KR20210006812A - Motor Driving Device - Google Patents

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Abstract

Provided is a motor driving device which can provide direct current (DC) current with low ripple. The motor driving device comprises: a power conversion unit applying a neutral voltage or an output of a rectifying circuit to one end of a smoothing capacitor; an inverter receiving the voltage of a smoothing capacitor and providing three-phase alternating current (AC) current to a motor; and a power conversion control unit controlling the power conversion unit so that one of the neutral voltage and the output of the rectifying circuit is provided to the one end of the smoothing capacitor in accordance with a line voltage of two-phase AC current of the three-phase AC current.

Description

전동기 구동 장치{Motor Driving Device}Electric motor driving device {Motor Driving Device}

본 발명은 전력용 반도체 소자를 제거하고도 DC-Link 전압을 가변시킬 수 있는 전동기 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a motor driving apparatus capable of varying the DC-Link voltage even without removing the power semiconductor element.

전동기는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기 에너지를 역학적 에너지로 변환하는 장치이다.An electric motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy by using the force received by a conductor through a magnetic field.

전원의 종류에 따라 직류 전동기와 교류 전동기로 구분되며, 일반적으로 가전 제품에는 3상 교류 전동기(이하, 전동기라 명칭함)가 주로 사용되고 있다.Depending on the type of power, it is classified into a DC motor and an AC motor, and in general, a three-phase AC motor (hereinafter referred to as an electric motor) is mainly used in home appliances.

전동기를 구동하기 위해서, 일반적으로 전동기 구동장치는 교류 전원, 컨버터, 평활 커패시터 및 인버터를 포함한다.In order to drive an electric motor, in general, an electric motor driving device includes an AC power source, a converter, a smoothing capacitor, and an inverter.

컨버터는 교류 전원으로부터 제공되는 교류 전류를 직류로 변환하여 인버터에 제공한다. The converter converts the alternating current supplied from the AC power source into direct current and provides it to the inverter.

인버터는 직류를 다시 교류로 변환하여 전동기에 3상 교류 전류를 제공한다. 이때, 평활 커패시터는 컨버터와 인버터 사이에 연결되어, 컨버터로부터 인버터에 전달되는 직류에 포함된 노이즈(교류 성분)을 제거한다.The inverter converts direct current back to alternating current and provides a three-phase alternating current to the motor. In this case, the smoothing capacitor is connected between the converter and the inverter to remove noise (AC component) included in direct current transmitted from the converter to the inverter.

종래의 컨버터에 대해 한국 공개특허 제10-2003-0093530호(이하, 선행문헌)을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A conventional converter will be described with reference to Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2003-0093530 (hereinafter, prior literature).

도 1은 선행문헌의 도면(도 2)를 발췌한 것으로, 종래 컨버터의 일반적인 구조를 나타낸다.1 is an excerpt from the drawing (FIG. 2) of the prior literature, and shows the general structure of a conventional converter.

도 1을 참조하면, 종래의 컨버터는 3개의 커패시터(C1, C2, C3), 3개의 스위치(S1, S2, S3), 트랜스포머(30) 및 정류 회로(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a conventional converter includes three capacitors C1, C2, and C3, three switches S1, S2, and S3, a transformer 30, and a rectifier circuit 40.

이와 같이, 종래의 컨버터는 교류를 직류로 변환하기 위해 복수의 스위치를 구비해야 하고, 복수의 스위치가 턴온/턴오프 동작을 반복하기 때문에, 발열과 전력 소모가 심하다. 또한, 스위치의 반복적인 턴온/턴오프 동작으로 인해 변환된 직류에 교류 성분의 노이즈가 포함된다. As described above, since a conventional converter must include a plurality of switches to convert AC into DC, and the plurality of switches repeat turn-on/turn-off operations, heat generation and power consumption are severe. In addition, AC component noise is included in the converted direct current due to the repetitive turn-on/turn-off operation of the switch.

본 발명은 리플(ripple)이 적은 직류 전류를 제공할 수 있는 전동기 구동 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to provide an electric motor driving device capable of providing a DC current with low ripple.

또한 본 발명은 모터와 인버터의 효율을 높일 수 있는 전동기 구동 장치를 제공하는 것이다.In addition, the present invention is to provide a motor driving apparatus capable of increasing the efficiency of the motor and the inverter.

또한 본 발명은 인버터를 구성하는 전력용 반도체 소자에 스트레스를 경감시킬 수 있는 전동기 구동 장치를 제공하는 것이다.In addition, the present invention is to provide an electric motor driving apparatus capable of reducing stress on a power semiconductor element constituting an inverter.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and combinations thereof.

본 발명은 중성 전압과 정류 회로의 출력 중 하나를 평활 커패시터의 일단에 선택적으로 제공하는 스위치를 포함함으로써, 모터가 저속 저부하 또는 고속 고부하로 동작될 경우 인버터로부터 모터에 제공되는 3상 교류 전류의 크기와 방향을 변화시키지 않고, 평활 커패시터에 인가되는 즉, DC-Link 전압 레벨을 가변시킬 수 있다. The present invention includes a switch for selectively providing one of a neutral voltage and an output of a rectifying circuit to one end of a smoothing capacitor, so that when the motor is operated at a low speed low load or a high speed high load, the three-phase AC current provided to the motor from the inverter It is possible to change the level of the DC-Link voltage applied to the smoothing capacitor without changing the size and direction.

본 발명은 모터가 저속 저부하로 동작할 경우 고속 고부하로 동작할 경부보다 낮은 전압 레벨의 DC-Link 전압을 인버터에 제공할 수 있다. 따라서, 인버터를 구성하는 전력용 반도체 소자는 모터가 고속 고부하로 동작할 때보다 저속 저부하로 동작할 때 적은 스트레스를 받을 수 있다. According to the present invention, when the motor operates at a low speed and low load, a DC-Link voltage having a voltage level lower than that of a light part that will operate at a high speed and high load can be provided to the inverter. Accordingly, the power semiconductor device constituting the inverter may receive less stress when the motor is operated at a low speed and low load than when the motor is operated at a high speed and high load.

본 발명은 모터가 저속 저부하로 동작할 경우 고속 고부하로 동작할 경부보다 낮은 전압 레벨의 DC-Link 전압을 인버터에 제공함으로써, 모터의 저속 저부하시 인버터 및 모터의 효율을 높일 수 있다. According to the present invention, when the motor operates at a low speed and low load, the inverter provides a DC-Link voltage with a voltage level lower than that of a light unit that will operate at a high speed and high load, thereby increasing the efficiency of the inverter and the motor at low speed and low load of the motor.

본 발명은 도 1의 종래 컨버터와 달리, 교류를 직류로 변환하는 스위치(S1, S2, S3)가 없어, 리플(ripple)이 적은 DC-Link 전압을 생성할 수 있다. 더불어, 교류를 직류로 변환할 경우 반복적으로 턴온/턴오프되는 스위치(S1, S2, S3)를 제거한 본 발명은 스위치(S1, S2, S3)에 의한 발열 문제를 해결할 수 있다. Unlike the conventional converter of FIG. 1, the present invention does not have switches S1, S2, and S3 for converting alternating current to direct current, so that a DC-Link voltage with little ripple can be generated. In addition, the present invention removing the switches S1, S2, and S3 that are repeatedly turned on/off when converting AC to DC can solve the heat generation problem caused by the switches S1, S2, and S3.

본 발명은 평활 커패시터 및 인버터에 제공되는 직류 전류를 생성할 때 스위치의 반복적인 턴온/턴오프가 없어 리플이 적은 직류 전류를 제공할 수 있다.In the present invention, when generating a DC current provided to a smoothing capacitor and an inverter, there is no repetitive turn-on/turn-off of a switch, and thus a DC current with little ripple can be provided.

또한 본 발명은 리플이 적은 직류 전류를 인버터에 제공함으로써, 모터 및 인버터를 효율적으로 제어할 수 있다.Further, according to the present invention, by providing a direct current with low ripple to the inverter, it is possible to efficiently control the motor and the inverter.

또한 본 발명은 전동기의 소모 전류량에 따라 인버터에 제공되는 전압의 레벨을 자동으로 조절함으로써, 인버터를 구성하는 전력용 반도체 소자의 스트레스를 감소시킬 수 있다.In addition, the present invention can reduce the stress of the power semiconductor device constituting the inverter by automatically adjusting the level of the voltage provided to the inverter according to the amount of current consumed by the electric motor.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the present invention.

도 1은 종래 전동기 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a conventional electric motor driving apparatus.
2 is a view for explaining an electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are diagrams for explaining the operation of the electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar elements.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.Hereinafter, it means that an arbitrary component is disposed on the "top (or lower)" of the component or the "top (or lower)" of the component, the arbitrary component is arranged in contact with the top (or bottom) of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, when a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that "or, each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치를 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, an electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining an electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치는 교류 전원(10), 전력 변환부(20), 인버터(30), 전력 변환 제어부(40) 및 전동기(50, 이하, 모터)를 포함할 수 있다.2, an electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes an AC power supply 10, a power conversion unit 20, an inverter 30, a power conversion control unit 40, and an electric motor 50 (hereinafter, referred to as a motor). It may include.

교류 전원(10)은 3상 교류 전압(R, S, T)를 전력 변환부(20)에 제공할 수 있다. 또한 교류 전원(10)은 3상 교류 전압(R, S, T)의 기준이 되는 중성 전압(N)을 전력 변환부(20)에 제공할 수 있다. 이때, 중성 전압(N)은 3상 교류 전압(R, S, T)이 출력되는 노드들이 공통 연결된 노드에서 출력될 수 있다. The AC power supply 10 may provide three-phase AC voltages R, S, and T to the power conversion unit 20. In addition, the AC power supply 10 may provide a neutral voltage N, which is a reference of the three-phase AC voltages R, S, and T, to the power converter 20. In this case, the neutral voltage N may be output from a node to which nodes to which the three-phase AC voltages R, S, and T are output are commonly connected.

전력 변환부(20)는 전력 변환 제어부(40)의 제어에 따라 레벨이 따른 전압을 평활 커패시터(C_s)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 전력 변환부(20)는 전력 변환 제어부(40)의 제어에 따라 평활 커패시터(C_s)의 양 단에 제 1 전압 및 제 2 전압 중 하나의 전압을 제공할 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 전력 변환부(20)는 전력 변환 제어부(40)의 제어에 따라 평활 커패시터(C_s)의 일단에 중성 전압(N)을 인가시키거나 정류 회로(21)의 출력을 인가시킬 수 있다. The power conversion unit 20 may provide a voltage according to a level to the smoothing capacitor C_s under the control of the power conversion control unit 40. For example, the power conversion unit 20 may provide one of the first voltage and the second voltage to both ends of the smoothing capacitor C_s under the control of the power conversion control unit 40. In more detail, the power conversion unit 20 may apply the neutral voltage N to one end of the smoothing capacitor C_s or the output of the rectifier circuit 21 under the control of the power conversion control unit 40. have.

전력 변환부(20)는 정류 회로(21), 제 1 스위치(22), 제 2 스위치(23) 및 다이오드(24)를 포함할 수 있다.The power conversion unit 20 may include a rectifier circuit 21, a first switch 22, a second switch 23, and a diode 24.

정류 회로(21)는 6개의 전력용 다이오드(21-1)로 구성될 수 있다. 정류 회로(21)는 3상 교류 전압(R, S, T)을 각각 입력 받는 직렬로 연결된 한 쌍의 전력용 다이오드들을 포함할 수 있다.The rectifier circuit 21 may be composed of six power diodes 21-1. The rectifier circuit 21 may include a pair of power diodes connected in series each receiving a three-phase AC voltage (R, S, T).

제 1 스위치(22)는 전력 변환 제어부(40)의 제어를 받아 중성 전압(N)을 다이오드(24)에 전달하거나 중성 전압(N)이 다이오드(24)에 전달되는 것을 차단할 수 있다. The first switch 22 may transmit the neutral voltage N to the diode 24 or block the neutral voltage N from being transmitted to the diode 24 under the control of the power conversion controller 40.

제 2 스위치(23)는 전력 변환 제어부(40)의 제어를 받아 정류 회로(21)의 출력을 평활 커패시터(C_s)의 일단에 제공하거나, 정류 회로(21)의 출력이 평활 커패시터(C_s)의 일단에 제공되는 것을 차단할 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 스위치(22, 23)는 전력 변환 제어부(40)의 제어에 따라 턴온/턴오프가 결정될 수 있다. 전력 변환 제어부(40)는 제 1 및 제 2 스위치(22, 23) 중 하나를 턴온시키면 나머지 하나는 턴오프시킬 수 있다. The second switch 23 is controlled by the power conversion control unit 40 to provide the output of the rectifier circuit 21 to one end of the smoothing capacitor C_s, or the output of the rectifier circuit 21 is controlled by the smoothing capacitor C_s. You can block what is provided at one point. At this time, the first and second switches 22 and 23 may be turned on/off according to the control of the power conversion controller 40. When one of the first and second switches 22 and 23 is turned on, the power conversion control unit 40 may turn off the other.

다이오드(24)는 제 1 스위치(24)로부터 전달되는 중성 전압(N)을 평활 커패시터(C_s)의 일단에 제공할 수 있다. The diode 24 may provide the neutral voltage N transmitted from the first switch 24 to one end of the smoothing capacitor C_s.

이와 같이 구성된 전력 변환부(20)는 전력 변환 제어부(40)의 제어에 따라 제 1 스위치(22)가 턴온되고, 제 2 스위치(23)가 턴오프될 경우, 다이오드(24)를 통해 중성 전압(N)을 평활 커패시터(C_s)의 일단에 제공할 수 있다. 또한 전력 변환부(20)는 전력 변환 제어부(40)의 제어에 따라 제 1 스위치(22)가 턴오프되고, 제 2 스위치(23)가 턴온될 경우, 정류 회로(21)의 출력을 평활 커패시터(C_s)의 일단에 제공할 수 있다. When the first switch 22 is turned on and the second switch 23 is turned off under the control of the power conversion control unit 40, the power conversion unit 20 configured as described above uses the diode 24 to generate a neutral voltage. (N) can be provided at one end of the smoothing capacitor C_s. In addition, when the first switch 22 is turned off and the second switch 23 is turned on under the control of the power conversion control unit 40, the power conversion unit 20 converts the output of the rectifier circuit 21 to a smoothing capacitor. It can be provided at one end of (C_s).

평활 커패시터(C_s)는 일단에 다이오드(24)와 제 2 스위치(23)가 연결된 노드가 연결되고, 타단에 정류 회로(21)가 연결될 수 있다. A node to which the diode 24 and the second switch 23 are connected may be connected to one end of the smoothing capacitor C_s, and a rectifier circuit 21 may be connected to the other end of the smoothing capacitor C_s.

인버터(30)는 평활 커패시터(C_s)로부터 제공되는 직류 전류를 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)로 변환하여 모터(50)에 제공할 수 있다. The inverter 30 may convert the DC current provided from the smoothing capacitor C_s into three-phase AC currents I_u, I_v, and I_w and provide the converted DC current to the motor 50.

인버터(30)는 6개의 전력용 반도체 소자(31)를 포함할 수 있다. 직렬로 연결된 한 쌍의 전력용 반도체 소자는 각 상의 전류를 모터(50)에 제공할 수 있다. 마이컴(미도시)의 제어에 따라 6개의 전력용 반도체 소자들이 턴온/턴오프되어, 인버터(60)는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)를 모터(50)에 제공할 수 있다. 마이컴의 제어에 따라 인버터(30)가 동작하고, 인버터(30)의 동작에 따라 모터(50)에 제공되는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)의 크기 및 방향이 결정될 수 있다. The inverter 30 may include six power semiconductor devices 31. A pair of power semiconductor devices connected in series may provide current to the motor 50 in each phase. Six power semiconductor devices are turned on/off under the control of a microcomputer (not shown), so that the inverter 60 may provide three-phase AC currents I_u, I_v, and I_w to the motor 50. The inverter 30 operates under the control of the microcomputer, and the magnitude and direction of the three-phase AC currents I_u, I_v, and I_w provided to the motor 50 may be determined according to the operation of the inverter 30.

전력 변환 제어부(40)는 모터(50)에 제공되는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)의 선간 전압에 기초하여 정류 회로(20)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 변환 제어부(40)는 모터(50)에 제공되는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w) 중 한 쌍의 선간 전압과 기준 전압(VREF)의 레벨을 비교하여 정류 회로(21)가 출력하는 전압의 레벨을 제어할 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 전력 변환 제어부(40)는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w) 중 U상 전류(I_u) 및 V상 전류(I_v)의 선간 전압과 기준 전압(VREF)의 레벨을 비교하여 중성 전압(N)을 평활 커패시터(C_s)의 일단에 인가시키거나, 정류 회로(21)의 출력을 평활 커패시터(C_s)의 일단에 인가시킬 수 있다. 이때, 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w) 중 I_u 및 I_v의 선간 전압을 예로 하여 설명할 뿐 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 전력 변환 제어부(40)는 선간 전압이 기준 전압(VREF)보다 높은 전압일 경우 제 2 스위치(23)를 턴온시켜 정류 회로(21)의 출력을 평활 커패시터(C_s)의 일단에 인가시킬 수 있다. 전력 변환 제어부(40)는 선간 전압이 기준 전압(VREF)보다 낮은 전압일 경우 제 1 스위치(22)를 턴온시켜 중선 전압(N)을 평활 커패시터(C_s)의 일단에 인가시킬 수 있다.The power conversion control unit 40 may control the rectification circuit 20 based on the line voltage of the three-phase AC currents I_u, I_v, and I_w provided to the motor 50. For example, the power conversion control unit 40 compares the level of the line voltage of a pair of the three-phase AC currents I_u, I_v, and I_w provided to the motor 50 with the reference voltage VREF, and the rectifier circuit 21 ) Can control the level of the output voltage. In more detail, the power conversion control unit 40 compares the line voltage of the U-phase current I_u and V-phase current I_v and the level of the reference voltage VREF among the three-phase AC currents I_u, I_v, I_w. Thus, the neutral voltage N may be applied to one end of the smoothing capacitor C_s, or the output of the rectifier circuit 21 may be applied to one end of the smoothing capacitor C_s. In this case, the line voltages of I_u and I_v among the three-phase AC currents I_u, I_v, and I_w will be described as an example, but are not limited thereto. In addition, when the line voltage is higher than the reference voltage VREF, the power conversion control unit 40 turns on the second switch 23 to apply the output of the rectifier circuit 21 to one end of the smoothing capacitor C_s. have. When the line voltage is lower than the reference voltage VREF, the power conversion controller 40 may turn on the first switch 22 to apply the midline voltage N to one end of the smoothing capacitor C_s.

전력 변환 제어부(40)는 선간 전압 생성부(41), 비교기(42) 및 인버터(43)를 포함할 수 있다.The power conversion control unit 40 may include a line-to-line voltage generator 41, a comparator 42, and an inverter 43.

선간 전압 생성부(41)는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w) 중 U상 전류(I_u) 및 V상 전류(I_v)를 제공 받을 수 있다. 선간 전압 생성부(41)는 U상 전류(I_u) 및 V상 전류(I_v)를 기초로 하여 선간 전압(V_i)을 생성할 수 있다. The line voltage generator 41 may receive a U-phase current I_u and a V-phase current I_v among the three-phase AC currents I_u, I_v, and I_w. The line-to-line voltage generator 41 may generate a line-to-line voltage V_i based on the U-phase current I_u and the V-phase current I_v.

선간 전압 생성부(41)는 제 1 내지 제 3 인덕터(L1, L2, L3) 및 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 제 1 인덕터(L1)는 일단에 V상 전류(I_v)를 제공 받을 수 있다. 커패시터(C)는 일단에 제 1 인덕터(L1)의 타단이 연결되고, 타단에 U상 전류(I_u)를 제공받을 수 있다. 제 2 인덕터(L2)는 일단에 커패시터(C)의 일단과 제 1 인덕터(L1)의 타단이 공통 연결된 노드가 연결되고, 타단에 커패시터(C)의 타단이 연결될 수 있다. 제 3 인덕터(L3)는 일단에 비교기(42)의 제 1 입력단이 연결되고, 타단에 접지단이 연결될 수 있다. 이때, 제 3 인덕터(L3)는 제 2 인덕터(L2)와 병행하게 인접 배치될 수 있다. 선간 전압(V_i)은 제 3 인덕터(L3)의 일단에서 생성될 수 있다. 선간 전압(V_i)은 제 2 인덕터(L2)와 제 3 인덕터(L3)의 상호 인덕턴스에 따라 전압 레벨이 결정될 수 있다.The line-to-line voltage generator 41 may include first to third inductors L1, L2, and L3 and a capacitor C. The first inductor L1 may receive a V-phase current I_v at one end. The capacitor C may have one end connected to the other end of the first inductor L1 and receive a U-phase current I_u at the other end. At one end of the second inductor L2, a node in which one end of the capacitor C and the other end of the first inductor L1 are commonly connected may be connected, and the other end of the capacitor C may be connected to the other end. A first input terminal of the comparator 42 may be connected to one end of the third inductor L3 and a ground terminal may be connected to the other end of the third inductor L3. In this case, the third inductor L3 may be disposed adjacent to the second inductor L2 in parallel. The line voltage V_i may be generated at one end of the third inductor L3. The voltage level of the line voltage V_i may be determined according to the mutual inductance of the second inductor L2 and the third inductor L3.

비교기(42)는 기준 전압(VREF)과 선간 전압(V_i)의 전압 레벨을 비교할 수 있다. 비교기(42)는 제 1 입력단(-)에 선간 전압(V_i)을 제공 받고, 제 2 입력단(+)에 기준 전압(VREF)을 제공 받을 수 있다. 비교기(42)의 출력 신호는 제 1 스위치(22) 및 인버터(43)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 비교기(42)는 선간 전압(V_i)이 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 높으면 로우 레벨의 디지털 신호를 출력할 수 있다. 비교기(42)는 선간 전압(V_i)이 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 낮으면 하이 레벨의 디지털 신호를 출력할 수 있다. The comparator 42 may compare the voltage level of the reference voltage VREF and the line-to-line voltage V_i. The comparator 42 may receive a line-to-line voltage V_i to a first input terminal (-) and a reference voltage VREF to a second input terminal (+). The output signal of the comparator 42 may be provided to the first switch 22 and the inverter 43. For example, when the line-to-line voltage V_i is higher than the voltage level of the reference voltage VREF, the comparator 42 may output a low-level digital signal. The comparator 42 may output a high-level digital signal when the line-to-line voltage V_i is lower than the voltage level of the reference voltage VREF.

인버터(43)는 비교기(42)의 출력 신호를 반전시켜 제 2 스위치(23)에 전달할 수 있다.The inverter 43 may invert the output signal of the comparator 42 and transmit it to the second switch 23.

이와 같이 구성된 전력 변환 제어부(40)는 선간 전압(V_i)이 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 높으면 로우 레벨의 신호를 제 1 스위치(22)에 제공하고, 하이 레벨의 신호를 제 2 스위치(23)에 제공할 수 있다. 또한 전력 변환 제어부(40)는 선간 전압(V_i)이 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 낮으면 하이 레벨의 신호를 제 1 스위치(22)에 제공하고, 로우 레벨의 신호를 제 2 스위치(23)에 제공할 수 있다. 하이 레벨의 신호를 제공 받는 제 1 및 제 2 스위치(22, 23)는 턴온될 수 있다. 로우 레벨의 신호를 제공 받는 제 1 및 제 2 스위치(22, 23)는 턴오프될 수 있다. 그러므로, 전력 변환 제어부(40)는 선간 전압(V_i)이 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 낮으면 제 1 스위치(22)를 턴온시키고, 제 2 스위치(23)를 턴오프시킬 수 있다. 전력 변환 제어부(40)는 선간 전압(V_i)이 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 높으면 제 1 스위치(22)를 턴오프시키고, 제 2 스위치(23)를 턴온시킬 수 있다. The power conversion control unit 40 configured as described above provides a low-level signal to the first switch 22 when the line voltage V_i is higher than the voltage level of the reference voltage VREF, and provides a high-level signal to the second switch ( 23) can be provided. Further, the power conversion control unit 40 provides a high level signal to the first switch 22 when the line voltage V_i is lower than the voltage level of the reference voltage VREF, and provides a low level signal to the second switch 23 ) Can be provided. The first and second switches 22 and 23 receiving a high level signal may be turned on. The first and second switches 22 and 23 receiving a low level signal may be turned off. Therefore, the power conversion control unit 40 may turn on the first switch 22 and turn off the second switch 23 when the line voltage V_i is lower than the voltage level of the reference voltage VREF. When the line voltage V_i is higher than the voltage level of the reference voltage VREF, the power conversion controller 40 may turn off the first switch 22 and turn on the second switch 23.

모터(50)는 인버터(30)에서 제공되는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)에 기초하여 회전 속도, 회전 방향 및 회전 토크가 결정될 수 있다. The motor 50 may determine a rotation speed, a rotation direction, and a rotation torque based on the three-phase AC currents I_u, I_v, and I_w provided from the inverter 30.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described as follows.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 3 and 4 are views for explaining the operation of the electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 모터(50)가 저속 저부하로 동작할 경우를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a case where the motor 50 operates at a low speed and low load.

도 3을 참조하면, 마이컴(미도시)이 인버터(30)를 제어하여 모터(50)를 저속 저부하로 동작시킬 경우, 인버터(30)에서 모터(50)로 제공되는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)의 선간 전압(예를 들어, I_u 및 I_v의 선간 전압)은 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 낮을 수 있다.Referring to FIG. 3, when a microcomputer (not shown) controls the inverter 30 to operate the motor 50 at a low speed and low load, a three-phase AC current (I_u) provided from the inverter 30 to the motor 50 The line voltages (eg, line voltages of I_u and I_v) of, I_v and I_w may be lower than the voltage level of the reference voltage VREF.

전력 변환 제어부(40)는 I_u 및 I_v의 선간 전압과 기준 전압(VREF)을 비교하여, 비교 결과를 제 1 스위치(22) 및 인버터(43)에 제공할 수 있다. 이때, 전력 변환부(40)의 비교기(42)는 선간 전압(V_i)이 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 낮을 경우 하이 레벨의 출력 신호를 출력할 수 있다.The power conversion control unit 40 may compare the line voltage of I_u and I_v with the reference voltage VREF and provide the comparison result to the first switch 22 and the inverter 43. In this case, the comparator 42 of the power converter 40 may output a high level output signal when the line voltage V_i is lower than the voltage level of the reference voltage VREF.

비교기(42)가 하이 레벨의 출력 신호를 출력할 경우, 전력 변환 제어부(40)는 하이 레벨의 신호를 제 1 스위치(22)에 제공할 수 있고, 로우 레벨의 신호를 제 2 스위치(23)에 제공할 수 있다.When the comparator 42 outputs a high-level output signal, the power conversion control unit 40 may provide a high-level signal to the first switch 22 and a low-level signal to the second switch 23 Can be provided.

하이 레벨의 신호를 제공 받는 제 1 스위치(22)는 턴온될 수 있고, 로우 레벨의 신호를 제공 받는 제 2 스위치(23)는 턴오프될 수 있다.The first switch 22 receiving the high level signal may be turned on, and the second switch 23 receiving the low level signal may be turned off.

턴온된 제 1 스위치(22)를 통해 중선 전압(N)은 평활 커패시터(C_s)에 제공될 수 있다. 따라서, 교류 전원(10), 제 1 스위치(22), 다이오드(24), 평활 커패시터(C_s) 및 정류 회로(21)를 통과하는 전류 루프가 형성될 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 교류 전원(10)의 중성 전압(N)이 출력되는 노드가 턴온된 제 1 스위치(22) 및 다이오드(24)를 통해 평활 커패시터(C_s)의 일단에 연결되고, 평활 커패시터(C_s)의 타단은 정류 회로(21)와 연결되며, 정류 회로(21)의 하단 다이오드들과 교류 전원(10)이 연결될 수 있다. The midline voltage N may be provided to the smoothing capacitor C_s through the turned-on first switch 22. Accordingly, a current loop passing through the AC power supply 10, the first switch 22, the diode 24, the smoothing capacitor C_s, and the rectifier circuit 21 may be formed. In more detail, the node from which the neutral voltage N of the AC power supply 10 is output is connected to one end of the smoothing capacitor C_s through the turned-on first switch 22 and the diode 24, and the smoothing capacitor ( The other end of C_s) is connected to the rectifier circuit 21, and lower diodes of the rectifier circuit 21 and the AC power supply 10 may be connected.

따라서, 평활 커패시터(C_s)의 일단에는 중성 전압(N)이 인가되고, 평활 커패시터(C_s)의 타단에는 3상 교류 전압(R, S, T)의 최저 전압 레벨이 인가될 수 있다. 이때, 중성 전압(N)은 3상 교류 전압(R, S, T)의 기준이 되는 전압으로, 3상 교류 전압(R, S, T)의 최대 전압 레벨보다는 낮은 전압 레벨일 수 있다. Accordingly, the neutral voltage N may be applied to one end of the smoothing capacitor C_s, and the lowest voltage level of the three-phase AC voltages R, S, and T may be applied to the other end of the smoothing capacitor C_s. In this case, the neutral voltage N is a voltage that is a reference of the three-phase AC voltages R, S, and T, and may be a voltage level lower than the maximum voltage level of the three-phase AC voltages R, S, and T.

도 4는 모터(50)가 고속 고부하로 동작할 경우를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a case where the motor 50 operates at high speed and high load.

도 4를 참조하면, 마이컴(미도시)이 인버터(30)를 제어하여 모터(50)를 고속 고부하로 동작시킬 경우, 인비터(30)에서 모터(50)로 제공되는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)의 선간 전압(예를 들어, I_u 및 I_v의 선간 전압)은 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 높을 수 있다.Referring to FIG. 4, when a microcomputer (not shown) controls the inverter 30 to operate the motor 50 at high speed and high load, the three-phase AC current I_u provided from the inverter 30 to the motor 50 , I_v, I_w) may be higher than the voltage level of the reference voltage VREF (eg, line voltages I_u and I_v).

전력 변환 제어부(40)는 I_u 및 I_v의 선간 전압과 기준 전압(VREF)을 비교하여, 비교 결과를 제 1 스위치(22) 및 인버터(23)에 제공할 수 있다. 이때, 전력 변환 제어부(40)의 비교기(42)는 선간 전압(V_i)이 기준 전압(VREF)의 전압 레벨보다 높을 경우 로우 레벨의 출력 신호를 출력할 수 있다.The power conversion control unit 40 may compare the line voltage of I_u and I_v with the reference voltage VREF and provide the comparison result to the first switch 22 and the inverter 23. In this case, the comparator 42 of the power conversion control unit 40 may output a low-level output signal when the line-to-line voltage V_i is higher than the voltage level of the reference voltage VREF.

비교기(42)가 로우 레벨의 출력 신호를 출력할 경우, 젼력 변환 제어부(40)는 로우 레벨의 신호를 제 1 스위치(22)에 제공할 수 있고, 하이 레벨의 신호를 제 2 스위치(23)에 제공할 수 있다.When the comparator 42 outputs a low-level output signal, the power conversion control unit 40 may provide a low-level signal to the first switch 22 and a high-level signal to the second switch 23 Can be provided.

로우 레벨의 신호를 제공 받는 제 1 스위치(22)는 턴오프될 수 있고, 하이 레벨의 신호를 제공 받는 제 2 스위치(23)는 턴온될 수 있다.The first switch 22 receiving the low level signal may be turned off, and the second switch 23 receiving the high level signal may be turned on.

턴온된 제 2 스위치(22)를 통해 정류 회로(21)의 출력이 평활 커패시터(C_s)의 일단에 제공될 수 있다. 따라서, 교류 전원(10), 정류 회로(21), 제 2 스위치(23), 평활 커패시터(C_s) 및 정류 회로(21)를 통과하는 전류 루프가 형성될 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 교류 전원(10)으로부터 출력된 전류가 정류 회로(21)의 상단 다이오드 및 제 2 스위치(23)를 통해 평활 커패시터(C_s)의 일단에 제공될 수 있다. 평활 커패시터(C_s)의 타단으로부터 출력되는 전류는 정류 회로(21)의 하단 다이오드를 통해 다시 교류 전원(10)으로 제공될 수 있다. The output of the rectifier circuit 21 may be provided to one end of the smoothing capacitor C_s through the turned-on second switch 22. Accordingly, a current loop passing through the AC power supply 10, the rectifier circuit 21, the second switch 23, the smoothing capacitor C_s, and the rectifier circuit 21 may be formed. In more detail, the current output from the AC power supply 10 may be provided to one end of the smoothing capacitor C_s through the upper diode of the rectifying circuit 21 and the second switch 23. The current output from the other end of the smoothing capacitor C_s may be supplied to the AC power supply 10 again through the lower diode of the rectifier circuit 21.

따라서, 평활 커패시터(C_s)의 일단에 정류 회로(21)를 통해 출력되는 3상 교류 전압(R, S, T)의 최대 전압이 인가되고, 평활 커패시터(C_s)의 타단에는 3상 교류 전압(R, S, T)의 최저 전압 레벨이 인가될 수 있다. Therefore, the maximum voltage of the three-phase AC voltages R, S, and T output through the rectifier circuit 21 is applied to one end of the smoothing capacitor C_s, and the three-phase AC voltage is applied to the other end of the smoothing capacitor C_s. The lowest voltage level of R, S, T) can be applied.

도 3과 도 4의 DC-Link 전압은 평활 커패시터(C_s)의 일단과 타단에 인가되는 전압 차 즉, 평활 커패시터(C_s)에 축적되는 전압 레벨을 의미할 수 있다. 결국, DC-Link 전압은 인버터(30)에 제공되는 전압을 의미할 수 있다.The DC-Link voltage of FIGS. 3 and 4 may mean a voltage difference applied to one end and the other end of the smoothing capacitor C_s, that is, a voltage level accumulated in the smoothing capacitor C_s. Consequently, the DC-Link voltage may mean a voltage provided to the inverter 30.

모터(50)의 저속 저부하 동작시 DC-Link 전압은 모터(50)의 고속 고부하 동작시 DC-Link 전압보다 낮은 전압 레벨일 수 있다. During the low-speed low-load operation of the motor 50, the DC-Link voltage may be at a lower voltage level than the DC-Link voltage during the high-speed, high-load operation of the motor 50.

도 3과 도 3에 관한 상기 설명과 같이, 모터(50)를 저속 저부하로 동작시키기 위해 인버터(30)에서 모터(50)로 제공되는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)의 선간 전압은 기준 전압(VREF)보다 낮을 수 있다. 이때, 교류 전원(10)의 중성 전압(N)이 평활 커패시터(C_s)의 일단에 제공될 수 있다.As described above with respect to FIGS. 3 and 3, the line voltage of the three-phase alternating current (I_u, I_v, I_w) provided from the inverter 30 to the motor 50 in order to operate the motor 50 at low speed and low load May be lower than the reference voltage VREF. In this case, the neutral voltage N of the AC power supply 10 may be provided to one end of the smoothing capacitor C_s.

또한 도 4와 도 4에 관한 상기 설명과 같이, 모터(50)를 고속 고부하로 동작시키기 위해 인버터(30)에서 모터(50)로 제공되는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)의 선간 전압은 기준 전압(VREF)보다 높을 수 있다. 이때, 교류 전원(10)의 3상 교류 전압(R, S, T)의 최대 전압 레벨이 평활 커패시터(C_s)의 일단에 제공될 수 있다.In addition, as described above with respect to FIGS. 4 and 4, the line voltage of the three-phase AC current (I_u, I_v, I_w) provided from the inverter 30 to the motor 50 in order to operate the motor 50 at high speed and high load May be higher than the reference voltage VREF. In this case, the maximum voltage level of the three-phase AC voltages R, S, and T of the AC power supply 10 may be provided to one end of the smoothing capacitor C_s.

도 3과 도 4를 비교하면, 모터(50)의 저속 저부하 동작과 고속 고부하 동작시 평활 커패시터(C_s)의 타단은 정류 회로(21)와 동일하게 연결되지만, 평활 커패시터(C_s)의 일단은 중성 전압(N) 또는 3상 교류 전압(R, S, T)의 최대 전압이 인가될 수 있다. 따라서, 평활 커패시터(C_s)의 양단 전압 즉, DC-Link 전압은 평활 커패시터(C_s)의 일단에 인가되는 전압으로 결정될 수 있다.3 and 4, the other end of the smoothing capacitor C_s is connected to the rectifying circuit 21 in the same manner as the rectifying circuit 21 during the low-speed low-load operation and the high-speed high-load operation of the motor 50, but one end of the smoothing capacitor C_s is The maximum voltage of the neutral voltage (N) or the three-phase AC voltage (R, S, T) may be applied. Accordingly, the voltage across the smoothing capacitor C_s, that is, the DC-Link voltage, may be determined as a voltage applied to one end of the smoothing capacitor C_s.

앞서 설명한 바와 같이, 중성 전압(N)은 3상 교류 전압(R, S, T)의 최대 전압보다 낮은 전압 레벨이므로, 모터(50)가 저속 저부하로 동작할 경우 DC-Link 전압은 모터(50)가 고속 고부하로 동작할 경우의 DC-Link 전압보다 낮은 전압 레벨일 수 있다. 예를 들어, 도 3과 같이, 모터(50)가 저속 저부하로 동작할 경우 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치는 340V(볼트)의 DC-Link 전압을 인버터(30)에 제공할 수 있다. 또한 도 4와 같이, 모터(50)가 고속 고부하로 동작할 경우 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치는 510V(볼트)의 DC-Link 전압을 인버터(30)에 제공할 수 있다.As described above, since the neutral voltage (N) is a voltage level lower than the maximum voltage of the three-phase AC voltages (R, S, T), the DC-Link voltage is the motor ( 50) may be at a lower voltage level than the DC-Link voltage when operating at high speed and high load. For example, as shown in FIG. 3, when the motor 50 operates at a low speed and low load, the electric motor driving apparatus according to the embodiment of the present invention may provide a DC-Link voltage of 340V (volts) to the inverter 30. have. In addition, as shown in FIG. 4, when the motor 50 operates at a high speed and high load, the motor driving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may provide a DC-Link voltage of 510V (volts) to the inverter 30.

본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 모터(50)가 저속 저부하 또는 고속 고부하로 동작될 경우 인버터(30)로부터 모터(50)에 제공되는 3상 교류 전류(I_u, I_v, I_w)의 크기와 방향을 변화시키지 않고, 평활 커패시터(C_s)에 인가되는 즉, DC-Link 전압 레벨을 제어할 수 있다. 3 and 4, the motor driving apparatus according to the embodiment of the present invention includes 3 provided from the inverter 30 to the motor 50 when the motor 50 is operated at a low speed low load or a high speed high load. It is possible to control the DC-Link voltage level applied to the smoothing capacitor C_s without changing the magnitude and direction of the phase AC currents I_u, I_v, I_w.

본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치는 모터(50)가 저속 저부하로 동작할 경우 고속 고부하로 동작할 경부보다 낮은 전압 레벨의 DC-Link 전압을 인버터(30)에 제공할 수 있다. 따라서, 인버터(30)를 구성하는 전력용 반도체 소자는 모터(50)가 고속 고부하로 동작할 때보다 저속 저부하로 동작할 때 적은 스트레스를 받을 수 있다. The electric motor driving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may provide a DC-Link voltage to the inverter 30 with a voltage level lower than that of a light portion to be operated at a high speed and high load when the motor 50 operates at a low speed and low load. Accordingly, the power semiconductor element constituting the inverter 30 may receive less stress when the motor 50 operates at a low speed and low load than when the motor 50 operates at a high speed and high load.

본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치는 모터(50)가 저속 저부하로 동작할 경우 고속 고부하로 동작할 경부보다 낮은 전압 레벨의 DC-Link 전압을 인버터(30)에 제공함으로써, 모터(50)의 저속 저부하시 인버터(30) 및 모터(50)의 효율을 높일 수 있다. The electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention provides a DC-Link voltage of a lower voltage level to the inverter 30 than a light part that will operate at a high speed and high load when the motor 50 operates at a low speed and low load, so that the motor 50 ), it is possible to increase the efficiency of the inverter 30 and the motor 50 at low speed and low load.

본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치는 도 1의 종래 컨버터와 달리, 교류를 직류로 변환하는 스위치(S1, S2, S3)가 없어, 리플(ripple)이 적은 DC-Link 전압을 생성할 수 있다. 더불어, 교류를 직류로 변환할 경우 반복적으로 턴온/턴오프되는 스위치(S1, S2, S3)를 제거한 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 장치는 스위치(S1, S2, S3)에 의한 발열 문제를 해결할 수 있다. Unlike the conventional converter of FIG. 1, the electric motor driving apparatus according to the embodiment of the present invention does not have switches (S1, S2, S3) for converting alternating current to direct current, and thus it is possible to generate a DC-Link voltage with little ripple. have. In addition, the motor driving apparatus according to the embodiment of the present invention in which the switches S1, S2, and S3 that are repeatedly turned on/off when converting AC to DC are removed, the heat generation problem caused by the switches S1, S2, S3 Can be solved.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above with reference to the drawings illustrated for the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification, and various by a person skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can be made. In addition, even if not explicitly described and described the effects of the configuration of the present invention while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effects of the configuration should also be recognized.

10: 교류 전원 20: 전력 변환부
30: 인버터 40: 전력 변환 제어부
50: 모터10: AC power supply 20: power conversion unit
30: inverter 40: power conversion control unit
50: motor

Claims (15)

평활 커패시터의 일단에 중성 전압 또는 정류 회로의 출력을 인가시키는 전력 변환부;
상기 평활 커패시터의 전압을 제공 받아 모터에 3상 교류 전류를 제공하는 인버터; 및
상기 3상 교류 전류 중 2상 교류 전류의 선간 전압에 따라 상기 중성 전압 및 상기 정류 회로의 출력 중 하나를 상기 평활 커패시터의 일단에 제공하도록 상기 전력 변환부를 제어하는 전력 변환 제어부를 포함하는 전동기 구동 장치.
A power conversion unit for applying a neutral voltage or an output of a rectifier circuit to one end of the smoothing capacitor;
An inverter receiving the voltage of the smoothing capacitor and providing a three-phase AC current to the motor; And
Electric motor driving apparatus comprising a power conversion control unit for controlling the power conversion unit to provide one of the neutral voltage and the output of the rectification circuit to one end of the smoothing capacitor according to the line voltage of the two-phase AC current among the three-phase AC current .
 제 1 항에 있어서,
상기 중선 전압은 3상 교류 전압의 기준이 되는 전압이고,
상기 3상 교류 전압은 상기 정류 회로에 제공되는 전동기 구동 장치.
The method of claim 1,
The intermediate line voltage is a voltage that is a reference of a three-phase AC voltage,
The three-phase AC voltage is provided to the rectifying circuit motor driving device.
 제 2 항에 있어서,
상기 전력 변환부는
상기 전력 변환 제어부의 제어에 따라 상기 중성 전압을 상기 평활 커패시터의 일단에 제공하는 제 1 스위치,
상기 3상 교류 전압을 제공 받는 복수의 전력용 다이오드를 포함하는 정류 회로,
상기 전력 변환 제어부의 제어에 따라 상기 정류 회로의 출력을 상기 평활 커패시터의 일단에 제공하는 제 2 스위치를 포함하는 전동기 구동 장치.
The method of claim 2,
The power conversion unit
A first switch for providing the neutral voltage to one end of the smoothing capacitor under control of the power conversion controller,
A rectifier circuit including a plurality of power diodes receiving the three-phase AC voltage,
And a second switch for providing an output of the rectifying circuit to one end of the smoothing capacitor under control of the power conversion control unit.
 제 3 항에 있어서,
상기 전력 변환부는
상기 제 1 스위치와 상기 평활 커패시터 사이에 연결된 다이오드를 더 포함하는 전동기 구동 장치.
The method of claim 3,
The power conversion unit
Electric motor driving apparatus further comprising a diode connected between the first switch and the smoothing capacitor.
 제 1항에 있어서,
상기 전력 변환 제어부는
상기 3상 교류 전류 중 2상 교류 전류의 선간 전압과 기준 전압을 비교하여 상기 전력 변환부를 제어하는 전동기 구동 장치.
The method of claim 1,
The power conversion control unit
An electric motor driving device for controlling the power conversion unit by comparing a line voltage of a two-phase AC current among the three-phase AC current and a reference voltage.
 제 5 항에 있어서,
상기 전력 변환 제어부는
상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 높으면 상기 정류 회로의 출력이 상기 평활 커패시터의 일단에 제공되도록 상기 전력 변환부를 제어하고,
상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 낮으면 상기 중성 전압이 상기 평활 커패시터의 일단에 제공되도록 상기 전력 변환부를 제어하는 전동기 구동 장치.
The method of claim 5,
The power conversion control unit
When the line voltage is higher than the voltage level of the reference voltage, controlling the power conversion unit to provide an output of the rectifying circuit to one end of the smoothing capacitor,
When the line voltage is lower than the voltage level of the reference voltage, the electric motor driving device controls the power converter so that the neutral voltage is provided to one end of the smoothing capacitor.
 제 3 항에 있어서,
상기 전력 변환 제어부는
상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치 중 하나의 스위치를 턴온시키고 나머지 스위치는 턴오프시키는 전동기 구동 장치.
The method of claim 3,
The power conversion control unit
An electric motor driving device for turning on one of the first and second switches and turning off the other switches.
 제 7 항에 있어서,
상기 전력 변환 제어부는
상기 3상 교류 전류 중 2상 교류 전류의 선간 전압이 기준 전압의 전압 레벨보다 높으면 상기 제 2 스위치를 턴온시켜 상기 정류 회로의 출력을 상기 평활 커패시터의 일단에 제공하고,
상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 낮으면 상기 제 1 스위치를 턴온시켜 상기 중성 전압을 상기 평활 커패시터의 일단에 제공하는 전동기 구동 장치.
The method of claim 7,
The power conversion control unit
If the line voltage of the two-phase AC current among the three-phase AC current is higher than the voltage level of the reference voltage, the second switch is turned on to provide an output of the rectifying circuit to one end of the smoothing capacitor,
When the line voltage is lower than the voltage level of the reference voltage, the first switch is turned on to provide the neutral voltage to one end of the smoothing capacitor.
 3상 교류 전압을 제공하는 교류 전원;
전력 변환 제어부의 제어에 따라 평활 커패시터에 제공되는 전압을 가변시키는 전력 변환부;
상기 평활 커패시터 및 전력 변환부로부터 전압을 제공 받아 3상 교류 전류를 생성하는 인버터;
상기 3상 교류 전류를 제공 받아 회전하는 모터;
상기 3상 교류 전류 중 2 상의 교류 전류에 따른 선간 전압의 전압 레벨에 따라 상기 젼력 변환부를 제어하여 상기 평활 커패시터에 제공되는 전압의 레벨을 결정하는 전력 변환 제어부를 포함하는 전동기 구동 장치.
AC power supply providing a three-phase AC voltage;
A power conversion unit for varying the voltage provided to the smoothing capacitor under the control of the power conversion control unit;
An inverter receiving voltage from the smoothing capacitor and a power converter to generate a three-phase AC current;
A motor that rotates by receiving the three-phase alternating current;
And a power conversion controller configured to determine a level of a voltage provided to the smoothing capacitor by controlling the power conversion unit according to a voltage level of a line voltage according to a two-phase AC current among the three-phase AC currents.
 제 9 항에 있어서,
상기 전력 변환 제어부는
상기 선간 전압과 기준 전압의 전압 레벨을 비교하여 상기 평활 커패시터에 제공되는 전압을 가변시키는 전동기 구동 장치.
The method of claim 9,
The power conversion control unit
An electric motor driving apparatus for varying a voltage provided to the smoothing capacitor by comparing a voltage level between the line voltage and a reference voltage.
 제 10 항에 있어서,
상기 전력 변환 제어부는
상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 높을 경우 상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 낮을 경우보다 상기 평활 커패시터에 높은 전압을 제공하도록 상기 전력 변환부를 제어하는 전동기 구동 장치.
The method of claim 10,
The power conversion control unit
When the line voltage is higher than the voltage level of the reference voltage, the electric motor driving device controls the power converter to provide a higher voltage to the smoothing capacitor than when the line voltage is lower than the voltage level of the reference voltage.
 제 11 항에 있어서,
상기 전력 변환 제어부는
상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 낮을 경우 상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 높을 경우보다 상기 평활 커패시터에 낮은 전압을 제공하도록 상기 전력 변환부를 제어하는 전동기 구동 장치.
The method of claim 11,
The power conversion control unit
When the line voltage is lower than the voltage level of the reference voltage, the electric motor driving device controls the power converter to provide a lower voltage to the smoothing capacitor than when the line voltage is higher than the voltage level of the reference voltage.
 제 12 항에 있어서,
상기 전력 변환 제어부는
상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 낮을 경우 상기 3상 교류 전압에 따른 중성 전압이 상기 평활 커패시터의 일단에 제공되도록 상기 전력 변환부를 제어하는 전동기 구동 장치.
The method of claim 12,
The power conversion control unit
When the line voltage is lower than the voltage level of the reference voltage, the electric motor driving device controls the power converter to provide a neutral voltage according to the three-phase AC voltage to one end of the smoothing capacitor.
 제 13 항에 있어서,
상기 전력 변환 제어부는
상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 높을 경우 상기 전력 변환부의 정류 회로의 출력이 상기 평활 커패시터의 일단에 제공되도록 상기 전력 변환부를 제어하는 전동기 구동 장치.
The method of claim 13,
The power conversion control unit
When the line voltage is higher than the voltage level of the reference voltage, the electric motor driving device controls the power conversion unit to provide an output of the rectifier circuit of the power conversion unit to one end of the smoothing capacitor.
 제 14 항에 있어서,
상기 전력 변환부는
상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 낮을 경우 턴온되어 상기 중성 전압을 상기 평활 커패시터의 일단에 제공하는 제 1 스위치, 및
상기 선간 전압이 상기 기준 전압의 전압 레벨보다 높을 경우 턴온되어 상기 정류 회로의 출력을 상기 평활 커패시터의 일단에 제공하는 제 2 스위치를 포함하는 전동기 구동 장치. The method of claim 14,
The power conversion unit
A first switch that is turned on when the line voltage is lower than the voltage level of the reference voltage to provide the neutral voltage to one end of the smoothing capacitor, and
And a second switch that is turned on when the line voltage is higher than the voltage level of the reference voltage to provide an output of the rectifier circuit to one end of the smoothing capacitor.
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