KR920017340A - 교류 모터 구동 시스템 - Google Patents
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Abstract
내용 없음
Description
제1도는 단상 전력 공급원에 연결된 종래의 PSC 모터를 개략적으로 도시하는 다이아그램, 제2도는 본 발명의 실시예에 따른 2상 전력 공급원에 연결된 모터를 개략적으로 도시하는 다이아그램, 제3도는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 모터 구동 시스템의 도해도.
Claims (34)
- 제1단부 및 제2단부 및 제1권선부 임피던스를 가지는 제1권선부와, 상기 제1임피던스보다 큰 제1단부 및 제2단부 및 제2권선부 임피던스를 가지는 제2권선부를 가지는 교류 모터를 구동 하기 위한 교류 모터 구동 시스템에 있어서, 2상 교류 출력 전압내의 입력 공급 전압을 변환하며, 공통 터미널, 제1위상 출력 터미널 및 제2위상 출력 터미널을 가지는 2상 전력 공급 수단을 포함하며, 상기 공통 터미널은 제1 및 제2권선부의 각각의 제1 단부에 연결되며, 상기 제1 위상 터미널 및 제2 위상 터미널은 제1 및 제2 권선부의 제2 단부에 연결되며, 상기 2상 전력 공급수단은 모터를 구동하도록 제1, 제2 및 공통 터미널상에 제공된 입력 공급 전압을 2상 전압으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 제1위상 출력 및 공통 터미널 사이의 제1위상 전압, 제2위상 출력 및 공통 터미널 사이의 제2위상 전압 및, 제1 및 제2위상 전압 사이의 예비선택된 위상관계를 가지는 2상 교류 출력 전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 제1위상 출력 및 공통 터미널 사이의 제1위상 전압, 제2위상 출력 및 공통 터미널 사이의 제2위상 전압, 1보다 큰 예비 선택된 값을 가지는 제1위상 전압 내지 제2위상 전압의 각각의 크기 비율을 갖춘 2상 교류 출력 전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 속도 제어 신호에 따라서 교류 모터의 회전 속도가 변하도록 2상 교류 출력 전압의 주파수를 변하게 하는 외부로 가해진 속도 제어 신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 제1위상 출력 및 공통 터미널 사이의 제1위상 전압과 제2위상 출력 및 공통 터미널 사이의 제1위상 전압과 제2위상 출력 및 공통 터미널 사이의 제2위상 전압을 가지는 2상 교류 출력 전압을 발생시키며, 상기 2상 전력 공급 수단은 또 교류 모터의 각각의 제1 및 제2권선부를 위한 전압대 주파수의 거의 일정한 비율을 유지하도록 제1 및 제2위상 전압의 각각의 크기를 변하게 하여 속도 제어 신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제5항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 제1위상 전압 대 제2위상 전압의 각각의 크기의 예비 선택된 비율을 1보다 크게 유지시키는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제1 단부 및 제2 단부 및 제1 권선부 임피던스를 가지는 제1권선부와, 상기 제1 임피던스보다 큰 제1 단부 및 제2 단부 및 제2권선부 임피던스를 가지는 제2권선부를 가지는 교류 모터를 구동 하기 위하여, 한 라인 도체 및 중립 도체를 가지는 단상 전원에 연결하기 위한 교류 모터 구동 시스템에 있어서, 단상 전력 서플라이를 2상 출력 전압으로 변환시키기 위해, 단상 전원의 라인 도체에 연결하기 위한 라인 터미널은 포함하며, 제1위상 출력 터미널 및 제2위상 출력 터미널을 가지는 2상 전력 공급수단과, 상기 제1 및 제2권선부의 각각의 제1단부 및 단상 전원 중립도체를 연결하기 위한 중립 터미널을 포함하며, 제1 및 제2 위상 터미널은 각각, 상기 제1 및 제2 권선부의 제2단부에 연결되며, 상기 2상 전력 공급수단은 모터를 구동하도록 단상 전력 서플라이로부터 수용된 전력을 2상 전압으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 제1위상 출력 및 중립 터미널 사이의 제1위상 전압, 제2위상 출력 및 중립 터미널 사이의 제2위상 전압 및, 제1 및 제2위상 전압 사이의 예비선택된 위상관계를 가지는 2상 교류 출력 전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 제1위상 출력 및 중립 터미널 사이의 제1위상 전압, 제2위상 출력 및 중립 터미널 사이의 제2위상 전압의 각각의 크기 비율을 가지는 2상 교류 출력 전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 속도 제어 신호에 따라서 교류 모터의 회전 속도가 변하도록 2상 교류 출력 전압의 주파수를 변하게 하는 외부로 가해진 속도 제어 신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 제1위상 출력 및 중립 터미널 사이의 제1위상 전압과 제2위상 출력 및 중립 터미널 사이의 제2위상 전압을 가지는 2상 교류 출력 전압을 발생시키며, 상기 2상 전력 공급 수단은 또 각각의 교류 모터의 제1 및 제2권선부를 위한 전압대 주파수의 거의 일정한 비율을 유지하도록 제1 및 제2위상 전압의 각각의 크기를 변하게 하는 속도 제어 신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 2상 전력 공급수단은 제1위상 전압 대 제2위상 전압의 각각의 크기의 예비 선택된 비율을 1보다 크게 유지시키는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 2상 교류 출력 전압내의 입력 공급 전압을 연결하며, 공통 터미널, 제1위상 출력 터미널, 제2위상 출력 터미널을 가지는 2상 전력 공급수단과, 제1권선부 및 제2권선부를 가지는 교류 모터를 포함하며, 상기 제1권선부는 제1 단부 및 제2 단부와 제1 권선부 임피던스를 가지며, 상기 제2 권선부는 제1 단부 및 제2 단부와 제1임피던스 보다 큰 제1 권선부 임피던스를 가지며, 제2 권선부의 각각의 제1 단부는 2상 전력 공급수단의 공통터미널에 연결되며, 상기 제 1 및 제 2권선부의 제2단부는 2상 전력 공급수단의 제1위상 터미널 및 제2위상 터미널에 각각 연결되며, 상기 2상 전력 공급수단은 모터를 구동하도록 제1, 제2 및 공통 터미널에 입력된 공급 전압을 2상 전압으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 2상 전력 공급 수단은 펄스 폭 변조(PWM) 인버터 시스템을 포함한 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제14항에 있어서, 입력된 전원은 교류 전원이며, 상기 구동 시스템은 입력된 교류 전력 공급을 정류하여 직류 공급 전압을 제공하는 수단을 포함하며, 상기 펄스 폭 변조 인버터 시스템은 공통, 제1위상 및 제2위상 터미널에 각각 대응하는 3개의 출력 터미널과, 직류 전압을 수용하기 위해 결합된 입력 터미널을 포함하는 3상 인버터 회로와, 2상 출력 전압 내의 직류 전압을 변환시키기 위한 3상 인버터 회로내에 포함된 스위치 수단과, 상기 2상 출력 전압의 제1위상이 제1위상 및 공통 터미널 사이에 발생되고, 상기 2상 출력 전압의 제2위상이 제2위상 및 공통 터미널 사이에 발생되도록, 스위칭 수단의 작동을 제어하기 위하여 스위칭 제어 신호를 발생시키기 위한 전압 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제15항에 있어서, 상기 3상 인버터 회로는 병렬 연결된 제1, 제2 및 제3인버터 브리지 레그를 구비하고 상기 스위치 수단은 상기 제1, 제2 및 제3브리지 레그에 직렬 연결된 제1전원 스위치 장치와 제2전원 스위치 장치를 구비하며, 상기 3개의 출력단자는 상기 제1, 제2 및 제3브리지 레그의 제1 및 제2직렬 접속된 동력 스위치 장치사이에 배치된 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제16항에 있어서, 상기 전압 조절 수단은, 상기 모터의 소정 작동 속도를 나타내는 펄스 신호 주파수를 가지는 펄스 신호를 발생하기 위한 발진기 수단과, 펄스 신호에 응하여 메모리 어드레스 신호를 발생하기 위한 상기 발진기 수단에 결합된 수단과, 각 어드레스 신호에 응하여 디지털 데이터 신호를 제공하기 위해 상기 어드레스 신호 발생수단에 결합된 메모리 수단과, 디지털 데이터 신호에 응하여 펄스 신호 주파수에 의해 결정된 주파수를 가지는 제1아날로그 사인파형 신호와 제2아날로그 사인파형 신호를 발생하기 위한 파형신호 발생수단과, 제3사인파형 신호를 발생하기 위해 제1사인파형 신호를 전환하기 위한 수단과, 고정 주파수 비교 신호를 발생하기 위한 수단과, 제1, 제2 및 제3사인곡선적으로 가중된 펄스폭 변조된(PWM)스위치신호를 제공하기 위해 고정 주파수 비교 신호와 각각이 제1, 제2 및 제3사인파형 신호를 수용하도록 결합된 비교기 수단과, 상기 스위치 제어 신호로서 상기 제1, 제2 및 제3PWM 신호와 각 논리 보상을 제공하고 상기 제1, 제2 및 제3인버터 레그의 상기 제1 및 제2전원 스위치 장치의 작동을 조절하기 위해 상기 제1, 제2 및 제3 PWM 신호와 그 논리 보상을 적용하기 위한 출력 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제17항에 있어서, 상기 전압 조절 수단은 상기 모터의 작동 속도를 조절하기 위해 소정 모터 작동 속도를 나타내는 외부로 발생된 속도 조절 신호에 응하고, 상기 발진기 수단은 속도 조절 신호에 의해 결정된 펄스 신호 주파수를 가지는 펄스 신호를 발생하고, 상기 파형 신호는 상기 2상 출력 전압의 각 상이 일정한 예비 결정된 전압/헤르쯔비 진폭을 가지는 제1 및 제2아날로그 사인파형 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제18항에 있어서, 상기 파형 신호 발생 수단은 이중 중배 디지털-아날로그 변환기이고, 상기 비교 신호 발생 수단은 삼각파 발생기인 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제16항에 있어서, 상기 전압 조절 수단은, 상기 모터의 소정 작동 속도를 나타내는 펄스 신호 주파수를 가지는 펄스 신호를 발생하기 위한 발진기 수단과, 펄스 신호에 응하여 어드레스 신호를 발생하기 위해 발진기 수단에 결합된 수단과, 각 어드레스 신호에 응하여 디지털 데이터 신호를 발생하기 위해 상기 어드레스 발생 수단에 결합된 메모리 수단과, 디지털 데이타 신호에 응하여 펄스 신호 주파수에 의해 결정된 주파수를 가지는 제1, 제2 및 제3사인파형 신호 발생을 위한 파형 신호 발생수단과, 고정 주파수 비교 신호 발생을 위한 수단과, 제1, 제2 및 제3사인곡선적으로 가중된 펄수폭 변조된(PWM) 스위치 신호를 제공하기 위해 고정 주파수 비교 신호와 각각의 제1, 제2 및 제3사인파형 신호를 수용하도록 결합된 비교기 수단과, 상기 스위치 제어 신호로서 상기 제1, 제2 및 제3PWM 신호와 각 논리 보수를 제공하고 상기 제1, 제2 및 제3인버터 제2의 상기 제1 및 제2전원 스위치 장치의 작동을 조절하기 위해 상기 제1, 제2 및 제3PWM 신호와 그 논리 보수를 적용하기 위한 출력 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제20항에 있어서, 상기 전압 조절 수단은 상기 모터의 작동 속도를 조절하기 위해 소정 모터 작동 속도를 조절하기 위해 소정 모터 작동 속도를 나타내는 외부로 발생된 속도 조절 신호에 응하고, 상기 발진기 수단은 속도 조절 신호에 의해 결정된 펄스 신호 주파수를 펄스 신호를 발생하고, 상기 파형 신호는 상기 2상 출력 전압이 일정한 예비 결정된 전압/헤르쯔 비를 가지도록 속도 조절 신호에 의해 결정된 진폭을 가지는 제1 및 제2 및 제3아날로그 사인파형 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제21항에 있어서, 상기 파형 신호 발생 수단은 이중 중배 디지털-아날로그 콘버터이고, 상기 비교 신호 발생 수단은 삼각파 발생기인 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제17항 또는 제20항에 있어서, 상기 출력수단은 각 PWM 신호와 그 논리 보수가 제1 및 제2전원 스위치장치로 인해 동시에 전환 적용되지 않도록 상기 제1, 제2 및 제3 PWM 신호와 그 각각의 논리 보수를 제공하기 위한 언더랩(underlap) 수단도 구비한 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 라인 도체와 중립 도체를 가지는 단상 교류 전원 장치에 접속을 위한 교류 모터 구동 시스템에 있어서, 단상 전원 장치의 라인 도체에 대한 결합과 단상 전원 장치를 2상 출력 전압으로 전환하기 위한 라인 단자를 가지는 2상 전원장치와, 단상 전원의 중립 도체에 접속을 위한 중립 단자와, 제1권선과 제2권선을 가지는 교류 모터를 구비하며, 상기 2상 전원 장치가 제1상 출력 단자와 제2상 출력단자를 가지며, 상기 제1권선이 제1 및 제2단과 제1권선 임피던스를 가지며, 상기 제2권선이 제1 및 제2단과 상기 제1임피던스 보다 큰 제2권선 임피던스를 가지며, 상기 제1 및 제2권선의 제1단이 상기 중립 단자에 접속되며, 상기 제1 및 제2권선의 제2단이 상기 2상 전원 장치의 상기 제1 및 제2상 단자에 결합된 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제24항에 있어서, 상기 2상 전원 장치는, 직류공급 전압을 양극성 및 음극성 단자에 제공하기 위해 단상 전원을 정류하기 위한 수단과, 2상 출력 전압을 제공하기 위해 직류 공급 전압을 전환하기 위한 양극성 및 음극성 단자에 결합된 펄스폭 변조인버터 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제25항에 있어서, 상기 펄스폭 변조 인버터 수단은, 양극성 및 음극성 단자 사이에 직렬로 결합된 제1전원 스위치 장치 및 제2전원 스위치 장치와, 직렬 연결된 제1 및 제2전원 스위치 장치 사이에 상기 제1상 출력 단자에 결합된 제1탭 노드를 구비하는 제1절반 브리지회로와, 양극성 및 음극성 단자 사이에 직렬로 결합된 제3 전원 스위치 장치 및 제4전원 스위치 장치와, 직렬로 연결된 제3 및 제4전원 스위치 장치 사이에 제2상 단자에 연결된 제2탭 노드를 구비한 제2절반 브리지회로와, 스위치 조절 신호를 발생하고 상기 제1 및 제2상 단자에 2상 출력 전압을 제공하기 위해 상기 제1, 제2, 제3 및 제4전원 스위치 장치의 작동을 조절하기 위한 전압 조절 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제26항에 있어서, 상기 전압 조절 수단은, 고정 주파수 비교 신호를 발생하기 위한 수단과, 사인파형 사이의 예정된 상의 각도차와 상기 모터의 소정 작동 속도에 대응하는 공통 주파수를 가지도록 상기 제1사인 파형신호와 제2사인파형 신호를 발생하기 위한 파형신호 발생 수단과, 제1 사인 곡선적으로 가중된 펄스폭 변조된(PWM)스위치 신호를 제공하기 위해 상기 제1신호 파형 신호와 고정 주파수 신호를 수용하도록 결합된 제1비교기 수단과, 제2사인 곡선적으로 가중된 펄스폭 변도된(PWM) 스위치 신호를 제공하기 위해 제2사인파형 신호와 고정 주파수 신호를 수용하도록 결합된 제2비교기 수단과, 상기 스위치 조절 신호로서 상기 제1 및 제2PWM신호와 각 논리 보수를 제공하고, 상기 제1절반 브리지의 상기 제1 및 제2전원 스위치 장치를 각각 조절하기 위해 상기 제1 PWM신호 및 그 논리 보수를 적용하고, 상기 제2절반 브리지의 상기 제3 및 제4전원 스위치 장치를 각각 조절하기 위해 상기 제2 PWM신호 및 그 논리 보수를 적용하고, 상기 제2절반 브리지의 상기 제3 및 제4전원 스위치 장치를 각각 조절하기 위해 상기 제2PWM 신호 및 그 논리 보상을 적용하기 위한 출력 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제27항에 있어서, 상기 전압 조절 수단은 상기 모터의 작동 속도를 조절하기 위해 소정 모터 작동 속도를 나타내는 외부로 발생된 속도 조절 신호에 응답하며, 상기 파형 신호 발생수단은 속도 조절 신호에 의해 결정된 공통 주파수를 가지는 상기 제1 및 제2사인파형 신호를 발생하며, 상기 전압 제어 수단은 또한 상기 제1 비교기 수단에 적용된 제1사인파형 신호의 진폭과 공통 주파수간의 일정 비율을 효과적으로 유지하는 식으로 그 공통 주파수에 따라서 제1사인 파형의 진폭을 변화시키기 위한 상기 파형 신호 발생수단과 상기 제1비교기 수단 사이에 결합된 제1필터 수단과, 상기 제2 비교기 수단에 적용된 제2 사인파형 신호의 진폭과 공통 주파수간의 일정비율을 효과적으로 유지하는 식으로 그 공통의 주파수에 따라서 제2 사인파형 신호의 진폭을 변화시키기 위한 상기 파형 신호 발생 수단과 상기 제2비교기 수단 사이에 결합된 제2 필터 수단도 구비한 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제28항에 있어서, 필터 세트 포인트를 조정함으로서 상기 제2필터 수단이 제2사인파형 신호를 감쇄하는량 보다 큰 량으로 제1사인파형 신호의 진폭이 감쇄되도록 제1필터수단이 제1세트 포인트를 조정하기 위한 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제28항에 있어서, 제1 및 제2사인파형 신호 사이의 예정된 상의 각도는 90°인 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제28항에 있어서, 상기 제1 및 제2필터 수단은 직렬 접속된 캐패시터와 분료 접속된 레지스터를 구비하는 고역 통과 필터인 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제27항에 있어서, 상기 비교신호 발생 수단은 삼각파 발생기인 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 제24항, 제25항, 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 모터는 영구 분할 캐패시터형 모터이며 상기 제1권선은 주권선이고 상기 제2권선을 개시 권선이며, 상기 구동 시스템이 상기 주권선 및 계시 권선의 제2단에 결합된 제1 및 제2스위치 단자, 상기 제1 및 제2상 단자에 결합된 제3 및 제4스위치 단자와 상기 라인 단자에 결합된 제5스위치 단자와 제6스위치 단자를 가지는 2극쌍루(DPDT)스위치와, 상기 제6스위치 단자와 상기 라인 단자 사이에 결합된 런 캐패시터를 구비함으로서, 상기 DPDT스위치는 단상전원이나 2상 전원으로부터 상기 모터를 작동하도록 연결 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.
- 교류 모터 구동 시스템에 있어서, 공통단자, 제1상 출력단자 및 제2상 출력단자를 가지며 단상 교류 전원의 입력된 단상 교류 전압을 2상 교류 출력전압으로 전환하기 위한 2상 전원수단과, 단상 교류 전원에 결합하기 위한 라인 단자 및 중립 단자와 주권선과 개시 권선을 가지는 영구 분할 캐패시터형 유도 모터와, 상기 개시 권선의 제1단, 상기 주권선 및 개시 권선의 제1단과 상기 주권선의 제2단에 결합된 제1, 제2 및 제3단자를 가지며, 상기 제1상 출력, 공통 및 제2상 출력 단자에 결합된 제4, 제5 및 제6단자를 가지며, 상기 라인 및 중립 입력 단자에 결합된 TPDT스위치의 제8 및 제9단자를 구비하는 3극 쌍루(TPDT)스위치와, 상기 TPD스위치의 제7단자와, 상기 제7단자와 상기 라인 입력단자 사이에 결합된 런 캐패시터를 포함하며, 상기 주권선이 제1 및 제2단과 주권선 임피던스를 가지며, 상기 개시권선이 제1 및 제2단과 상기 주권선 임피던스 보다 큰 개시 권선 임피던스를 가지며, 상기 TPDT스위치는 2상 작동 모드로 상기 제1, 제2 및 제3단자를 상기 제4, 제5 및 제6단자에 연결하며, 상기 TPDT스위치는 단상 작동모드로 상기 제1, 제2 및 제3단자를 상기 제7, 제8 및 제9단자로 연결함으로서, 상기 제2상 전원 수단은 입력된 단상 전압을 상기 제1상 출력 및 공통 단자상에 제공된 2상 전압으로 전환하고, 상기 TPDT스위치는 단상이나 2상 전원 수단으로부터 상기 모터를 작동하도록 연결 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 교류 모터 구동 시스템.※참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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