KR20140086528A - 2상 srm의 구동 제어 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치 - Google Patents

Abstract

2상 SRM(switched reluctance motor)의 구동 제어 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치가 개시되어 있다. SRM의 구동 제어 장치는 SRM이 목표 속도에 도달하였는지 여부를 판단하는 목표 속도 도달 여부 판단부, SRM이 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단하는 ZVS(zero volt switching) 성취 여부 판단부, SRM에서 부토크가 발생하는지 여부를 판단하는 부토크 발생 여부 판단부, 목표 속도 도달 여부 판단부, ZVS 성취 여부 판단부 및 상기 부토크 발생 여부 판단부에서 수행된 판단 결과를 기초로 선행각을 제어할지 여부를 판단하는 선행각 제어부, 도통각을 제어할지 여부를 판단하는 도통각 제어부를 포함할 수 있다. 따라서, SRM의 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다.

Description

2상 SRM의 구동 제어 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치{The method of controlling motion of 2 phase switch relectance motor and apparatus using the same}

본 발명은 SRM 제어 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 관한 것이다.

스위치드 릴럭턴스 전동기는 150여 년이 넘는 오래된 전동기 설계 형태 중의 하나이다. 이런 전통적인 형태의 릴럭턴스 전동기가 전력용 반도체의 개발과 함께 가변 드라이브의 조건을 충족시키기 위해서 스위치드 릴럭턴스 전동기로 알려지게 되었다. “Switched Reluctance" 라는 명칭은 S.A. Nasar에 의해서 명명되었고, 이 명칭은 SRM의 두 가지 주요한 특징을 설명하고 있다. 첫 번째로 ‘Switched’ 라는 의미는 전동기가 항상 연속적인 스위칭 모드에서 동작되어야만 한다는 것으로 이는 새로운 형태의 전력용 반도체의 개발과 발달에 의해 이를 적용시킨 이후에 사용되었던 용어이다. 두 번째로 ‘Reluctance'는 회전자와 고정자가 릴럭턴스 자기회로(magnetic circuits)를 가변시킴으로서 동작하게 하는 이중 돌극형 구조를 의미한다.

Nasra, French, Koch, Lawrenson 등의 학자들은 1960년대 구조적으로 유사한 Stepping Motor와 다르게 전력용 반도체를 이용한 연속 모드 제어를 고안하게 된다. 그 당시에, 전력용 사이리스터 반도체가 유일하게 상대적으로 높은 전압과 전류를 제어하는 성능을 지녔으므로 이를 스위치드 릴럭턴스 전동기를 제어하는 데 적용하였다. 현대에는 전력용 트랜지스터, GTO, IGBT 그리고 전력용 MOSFET등이 개발되어 SRM 제어를 위한 정격전력 범위 내에서 다양하게 이용할 수 있게 되었다.

SRM은 구조면에서 매우 간단하다. 영구자석이나 브러시 그리고 정류자가 없고, 고정자는 돌극을 가진 강철의 적층 구조로 되어 있으며, 직렬로 된 코일이 감겨진 권선이 각각의 상(phase)에 독립적으로 연결되어 있고, 이 권선이 고정자 극을 감싸는 구조로 되어 있다. 회전자에는 권선이 없고, 강철의 적층구 조로 되어 있으며 고정자와 마찬가지로 돌극형 구조로 되어 있다. 따라서 고정자와 회전자가 모두 돌극형 구조를 가짐으로서 이중 돌극형(double salient)구조라 볼 수 있다. 이러한 심플한 구조는 신뢰성과 생산단가를 낮춤으로서 가변속 드라이브의 대안으로 그 가능성이 크다고 할 수 있다.

이와 같은 SRM을 청소기 등의 가전 제품에 이용하는 경우에 최근에 고속 운전이 필요하게 되었으며 이 경우에 고속운전으로 인하여 소음이나 진동이 많이 발생되어 이에 대한 해결책이 요구된다.

KR2002-0003781

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 소음이나 진동을 저감할 수 있는 SRM의 구동을 제어하는 장치에 관한 것이다.

본 발명의 다른 측면은 소음이나 진동을 저감할 수 있는 SRM의 구동을 제어하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 SRM(switched reluctance motor)의 구동 제어 장치는 상기 SRM이 목표 속도에 도달하였는지 여부를 판단하는 목표 속도 도달 여부 판단부; 상기 SRM이 상기 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단하는 ZVS(zero volt switching) 성취 여부 판단부; 상기 SRM에서 부토크가 발생하는지 여부를 판단하는 부토크 발생 여부 판단부; 상기 목표 속도 도달 여부 판단부, 상기 ZVS 성취 여부 판단부 및 상기 부토크 발생 여부 판단부에서 수행된 판단 결과를 기초로 선행각을 제어할지 여부를 판단하는 선행각 제어부; 및 상기 목표 속도 도달 여부 판단부, 상기 ZVS 성취 여부 판단부 및 상기 부토크 발생 여부 판단부에서 수행된 판단 결과를 기초로 도통각을 제어할지 여부를 판단하는 도통각 제어부를 포함할 수 있다.

상기 목표 속도 도달 여부 판단부는 상기 SRM이 목표 속도에 도달하였는지 여부에 대한 판단 결과 상기 SRM이 목표 속도에 도달하지 못한 경우, 상기 선행각 제어부에서 상기 선행각을 변화시키고 상기 도통각 제어부에서 상기 도통각을 변화시키도록 구현될 수 있다.

상기 목표 속도 도달 여부 판단부는 상기 SRM의 현재 속도가 상기 목표 속도보다 큰 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 감소시키고 상기 SRM의 현재 속도가 목표 속도보다 작은 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 증가시키도록 구현될 수 있다.

상기 ZVS 성취 여부 판단부는 상기 영점 전압 스위칭이 가능하지 않은 경우 상기 선행각 제어부에서 상기 선행각을 감소시키고, 상기 도통각 제어부에서 상기 도통각을 증가시키도록 구현될 수 있다.

상기 ZVS 성취 여부 판단부는 상기 SRM의 컨버터에 입력되는 전류를 센싱하여 마이너스의 극성을 가진 전류가 있을 경우, 영점 전압 스위칭이 가능한 상태가 되었다고 판단하도록 구현될 수 있다.

상기 부토크 발생 여부 판단부는 상기 SRM에서 부토크가 발생하는지 여부를 판단하고 상기 SRM에서 부토크가 발생하는 경우 상기 선행각 제어부에서 상기 선행각을 증가시키고 상기 도통각 제어부에서 상기 도통각을 감소시키도록 구현될 수 있다.

상기 부토크 발생 여부 판단부는 다이오드의 전류를 센싱하여 위상 0도와 180도에서 전류의 흐름이 있을 때 부토크 발생한 것으로 판단하도록 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 SRM(switched reluctance motor)의 구동 제어 방법은 상기 SRM의 초기 구동 구간을 거쳐 상기 SRM을 정상 구동시키는 단계; 및 상기 SRM의 운전 제어 모드를 수행하여 상기 SRM의 도통각 및 진상각을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 SRM의 운전 제어 모드를 수행하여 상기 SRM의 도통각 및 진상각을 제어하는 단계는 상기 SRM이 목표 속도에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계, 상기 SRM이 목표 속도에 도달하지 못한 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 제어하여 SRM을 목표 속도로 구동시키는 단계; 및 상기 SRM이 목표 속도에 도달한 경우 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 SRM이 목표 속도에 도달하지 못한 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 제어하여 SRM을 목표 속도로 구동시키는 단계는 상기 SRM의 현재 속도가 상기 목표 속도보다 큰 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 감소시키는 단계; 및 상기 SRM의 현재 속도가 목표 속도보다 작은 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 SRM의 운전 제어 모드를 수행하여 상기 SRM의 도통각 및 진상각을 제어하는 단계는 상기 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 영점 전압 스위칭이 가능하지 않은 경우 상기 선행각을 감소시키고 상기 도통각을 증가시켜 상기 영점 전압 스위칭이 가능한 상태가 되도록 상기 SRM을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단하는 단계는 상기SRM의 컨버터에 입력되는 전류를 센싱하여 마이너스의 극성을 가진 전류가 있을 경우, 영점 전압 스위칭이 가능한 상태가 되었다고 판단하는 단계일 수 있다.

상기 SRM의 운전 제어 모드를 수행하여 상기 SRM의 도통각 및 진상각을 제어하는 단계는 상기 SRM에서 부토크가 발생하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 SRM에서 부토크가 발생하는 경우 상기 선행각을 증가시키고 상기 도통각을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 SRM에서 부토크가 발생하는지 여부를 판단하는 단계는 다이오드의 전류를 센싱하여 위상 0도와 180도에서 전류의 흐름이 있을 때 부토크 발생한 것으로 판단하는 단계일 수 있다.

상기 SRM의 초기 구동 구간을 거쳐 상기 SRM을 정상 구동시키는 단계는 상기 SRM의 권선에 전원을 흘려주어 고정자와 회전자가 정해진 위치로 움직여 상기 SRM을 운전 대기중인 상태로 설정하는 단계; 상기 SRM의 초기 설정 도통각을 정상 운전 상태의 도통각으로 변화시키고 PWM(pulse width modulation) 주파수를 상승시키는 단계; 및 상기 SMR의 초기 설정 선행각을 정상 운전 상태의 선행각으로 변화시키고 PWM(pulse width modulation) 주파수를 상승시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 사항으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 2상 SRM의 구동 제어 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치는 상기 목표 속도 도달 여부를 판단하고 ZVS(zero volt switching) 성취 여부를 판단하고 부토크 발생 여부를 판단한 결과를 기초로 도통각 및 선행각을 제어하여 SRM의 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 2상 스위치 릴럭턴스 모터의 스위칭 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 영점 전압 스위칭 컨버터의 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SRM의 동작을 구간별로 제어하는 방법을 나타낸 그래프이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영점 전압 스위칭 컨버터의 동작을 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 구동 제어 장치를 나타낸 순서도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한특징들은첨부된도면들과연관되어지는이하의상세한설명과바람직한실시예들로부터더욱명백해질것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 “제1”, “제2”, “일면”, “타면” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 2상 스위치 릴럭턴스 모터의 스위칭 장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 2상 스위치 릴럭턴스 모터의 스위칭 장치는 상용 전원(10)을 정류하여 직류 전원을 공급하는 정류부(20), 정류부(20)에 연결된 커패시터(30), 커패시터(30)에 연결된 영점 전압 스위칭 컨버터(40) 및 2상 SRM(50)의 위치 및 속도를 감지하여 영점 전압 스위칭 컨버터(40)를 제어하는 마이크로 프로세서(60)를 포함할 수 있다.

정류부(20)는 입력되는 상용 전원(10)을 정류하여 직류 전원을 커패시터(30)에 공급한다. 커패시터(30)는 정류된 직류 전압의 역률을 개선하고 노이즈를 흡수하여 영점 전압 스위칭 컨버터(40)에 공급할 수 있다.

영점 전압 스위칭 컨버터(40)는 2상 SRM(50)의 2개의 상권선의 각각에 상하로 직렬 연결되어 있는 한 쌍의 상부 및 하부 스위치, 2개의 상권선의 양단에 교차 연결되어 있는 한 쌍의 다이오드를 포함하여, 마이크로 프로세서(60)의 제어에 따라 동작 모드 1 내지 3으로 동작하여 상기 2상 SRM(50)을 구동시킬 수 있다.

한편, 마이크로 프로세서(60)는 2상 SRM(50)의 위치와 속도를 감지하여 영점 전압 스위칭 컨버터(40)의 한 쌍의 상부 및 하부 스위치를 제어하여 스위치들이 동작 모드 1 내지 3으로 동작하도록 하여 2상 SRM(50)이 구동되도록 할 수 있다.

여기에서, 동작 모드 1은 2상 SRM(50)의 해당 상권선에 양의 직류 전압을 인가하여 권선에 전류를 상승시키고, 동작 모드 2는 권선에 전류가 흐르고 있을 때 권선을 순환하게 하여 천천히 감소시키고, 동작 모드 3은 해당 상권선에 음의 직류 전압을 인가하여 빠르게 감소시킨다.

이와 같이 구성되는 2상 스위치 릴럭턴스 모터의 스위칭 장치는 다음과 같이 동작한다.

먼저, 상기 마이크로 프로세서(60)는 영점 전압 스위칭 컨버터(40)를 동작 모드 1 내지 동작 모드 3으로 동작하도록 제어하여 2상 SRM(50)의 2개의 상권선 가운데 어느 하나의 상권선을 여자시킨 후에 여자 상태가 종료되도록 한다.

그리고, 계속해서 상기 마이크로 프로세서(60)는 영점 전압 스위칭 컨버터(40)를 동작 모드 1 내지 3으로 동작하도록 제어하여 2상 SRM(50)의 2개의 상권선 가운데 다른 하나의 상권선을 여자시킨 후에 여자 상태가 종료되도록 한다.

이후에, 상기 마이크로 프로세서(60)는 이러한 동작을 반복적으로 수행하여 2상 SRM(50)이 구동되도록 한다.

이때, 상기 마이크로 프로세서(60)는 영점 전압 스위칭 컨버터(40)를 동작 모드 1 내지 3으로 동작하도록 제어하는데 다양한 방식으로 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영점 전압 스위칭 컨버터의 상세 구성도이다.

도 2를 참조하면, 도 1의 영점 전압 스위칭 컨버터는 A상 권선의 상부에 직렬 연결되어 있는 제1 상부 스위치(S1), A상 권선의 하부에 직렬 연결되어 있는 제1 하부 스위치(S2), B상 권선의 상부에 직렬 연결되어 있는 제2 상부 스위치(S3), B상 권선의 하부에 직렬 연결되어 있는 제2 하부 스위치(S4)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 영점 전압 스위칭 컨버터(40)는 A상 권선과 제1 하부 스위치(S2)의 접점에 양극이 연결되어 있고 음극이 B상 권선과 제2 상부 스위치(S3)의 접점에 연결되어 있는 제1 다이오드(D1) 및 B상 권선과 제2 하부 스위치(S4)의 접점에 양극이 연결되어 있고 음극이 A상 권선과 제1 상부 스위치(S1)의 접점에 연결되어 있는 제2 다이오드(D2)를 포함하고 있다.

이와 같은 영점 전압 스위칭 컨버터(40)에 있어서 제1 상부 스위치(S1)와 제2 하부 스위치(S4)는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 180도 위상차를 가지며 반주기씩 온(on)되어 있다. 그리고, 제1 하부 스위치(S1)과 제2 상부 스위치(S3) 또한 도 3에 도시된 바와 같이 마찬가지로 180도 위상차를 가지며 반주기 온(on)되어 있다.

이와 같은 영점 전압 스위칭 컨버터(40)는 도 4a에 도시된 바와 같이 엔코더 파형을 기준으로 제1 하부 스위치(S2)와 제2 상부 스위치(S3)를 조절하여 선행각(또는 진상각, advanced angel)을 제어하고 제1 상부 스위치(S1)와 제3 하부 스위치(S4)를 조절하여 도통각(또는 드웰각, dwell angle)을 제어할 수 있다.

제1 상부 스위치(S1)은 SRM A상의 도통각(dwell angle)을 조정할 수 있다. S1은 S4에 종속되어 동작될 수 있으면, S4와 180도의 위상차를 가질 수 있다.

제1 하부 스위치(S2)는 SRM B상의 선행각(advanced angle)을 조정할 수 있다. 센서로 읽어오는 정보를 제어기의 CPU가 연산에 이해 판단하여 SRM의 속도 상태와 ZVS 상태에 맞추어 S2의 턴-온 시점을 조정하여 선행각을 제어할 수 있다. 센서로 읽어오는 정보를 제어기의 CPU가 연산에 이해 판단하여 SRM의 속도 상태와 ZVS 상태에 맞추어 S2의 턴-온 시점을 조정하여 선행각을 제어하는 프로세스에 대해서는 추가적으로 상술한다.

제2 상부 스위칭(S3)는 SRM A 상의 선행각을 조절할 수 있다. 제2 상부 스위치(S3)는 제1 하부 스위칭(S2)에 종속되어 동작되며, 제1 하부 스위치(S2)와 180도의 위상 차이를 가진다.

제2 하부 스위치(S4)는 SRM B 상의 도통각을 조정할 수 있다. 제2 하부 스위치(S4)는 전술한 제1 하부 스위치와 마찬가지로 SRM의 속도 상태와 ZVS 상태에 맞추어 제2 하부 스위치(S4)의 턴-온되는 시점을 조정하여 도통각을 제어할 수 있다. 제1 하부 스위치(S2)와 제2 하부 스위치(S4)의 턴 온 시점의 차이만큼이 도통각이 될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 진상각, 도통각, PWM 듀티비를 변화시켜서 SRM의 구동을 제어할 수 있다. 드웰각, 진상각 및 PWM 듀티비가 변하는 경우 SRM의 구동은 아래와 같은 변화가 일어날 수 있다.

1) 드웰각(

)은 전술한 바와 같이 턴 온각과 턴 오프각의 차이로서 고정자 전류가 스위치 온(on)되는 곳의 회전자 위치를 턴 온(turn on) 각, 회전자 전류가 스위치 오프(off)되는 곳의 회전자 위치를 턴 오프(turn off) 각이라고 할 때 턴 오프(turn off) 각과 턴 온(turn on) 각의 차이를 말할 수 있다.

진상각(

)은 권선에 전원을 인가하여 여자(magnetizing)하는 구간이다. 진상각이 변화할 경우, 턴온 시점이 앞당겨져 전류 상승 시간이 달라지게 된다. 드웰각과 진상각을 변화시켜 SRM의 rpm(revolution per minute)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 진상각을 조절하여 턴 온 지점을 앞당겨 충분한 전류 상승 시간을 도모하고, 드웰각을 조절하여 토크 발생 영역을 최대한 이용하되, 역 토크가 발생되는 구간에 도달하기 전에 전류의 크기를 최소화시켜 역 토크 발생을 억제할 수 있다. 즉, 드웰각이 조절되는 경우, 토크 발생 영역을 최대한 이용하되 역 토크가 발생되는 구간에 도달하기 전에 전류의 크기가 최소화할 수 있다.

또한, SRM의 토크 특성은 전류의 방향과 무관하고 인덕턴스의 기울기의 부호와 같게 되므로, 전류만을 제어하여 SRM을 역방향으로 회전시키는 것은 불가능하고, 정, 역회전을 위해서는 각도제어를 통해 원하는 회전방향의 토크를 발생시키는 구간에 전류를 흘려주는 것이 필요하다. 그 외에도 급제동을 하고자 할 때에도 각도 제어를 사용할 수 있다.

즉, 드웰각이 변화할 경우, SRM에서 토크가 발생 구간이 변하게 되어 SRM의 부하 변동을 제어할 수 있다.

2) PWM 듀티비를 변화시키는 경우 SRM에 흐르는 전류를 제어하여 SRM의 부하 변동을 조절할 수 있다. PWM 듀티비를 변화시켜 SRM의 부하 변동을 제어하는 방법은 주로 저속 및 중속으로 구동되는 SRM을 제어하는데 사용될 수 있다.

저속 또는 중속으로 구동되는 SRM의 경우, 역기전력과 전동기의 인덕턴스 증가가 느리게 일어나므로 인가 전압에 의한 전류의 상승율이 크기 때문에 고속 운전시보다 피크 전류가 클 수 있다. 이 전류를 스위칭 소자의 전류보다 작게 제한하기 위해 스위칭 소자를 쵸핑에 의하여 턴 온, 턴 오프시켜서 SRM을 원하는 속도로 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SRM의 동작을 구간별로 제어하는 방법을 나타낸 그래프이다.

도 3을 참조하면, 제1 구간(310)은 모터의 제어부에 온(on) 신호가 들어오기 전 상태를 지시하며, 제어부에 AC 전원만이 들어와있는 상태를 지시한다. 이때는 SRM의 권선에 약간의 전원만을 흘려주어 SRM의 고정자와 회전자가 정해진 위치로 이동하여 구동 대기 상태로 만들어준다. 고정자의 상에 전류가 흐르면 회전자를 최대 인덕턴스 값을 가지는 위치가 될 때까지 인덕턴스가 증가하는 방향으로 회전시키려는 토크가 발생된다. 만약 철심에 자화 성분이 남아있지 않다면, 전류의 방향은 토크의 극성과 무관해지며, 토크는 항상 가장 가까운 정렬위치로 가려는 방향으로 발생된다. 도통각(드웰각, dwell angle)은 초기 설정 도통각으로 설정될 수 있다.

제2 구간(320)은 모터의 제어부에 온(on) 신호가 들어와 모터가 구동하기 시작하는 상태를 지시한다. 제2 구간(320)에서는 초기 설정 도통각에서 정상 운전 상태로 설정된 도통각으로 SRM의 도통각이 변화하게 된다. 이때 초기 모터 구동을 위한 PWM 주파수는 상승할 수 있다. 즉, PWM 듀티비를 변화시키는 경우 SRM에 흐르는 전류를 제어하여 SRM의 부하 변동을 조절할 수 있다.

제3 구간(330)에서는 선행각(진상각)에 대한 제어가 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이 진상각이 변하는 경우, 턴 온 시점이 앞당겨져 전류 상승 시간이 달라지게 된다. 즉, 제3 구간(330)에서는 진상각을 변화시켜 SRM의 rpm(revolution per minute)을 조절할 수 있다.

제4 구간(340)에서는 PWM 주파수가 최대로 상승하여 최대 PWM 듀티비로 구동되는 구간을 지시한다. 제4 구간(340)부터는 SRM은 정상 속도로 도달하여 구동될 수 있다.

이하, 도 4 및 도 5에서는 SRM이 구동될 경우, 본 발명의 실시예에 따른 영점 전압 스위칭 컨버터의 동작에 대해 개시한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영점 전압 스위칭 컨버터의 동작을 나타내는 개념도이다.

영점 전압 스위칭 컨버터(40)의 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 4a를 참조하면, 제1 상부 스위치(S1)와 제1 하부 스위치(S2)가 턴-온(Turn-On)된다. 그러면, 도 5a에 도시된 바와 같이 제1 상부 스위치(S1)와, A상 권선 그리고 제1 하부 스위치(S2)로 이루어진 전류 루프가 형성된다(A상 동작 모드 1).

이처럼 제1 상부 스위치(S1)와 제1 하부 스위치(S2)가 턴 온된 후에 일정시간이 지나면 정상 동작 구간(T1~T2)에 진입하여 도 4b에 도시된 바와 같이 제1 상부 스위치(S1)에 인가 전압에 의한 전류 Isa가 흐르게 되는데 제1 상부 스위치(S1)에 흐르는 전류 Isa는 시간이 지남에 따라 서서히 감소한다. 이때, 제1 상부 스위치(S1)의 전압(Vsa)은 턴 온에 의해 0전압이 된다.

또한, 이처럼 제1 상부 스위치(S1)와 제1 하부 스위치(S2)가 턴 온된 후에 일정시간이 지나면 정상 동작 구간에 진입하여 도 4b에 도시된 바와 같이 제1 하부 스위치(S2)에 직류 전압의 인가에 의한 전류 Isb가 흐르게 되는데 제1 하부 스위치(S2)에 흐르는 전류 Isb는 시간이 지남에 따라 서서히 감소한다. 이때, 제1 하부 스위치(S2)의 전압(Vsb)은 턴 온상태에의해 0 전압이 된다.

정상 동작 구간(T1~T2)에서 제1 상부 스위치(S1)와 제1 하부 스위치(S2)에 흐르는 전류를 동일하다.

한편, 이후에(도 4b의 시간 T2~T3 구간) 제1 상부 스위치(S1)는 턴 오프되고 제1 하부 스위치(S2)는 턴 온 상태를 유지한다. 그러면, 도 5b에 도시된 바와 같이 A상권선, 제1 하부 스위치(S2), 제2 하부 스위치(S4) 및 제2 다이오드(D2)로 이루어진 전류 루프가 형성된다(A상 동작 모드 2).

이때, 제1 상부 스위치(S1)는 턴 오프됨에 따라 제1 상부 스위치(S1)에는 전류가 흐르지 않으며, 양단의 전압(Vsa)은 인가되는 직류 전압에 근접한 전압이 형성된다.

그리고, 제1 하부 스위치(S2)는 온상태를유지하고있기때문에서서히전류가감소하며, 전압 또한 턴 온상태에의한 0 전압으로 변동이 없다.

다만, 이때 제1 상부 스위치(S1)가 턴 오프되고, 제1 상부스위치 양단에 인가 전압이 인가되면 제2 하부 스위치(S4)의 내부 다이오드와 제2 다이오드(D2)를 통하여 A상 권선에 흐르던 전류가 순환된다.

이에 따라, 제2 하부 스위치(S4)의 내부 다이오드에는 제1 하부 스위치(S4)의 양단의 전압이 도 4b에 도시된 바와 같이 0전압을 유지하고 있는 상태에서 A상 권선의 순환하는 전류(Isd)가 흐르게 된다.

물론, 도 5b에 도시된 바와 같이 A상권선, 제1 하부 스위치(S2), 제2 하부 스위치(S4) 및 제2 다이오드(D2)로 이루어진 전류 루프에 흐르는 전류는 서서히 감소하게 된다.

이때, 제2 다이오드(D2)에 흐르는 전류(Idb)는 도 4b에 도시된 바와 같이 제1 하부 스위치(S2)에 흐르는 전류와 동일하다.

다음으로, 이와 같은 상태에서 제1 하부 스위치(S2)는 턴 온 상태를 계속 유지하도록 하고, 제2 하부 스위치(S4)를 턴온시킨다(도 4b의 시간 구간 T3~T4).

그러면, 제1 하부 스위치(S2)는 온상태를유지하고있기때문에서서히전류가감소하며, 전압 또한 턴 온상태에의한 0 전압으로 변동이 없다.

그리고, 이때 제2 하부 스위치(S4)가 턴 온됨에 따라 도 5c에 도시된 바와 같이 A상 권선에 흐르던 전류가 제2 하부 스위치(S4)의 내부 다이오드가 아닌 제2 하부 스위치(S4)를 통해 직접 흐르게 되며, 이전 상태와 동일하게 제2 다이오드(D2)를 통하여 A상 권선에 흐르던 전류가 여전히 순환된다(A상 동작 모드 2 상태 유지).

이에 따라, 제2 하부 스위치(S4)에는 제2 하부 스위치(S4)의 양단의 전압(Vsd)이 도 4b에 도시된 바와 같이 0전압을 유지하고 있는 상태에서 A상 권선의 순환하는 전류가 흐르게 된다.

물론, 이때 A상권선, 제1 하부 스위치(S2), 제2 하부 스위치(S4) 및 제2 다이오드(D2)로 이루어진 전류 루프에 흐르는 전류를 서서히 감소하게 된다.

더욱이, 이때 제2 하부 스위치(S4)는 영점 전압 이하의 상태에서 스위치가 턴온되어 스위칭 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 이와 같이 제2 하부 스위치(S4)가 영점 전압 이하의 상태에서 스위치가 턴온되면, 아래 수학식 1에 의해 전류 기울기가 속도 기전력에 의해 점차 감소한다.

(수학식 1)

한편, 이후에 제2 하부 스위치(S4)를 유지한 상태에서 제1 하부 스위치(S2)가 턴 오프한다(도 4b의 시간 구간 T4~T5 참조).

그러면, 제1 하부 스위치(S2)의 턴 오프에 따라 도 5d에 도시된 바와 같이 제1 상부 스위치(S3)의 내부 다이오드, 제1 다이오드(D1), A상 권선, 제2 다이오드 및 제2 하부 스위치로 이루어진 전류 루프가 형성된다.

그리고, 제1 하부 스위치(S2)가 턴 오프됨에 따라 제1 하부 스위치(S2)에는 도 4b에 도시된 바와 같이 전류가 흐르지 않으며, 전압은 턴 오프에 따라 입력 전압과 근접하게 된다.

이때, 상기 제2 하부 스위치(S4)에는 여전히 A상 권선의 순환 전류가 흐르며, 상기 제2 상부 스위치(S2)의 내부 다이오드에는 도 4b에 도시된 바와 같이 A상 권선의 순환 전류(Isc)가 흐른다.

물론, 제2 상부 스위치의 양단의 전압(Vsc)은 내부 다이오드를 통한 순환 전류의 흐름에 따라 0전압 상태로 변화된다.

이때, 제1 다이오드(D1)통해서 흐르는 전류(Ida)는 도 4b에 도시된 바와 같이 제2 다이오드(D2)를 통해 흐르는 전류와 동일하다.

다음으로, 이후에(도 4b의 시간 구간 T5~T6 참조) 제2 하부 스위치(S4)를 턴온 상태를 유지한 상태에서 제2 상부 스위치(S3)를 턴온시킨다.

그러면, 제2 상부 스위치(S3)와 B상 권선 그리고 제2 하부 스위치(S4)로 이루어진 전류 루프와 제1 상부 스위치(S3), 제1 다이오드(D1), A상 권선, 제2 다이오드 및 제2 하부 스위치로 이루어진 전류 루프가 도 5e에 도시된 바와 같이 중첩된다.

그러면, B상 권선에 흐르는 전류와 A상 권선에 흐르는 전류의 차만큼 제2 상부 스위치(S3)와 제2 하부 스위치(S4)에 전류가 흐르게 된다(A상 동작 모드 3과 B상 동작 모드 1의 중첩).

이때, 물론, 제2 상부 스위치(S3)의 양단의 전압은 내부 다이오드를 통한 순환 전류의 흐름에 따라 0전압 상태로 변화되어 있었기 때문에 이에 따라 제1 상부 스위치는 영점 전압 상태에서 스위치가 턴온되어 스위칭 손실을 최소화한다.

이후에(도 4b의 시간 구간 T6~T7), 제2 상부 스위치(S3)와 제2 하부 스위치(S4)가 턴 온상태를계속유지하면, A 상 권선에 흐르는 전류를 서서히 감소하게 되며 이에 따라 제2 상부 스위치(S3)와 제2 하부 스위치(S4)에 흐르는 전류 루프만이 남게 된다(B상 동작 모드 1).

이후에는 다시 제2 하부 스위치(S4)를 턴온 상태를 유지한 상태에서 제2 상부 스위치(S3)를 오프하고(B상 동작 모드 2), 또 일정 시간 후에 제2 하부 스위치(S4)를 온한상태에서 제1 하부 스위치(S2)를 턴온하며(B상 동작 모드 3), 제2 하부 스위치(S2)가 턴온상태를 유지한 상태에서 제1 상부 스위치(S1)를 턴온하여(B상 동작 모드 3과 A상 동작 모드 1의 중첨) 유지하는(A상 동작 모드 1) 과정을 반복하여 모터를 구동시킨다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 컨버터 회로의 스위칭 방법을 사용할 경우 영점 전압 스위칭이 가능하여 고속 회전을 필요로 하는 모터에서는 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 영점 전압 스위칭은 스위치와 다이오드가 병렬 구조로 형성된 경우 다이오드를 온(on)시켜서 다이오드 전압이 0이 가까운 값을 가질 때 스위치를 턴-온함으로서 스위치에서 발생하는 손실을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 기존의 SRM용 스위칭 장치에 비하여 다이오드의 숫자를 줄일 수 있어 비용을 절감할 수 있고, 크기를 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 SRM용 스위칭 장치에 비하여 토크 리플을 줄일 수 있다. 도 4 및 도 5에서 전술한 동작을 수행하는 컨버터 회로가 구현된 SRM의 구동을 제어하기 위해서는 목표 속도 도달 여부, 영점 전압 스위칭이 수행되는지 여부, 부토크의 발생하였는지 여부를 판단하여 SRM에 대한 제어를 수행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 구동 방법을 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하면, 초기 구동을 수행한다(단계 S600).

단계 S600에서는 전술한 도 3의 제1 구간 내지 제3 구간의 동작이 수행될 수 있다.

단계 S600에서는 SRM의 초기 구동을 수행하기 위해 SRM의 권선에 약간의 전원만을 흘려주어 SRM의 고정자와 회전자가 정해진 위치로 이동한 구동 대기 상태로 만들어 줄 수 있다. 초기 설정 도통각에서 정상 운전 상태로 설정된 도통각으로 SRM의 도통각이 변화하게 된다. 즉, 초기 모터 구동을 위해 PWM 듀티비, 선행각 및 도통각에 대한 제어를 수행하여 정상 구동 단계로 변화시킬 수 있다.

SRM을 정상 구동한다(단계 S610).

PWM 주파수를 최대로 상승시켜 SRM을 정상 속도로 구동시킬 수 있다. SRM의 정상 구동 상태에서는 설정된 도통각 및 선행각으로 SRM을 동작시킬 수 있다.

SRM의 운전 제어 모드를 수행한다(단계 S620).

운전 제어 모드는 현재 속도와 목표 속도를 비교하여 현재 속도를 목표 속도로 제어하라는 명령이 시작되는 운행 모드를 지시한다.

본 발명의 실시예에 따른 SRM의 운전 제어 모드는 목표 속도 도달 여부, 목표 속도를 도달한 경우, ZVS(영점 전압 스위칭) 성취 여부, 목표 속도를 도달한 경우, ZVS(영점 전압 스위칭) 성취한 경우 부토크가 발생되었는지 여부 등을 판단하여 선행각과 도통각을 변화시킬 수 있다.

목표 속도에 도달하였는지 여부를 판단한다(단계 S630).

목표 속도에 도달하지 못한 경우, 선행각 및 도통각을 제어하여 SRM을 목표 속도로 구동시킬 수 있다.

예를 들어, 현재 속도가 목표 속도보다 큰 경우, 선행각 및 도통각을 감소시키고, 현재 속도가 목표 속도보다 작은 경우, 선행각 및 도통각을 증가시킬 수 있다(단계 S635).

목표 속도에 도달한 경우 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단한다(단계 S640).

목표 속도에 도달한 경우, 영점 전압 스위칭이 가능한지 여부에 대해 판단할 수 있다. 컨버터에 입력되는 전류를 센싱하여 마이너스의 극성을 가진 전류가 있을 경우, 영점 전압 스위칭(ZVS)이 가능한 상태가 되었다고 판단할 수 있다. 컨버터에 입력되는 전류를 센싱하여 마이너스의 극성을 가진 전류가 없을 경우, 영점 전압 스위칭이 가능하지 않은 상태라고 판단하여 선행각을 감소시키고 도통각을 증가시켜 영점 전압 스위칭 상태가 획득되도록 SRM을 제어할 수 있다(단계 S645). 예를 들어, 선행각을 1도 감소시키고 도통각을 2도 증가시켜서 영점 전압 스위칭 상태가 획득되도록 SRM을 제어할 수 있다.

목표 속도와 영전 전압 스위칭 상태가 획득된 경우 부토크가 발생하는지 여부를 판단한다(단계 S650).

다이오드 D1의 전류를 센싱하여 위상 0도와 180도에서 전류의 흐름이 있을 때 부토크 발생한 것으로 판단하여 선행각을 증가시키고 도통각을 감소시킬 수 있다(단계 S655). 예를 들어, 선행각 5도 증가시키고, 도통각 3도 감소시킬 수 있다.

다이오드 D1의 전류를 센싱하여 위상 0도와 180도에서 전류의 흐름이 없을 때 부토크가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있고 이러한 경우, 선행각 및 도통각에 대한 추가적인 제어를 수행하지 않고 SRM을 구동시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 위와 같은 제어 방법을 사용함으로서 모터 회전 속도 및 ZVS, 부토크 제거에 의한 소음/진동 감소 등의 효과를 얻을 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SRM 구동 제어 장치를 나타낸 순서도이다.

도 7을 참조하면, SRM 구동 제어 장치는 목표 속도 도달 여부 판단부(700), ZVS 성취 여부 판단부(710), 부토크 발생 여부 판단부(720), 선행각 제어부(730), 도통각 제어부(740)를 포함할 수 있다.

목표 속도 도달 여부 판단부(700)는 SRM이 구동함에 있어 설정된 목표 구동 속도에 도달하였는지 여부를 판단하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 1000rpm(revolution per minute)으로 SRM을 구동하고자 할 때 SRM의 목표 속도를 1000rpm으로 설정하고 해당 목표 속도에 현재 구동 속도가 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 목표 속도 도달 여부 판단부에서 판단 결과 현재 속도가 목표 속도보다 큰 경우, 선행각 제어부(730)로 선행각을 감소시키도록 명령하고, 도통각 제어부(740)로 도통각을 감소시키도록 명령하여 SRM의 현재 속도가 목표 속도로 감소하도록 제어할 수 있다. 반대로 현재 속도가 목표 속도보다 작은 경우 선행각 제어부(730)로 선행각을 증가시키도록 명령하고 도통각 제어부(740)로 도통각을 증가시키도록 명령하여 SRM의 현재 속도가 목표 속도로 증가하도록 제어할 수 있다.

ZVS 성취 여부 판단부(710)는 SRM에서 영점 전압 스위칭 상태가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.영점 전압 스위칭 상태가 획득되지 않은 경우, 선행각 제어부(730)로 선행각을 감소시키도록 명령하고, 도통각 제어부(740)로 도통각을 증가시키도록 명령하여 영점 전압 스위칭 상태가 획득되도록 SRM의 선행각 및 도통각을 제어할 수 있다. ZVS 성취 여부 판단부(710)는 목표 속도 도달부(700)의 판단 결과 SRM이 목표 속도로 구동되는 것으로 판단된 후 SRM에서 영점 전압 스위칭 상태가 획득되었는지 여부를 판단할 수 있다.

부토크 발생 여부 판단부(720)는 SRM에 부토크가 발생하였는지 여부에 대해 판단할 수 있다. 부토크 발생 여부 판단부(720)에서 판단 결과 부토크가 발생하지 않은 경우 목표 운전 상태가 되었다고 판단할 수 있고 SRM을 설정된 도통각 및 선행각으로 구동시킬 수 있다. 반대로 부토크 발생 여부 판단부(720)에서 판단 결과 부토크가 발생한 것으로 판단한 경우, 도통각 제어부(740)로 도통각을 감소시키도록 명령하고, 선행각 제어부(730)로 선행각을 증가시키도록 명령할 수 있다.

부토크 발생 여부 판단부(720)는 ZVS 성취 여부 판단부(710)의 판단 결과 ZVS 상태가 존재하는 것으로 판단된 후 판단을 수행할 수 있다.

선행각 제어부(730)는 목표 속도 도달 여부 판단부(700), ZVS 성취 여부 판단부(710), 부토크 발생 여부 판단부(720)의 제어 신호에 따라 SRM의 선행각을 제어할 수 있다.

도통각 제어부(740)는 목표 속도 도달 여부 판단부(700), ZVS 성취 여부 판단부(710), 부토크 발생 여부 판단부(720)의 제어 신호에 따라 SRM의 도통각을 제어할 수 있다.

이상 본 발명을 구제적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. 즉, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위에 의하여 명확해질 것이다.

700: 목표 속도 도달 여부 판단부
710: ZVS 성취 여부 판단부
720: 부토크 발생 여부 판단부
730: 선행각 제어부
740: 도통각 제어부

Claims (15)

1. 상기 SRM이 목표 속도에 도달하였는지 여부를 판단하는 목표 속도 도달 여부 판단부;
   상기 SRM이 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단하는 ZVS(zero volt switching) 성취 여부 판단부;
   상기 SRM에서 부토크가 발생하는지 여부를 판단하는 부토크 발생 여부 판단부;
   상기 목표 속도 도달 여부 판단부, 상기 ZVS 성취 여부 판단부 및 상기 부토크 발생 여부 판단부에서 수행된 판단 결과를 기초로 선행각을 제어할지 여부를 판단하는 선행각 제어부; 및
   상기 목표 속도 도달 여부 판단부, 상기 ZVS 성취 여부 판단부 및 상기 부토크 발생 여부 판단부에서 수행된 판단 결과를 기초로 도통각을 제어할지 여부를 판단하는 도통각 제어부를 포함하는 SRM 구동 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 목표 속도 도달 여부 판단부는,
   상기 SRM이 목표 속도에 도달하였는지 여부에 대한 판단 결과 상기 SRM이 목표 속도에 도달하지 못한 경우, 상기 선행각 제어부에서 상기 선행각을 변화시키고고 상기 도통각 제어부에서 상기 도통각을 변화시키도록 구현되는 SRM 구동 제어 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 목표 속도 도달 여부 판단부는,
   상기 SRM의 현재 속도가 상기 목표 속도보다 큰 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 감소시키고 상기 SRM의 현재 속도가 목표 속도보다 작은 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 증가시키도록 구현되는 SRM 구동 제어 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 ZVS 성취 여부 판단부는,
   상기 영점 전압 스위칭이 가능하지 않은 경우 상기 선행각 제어부에서 상기 선행각을 감소시키고, 상기 도통각 제어부에서 상기 도통각을 증가시키도록 구현되는 SRM 구동 제어 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 ZVS 성취 여부 판단부는,
   상기 SRM의 컨버터에 입력되는 전류를 센싱하여 마이너스의 극성을 가진 전류가 있을 경우, 영점 전압 스위칭이 가능한 상태가 되었다고 판단하도록 구현되는 SRM 구동 제어 장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 부토크 발생 여부 판단부는,
   상기 SRM에서 부토크가 발생하는지 여부를 판단하고 상기 SRM에서 부토크가 발생하는 경우 상기 선행각 제어부에서 상기 선행각을 증가시키고 상기 도통각 제어부에서 상기 도통각을 감소시키도록 구현되는 SRM 구동 제어 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 부토크 발생 여부 판단부는,
   다이오드의 전류를 센싱하여 위상 0도와 180도에서 전류의 흐름이 있을 때 부토크 발생한 것으로 판단하도록 구현되는 SRM 구동 제어 장치.
8. 상기 SRM의 초기 구동 구간을 거쳐 상기 SRM을 정상 구동시키는 단계;
   상기 SRM의 운전 제어 모드를 수행하여 상기 SRM의 도통각 및 진상각을 제어하는 단계를 포함하는 SRM의 구동 제어 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 SRM의 운전 제어 모드를 수행하여 상기 SRM의 도통각 및 진상각을 제어하는 단계는,
   상기 SRM이 목표 속도에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 SRM이 목표 속도에 도달하지 못한 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 제어하여 SRM을 목표 속도로 구동시키는 단계; 및
   상기 SRM이 목표 속도에 도달한 경우 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 SRM의 구동 제어 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 SRM이 목표 속도에 도달하지 못한 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 제어하여 SRM을 목표 속도로 구동시키는 단계는,
    상기 SRM의 현재 속도가 상기 목표 속도보다 큰 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 감소시키는 단계; 및
    상기 SRM의 현재 속도가 목표 속도보다 작은 경우, 상기 선행각 및 상기 도통각을 증가시키는 단계를 포함하는 SRM의 구동 제어 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 SRM의 운전 제어 모드를 수행하여 상기 SRM의 도통각 및 진상각을 제어하는 단계는,
    상기 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 영점 전압 스위칭이 가능하지 않은 경우 상기 선행각을 감소시키고 상기 도통각을 증가시켜 상기 영점 전압 스위칭이 가능한 상태가 되도록 상기 SRM을 제어하는 단계를 포함하는 SRM의 구동 제어 방법.
12. 제8항에 있어서, 상기 영점 전압 스위칭이 가능한 상태인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기SRM의 컨버터에 입력되는 전류를 센싱하여 마이너스의 극성을 가진 전류가 있을 경우, 영점 전압 스위칭이 가능한 상태가 되었다고 판단하는 단계인 SRM의 구동 제어 방법.
13. 제9항에 있어서, 상기 SRM의 운전 제어 모드를 수행하여 상기 SRM의 도통각 및 진상각을 제어하는 단계는,
    상기 SRM에서 부토크가 발생하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 SRM에서 부토크가 발생하는 경우 상기 선행각을 증가시키고 상기 도통각을 감소시키는 단계를 포함하는 SRM의 구동 제어 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 SRM에서 부토크가 발생하는지 여부를 판단하는 단계는,
    다이오드 의 전류를 센싱하여 위상 0도와 180도에서 전류의 흐름이 있을 때 부토크 발생한 것으로 판단하는 단계인 SRM의 구동 제어 방법.
15. 제8항에 있어서, 상기 SRM의 초기 구동 구간을 거쳐 상기 SRM을 정상 구동시키는 단계는,
    상기 SRM의 권선에 전원을 흘려주어 고정자와 회전자가 정해진 위치로 움직여 상기 SRM을 운전 대기중인 상태로 설정하는 단계;
    상기 SRM의 초기 설정 도통각을 정상 운전 상태의 도통각으로 변화시키고 PWM(pulse width modulation) 주파수를 상승시키는 단계;
    상기 SMR의 초기 설정 선행각을 정상 운전 상태의 선행각으로 변화시키고 PWM(pulse width modulation) 주파수를 상승시키는 단계를 포함하는 단계인 SRM의 구동 제어 방법.
    

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