KR101939474B1

KR101939474B1 - 모터 구동 장치

Info

Publication number: KR101939474B1
Application number: KR1020170086488A
Authority: KR
Inventors: 정한수; 제정문; 조석희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2019-01-16
Anticipated expiration: 2037-07-07
Also published as: AU2018295871B2; WO2019009644A1; US11258393B2; EP3651348A4; EP3651348A1; AU2018295871A1; EP3651348B1; US20200162008A1

Abstract

본 발명은 모터 구동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 정지 동작 중에 센서리스 제어를 유지함으로써 즉시 재기동이 가능한 모터 구동 장치에 관한 것이다.
상기 모터 구동 장치는, 교류 전압을 이용하여 모터를 구동하는 인버터와, 인버터에 포함된 스위칭 소자의 동작을 제어하는 제어유닛을 포함한다. 이때, 제어유닛은 정지지령이 입력되는 경우, 모터의 현재속도가 미리 결정된 최저 속도보다 작아질 때까지 PWM 신호의 듀티비를 감소시켜 모터의 속도를 감소시킨다. 이어서, 제어유닛은 PWM 신호의 듀티비가 감소된 상태에서 재기동 지령이 입력되는 경우, PWM 신호의 듀티비를 증가시킴으로써, 모터를 즉시 재기동 시킬 수 있다.

Description

모터 구동 장치{Motor drive apparatus}

본 발명은 모터 구동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 정지 동작 중에 센서리스 제어를 유지함으로써 즉시 재기동이 가능한 모터 구동 장치에 관한 것이다.

소형 정밀제어 모터는 크게 AC 모터, DC 모터, 브러시리스(Brushless) DC 모터 및 릴럭턴스(Reluctance) 모터로 구분된다.

이러한 소형모터는 AV 기기용, 컴퓨터용, 가전 및 주택설비용, 산업용 등 많은 곳에서 사용되고 있다. 특히 가전 분야는 소형모터의 최대 시장을 형성해 가고 있는 분야이다. 가전제품은 점차 고급화 되어 가고 있으며 그에 따라 구동되는 모터의 소형화, 저소음화, 저소비전력화 등이 요구된다.

이 중, BLDC모터는 브러쉬와 정류자가 없는 모터로서, 기계적인 마찰손실이나 불꽃, 노이즈가 원칙적으로는 발생하지 않으며 속도 제어나 토크 제어가 뛰어나다. 또한, 속도 제어에 의한 손실이 없고, 소형모터로서는 효율이 높아 가전분야의 제품에 많이 사용되고 있다.

BLCD 모터는 3상 교류 전압을 제공하는 인버터와, 인버터의 출력 전압을 제어하는 제어유닛을 포함할 수 있다. 이때, 제어유닛은 PWM 제어 방식을 이용하여 인버터를 제어할 수 있다.

BLCD 모터의 제어 방식에는 위치 센서(예를 들어, 홀센서)를 사용하지 않는 센서리스 알고리즘(Sensorless Algorithm)이 이용될 수 있다. 이 경우, BLDC 모터는 위치 센서를 사용하지 않음으로써 제품의 생산 비용을 절감할 수 있다.

종래의 위치 센서를 가지고 있는 시스템의 경우, 정지 중 다시 운전을 재기해야 하는 경우, 모터의 회전자 정보를 이용하여 회전 중에 즉시 재기동하는 것이 가능하였다.

다만, 센서리스 알고리즘을 이용하여 모터를 제어하는 센서리스 시스템(Sensorless System)에서는 정지 중 즉시 재기동을 하기 위해서는 별도의 알고리즘이 요구되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 센서리스 시스템에서 모터의 정지 동작 중에도 센서리스 제어를 유지하면서, 사용자의 요청이 있는 경우 즉시 재기동이 가능한 모터 구동 장치를 제공하는 것이다.

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.

본 발명에 따른 모터 구동 장치는, 교류 전압을 이용하여 모터를 구동하는 인버터와, 인버터에 포함된 스위칭 소자의 동작을 제어하는 제어유닛을 포함한다. 이때, 제어유닛은 정지지령이 입력되는 경우, 모터의 현재속도가 미리 결정된 최저 속도보다 작아질 때까지 PWM 신호의 듀티비를 감소시켜 모터의 속도를 감소시킨다. 이어서, 제어유닛은 PWM 신호의 듀티비가 감소된 상태에서 재기동 지령이 입력되는 경우, PWM 신호의 듀티비를 증가시킴으로써, 모터를 즉시 재기동 시킬 수 있다.

본 발명에 따른 모터 구동 장치는, 정지 동작 중에 센서리스 제어를 유지함으로써 사용자의 요청이 있는 경우 모터를 즉시 재기동시킬 수 있다. 이를 통해, 재기동 요청에 대한 반응 시간을 최소화할 수 있으며, 모터의 제어 안정성을 향상시킬 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치를 나타내는 블럭도이다.　
도 2는 도 1의 제어유닛의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 인버터를 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.　
도 5 내지 도 7은 모터 구동 장치의 동작에 따른 PWM 신호의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.　

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하에서는, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치를 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치를 나타내는 블럭도이다.　

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치는, 모터(110), 인버터(120) 및 제어유닛(130)를 포함할 수 있다.

모터(110)는 3상 코일(미도시)이 권선된 스테이터(stator) 및 스테이터 내에 배치되며 3상 코일에서 발생된 자기장에 의해 회전하는 로터(rotor)를 포함할 수 있다.

인버터(120)로부터 3상 교류 전압(Vua, Vvb, Vwc)이 3상 코일로 공급되면, 모터(110)에서는 3상 코일에서 발생된 자계에 따라 로터에 포함된 영구자석이 회전한다.

다만, 본 발명의 실시예에 따른 모터(110)가 3상 코일에 의해 동작하는 3상 모터에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 모터(110)는 단상 코일을 이용하는 단상 모터를 더 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는, 3상 모터를 기준으로 본 발명의 특징을 설명하도록 한다.

모터(110)는 유도 모터(induction motor), BLDC 모터(blushless DC motor), 릴럭턴스 모터(reluctance motor) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 모터(110)는 표면 부착형 영구자석 동기 모터(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기 모터(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 모터(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다.

인버터(120)는 3상 스위치 소자들을 포함할 수 있다. 3상 스위치 소자들은 제어유닛(130)으로 공급된 동작 제어 신호(이하, 'PWM(Pulse Width Modulation) 신호)가 입력되면, 스위치 온 및 오프로 동작하여 입력된 직류 전압(Vdc)을 3상 교류 전압(Vua, Vvb, Vwc)로 변환하여 3상 코일로 공급할 수 있다. 3상 스위치 소자들에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.

제어유닛(130)는 목표 지령값 입력시, 목표 지령값 및 로터의 전기각 위치를 기초로 3상 스위치소자들 각각의 온 동작에 대한 온 시간구간 및 오프동작에 대한 오프 시간구간을 결정하는 PWM 신호(PWMS)를 출력할 수 있다.

모터 구동 장치는 입력 전류 검출부(A), 직류단 전압 검출부(B), 직류단 커패시터(C), 전동기 전류 검출부(E), 입력 전압 검출부(F), 및 인덕터(L1, L2) 등을 더 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 앞의 추가적인 구성요소 중 일부는 생략되어 실시될 수 있다.

입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(101)으로부터 입력되는 입력 전류(ig)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(ig)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 전력 제어를 위해 제어유닛(130)에 입력될 수 있다.

입력 전압 검출부(F)는, 상용 교류 전원(101)으로부터 입력되는 입력 전압(vg)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전압 검출부(F)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 입력 전압(vg)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 전력 제어를 위해 제어유닛(130)에 입력될 수 있다.

인덕터(L1, L2)는, 상용 교류 전원(101)과 정류부(105) 사이에 배치되어, 노이즈 제거 등의 동작을 수행할 수 있다.

정류부(105)는, 인덕터(L1, L2)를 거친 상용 교류 전원(101)을 정류하여 출력한다. 예를 들어, 정류부(105)는, 4개의 다이오드가 연결된 풀 브릿지 다이오드를 구비할 수 있으나, 다양하게 변형되어 적용될 수 있다.

커패시터(C)는, 입력되는 전원을 저장한다. 도면에서는, 직류단 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.

직류단 전압 검출부(B)는 커패시터(C)의 양단인 직류단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, 직류단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 직류단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, PWM 신호(PWMS)의 생성을 위해 제어유닛(130)에 입력될 수 있다.

전동기 전류 검출부(E)는, 인버터(120)와 3상 모터(110) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 3상 모터(110)에 흐르는 전류를 검출한다. 전동기 전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia, ib, ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 3상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.

전동기 전류 검출부(E)는 인버터(120)와 3상 모터(110) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.

검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어유닛(130)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 PWM 신호(PWMS)가 생성된다. 이하에서는 검출된 출력전류(io)가 3상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로 하여 기술한다.

이에, 제어유닛(130)는, 입력 전류 검출부(A)에서 검출되는 입력 전류(ig)와 입력 전압 검출부(F)에서 검출되는 입력 전압(vg), 직류단 전압 검출부(B)에서 검출되는 직류단 전압(Vdc), 전동기 전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 이용하여 인버터(120)의 동작 제어를 수행할 수 있다.

도 2는 도 1의 제어유닛의 구성요소를 나타내는 블록도이다.

도 2를 참조하면, 제어유닛(130)는 3상/2상 축변환부(210), 위치 추정부(220), 속도 연산부(230), 지령치 생성부(240), 2상/3상 축변환부(250), 신호 생성부(이하, 'PWM 생성부'라 칭함, 260), 감속 제어기(270) 및 스위치부(280)를 포함할 수 있다.

3상/2상 축변환부(210)는 모터(110)에서 출력된 3상 전류(ia, ib, ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα, iβ)로 변환한다.

한편, 3상/2상 축변환부(210)는 정지좌표계의 2상 전류(iα, iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id, iq)로 변환할 수 있다.

위치 추정부(220)는 3상 전류(ia, ib, ic) 및 3상 전압(Va, Vb, Vc) 중 적어도 하나를 검출하여, 모터(110)에 포함된 로터의 위치(H)를 추정할 수 있다.

속도 연산부(230)는 위치 추정부(220)에서 추정한 위치(H) 및 3상 전압(Va, Vb, Vc) 중 적어도 하나에 기초하여, 로터의 현재 속도(

)를 연산할 수 있다. 즉, 속도 연산부(230)는 위치(H)를 시간으로 나누어 현재 속도(

)를 연산할 수 있다.

또한, 속도 연산부(230)는 위치(H)에 기초하여 연산된 전기각 위치(

)와 연산된 현재 속도(

)를 출력할 수 있다.

지령치 생성부(240)는 전류 지령 생성부(242) 및 전압 지령 생성부(244)를 포함할 수 있다.

전류 지령 생성부(242)는 연산된 현재 속도(

)와 입력된 목표 지령값에 대응하는 지령 속도(ω_r)에 기초하여, 속도 지령치(ω^* _r)를 연산한다.

이후, 전류 지령 생성부(242)는 속도 지령치(ω^* _r)에 기초하여, 전류 지령치(i^* _q)를 생성한다.

예를 들어, 전류 지령 생성부(242)는, 현재 속도(

)와 지령 속도(ω_r)의 차이인 속도 지령치(ω^* _r)에 기초하여, PI 제어기(243)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i^* _q)를 생성할 수 있다. 전류 지령 생성부(242)는 q축 전류 지령치(i^* _q)의 생성시, d축 전류 지령치(i^* _d)를 함께 생성할 수 있다. 한편, d축 전류 지령치(i^* _d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다.

또한, 전류 지령 생성부(242)는, 전류 지령치(i^* _q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.

스위치부(280)는 전류 지령 생성부(242)와 감속 제어기(270) 중 어느 하나를 선택하여, 전압 지령 생성부(244)에 선택된 소자에서 출력된 신호를 전달할 수 있다. 이때, 출력된 신호는 전류 지령치(i^* _d, i^* _q)를 포함할 수 있다.

즉, 전류 지령 생성부(242)에서 생성된 전류 지령치(i^* _d, i^* _q)는 스위치부(280)를 거쳐 전압 지령 생성부(244)로 전달될 수 있다. 여기에서, 제어유닛(130)에 가속 동작 또는 유지 동작의 지령이 수신되는 경우, 스위치부(280)는 전류 지령 생성부(242)와 전압 지령 생성부(244)를 연결할 수 있다.

반면, 제어유닛(130)에 정지 지령(St)이 수신되는 경우, 스위치부(280)는 감속 제어기(270)와 전압 지령 생성부(244)를 연결할 수 있다.

여기에서, 감속 제어기(270)는 정지 지령(St)과 현재 속도(

)를 수신하고, 센서리스 알고리즘(Sensorless Algorithm)을 기초로 동작할 수 있다.

구체적으로, 감속 제어기(270)는 정지 지령(St)이 입력되는 경우, 현재 속도(

)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작아질 때까지, PWM 신호(PWMS)의 듀티비(duty ratio)가 감소되도록 하는 전류 지령치(i^* _d, i^* _q)를 출력할 수 있다. 여기에서, 위와 같은 제어 방법을 영전류 제어(Zero Current Control)라 명명한다.

영전류 제어에서는 듀티비가 감소된 PWM 신호(PWMS)를 출력하는 바, 제어유닛(130)는 모터(110)에 대한 센서리스 제어의 연속성을 유지할 수 있다.

센서리스 제어가 유지되는 경우, 제어유닛(130)은 모터(110)의 자극(Magnetic polarity)의 위치를 추정할 수 있으므로, 재기동 지령이 입력되는 경우, 즉각적인 재기동이 가능할 수 있다.

반면, 센서리스 제어가 유지되지 않는 경우, 제어유닛(130)은 모터(110)의 자극의 위치를 추정할 수 없으므로, 모터(110)가 정지된 이후에나 재기동이 가능할 수 있다.

이어서, 감속 제어기(270)는 PWM 신호(PWMS)의 듀티비가 감소된 상태에서 제어유닛(130)에 재기동 지령이 입력되는 경우, PWM 신호(PWMS)의 듀티비가 증가되도록 하는 전류 지령치(i^* _d, i^* _q)를 출력할 수 있다.

반면, 현재 속도(

)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작아지는 경우, 감속 제어기(270)는 강제 제동을 위하여 PWM 신호(PWMS)의 듀티비가 '0' 이 되도록 하는 전류 지령치(i^* _d, i^* _q)를 출력할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.

전압 지령 생성부(244)는, 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(i_d, i_q)와, 전류 지령 생성부(242) 등에서의 전류 지령치(i^* _d, i^* _q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v^* _d, v^* _q)를 생성한다.

예를 들어, 전압 지령 생성부(244)는, q축 전류(i_q)와, q축 전류 지령치(i^* _q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(245)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v^* _q)를 생성할 수 있다.

또한, 전압 지령 생성부(244)는, d축 전류(i_d)와, d축 전류 지령치(i^* _d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(246)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v^* _d)를 생성할 수 있다.

한편, d축 전압 지령치(v^* _d)의 값은, d축 전류 지령치(i^* _d)의 값은 0으로 설정되는 경우에 대응하여, 0으로 설정될 수도 있다.

한편, 전압 지령 생성부(244)는, d 축, q축 전압 지령치(v^* _d,v^* _q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.

한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v^* _d,v^* _q)는, 2상/3상 축변환부(250)에 입력된다.

2상/3상 축변환부(250)는, 속도 연산부(230)에서 연산된 위치(

)와, d축, q축 전압 지령치(v^* _d,v^* _q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.

먼저, 2상/3상 축변환부(250)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(230)에서 연산된 전기각 위치(

)가 사용될 수 있다.

그리고, 2상/3상 축변환부(250)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 2상/3상 축변환부(250)는, 3상 출력 전압 지령치(v^*a, v^*b, v^*c)를 출력하게 된다.

PWM 생성부(260)는 3상 출력 전압 지령치(v^*a,v^*b,v^*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 PWM 신호(PWMS)를 생성하여 출력한다.

PWM 신호(PWMS)는 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(120) 내의 3상 스위칭 소자들의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(120) 내의 3상 스위칭 소자들이 스위칭 동작을 하게 된다.

여기서, PWM 생성부(260)는 상술한 전기각 위치(

) 및 3상 전압(Va, Vb, Vc)를 기반으로 PWM 신호(PWMS)의 온 시간구간 및 오프 시간구간을 가변시켜, 3상 스위치소자들의 스위치 동작을 제어할 수 있다.

PWM 생성부(260)는 PWM 신호(PWMS)를 생성하기 위한 복수 개의 알고리즘이 설정되어 있다. PWM 생성부(260)는 3상 출력 전압 지령치(v^*a,v^*b,v^*c)를 기초로 출력 전압 지령치 벡터를 생성할 수 있다.

도면에 명확하게 도시하지는 않았으나, 본 발명의 다른 실시예에서, PWM 생성부(260)는 정지 지령(St)과 현재 속도(

)를 수신하고, 센서리스 알고리즘을 기초로 동작할 수 있다. 이 경우, 앞에서 설명한 감속 제어기(270)와 스위치부(280)는 생략될 수 있다.

구체적으로, PWM 생성부(260)는 정지 지령(St)이 입력되는 경우, 현재 속도(

)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작아질 때까지, PWM 신호(PWMS)의 듀티비를 감소시키는 영전류 제어를 수행할 수 있다. 영전류 제어는 듀티비가 감소된 PWM 신호(PWMS)를 출력하는 바, 제어유닛(130)의 센서리스 제어에 대한 연속성을 유지시킬 수 있다.

이어서, PWM 생성부(260)는 PWM 신호(PWMS)의 듀티비가 감소된 상태에서 제어유닛(130)에 재기동 지령이 입력되는 경우, PWM 신호(PWMS)의 듀티비를 다시 증가시킬 수 있다.

반면, 현재 속도(

)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작아지는 경우, PWM 생성부(260)는 강제 제동을 위하여 PWM 신호(PWMS)의 듀티비를 '0'으로 만들 수 있다. 마찬가지로, 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술하도록 한다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제어유닛(130)은 다른 구성요소를 이용하여 센서리스 알고리즘을 수행할 수 있다.

도 3은 도 1의 인버터를 설명하기 위한 회로도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인버터(120)는 3상 스위치소자들을 포함할 수 있으며, 제어유닛(130)으로부터 공급된 PWM 신호(PWMS)에 의해 스위치 온 및 오프 동작하여 입력된 직류 전압(Vdc)을 소정 주파수 또는 듀티를 갖는 3상 교류 전압(Vua, Vvb, Vwc)으로 변환하여 모터(110)로 출력할 수 있다.

3상 스위치소자들은 서로 직렬 연결되는 제1 내지 제3 상암 스위치(Sa, Sb, Sc) 및 제1 내지 제3 하암 스위치(S'a, S'b, S'b)가 서로 한 쌍이 되며, 총 세쌍의 제1 내지 제3 상암 스위치 및 제1 내지 제3 하암 스위치((Sa&S'a, Sb&S'b, Sc&S'c)가 서로 병렬 연결될 수 있다.

즉, 제1 상, 하암 스위치(Sa, S'a)는 모터(110)의 3상 코일(La, Lb, Lc) 중 제1 상 코일(La)로 3상 교류 전압(Vua, Vvb, Vwc) 중 제1 상 교류 전압(Vua)를 공급한다.

또한, 제2 상, 하암 스위치(Sb, S'b)는 제2 상 코일(Lb)로 제2 상 교류 전압(Vvb)을 공급하며, 제3 상, 하암 스위치(Sc, S'c)는 제3 상 코일(Lc)로 제3 상 교류 전압(Vwc)를 공급할 수 있다.

여기서, 제1 내지 제3 상암 스위치(Sa, Sb, Sc) 및 제1 내지 제3 하암 스위치(S'a, S'b, S'b) 각각은 로터의 일 회전당, 입력된 PWM 신호(PWMS)에 따라 한번 온 및 오프로 동작하여, 3상 코일(La, Lb, Lc) 각각으로 3상 교류 전압(Vua, Vvb, Vwc)을 공급함으로써, 모터(110)의 동작을 제어할 수 있다.

제어유닛(130)은 제1 내지 제3 상암 스위치(Sa, Sb, Sc) 및 제1 내지 제3 하암 스위치(S'a, S'b, S'b) 각각으로 PWM 신호(PWMS)를 전달하여, 3상 코일(La, Lb, Lc)로 3상 ac 전압(Vua, Vvb, Vwc)이 공급되게 제어할 수 있다.

또한, 제어유닛(130)은 영전류 제어에 의한 PWM 신호(PWMS)를 전달하여, 감속 운전 중에도 3상 코일(La, Lb, Lc)로 3상 ac 전압(Vua, Vvb, Vwc)이 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 3상 코일(La, Lb, Lc)에 흐르는 전류의 크기는 감속 운전 이전의 전류의 크기보다 작아질 수 있다.

또한, 제어유닛(130)은 모터(110)를 강제 제동시키기 위한 PWM 신호(PWMS)를 출력하여, 제1 내지 제3 상암 스위치(Sa, Sb, Sc) 및 제1 내지 제3 하암 스위치(S'a, S'b, S'b)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 강제 제동에는 발전 제동 방식과 여력 제동 방식이 있다.

발전 제동 방식은, 모터(110)에 역기전력을 발생시켜 빠르게 모터(110)를 정지시키는 방식이다. 이때, 제어유닛(130)은 제1 내지 제3 상암 스위치(Sa, Sb, Sc)를 모두 오프시키고, 제1 내지 제3 하암 스위치(S'a, S'b, S'b)를 모두 온시킬 수 있다.

여력 제동 방식은 모터(110)를 프리휠시켜 기계적인 손실(예를 들어, 마찰력 또는 풍손실)에 의한 자연 감쇄 동작을 통해 속도를 감속하는 방식이다. 이때, 제어유닛(130)은 제1 내지 제3 상암 스위치(Sa, Sb, Sc) 및 제1 내지 제3 하암 스위치(S'a, S'b, S'b)를 모두 오프시킬 수 있다.

다만, 이러한 강제 제동의 동작 시에는 센서리스 시스템에서는 전압 또는 전류 정보를 얻을 수 없어, 센서리스 제어를 유지할 수 없다. 이에 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치에서는 현재 속도(

)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작아지기 전까지 영전류 제어를 통해 센서리스 제어를 유지시킬 수 있다. 또한, 현재 속도(

)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작아지는 경우, 강제 제동을 통하여 감속 시간을 최소화시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치는 영전류 제어가 수행되는 도중, 재기동 지령이 입력되는 경우 센서리스 제어가 유지되는 상태이기에 즉각 재기동이 이루어질 수 있다.

반면, 강제 제동의 동작 중에 재기동 지령이 입력되는 경우, 센서리스 제어가 유지되지 않는 상태이기에, 모터(110)가 강제 제동에 의해 정지된 이후 재기동을 수행할 수 있다. 이 경우, 강제 제동은 상대적으로 빠른 제동 방법에 해당하기에 본 발명은 정지 시간을 최소화하면서 즉각적인 재기동 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이러한 정지 시간은 1초 미만일 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 도 4를 참조하여, 모터 구동 장치의 센서리스 알고리즘에 따른 동작을 자세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.　 도 5 내지 도 7은 모터 구동 장치의 동작에 따른 PWM 신호의 파형을 나타내는 그래프이다. 　설명의 편의를 위하여, 이하에서는 앞서 설명한 실시예와 동일한 사항에 대해서는 중복된 설명을 생략하고 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.

도 4를 참조하면, 우선 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치는 모터 제어 동작을 수행한다(S110). 모터(110)는 지령 속도(ω_r)에 기초하여 가속 또는 감속 운전을 수행할 수 있다.

이어서, 제어유닛(130)은 정지 지령(St)을 수신한다(S120). 이때, 정지 지령(St)은 사용자의 요청 또는 명령에 의해 발생될 수 있다.

이어서, 제어유닛(130)은 영전류 제어를 통한 모터(110)의 감속 동작을 수행한다(S130). 앞에서 설명한 바와 같이, 영전류 제어는 모터(110)의 제어에 이용되는 PWM 신호(PWMS)의 듀티비를 감소시키는 동작이다. 영전류 제어를 통해, 제어유닛(130)는 센서리스 제어를 유지하면서 감속 동작을 수행할 수 있다.

영전류 제어를 하는 동안 PWM 신호(PWMS)의 듀티비의 변화를 설명하기 위해 이하에서는 도 5 및 도 6을 살펴본다.

도 5는 일반 동작시에 모터(110)의 제1상 코일에 전달되는 전류(I1)와, 이를 제어하기 위한 PWM 신호(PWM1)를 나타낸다.

도 6은 영전류 제어 동작시에 제1상 코일에 전달되는 전류(I2)와 이를 제어하기 위한 PWM 신호(PWM2)를 나타낸다.

영전류 제어 동작시에 제1상 코일에 전달되는 전류(I2)의 크기(H2)는, 일반 동작시에 제1상 코일에 전달되는 전류(I1)의 크기(H1)보다 작을 수 있다. 마찬가지로, 영전류 제어 동작시의 PWM 신호(PWM2)의 듀티비(d2)는, 일반 동작시의 PWM 신호(PWM1)의 듀티비(d1)보다 작을 수 있다. 이때, 영전류 제어 동작시의 PWM 신호(PWM2)의 주기(T2)는, 일반 동작시의 PWM 신호(PWM1)의 주기(T1)보다 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이를 통해, 제어유닛(130)은 모터(110)의 회전 속도를 감속시키는 감속 동작을 수행함과 동시에 센서리스 제어를 유지할 수 있다.

이어서, 다시 도 4를 참조하면, 제어유닛(130)은 재기동 지령의 수신 여부를 확인한다(S140).

만약, 영전류 제어 중에 재기동 지령의 수신되는 경우, 제어유닛(130)은 PWM 신호(PWMS)의 듀티비를 다시 증가시켜 모터(110)를 가속시킨다(S145). 제어유닛(130)은 센서리스 제어가 유지되는 상태이기에, 즉각적으로 재기동 동작을 수행할 수 있다.

반면, 영전류 제어 중에 재기동 지령의 수신되지 않는 경우, 제어유닛(130)은 모터(110)의 현재 속도(

)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작은지 여부를 판단한다(S150).

여기에서 최저 속도(ω_r _{_limit})는 모터(110)의 최고 속도보다 작고, 센서리스 동작이 가능한 최소 속도일 수 있다. 예를 들어, 최저 속도(ω_r _{_limit})는 모터(110)의 최고 속도의 절반보다 작은 값일 수 있다.

만약, 모터(110)의 현재 속도(

)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작지 않은 경우, 앞서 설명했던 S140 단계 내지 S150 단계를 반복 수행할 수 있다.

이와 달리, 모터(110)의 현재 속도(

)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작은 경우, 제어유닛(130)는 강제 제동 동작을 수행한다(S160). 강제 제동 동작은 앞에서 설명한 발전 제동 방식 또는 여력 제동 방식이 이용될 수 있다. 이에 대한 중복된 설명은 여기에서 생략하도록 한다. 이러한 강제 제동 동작 중에는 센서리스 제어가 유지되지 않을 수 있다.

이때, 강제 제동 동작을 하는 동안 PWM 신호(PWMS)의 듀티비의 변화를 설명하기 위해 이하에서는 도 6 및 도 7을 살펴본다.

도 7은 강제 제동 동작시에 모터(110)의 제1상 코일에 전달되는 전류(I3)와, 이를 제어하기 위한 PWM 신호(PWM3)를 나타낸다.

강제 제동 동작시에 제1상 코일에 전달되는 전류(I3)의 크기(H3)는, 영전류 제어 동작시에 제1상 코일에 전달되는 전류(I2)의 크기(H2)보다 작을 수 있다.

또한, 강제 제동 동작시의 PWM 신호(PWM3)의 듀티비는, 영전류 제어시의 PWM 신호(PWM2)의 듀티비(d2)보다 작을 수 있다. 이때, 강제 제동 동작시의 PWM 신호(PWM3)는 '0'일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 강제 제동 동작시에 제어유닛(130)은 모터(110)의 센서리스 제어를 유지할 수 없다. 따라서, 제어유닛(130)은 강제 제동 동작을 통하여 모터(110)의 제동 시간을 최소로 가져갈 수 있다.

이어서, 다시 도 4를 참조하면, 제어유닛(130)은 재기동 지령의 수신 여부를 확인한다(S170).

만약, 강제 제동 동작 중에 재기동 지령이 수신되지 않는 경우, 모터(110)는 그대로 정지하게 된다.

반면, 강제 제동 동작 중에 재기동 지령이 수신되는 경우, 제어유닛(130)은 정지 지령(St)을 수신한 이후 최소 정지 시간이 도과되었는지 판단한다(S180). 여기에서 최소 정지 시간은 제어유닛(130)에서 정지 지령(St)을 수신한 때로부터 미리 설정된 특정 시간이 경과한 시점을 의미할 수 있다. 예를 들어, 최소 정지 시간은 1초로 설정될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

정지 지령(St)이 수신된 때로부터 최소 정지 시간이 경과하는 경우, 모터(110)는 센서리스 제어 상태를 거쳐 강제 제동 동작을 통해 정지될 수 있다.

이어서, 제어유닛(130)은 정지 지령(St)을 수신한 이후 최소 정지 시간이 도과하는 경우, 제어유닛(130)은 일반 동작시에 출력되는 PWM 신호(PWMS)를 제공함으로써 모터(110)를 가속시킨다(S145). 즉, 제어유닛(130)은 모터(110)를 재기동시킬 수 있다. 이때, 모터(110)는 완전히 멈춘 상태에서 재기동 될 수 있으므로, 제어유닛(130)은 모터(110)의 제어에 대한 연속성을 유지시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, S180 단계는 생략되어 실시될 수 있다. 이때, 제어유닛(130)은 모터(110)가 정지되는 경우, 최소 정지 시간과는 무관하게 모터(110)를 재기동 시킬 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이를 통해, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 모터 구동 장치는, 정지 동작 중에 센서리스 제어를 유지함으로써 사용자의 요구가 있는 경우 모터를 즉시 재기동시킬 수 있다.

또한, 센서리스 제어가 유지되지 않는 강제 제동의 동작 구간을 감소시킬 수 있다. 강제 제동 동작을 수행하는 동안 재기동 지령이 입력되는 경우, 최소 정지 시간이 도과된 이후에 재기동 동작을 수행함으로써, 모터(110)의 제어에 대한 연속성을 유지시킬 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 모터 구동 장치는 사용자의 재기동 요청에 대한 반응 시간을 최소화할 수 있으며, 모터 제어의 동작 안정성을 향상시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.　

도 8을 참조하면, 도 8은 모터 구동 장치의 동작시의 지령 속도(ω_r), 현재 속도(

), 및 모터(110)의 구동에 이용되는 상전류(I)가 나타낸다.

A 구간은 지령 속도(ω_r)가 증가되는 구간으로 가속 구간을 나타낸다. 지령 속도(ω_r)가 증가됨에 따라 모터(110)의 현재 속도(

)도 함께 증가하고, 목표 속도에 도달하는 경우, 일정한 속도를 유지할 수 있다. 지령 속도(ω_r)가 증가함에 따라, 상전류(I)의 크기는 증가되어 모터(110)에 입력될 수 있다.

B 구간은 제어유닛(130)에 정지 지령(St)이 입력된 이후, 영전류 제어를 통해 센서리스 제어를 수행하는 구간이다. 제어유닛(130)에 정지 지령(St)이 입력되는 경우, 지령 속도(ω_r)는 감소되며, 현재 속도(

)도 지령 속도(ω_r)를 따라 함께 감소한다. 다만, 지령 속도(ω_r)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 큰 범위에서, 제어유닛(130)은 센서리스 제어를 계속 유지하면서 감속 운전을 수행할 수 있다. 구체적으로, 제어유닛(130)은 PWM 신호(PWMS)의 듀티비를 감소시킴으로써, 센서리스 제어를 유지하면서 감속 운전을 수행할 수 있다.

C 구간은 제어유닛(130)에서 영전류 제어를 수행하는 도중, 재기동 지령이 수신되어 모터(110)가 재기동하는 구간이다. 제어유닛(130)은 영전류 제어를 통해 센서리스 제어를 유지할 수 있다. 센서리스 제어가 유지되는 경우, 제어유닛(130)은 모터(110)의 자극의 위치를 추정할 수 있으므로, 재기동 지령이 입력되는 경우, 즉각적인 재기동이 가능할 수 있다. 따라서, 제어유닛(130)은 재기동 지령에 대하여 즉각 반응하여, 모터(110)를 가속시킬 수 있다.

D 구간은 B 구간과 마찬가지로, 제어유닛(130)에 정지 지령(St)이 입력된 이후, 영전류 제어를 통해 센서리스 제어를 수행하는 구간이다. 지령 속도(ω_r)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 큰 범위에서, 제어유닛(130)은 센서리스 제어를 계속 유지하면서 감속 운전을 수행할 수 있다.

E 구간에서 지령 속도(ω_r)가 미리 결정된 최저 속도(ω_r _{_limit})보다 작아지는 경우, 제어유닛(130)은 강제 제동을 수행한다. 강제 제동 동작에서 지령 속도(ω_r)은 모터(110)에 인가되는 PWM 신호(PWMS)를 '0'으로 만들고, 모터(110)에 역기전력을 발생시키거나, 모터(110)를 프리휠 시킬 수 있다. 이에 따라, 모터(110)의 현재 속도(

)는 빠르게 감소되어 정지될 수 있다.

E 구간에서 제어유닛(130)에는 센서리스 제어가 유지되지 않는다. 따라서, E 구간의 중간에 재기동 지령이 입력되더라도, 제어유닛(130)은 모터(110)의 자극의 위치를 추정할 수 없으므로, 모터(110)가 정지된 이후에 재기동을 수행할 수 있다.

F 구간은 모터(110)가 정지된 이후에 재기동을 위해 가속되는 구간이다. F 구간은 A 구간과 동일한 방식으로 모터(110)를 가속시킬 수 있다. 이때, F 구간의 시작지점은 정지 지령(St)이 수신된 이후에 최소 정지 시간(Ts)이 경과한 시점이 될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, F 구간의 시작지점은 모터(110)가 완전히 정지된 시점이 될 수 있다.

결론적으로, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 모터 구동 장치는, 정지 동작 중에 센서리스 제어를 유지함으로써 재기동 명령이 있는 경우(예를 들어, C 구간) 모터를 즉시 재기동시킬 수 있다.

또한, 센서리스 제어가 유지되지 않는 강제 제동의 동작 구간(예를 들어, E 구간)을 감소시킬 수 있다. 강제 제동 동작을 수행하는 동안 재기동 지령이 입력되는 경우, 제어유닛(130)은 최소 정지 시간이 도과된 이후에 재기동 동작을 수행함으로써, 모터(110)의 제어에 대한 연속성을 유지시킬 수 있다(예를 들어, E 구간).

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

101: 상용 교류 전원 110: 모터
120: 인버터 130: 제어유닛

Claims

교류 전압을 이용하여 모터를 구동시키는 인버터; 및
상기 인버터에 포함된 스위칭 소자의 동작을 제어하는 PWM 신호를 출력하는 제어유닛을 포함하되,
상기 제어유닛은,
상기 모터에 대한 정지 지령이 입력되는 경우, 상기 모터의 현재 속도가 미리 결정된 최저 속도보다 작아질 때까지 상기 PWM 신호의 듀티비를 감소시키고,
상기 PWM 신호의 듀티비가 감소된 상태에서 재기동 지령이 입력되는 경우, 상기 PWM 신호의 듀티비를 증가시키는 것을 포함하는
모터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 모터의 상기 현재 속도가 미리 결정된 상기 최저 속도보다 작아지는 경우, 상기 모터를 강제 제동시키는 것을 포함하는 모터 구동 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 강제 제동의 상태에서 재기동 지령이 입력되는 경우, 상기 정지 지령이 입력된 때로부터 특정시간이 경과된 이후에 상기 PWM 신호의 듀티비를 증가시키는 것을 포함하는 모터 구동 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 강제 제동의 상태에서 재기동 지령이 입력되는 경우, 상기 모터가 정지된 이후에 상기 PWM 신호의 듀티비를 증가시키는 것을 포함하는 모터 구동 장치.
제2항에 있어서,
상기 강제 제동은,
상기 모터에 역기전력을 발생시키는 발전 제동과,
상기 모터를 프리휠시키는 여력 제동을 포함하는 모터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 최저 속도는, 상기 모터의 최고속도의 절반보다 작은 모터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 정지 지령이 입력되어 상기 PWM 신호의 듀티비가 감소되는 경우, 상기 인버터의 출력 전류의 크기는, 상기 정지 지령이 입력되기 전의 상기 출력 전류의 크기보다 작은 모터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 모터는, 3상 코일이 권선된 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되며 상기 3상 코일에서 발생된 자기장에 의해 회전하는 로터를 포함하고,
상기 인버터는, 상기 3상 코일로 3상 교류 전압을 공급 또는 차단하도록 온 및 오프동작하는 3상 스위치소자들을 포함하는 모터 구동 장치.
제8항에 있어서,
상기 3상 코일은,
상기 3상 교류 전압 중 제1 상 교류 전압이 공급되는 제1 상 코일과, 상기 3상 교류 전압 중 제2 상 교류 전압이 공급되는 제2 상 코일과, 상기 3상 교류 전압 중 제3 상 교류 전압이 공급되는 제3 상 코일을 포함하고,
상기 3상 스위치소자들은,
상기 제1 상 교류 전압이 공급되게 온 및 오프 동작하며, 상기 제1 상 코일과 병렬 연결된 제1 상암 스위치 및 제1 하암 스위치와,
상기 제2 상 교류 전압이 공급되게 온 및 오프 동작하며, 상기 제2 상 코일과 병렬 연결된 제2 상암 스위치 및 제2 하암 스위치와,
상기 제3 상 교류 전압이 공급되게 온 및 오프 동작하며, 상기 제3 상 코일과 병렬 연결된 제3 상암 스위치 및 제3 하암 스위치를 포함하는 모터 구동 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 상암 스위치 및 상기 제1 내지 제3 하암 스위치 각각은, 상기 PWM 신호에 따라 온 및 오프 동작하는 모터 구동 장치.
제9항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 모터의 상기 현재 속도가 미리 결정된 상기 최저 속도보다 작아지는 경우, 상기 제1 내지 제3 상암 스위치를 모두 오프시키고, 상기 제1 내지 제3 하암 스위치를 모두 온시키는 모터 구동 장치.
제9항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 모터의 상기 현재 속도가 미리 결정된 상기 최저 속도보다 작아지는 경우, 상기 제1 내지 제3 상암 스위치 및 상기 제1 내지 제3 하암 스위치를 모두 오프시키는 모터 구동 장치.
3상 코일이 권선된 스테이터 및 상기 스테이터 내에 배치되며 상기 3상 코일에서 발생된 자기장에 의해 회전하는 로터를 포함하는 모터;
상기 3상 코일로 3상 교류 전압을 공급 및 차단하도록 온 및 오프동작하는 3상 스위치소자들을 포함하는 인버터; 및
상기 3상 스위치소자들의 동작을 제어하는 PWM 신호를 출력하는 제어유닛을 포함하되,
상기 제어유닛은,
상기 모터에 대한 정지 지령이 입력되는 경우, 상기 모터의 현재 속도가 미리 결정된 최저 속도보다 작아질 때까지 상기 PWM 신호의 듀티비를 감소시키고,
상기 모터의 상기 현재 속도가 미리 결정된 상기 최저 속도보다 작아지는 경우, 상기 모터를 강제 제동시키는 것을 포함하는
모터 구동 장치.
제13항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 PWM 신호의 듀티비가 감소된 상태에서 재기동 지령이 입력되는 경우, 상기 PWM 신호의 듀티비를 증가시키는 것을 포함하는 모터 구동 장치.
제13항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 강제 제동 중인 상태에서 재기동 지령이 입력되는 경우, 상기 정지 지령이 입력된 때로부터 특정시간이 경과된 이후에 상기 PWM 신호의 듀티비를 증가시키는 것을 포함하는 모터 구동 장치.
제13항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 강제 제동의 상태에서 상기 PWM 신호를 상기 인버터에 비인가하는 모터 구동 장치.
제13항에 있어서,
상기 3상 코일은,
상기 3상 교류 전압 중 제1 상 교류 전압이 공급되는 제1 상 코일과, 상기 3상 교류 전압 중 제2 상 교류 전압이 공급되는 제2 상 코일과, 상기 3상 교류 전압 중 제3 상 교류 전압이 공급되는 제3 상 코일을 포함하고,
상기 3상 스위치소자들은,
상기 제1 상 교류 전압이 공급되게 온 및 오프 동작하며, 상기 제1 상 코일과 병렬 연결된 제1 상암 스위치 및 제1 하암 스위치와,
상기 제2 상 교류 전압이 공급되게 온 및 오프 동작하며, 상기 제2 상 코일과 병렬 연결된 제2 상암 스위치 및 제2 하암 스위치와,
상기 제3 상 교류 전압이 공급되게 온 및 오프 동작하며, 상기 제3 상 코일과 병렬 연결된 제3 상암 스위치 및 제3 하암 스위치를 포함하는 모터 구동 장치.
제17항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 모터의 상기 현재 속도가 미리 결정된 상기 최저 속도보다 작아지는 경우, 상기 제1 내지 제3 상암 스위치를 모두 오프시키고, 상기 제1 내지 제3 하암 스위치를 모두 온시키는 모터 구동 장치.
제17항에 있어서,
상기 제어유닛은, 상기 모터의 상기 현재 속도가 미리 결정된 상기 최저 속도보다 작아지는 경우, 상기 제1 내지 제3 상암 스위치 및 상기 제1 내지 제3 하암 스위치를 모두 오프시키는 모터 구동 장치.