 주입되는 고주파 전압 지령치의 속도 성분을 나타내며, θr은 회전자의 위치를 나타내며, θdelay는, 제1 필터부(570)에서 발생하는 시간 지연 위상차(delay)를 나타낸다.
한편, 신호대잡음비(SNR)를 증대시키기 위해 아날로그 Band Pass Filter를 이용하여 고주파 전류를 검출하면, 전동기 회전 속도와 회로의 Quality Factor에 따라 delay가 발생한다. 이 delay는 특히 Band Pass Filter에 의해 발생한다. 아날로그 필터, 즉 Band Pass Filter에 의한 신호 delay는 회전자 위치 오차를 유발한다. 회전자 위치 오차는, 전동기(230)의 속도가 증가할수록, 회로의 Quality Factor가 커질수록 커진다.
한편, 하기의 수학식 2는, cosωst 의 Band Pass Filter 출력의 Reverse Laplace 수식을 나타낸다.
Figure 112014124452478-pat00010
수학식 2는 상기와 같이, cosine term과 exponential term으로 구분될 수 있다. exponential term은 Band pass filter의 대역폭(ωb)이 충분히 크면 금방 사라지므로, 시변 함수에서는 무시할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 수학식 2와 같이 band pass filter에 의해 발생하는 delay를 구할 수 있다.
여기에서 a와 b는 하기의 수학식 3과 같다.
Figure 112014124452478-pat00011
여기서, a는 arc cosine의 내부 변수이며, b는 arc sine의 내부 변수를 나타낸다.
한편, 고주파 전압 지령치에 대한 고주파 전류는 수학식 1과 같이 sinωht·sinωrt term로 표현될 수 있으며, 이 함수의 band pass filter에 대한 delay는 하기의 수학식 4와 같다.
Figure 112014124452478-pat00012
수학식 4에 의하면, 서로 다른 주파수를 갖는 sinusoidal 함수를 곱하는 것은 두 주파수의 합과 차로 이루어진 cosine 함수로 구분될 수 있다.
한편, 수학식 4의 A,B,C,D는 다음의 수학식 5로 정리될 수 있다.
Figure 112014124452478-pat00013
도 6은, Quality factor(Q)에 따른 수학식 4 또는 5의 A,C, B,-D를 비교한 것이다.
도면을 참조하면, 2π·5k[rad/s] 인 조건에서 Quality factor(Q)에 따라 A, B, C 및 -D를 비교한 것이다. 도면에 따르면, A와 C, B와 -D를 같다고 근사화할 수 있다.
특히, 주입하는 신호의 주파수가 전동기(230)의 회전 속도 또는 회전 주파수보다 매우 크게 되면, A와 C, B와 -D를 같다고 근사화할 수 있다.
한편, Band pass filter에 의해 발생한 delay에 의해 고주파 전압이 delay된 위치에 주입하게 되고 이로 인하여 2배의 delay값을 보상해야 정확한 보상이 이루어진다.
이에 따라, 수학식 6에 의해, 지연 보상값(θdelay)이 연산될 수 있다.
Figure 112014124452478-pat00014
여기서, A는 수학식 4와 5의 A에 대응한다.
한편, 모터(230)가 매입형 영구자석 동기모터(IPMSM)인 경우, 센서리스 제어에서 고주파를 주입하였을 때, 모터(230)의 회전 속도 또는 회전 주파수가 증가할 수록, 실제 전기각(θr)과 추정 전기각(
Figure 112014124452478-pat00015
)의 오차는 Band Pass Filter의 지연에 의해 증가한다.
한편, 도 7은, 실제 전기각(θr)과 추정 전기각(
Figure 112014124452478-pat00016
)의 오차(Δθ)에 대한, 지연 보상 전(도 7(a))과, 지연 보상 후(도 7(b))를 나타낸다.
도면을 참조하면, 지연 보상 전(도 7(a))의 경우, 모터(230)의 회전 속도가 단계적으로 증가할때 마다, 실제 전기각(θr)과 추정 전기각(
Figure 112014124452478-pat00017
)의 오차(Δθ)가 단계적으로 증가하는 것을 예시한다.
그러나, 지연 보상 후(도 7(b))의 경우, 모터(230)의 회전 속도가 단계적으로 증가할때 마다, 실제 전기각(θr)과 추정 전기각(
Figure 112014124452478-pat00018
)의 오차(Δθ)가 거의 일정한 수준으로 낮아지는 것을 예시한다.
이에 따라, 센서리스 방식에서 고주파 주입에 의한 위치 추정시에 필터에 의한 지연 오차 보상이 가능하게 된다. 또한, 정확한 센서리스 제어가 가능하게 된다.
또한, 모터(230)의 속도가 커질수록, 지연 보상값(θdelay)이 커지도록 설정함으로써, 정확한 지연 오차 보상이 가능하게 된다.
한편, 지연 보상 연산부(524)는, 수학식 1 내지 6의 연산을 수행할 수 있다. 특히, 상술한 수학식 2 내지 6의 연산을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 구동부(220)는, 세탁물 처리기기(100) 외에, 영구 자석이 매립된 전동기를 구비하는 장치에 모두 적용 가능하다. 예를 들어, 냉장고, 정수기, 에어컨 등에 적용 가능하다.
한편, 본 발명의 전동기 구동장치의 동작방법은 전동기 구동장치에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
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 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (11)

  1. 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여, 상기 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터;
    상기 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부;
    상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류를 필터링하되, 상기 검출되는 출력 전류 중 고주파 주입에 대응하는 제1 출력 전류를 통과 시키는 제1 필터;
    상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류를 필터링하되, 상기 검출되는 출력 전류 중 고주파 주입에 대응하는 상기 제1 출력 전류를 차단하고, 상기 제1 출력 전류 보다 주파수가 낮은 제2 출력 전류를 통과시키는 제2 필터;
    상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부;를 구비하며,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 고주파 주입에 기반한 제1 인버터 스위칭 제어 신호를 상기 인버터에 출력하고, 상기 제1 필터에서 필터링된 제1 출력 전류, 및 상기 제1 필터에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값에 기초하여, 상기 모터의 회전자 위치를 추정하고, 상기 추정된 위치, 및 상기 제2 필터에서 필터링된 상기 제2 출력 전류에 기초하여, 제2 인버터 스위칭 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 모터의 속도가 제1 속도 이하인 경우,
    상기 고주파 주입에 기반한 상기 제1 인버터 스위칭 제어 신호를 상기 인버터에 출력하되, 상기 필터링된 출력 전류, 및 상기 제1 필터에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값에 기초하여, 상기 모터의 회전자 위치를 추정하고, 상기 추정된 위치, 및 상기 제2 필터에서 필터링된 상기 제2 출력 전류에 기초하여, 상기 제2 인버터 스위칭 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 모터의 속도가 커질수록, 상기 지연 보상값이 커지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 고주파 주입시의 고주파의 주파수를 가변하며, 상기 가변된 주파수에 따라, 상기 지연 보상값이 가변되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터는 대역 통과 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지연 보상값은,
    상기 제1 필터에서의 필터링 지연에 의한 지연값의 2배인 것을 특징으로 하는 전동기 구동장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 필터링된 상기 제1 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 회전자 위치 오차를 연산하는 위치 오차 연산부;
    상기 제1 필터에서의 필터링 지연을 보상하기 위한 지연 보상값을 연산하는 지연 보상부;
    상기 위치 오차와 상기 지연 보상값에 기초하여, 상기 모터의 회전자 위치 및 회전자 속도를 추정하는 추정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 추정된 회전자 속도 및 속도 지령치에 기초하여, 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치, 및 상기 제2 필터에서 필터링된 상기 제2 출력 전류에 기초하여, 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부;
    상기 전압 지령치에 기초하여, 상기 제2 인버터 스위칭 제어 신호를 생성하여 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터부는,
    상기 출력 전류 중 상기 고주파 주입에 대응하는 고주파 출력 전류를 통과시키며,
    상기 제2 필터부는,
    상기 출력 전류 중 상기 고주파 출력 전류를 차단하고, 저주파 출력 전류를 통과시키는 것을 특징으로 하는 전동기 구동장치.
  11. 제1항 내지 제8항, 제10항 중 어느 한 항의 전동기 구동장치를 구비하는 세탁물 처리기기.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2550416B (en) * 2016-05-20 2022-02-16 Ultra Electronics Ltd Filter for a brushless DC motor
US9897466B2 (en) * 2016-07-18 2018-02-20 Delphi Technologies, Inc. Rotor position sensor signal correction
CN107769656A (zh) * 2017-11-28 2018-03-06 固安华电天仁控制设备有限公司 一种变桨永磁同步电机全速范围无位置传感器控制方法
CN108540032B (zh) * 2018-05-04 2019-11-26 中车青岛四方车辆研究所有限公司 异步电机转速估算系统及估算方法
EP3913789A4 (en) * 2019-01-18 2022-03-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. ENGINE CONTROL DEVICE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040070360A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-15 Steven E. Schulz Amplitude detection method and apparatus for high frequency impedance tracking sensorless algorithm
US20080272732A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Schulz Steven E Method and system for motor control with delay compensation
KR101097644B1 (ko) * 2003-07-23 2011-12-22 파나소닉 주식회사 모터 제어 장치, 및 그것을 이용하는 세탁기 및 건조기

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100915303B1 (ko) * 2007-11-02 2009-09-03 영남대학교 산학협력단 전동기의 영전류 클램핑 현상 최소화를 위한 맥동 고주파전압 주입축 변환 센서리스 제어 방법 및 장치
WO2014010063A1 (ja) * 2012-07-12 2014-01-16 三菱電機株式会社 モータ制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040070360A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-15 Steven E. Schulz Amplitude detection method and apparatus for high frequency impedance tracking sensorless algorithm
KR101097644B1 (ko) * 2003-07-23 2011-12-22 파나소닉 주식회사 모터 제어 장치, 및 그것을 이용하는 세탁기 및 건조기
US20080272732A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Schulz Steven E Method and system for motor control with delay compensation

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