KR20150091660A - 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 상용 전원을 정류하여 직류 전원을 공급하는 정류부; 상기 정류부로부터 출력되는 직류 전원을 공급받아 스위치드 릴럭턴스 모터를 구동하는 컨버터; 상기 정류부에 접속되어 출력 전류의 크기를 인식하는 전류 인식부; 및 상기 컨버터에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 제어부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치와 그 제어 방법이 제공된다.

Description

스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치 및 그 방법{Controller for switched reluctance motor and method thereof}
본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 직류전동기가 주로 사용되어 왔던 모든 분야에서 브러시(brush)가 없는 브러시리스(brushless) 타입의 전동기로 대체되고 있다.
이 브러시리스 타입의 전동기로서, BLDC(Brushless DC electric motor)와 같은 영구자석형 전동기와, 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)와 같은 릴럭턴스 토크를 이용한 전동기가 연구되고 있다.
이 중, 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)는 고정자에만 권선이 감겨져 있고 영구자석이나 권선이 없는 회전자를 포함한 간단한 자기적 구조로서, 견고하고 다른 전동기보다 생산단가를 낮출 수 있는 잇점이 있다.
이와 같은 스위치드 릴럭턴스 모터는 단상, 2상, 3상 등의 다양한 형태가 있으며, 특히 2상 SRM은 3상 SRM에 비해 구동회로가 간단하여 팬, 블로워 및 컴프레셔 등의 응용 분야에서 크게 주목받고 있다.
그리고, 이러한 2상 SRM의 스위칭 제어 장치는 고정자 권선의 전류를 단방향으로 제어하기 위해 많은 방식들이 제안되어 사용되고 있으며, 상기 제안된 방식으로 기존의 교류 전동기 구동을 위한 비대칭 브릿지 컨버터를 이용한 스위칭 제어 장치가 있다.
상기 비대칭 브릿지 컨버터는 상당 두개의 스위치와 다이오드를 가지며 여러 단계의 동작 모드를 가진다.
여기에서, 하나의 동작 모드는 두 스위치를 모두 턴 온시켜 DC 전원 전압을 권선에 인가하여 전류를 상승시키는 모드일 수 있으며, 다른 동작 모드는 권선에 전류가 흐르고 있을 때 한 개의 스위치를 오프하여 전류가 한 개의 다이오드와 스위치 및 권선을 순환하게 하여 천천히 감소시키는 모드일 수 있으며, 또 다른 동작 모드는 두 스위치를 동시에 턴오프하여 빠르게 전류를 감소시키는 모드일 수 있다.
이와 같이 동작하는 비대칭 브릿지 컨버터는 SRM 구동용 컨버터 중에서 제어의 다양성이 뛰어나며 각 상의 전류 제어가 독립적이어서 두 상의 전류 중첩이 가능하다. 그리고, 고전압, 대용량에 적합하며 스위치의 정격전압이 상대적으로 낮다.
한편, 이와 같은 종래 기술에 있어서 제어 장치는 초기 구동을 위한 부트스트랩을 일정 시간 인가한 후에 바로 A상 및 B상 출력을 발생시키도록 설계되어 있다.
따라서 A상 혹은 B상이 단선되어 있어도 나머지 한 상은 계속해서 체결되어 있기 때문에 모터는 단상 기동되고 이는 초기 회전자의 위치에 따라 역회전을 유발하여 모터 슬립 및 파손을 발생시킬 우려가 있다.
국내특허공개번호 2013-0019112 일본공표번호 2005-528076 일본공표번호 2006-521780 국내특허공개번호 2002-0081862
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, A/B상 중 하나가 체결 불량이 발생할 경우에 신속하게 전원을 차단하여 역회전을 발생할 수 있도록 한 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면은, 상용 전원을 정류하여 직류 전원을 공급하는 정류부; 상기 정류부로부터 출력되는 직류 전원을 공급받아 스위치드 릴럭턴스 모터를 구동하는 컨버터; 상기 정류부에 접속되어 출력 전류의 크기를 인식하는 전류 인식부; 및 상기 컨버터에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 정류부는 4개의 다이오드로 이루어진 다이오드 브리지 정류기이다.
또한, 본 발명의 일측면은 상기 정류부에 병렬 연결되어 출력되는 직류 전원의 노이즈를 제거하여 상기 컨버터에 공급하는 커패시터를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 전류 인식부는 상기 정류부의 어느 하나의 출력 단자에 직렬 연결되어 출력 전류를 센싱하는 전류 센싱기; 및 상기 전류 센싱기에서 센싱한 출력 전류의 크기에 비례하는 전압값을 생성하여 출력하는 전류 전압 변환기를 포함한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 제어부는 상기 컨버터에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 체결 상태로 판단되면, 상기 컨버터에 다른 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면, 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시킨다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 컨버터는 상기 정류부의 하나의 출력 단자와 제1 상 권선의 하나의 단자 사이에 직렬 연결된 제1 상위 스위치; 상기 정류부의 다른 하나의 출력 단자와 제1 상 권선의 다른 단자 사이에 직렬 연결된 제1 하위 스위치; 상기 정류부의 하나의 출력 단자와 제2 상 권선의 하나의 단자 사이에 직렬 연결된 제2 상위 스위치; 및 상기 정류부의 다른 하나의 출력 단자와 제2 상 권선의 다른 단자 사이에 직렬 연결된 제2 하위 스위치;를 포함한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 제어부는 어느 한 상의 상위 스위치와 하위 스위치에 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 인가하여 해당 상의 고정자의 권선에 전력이 공급되도록 하며, 모든 상의 상위 스위치와 하위 스위치에 스위치 오프 구동 신호를 인가하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 PWM 구동기; 및 어느 한 상의 체결 여부를 판단하기 위하여 상기 PWM 구동기를 제어하여 해당 상의 상위 스위치와 하위 스위치에 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 인가하여 해당 상의 고정자의 권선에 전력이 공급되도록 한 후에 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면 상기 PWM 구동기를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 제어기를 포함한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 제어기는 상기 PWM 구동기를 제어하여 상기 컨버터에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 체결 상태로 판단되면, 상기 PWM 구동기를 제어하여 상기 컨버터에 다른 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면, 상기 PWM 구동기를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시킨다.
또한, 본 발명의 일측면은 상기 PWM 구동기가 상기 컨버터의 상위 스위치와 하위 스위치에 인가하는 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 듀티비는 2 내지 10%이다.
또한, 본 발명의 일측면은 상기 PWM 구동기가 상기 컨버터의 상위 스위치와 하위 스위치에 인가하는 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 인가 시간은 10 내지 50ms이다.
한편, 본 발명의 다른 측면은 (A) 정류부가 상용 전원을 정류하여 직류 전원을 공급하는 단계; (B) 제어부는 컨버터에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가하는 단계; (C) 전류 인식부가 상기 정류부에 접속되어 출력 전류의 크기를 인식하는 단계; 및 (D) 제어부는 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면의 상기 (C) 단계는 (C-1) 상기 전류 인식부의 전류 센싱기가 상기 정류부의 어느 하나의 출력 단자에 직렬 연결되어 출력 전류를 센싱하는 단계; 및 (C-2) 상기 전류 인식부의 전류 전압 변환기가 상기 전류 센싱기에서 센싱한 출력 전류의 크기에 비례하는 전압값을 생성하여 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면의 상기 (D) 단계는 (D-1) 제어부는 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 체결 상태인지 여부를 판단하는 단계; 및 (D-2) 제어부는 판단 결과 미체결로 판단되면 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 상기 (D-1) 단계에서 판단 결과 체결 상태로 판단되면, (E) 상기 제어부는 상기 컨버터에 다른 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가하고, 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면, 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면의 상기 (E) 단계는, (E-1) 상기 제어부는 상기 컨버터에 다른 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가하는 단계; (E-2) 상기 제어부는 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 체결 상태인지를 판단하는 단계; 및 (E-3) 상기 제어부는 판단 결과 미체결 상태로 판단되면, 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 상기 (E-2) 단계의 판단 결과, 체결 상태로 판단되면, (F) 제어부는 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 듀티비를 증가시키면서 스위치드 릴럭턴스 모터를 가속하는 단계; 및 (G) 제어부는 모터의 회전수가 기준 회전수에 도달하였는지를 판단하여 기준 회전수에 도달하였으면 모터를 등속 운행하도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 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.
상기와 같은 본 발명에 따르면, A/B 상 중 체결 불량이 발생할 경우 이를 감지하여 모터를 정지시켜 역회전을 방지할 수 있다.
이처럼 본 발명에 따라 역회전이 방지되면, 역회전 상태에서 모터가 가속될 경우 모터를 체결하고 있는 너트가 빠져 발생되는 모터슬립 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 회로도이다.
도 3은 도 1의 전류 인식부의 상세 구성도이다.
도 4는 초기 기동을 위한 신호의 파형도이다.
도 5는 정류부의 출력 신호의 센싱 신호를 나타내는 파형도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 방법의 흐름도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 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, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치의 구성은 상용 전원(100)을 정류하여 직류 전원을 공급하는 정류부(200), 상기 정류부(200)에 병렬 연결된 커패시터(300), 상기 커패시터(300)에 연결된 컨버터(400), 정류부(200)에 접속되어 출력 전류의 크기를 인식하는 전류 인식부(500) 및 컨버터(400)를 제어하는 제어부(600)를 포함한다.
상기 정류부(200)는 입력되는 상용 전원(100)을 정류하여 커패시터(300)에 공급한다. 그리고, 커패시터(300)는 정류된 직류 전원의 역률을 개선하고 노이즈를 제거하여 컨버터(400)에 공급한다.
이와 같은 정류부(200)는 도 2를 참조하면, 4개의 다이오드(D11~D14)로 구성된 다이오드 브리지 정류기로 이루어져 있으며, 입력되는 상용 전원(100)을 정류하여 커패시터(300)에 공급한다.
여기에서, 커패시터(300)가 정류부(200)의 후단에 위치하도록 하였으나, 이는 필요에 따라 생략해도 본 발명은 구동가능하다.
한편, 컨버터(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 상 권선(L1, L2)에 상위 스위치(Q1, Q3)와 하위 스위치(Q2, Q4)로 구성된 한쌍의 스위치가 연결되어 있다.
즉, 상기 컨버터(400)는 상기 정류부(200)의 하나의 출력 단자와 A상 권선(L1)의 하나의 단자 사이에 직렬 연결된 상위 스위치(Q1)와, 상기 정류부(200)의 다른 하나의 출력 단자와 A상 권선(L1)의 다른 단자 사이에 직렬 연결된 하위 스위치(Q2)와, 상기 정류부(200)의 하나의 출력 단자와 B상 권선(L2)의 하나의 단자 사이에 직렬 연결된 상위 스위치(Q3)와, 상기 정류부(200)의 다른 하나의 출력 단자와 B상 권선(L2)의 다른 단자 사이에 직렬 연결된 하위 스위치(Q4)를 구비하고 있다.
또한, 상기 컨버터(400)는 한쌍의 스위치중에서 어느 하나의 스위치가 오프될 때 해당 권선(L1, L2)의 권선 전류가 환류하도록 상위 스위치(Q1, Q3)에 대응되는 상위 다이오드(D1, D3)와, 하위 스위치(Q2, Q4)에 대응되는 하위 다이오드(D2, D4)로 구성되는 한쌍의 다이오드가 구비되어 있다.
이와 같이 구성된 컨버터(400)는 스위치드 릴럭턴스 모터의 고정자의 내측에 위치하여 회전하게 되는 회전자에 정방향의 토오크(Positive Torque)가 발생하도록 권선(L1,L2)을 순차적으로 여자(Active)시킨다. 이를 위하여 컨버터(400)는 4개의 모드(모드 1 내지 4)를 가진다.
상기 컨버터(400)가 구동되는 모드 1은 여자되기를 원하는 해당 권선(L)의 해당하는 상위 스위치(QU)와 하위 스위치(QL)가 모두 턴 온 되며 이에 따라 상용 전원(V1) 전부가 해당 권선에 인가되어 권선 전류(i)가 흐르게 된다.
다음으로, 상기 컨버터(400)가 구동되는 모드 2는 해당 권선(L)의 두 스위치(QU와 QL)가 모두 턴 오프되며, 권선 전류가 상위 다이오드(DU)와 하위 다이오드(DL)를 통해서 커패시터(C1)측으로 에너지를 환원시키는 방법으로 전류가 감소되도록 한다. 이 때 해당 상의 인덕턴스가 음의 기울기(negative slope)를 가지기 전에 전류를 완전히 소멸시키거나 아주 적은 양이 되도록 해야 한다. 상기 모드 2에서 권선에 인가되는 전원은 음의 상용 전원(-V1)이다.
그리고, 상기 컨버터(400)가 구동되는 모드 3은 해당 권선(L)의 상위 스위치(QU)만 턴 온 되며 권선 전류는 상위 다이오드(DU)와 상위 스위치(QU) 및 권선을 순환하게 된다. 이때, 권선에 인가되는 전압은 0이다.
또한, 상기 컨버터(400)가 구동되는 모드 4는 해당 권선(L)의 하위 스위치(QL)만 턴 온 되며 권선 전류는 하위 다이오드(DL)와 하위 스위치(QL) 및 권선을 순환하게 된다. 이때, 권선에 인가되는 전압은 0이다.
이와 같은 동작 모드를 가지는 상기 컨버터(400)는 제어부(500)에서 제공되는 스위칭 제어 신호(스위칭 온 구동 신호 또는 스위칭 오프 구동 신호)에 따라 모드 1~4로 구동되어 해당 권선(L1, L2)을 여자시킨다.
한편, 전류 인식부(500)는 정류부(200)에 접속되어 출력 전류의 크기를 측정하여 출력한다.
이러한 전류 인식부(500)는 도 2에 도시된 바와 같이 정류부(200)의 출력 단자에 연결되어 컨버터(400)로 입력되는 출력 전류의 크기를 측정하여 출력한다.
특히 전류 인식부(500)는 컨버터(400)로 입력되는 출력 전류의 크기를 전압값으로 변환하여 출력한다.
이때, 전류 인식부(500)가 출력하는 전압값의 범위가 일예로 전류값이 0A에서 12.5A까지 변화되는 경우에 1.65V에서 3.3V로 변화되도록 할 수 있다.
물론, 이때 전류 인식부(500)가 출력하는 전압값의 범위가 다른 예로 전류값이 0A에서 12.5A까지 변화되는 경우에 0V에서 12.5V로 변화되도록 할 수도 있으며, 이러한 전압 범위의 설정은 임의적이다.
이와 같은 전류 인식부(500)의 상세 구성도가 도 3에 도시되어 있는데, 전류 인식부(500)는 전류 센싱기(510)와 전류 전압 변환기(520)로 이루어져 있다.
상기 전류 센싱기(510)는 상기 정류부(500)의 출력 단자에 직렬로 연결되어 출력되는 전류의 크기를 센싱하여 출력한다. 이러한 정류부(500)의 출력 단자에 출력되는 전류는 컨버터(400)에서 보면 입력 전류가 된다.
다음으로, 전류 전압 변환기(520)는 전류 센싱기(510)에서 센싱된 전류 크기에 비례하는 전압값을 생성하여 출력한다.
이때, 전류 전압 변환기(520)가 출력하는 전압값의 범위가 일예로 전류값이 0A에서 12.5A까지 변화되는 경우에 1.65V에서 3.3V로 변화되도록 할 수 있다.
물론, 이때 전류 전압 변환기(520)가 출력하는 전압값의 범위가 다른 예로 전류값이 0A에서 12.5A까지 변화되는 경우에 0V에서 12.5V로 변화되도록 할 수 있으며, 이러한 전압 범위의 설정은 임의적이다.
한편, 제어부(600)는 컨버터(400)에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 전류 인식부(500)에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선의 체결 여부를 판단하여(즉, 단선 여부를 판단하여), 미체결 상태로 판단되면(단선으로 판단되면) 컨버터(400)를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시킨다.
또는 제어부(600)는 컨버터(400)에 어느 한상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 해당 상의 고정자의 권선이 체결 상태로 판단되면, 다른 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동신호를 인가하여 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면 컨버터(400)를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시킨다.
이와 달리 제어부(600)는 판단 결과 체결 상태로 판단되면, 컨버터(400)를 제어하여 가속하여 기준 RPM에 도달하면 등속 구동되도록 한다.
이처럼 동작하는 제어부(600)는 제어기(610)와 PWM 구동기(620)로 이루어져 있다.
여기에서, 제어기(610)는 어느 한 상의 체결 여부를 판단하기 위하여 PWM 구동기(620)를 제어하여 해당 상의 상위 스위치와 하위 스위치에 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 인가하여 해당 상의 고정자의 권선에 전력이 공급되도록 한다.
그리고, 제어기(610)는 전류 인식부(500)에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선의 체결 여부를 판단하여(즉, 단선 여부를 판단하여), 미체결 상태로 판단되면(단선으로 판단되면) PWM 구동기(620)를 제어하여 모든 상의 고정자의 권선에 전력이 공급되지 않도록 하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시킨다.
상기 PWM 구동기(620)는 상기 제어기(610)의 제어에 따라 해당 상의 상위 스위치와 하위 스위치에 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 인가하여 해당 상의 고정자의 권선에 전력이 공급되도록 한다.
또한, 상기 PWM 구동기(620)는 상기 제어기(610)의 제어에 따라 모든 상의 상위 스위치와 하위 스위치에 스위치 오프 구동 신호를 인가하여 모든 상의 고정자의 권선에 전력이 공급되지 않도록 하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시킨다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치의 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 제어부(600)의 제어기(610)는 초기 기동을 위해 PWM 구동기(620)에 부트스트랩 제어 신호를 인가한다.
그러면, PWM 구동기(620)는 이미 설정된 저전압에 해당하는 듀티비의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 생성하여 컨버터(400)의 A상에 해당하는 하위 스위치(Q2)와 B상에 해당하는 하위 스위치(Q4)에 인가하여 부트스트랩이 되도록 한다.
그리고, 제어부(600)의 제어기(610)는 계속해서 체결 여부를 판단하기 위해 PWM 구동기(620)에 저전압의 온 신호를 컨버터(400)의 A상에 해당하는 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 인가하도록 하기 위한 기동 제어 신호를 생성하여 출력한다.
그러면, PWM 구동기(620)는 부트스트랩이 완료된 상황에서 A상에 해당하는 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 이미 설정된 저전압에 해당하는 듀티비의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 이미 설정되어 있는 일정 시간 인가한다. 이러한 과정에 의해 A상 권선(L1)에 인가되는 전압 파형이 도 4의 (a) 파형도와 (b) 파형도에 도시되어 있다.
이때, PWM 구동기(620)가 생성하는 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 듀티비는 2 내지 10%이며, 바람직하게는 5%이다.
그리고, PWM 구동기(620)가 하위 스위치(Q2)에 인가하는 부트스트랩을 위한 펄스폭 변조 신호의 인가 시간은 30 내지 80ms이며, 바람직하게는 50ms이다.
또한, PWM 구동기(620)가 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 동시에 인가하는 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 인가 시간은 10ms 내지 50ms이며, 바람직하게는 20ms이다.
이와 같은 상황에서 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 A 상의 권선(L1)에 단선이 발생하지 않았으면 전류 인식부(500)의 전류 센싱기(510)는 정류부(200)의 출력 전류를 센싱하여 출력 전류의 크기가 일정 폭으로 상승한 후에 하강하는 사각파 형태의 전류 크기 신호를 생성하여 출력한다.
그러면, 전류 전압 변환기(520)는 이러한 출력 전류 크기의 변화에 비례하는 전압 신호를 생성하여 출력하는데 도 5의 파형도 (a)의 (A) 부분이 바로 이에 해당한다.
이처럼 전류 전압 변환기(520)에서 출력되는 정류부(200)의 출력 전류 크기의 변화에 비례하는 전압 신호가 사각파 형태를 가지면 제어기(610)는 A상 권선(L1)에 체결 불량이(즉 단선이) 발생하지 않은 것으로 판단한다.
이와 달리, 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 A 상의 권선(L1)에 단선이 발생하였으면 정류부(200)에서 출력 전류가 발생하지 않으며(즉 단선으로 인해 전류 경로가 형성되지 않아 출력 전류가 없음) 전류 인식부(500)의 전류 센싱기(510)는 정류부(200)의 출력 전류가 0인 것으로 센싱하여 출력 전류의 크기가 변화가 없는 신호를 생성하여 출력한다.
이처럼 출력 전류의 크기 변화가 없으면 전류 전압 변환기(520)의 출력 전압 신호 또한 변화가 없는 일정한 신호를 출력한다.
이와 같이 전류 전압 변환기(520)에서 출력되는 정류부(200)의 출력 전류를 반영하는 일정 크기의 변화가 없는 전압 신호가 출력되면 제어기(610)는 A상 권선(L1)에 대해 체결 불량으로 판단하여(즉 단선으로 판단하여) PWM 구동기(620)에 정지 신호를 출력한다.
그러면, PWM 구동기(620)는 A상 권선에 해당하는 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 스위치 오프 구동 신호를 인가하고, B상 권선에 해당하는 상위 스위치(Q3)와 하위 스위치(Q4)에 스위치 오프 구동 신호를 인가하여 스위치드 릴럭턴스 모터(10)가 정지되도록 한다.
한편, 제어부(600)의 제어기(610)는 위에서 설명한 바와 같이 A상 권선(L1)에 해당하는 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 저전압의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 짧은 시간동안 인가한 결과 체결 불량이 감지되지 않았으면, PWM 구동기(620)에 저전압의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 컨버터(400)의 B상에 해당하는 한쌍의 스위치(Q3, Q4)에 인가하도록 하기 위한 기동 제어 신호를 출력한다.
그러면, PWM 구동기(620)는 부트스트랩이 완료된 상황에서 B상에 해당하는 상위 스위치(Q3)와 하위 스위치(Q4)에 이미 설정된 저전압에 해당하는 듀티비의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 이미 설정되어 있는 일정 시간 인가한다. 이러한 과정에 의해 B상 권선(L2)에 인가되는 전압 파형이 도 4의 (c) 파형도와 (d) 파형도에 도시되어 있다.
이때, PWM 구동기(620)가 생성하는 펄스폭 변조 신호의 듀티비는 2 내지 10%이며, 바람직하게는 5%이다.
또한, PWM 구동기(620)가 상위 스위치(Q3)와 하위 스위치(Q4)에 동시에 인가하는 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 인가 시간은 10ms 내지 50ms이며, 바람직하게는 20ms이다.
이와 같은 상황에서 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 B 상의 권선(L2)에 단선이 발생하지 않았으면 전류 인식부(500)의 전류 센싱기(510)는 정류부(200)의 출력 전류를 센싱하여 출력 전류의 크기가 일정 폭으로 상승한 후에 하강하는 사각파 형태의 전류 크기 신호를 생성하여 출력한다.
그러면, 전류 전압 변환기(520)는 이러한 출력 전류 크기의 변화에 비례하는 전압 신호를 생성하여 출력하는데 도 5의 파형도 (a)의 (B) 부분이 바로 이에 해당한다.
이처럼 전류 전압 변환기(520)에서 출력되는 정류부(200)의 출력 전류 크기의 변화에 비례하는 전압 신호가 사각파 형태를 가지면 제어기(610)는 B상 권선(L2)에 체결 불량이(즉 단선이) 발생하지 않은 것으로 판단한다.
이와 달리, 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 B 상의 권선(L2)에 단선이 발생하였으면 정류부(200)에서 출력 전류가 발생하지 않으며(즉 단선으로 인해 전류 경로가 형성되지 않아 출력 전류가 없음) 전류 인식부(500)의 전류 센싱기(510)는 정류부(200)의 출력 전류가 0인 것으로 센싱하여 출력 전류의 크기가 변화가 없는 신호를 생성하여 출력한다.
이처럼 출력 전류의 크기 변화가 없으면 전류 전압 변환기(520)의 출력 전압 신호 또한 변화가 없는 일정한 신호를 출력한다.
이와 같이 전류 전압 변환기(520)에서 출력되는 정류부(200)의 출력 전류를 반영하는 일정 크기의 변화가 없는 전압 신호가 출력되면 제어기(610)는 B상 권선(L2)에 대해 체결 불량으로 판단하여(즉 단선으로 판단하여) PWM 구동기(620)에 정지 신호를 출력한다.
그러면, PWM 구동기(620)는 B상 권선에 해당하는 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 오프 신호를 인가하여 스위치드 릴럭턴스 모터(10)가 정지되도록 한다.
한편, 위에서 설명한 과정을 통하여 제어부(600)의 제어기(610)는 A상 권선과 B상 권선의 단선이 발견되지 않았으면 PWM 구동기(620)를 제어하여 펄스폭 변조 신호의 듀티비를 증가시키면서 스위치드 릴럭턴스 모터(10)를 가속한다.
그리고, 계속해서 제어부(600)의 제어기(610)는 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 회전수(RPM)이 기준 회전수에 도달하였는지를 판단하여 기준 회전수에 도달하였으면 PWM 구동기(620)를 제어하여 일정 듀티비의 펄스폭 변조 신호를 컨버터(400)의 해당 스위치에 인가하도록 하여 등속 운전되도록 한다.
한편, 도 5의 파형 (b)는 도 4의 파형 (a)와 같고 도 5의 파형 (b) 는 도 4의 파형 (c)와 같다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, A/B 상 중 체결 불량이 발생할 경우 이를 감지하여 모터를 정지시켜 역회전을 방지할 수 있다.
이처럼 본 발명에 따라 역회전이 방지되면, 역회전 상태에서 모터가 가속될 경우 모터를 체결하고 있는 너트가 빠져 발생되는 모터슬립 현상을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 방법은 먼저, 제어부(600)의 제어기(610)는 모터 상태가 대기 상태에서 모터 에러 코드를 정상으로 설정한다(S100). 이때, 모터 에러 코드의 정상 코드는 0으로 설정할 수 있다.
이후에, 제어부(600)의 제어기(610)는 초기 기동을 위해 PWM 구동기(620)에 부트스트랩 제어 신호를 인가한다.
그러면, PWM 구동기(620)는 이미 설정된 저전압에 해당하는 듀티비(일예로, 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 듀티비는 2 내지 10%이며, 바람직하게는 5%이다)의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 생성하여 컨버터(400)의 A상에 해당하는 하위 스위치(Q2)와 B상에 해당하는 하위 스위치(Q4)에 일정 시간(일에로, 부트스트랩을 위한 펄스폭 변조 신호의 인가 시간은 30 내지 80ms이며, 바람직하게는 50ms이다) 인가하여 부트스트랩이 되도록 한다(S102).
그리고, 제어부(600)의 제어기(610)는 계속해서 초기 기동을 위해 PWM 구동기(620)에 저전압의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 컨버터(400)의 A상에 해당하는 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 인가하도록 하기 위한 기동 제어 신호를 생성하여 출력한다.
그러면, PWM 구동기(620)는 부트스트랩이 완료된 상황에서 A상에 해당하는 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 이미 설정된 저전압에 해당하는 듀티비의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를, 일예로 듀티비는 2 내지 10%이며, 바람직하게는 5%인 이미 설정되어 있는 일정 시간, 일예로 10ms 내지 50ms이며, 바람직하게는 20ms로 인가한다(S104).
이와 같은 상황에서 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 A 상의 권선(L1)에 단선이 발생하였는지 여부를 판단하기 위해 제어부(600)의 제어기(610)는 전류 인식부(500)에서 출력되는 전압 신호의 크기가 일정값, 일예로 1.790V가 되는지를 판단한다(S110).
이때, 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 A 상의 권선(L1)에 단선이 발생하지 않은 상황에서 전류 인식부(500)의 전류 센싱기(510)는 정류부(200)의 출력 전류를 센싱하여 출력 전류의 크기가 일정 폭으로 상승한 후에 하강하는 사각파 형태의 전류 크기 신호를 생성하여 출력한다.
그리고, 이에 따라 전류 전압 변환기(520)는 이러한 출력 전류 크기의 변화에 비례하는 전압 신호를 생성하여 출력한다.
이처럼 전류 전압 변환기(520)에서 출력되는 정류부(200)의 출력 전류 크기의 변화에 비례하는 전압 신호가 사각파 형태를 가짐에 따라 제어기(610)는 전류 인식부(500)에서 출력되는 전압 신호의 크기가 일정값으로 판단하며 이에 따라 A상 권선(L1)에 체결 불량이(즉 단선이) 발생되지 않은 것으로 판단한다.
이와 같이 제어부(600)의 제어기(610)는 위에서 설명한 바와 같이 A상 권선(L1)에 해당하는 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 저전압의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 짧은 시간동안 인가한 결과 체결 불량이 감지되지 않았으면, 제어부(600)의 제어기(610)는 계속해서 초기 기동을 위해 PWM 구동기(620)에 저전압의 스위치 온 구동 신호를 컨버터(400)의 B상에 해당하는 상위 스위치(Q3)와 하위 스위치(Q4)에 인가하도록 하기 위한 기동 제어 신호를 생성하여 출력한다.
그러면, PWM 구동기(620)는 부트스트랩이 완료된 상황에서 B상에 해당하는 상위 스위치(Q3)와 하위 스위치(Q4)에 이미 설정된 저전압에 해당하는 듀티비의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를, 일예로 듀티비는 2 내지 10%이며, 바람직하게는 5%인 이미 설정되어 있는 일정 시간, 일예로 10ms 내지 50ms이며, 바람직하게는 20ms로 인가한다(S112).
이와 같은 상황에서 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 B 상의 권선(L2)에 단선이 발생하였는지 여부를 판단하기 위해 제어부(600)의 제어기(610)는 전류 인식부(500)에서 출력되는 전압 신호의 크기가 일정값, 일예로 1.790V가 되는지를 판단한다(S120).
이때, 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 B 상의 권선(L2)에 단선이 발생하지 않은 상황에서 전류 인식부(500)의 전류 센싱기(510)는 정류부(200)의 출력 전류를 센싱하여 출력 전류의 크기가 일정 폭으로 상승한 후에 하강하는 사각파 형태의 전류 크기 신호를 생성하여 출력한다.
그리고, 이에 따라 전류 전압 변환기(520)는 이러한 출력 전류 크기의 변화에 비례하는 전압 신호를 생성하여 출력한다.
이처럼 전류 전압 변환기(520)에서 출력되는 정류부(200)의 출력 전류 크기의 변화에 비례하는 전압 신호가 사각파 형태를 가짐에 따라 제어기(610)는 전류 인식부(500)에서 출력되는 전압 신호의 크기가 일정값으로 판단하며 이에 따라 B상 권선(L2)에 체결 불량이(즉 단선이) 발생되지 않은 것으로 판단한다.
이와 같이 제어부(600)의 제어기(610)는 위에서 설명한 바와 같이 B상 권선(L2)에 해당하는 상위 스위치(Q1)와 하위 스위치(Q2)에 저전압의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 짧은 시간동안 인가한 결과 체결 불량이 감지되지 않았으면, 제어부(600)의 제어기(610)는 PWM 구동기(620)을 제어하여 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 듀티비를 증가시키면서 스위치드 릴럭턴스 모터(10)를 가속한다(S122).
그리고, 계속해서 제어부(600)의 제어기(610)는 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 회전수(RPM)이 기준 회전수에 도달하였는지를 판단하여(S124) 기준 회전수에 도달하였으면 PWM 구동기(620)를 제어하여 일정 듀티비의 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 컨버터(400)의 해당 스위치에 인가하도록 하여 등속 운전되도록 한다(S126).
한편, 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 A 상의 권선(L1)에 단선이 발생하였으면 정류부(200)에서 출력 전류가 발생하지 않으며(즉 단선으로 인해 전류 경로가 형성되지 않아 출력 전류가 없음) 전류 인식부(500)의 전류 센싱기(510)는 정류부(200)의 출력 전류가 0인 것으로 센싱하여 출력 전류의 크기가 변화가 없는 신호를 생성하여 출력한다.
이처럼 출력 전류의 크기 변화가 없으면 전류 전압 변환기(520)의 출력 전압 신호 또한 변화가 없는 일정한 신호를 출력한다.
이와 같이 전류 전압 변환기(520)에서 출력되는 정류부(200)의 출력 전류를 반영하는 일정 크기의 변화가 없는 전압 신호가 출력되면 단계 S110에서 제어부(600)의 제어기(610)는 A상 권선(L1)에 대해 체결 불량으로 판단하여(즉 단선으로 판단하여)(S116) PWM 구동기(620)에 정지 신호를 출력한다. 그리고, 제어부(600)의 제어기(610)는 모터 에러코드를 센서 에러로 설정한다. 이때, 센서 에러 코드는 1일 수 있다(S118).
한편, 스위치드 릴럭턴스 모터(10)의 B 상의 권선(L2)에 단선이 발생하였으면 정류부(200)에서 출력 전류가 발생하지 않으며(즉 단선으로 인해 전류 경로가 형성되지 않아 출력 전류가 없음) 전류 인식부(500)의 전류 센싱기(510)는 정류부(200)의 출력 전류가 0인 것으로 센싱하여 출력 전류의 크기가 변화가 없는 신호를 생성하여 출력한다.
이처럼 출력 전류의 크기 변화가 없으면 전류 전압 변환기(520)의 출력 전압 신호 또한 변화가 없는 일정한 신호를 출력한다.
이와 같이 전류 전압 변환기(520)에서 출력되는 정류부(200)의 출력 전류를 반영하는 일정 크기의 변화가 없는 전압 신호가 출력되면 단계 S120에서 제어부(600)의 제어기(610)는 B상 권선(L2)에 대해 체결 불량으로 판단하여(즉 단선으로 판단하여)(S116) PWM 구동기(620)에 정지 신호를 출력한다. 그리고, 제어부(600)의 제어기(610)는 모터 에러코드를 센서 에러로 설정한다. 이때, 센서 에러 코드는 1일 수 있다(S118)
상기와 같은 본 발명에 따르면, A/B 상 중 체결 불량이 발생할 경우 이를 감지하여 모터를 정지시켜 역회전을 방지할 수 있다.
이처럼 본 발명에 따라 역회전이 방지되면, 역회전 상태에서 모터가 가속될 경우 모터를 체결하고 있는 너트가 빠져 발생되는 모터슬립 현상을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 전원 200 : 정류부
300 : 커패시터 400 : 컨버터
500 : 전류 인식부 510 : 전류 센싱기
520 : 전류 전압 변환기 600 : 제어부
610 : 제어기 620 : PWM 구동기

Claims (16)

  1. 상용 전원을 정류하여 직류 전원을 공급하는 정류부;
    상기 정류부로부터 출력되는 직류 전원을 공급받아 스위치드 릴럭턴스 모터를 구동하는 컨버터;
    상기 정류부에 접속되어 출력 전류의 크기를 인식하는 전류 인식부; 및
    상기 컨버터에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 제어부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정류부는 4개의 다이오드로 이루어진 다이오드 브리지 정류기인 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 정류부에 병렬 연결되어 출력되는 직류 전원의 노이즈를 제거하여 상기 컨버터에 공급하는 커패시터를 더 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류 인식부는
    상기 정류부의 어느 하나의 출력 단자에 직렬 연결되어 출력 전류를 센싱하는 전류 센싱기; 및
    상기 전류 센싱기에서 센싱한 출력 전류의 크기에 비례하는 전압값을 생성하여 출력하는 전류 전압 변환기를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 컨버터에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 체결 상태로 판단되면, 상기 컨버터에 다른 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면, 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨버터는
    상기 정류부의 하나의 출력 단자와 제1 상 권선의 하나의 단자 사이에 직렬 연결된 제1 상위 스위치;
    상기 정류부의 다른 하나의 출력 단자와 제1 상 권선의 다른 단자 사이에 직렬 연결된 제1 하위 스위치;
    상기 정류부의 하나의 출력 단자와 제2 상 권선의 하나의 단자 사이에 직렬 연결된 제2 상위 스위치; 및
    상기 정류부의 다른 하나의 출력 단자와 제2 상 권선의 다른 단자 사이에 직렬 연결된 제2 하위 스위치;를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는
    어느 한 상의 상위 스위치와 하위 스위치에 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 인가하여 해당 상의 고정자의 권선에 전력이 공급되도록 하며, 모든 상의 상위 스위치와 하위 스위치에 스위치 오프 구동 신호를 인가하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 PWM 구동기; 및
    어느 한 상의 체결 여부를 판단하기 위하여 상기 PWM 구동기를 제어하여 해당 상의 상위 스위치와 하위 스위치에 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호를 인가하여 해당 상의 고정자의 권선에 전력이 공급되도록 한 후에 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면 상기 PWM 구동기를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 제어기를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어기는 상기 PWM 구동기를 제어하여 상기 컨버터에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 체결 상태로 판단되면, 상기 PWM 구동기를 제어하여 상기 컨버터에 다른 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가한 후에 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면, 상기 PWM 구동기를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 PWM 구동기가 상기 컨버터의 상위 스위치와 하위 스위치에 인가하는 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 듀티비는 2 내지 10%인 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 PWM 구동기가 상기 컨버터의 상위 스위치와 하위 스위치에 인가하는 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 인가 시간은 10 내지 50ms인 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 장치.
  11. (A) 정류부가 상용 전원을 정류하여 직류 전원을 공급하는 단계;
    (B) 제어부는 컨버터에 어느 한 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가하는 단계;
    (C) 전류 인식부가 상기 정류부에 접속되어 출력 전류의 크기를 인식하는 단계; 및
    (D) 제어부는 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 방법.
  12. 청구항 11항에 있어서,
    상기 (C) 단계는
    (C-1) 상기 전류 인식부의 전류 센싱기가 상기 정류부의 어느 하나의 출력 단자에 직렬 연결되어 출력 전류를 센싱하는 단계; 및
    (C-2) 상기 전류 인식부의 전류 전압 변환기가 상기 전류 센싱기에서 센싱한 출력 전류의 크기에 비례하는 전압값을 생성하여 출력하는 단계를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 (D) 단계는
    (D-1) 제어부는 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 체결 상태인지 여부를 판단하는 단계; 및
    (D-2) 제어부는 판단 결과 미체결로 판단되면 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 (D-1) 단계에서 판단 결과 체결 상태로 판단되면,
    (E) 상기 제어부는 상기 컨버터에 다른 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가하고, 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 미체결 상태로 판단되면, 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 (E) 단계는,
    (E-1) 상기 제어부는 상기 컨버터에 다른 상의 고정자의 권선에 전력을 공급하도록 구동 신호를 인가하는 단계;
    (E-2) 상기 제어부는 상기 전류 인식부에서 인식된 출력 전류의 크기를 근거로 해당 상의 고정자의 권선이 체결 상태인지를 판단하는 단계; 및
    (E-3) 상기 제어부는 판단 결과 미체결 상태로 판단되면, 상기 컨버터를 제어하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 (E-2) 단계의 판단 결과, 체결 상태로 판단되면,
    (F) 제어부는 펄스폭 변조된 스위치 온 구동 신호의 듀티비를 증가시키면서 스위치드 릴럭턴스 모터를 가속하는 단계; 및
    (G) 제어부는 모터의 회전수가 기준 회전수에 도달하였는지를 판단하여 기준 회전수에 도달하였으면 모터를 등속 운행하도록 하는 단계를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 제어 방법.
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