KR100807373B1

KR100807373B1 - 동기 모터의 제어방법

Info

Publication number: KR100807373B1
Application number: KR1020057024879A
Authority: KR
Inventors: 엘리오 마리오니
Original assignee: 아스콜 홀딩 에스.알.엘.
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2008-02-28
Also published as: CN1830136A; US20070126390A1; WO2004114514A1; KR20060073896A; CN100488022C; US7576510B2; EP1639697A1

Abstract

본 발명은 공조 시스템 및/또는 가전제품의 유체 순환 펌프(fluid circulation pump)에 사용되는 동기식 전동 모터를 컨버터 제어 회로(10)에 의하여 제어하는 방법으로서, 사전 결정된 전압 값이 모터의 각 권선(L1, L2)에 인가되는 동기식 전동 모터의 제어방법에 관한 것이다. 상기 제어방법은, 버스 (Vr) 리플의 진폭을 지속적으로 측정하는 단계; 상기 버스 (Vr) 리플의 기준 값, 예를 들면 평균 버스 전압 레벨과 상기 기준값에 대한 변화량의 계산치를 비교하는 단계를 포함한다. 상기 비교 결과에 따라서, 모터는 사인파 형상을 가지는 군선 전압의 변화에 의하여 구동된다.

Description

동기 모터의 제어방법{Control Method for a Synchronous Motor, Particularly for Circular Pumps}

본 발명은 전체적으로는 동기식 전동 모터(synchronous electric motor)에 관한 것으로서, 구체적으로는 공조 시스템 및/또는 가전제품의 유체 순환 펌프(fluid circulation pump)에 사용되는 동기식 전동 모터에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 영구 자석 회전자(permanent-magnet rotor)를 포함하는 타입의 동기식 전동 모터를 제어하는 방법에 관한 것이다.

난방 및/또는 공조 플랜트 또는 시스템에 설치되는 유체 순환 펌프가 일반적으로 순환기(circulators)라고 불린다는 것이 해당 기술분야에 잘 알려져 있다.

현재의 순환기 제품은 거의 대부분 비동기식(asynchronous) 모터에 의하여 작동된다. 다만 최근에는 영구자석 회전자 동기식 모터에 관한 기술을 이용하여 제작되는 순환기가 상업적으로 성공을 거두어가고 있다.

세탁기에도, 장치 내에서 세탁수를 순환시킬 수 있도록 순환기 즉, 순환 펌프가 구비되어 있다.

일반적으로 이러한 펌프는, 권선(winding) 과 위상 분열(fragmentation)을 가지는 비동기 전동 모터에 의하여 회전 구동되는데, 이로 인하여 불완전하고 일정 하지 않은 속도 변화가 야기되고, 환기 및 전자기계적인 불균형으로 인한 음향적인 그리고 전기적인 소음 즉, 진동이 발생하게 된다.

세탁기에 있어서, 순환수가 침투되는 슬리브 내측에 수납되는 회전자를 구비하는 방식으로 된 영구자석 동기식 모터를 사용하는 해결방안이 알려져 있다. 이러한 해결방안은, 회전자와 순환수 회로 사이의 긴밀함(tightness)을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다.

그럼에도 불구하고, 동기식 모터는, 특히 부하와 연결되었을 때, 소정의 관성 모멘트를 극복할 필요가 있기 때문에, 독립적으로 시동될 수 없다는 문제점이 있다.

종래의 기술에서는 이러한 문제점을 해결하려는 몇 가지의 해결 방안들이 제시되었다. 이중 몇몇 방안에서는 초기 시동 과도기 동안에 회전자와 부하 사이를 기계적으로 연결하지 않는 것이 제안되었고, 또 다른 방안에서는 복잡한 전자 제어 회로를 이용하여 동조상태(synchronism)에 이를 때까지 회전자의 가속상태를 조절하는 것이 제안되었다.

대규모로 생산되는 공조 시스템 또는 가전제품에 사용되도록 저렴한 생산비와 장기간의 수명을 가지며 신뢰성있는 동기식 모터에 의하여 구동되는 순환 펌프를 제조하기 위한 가이드라인에 의하면, 모터의 갑작스런 작동중단을 일으키고 펌프의 유속이 갑작스럽게 변화하는 등의 부하 변화의 임계적인 작동 조건에도 동기식 모터는 특별히 매우 효율적인 방법으로 구동되어야만 한다.

이러한 요구사항을 만족시키기 위한 공지의 기술적인 해결책이 식기 세척기 펌프용 구동 회로를 설명하는 미국 특허공개 제2003/0034749호에 개시되어 있다. 여기서는 가변 펄스 시퀀스의 적용이 제안되어 있는데, 이는 모터에 가변적인 평균 전압을 제공하고 결과적으로 회전 속도에 영향을 미친다.

실질적으로, 이러한 해결책은 모터 회전 속도를 간접적으로 제어하는 것이다.

여러 가지 측면에서 잇점이 있지만, 이러한 해결책은, 갑작스런 부하의 변동 또는 모터의 갑작스런 작동중단의 경우에 완전하게 효과적으로 이용할 수 없다. 또한 BLDC 모터의 일반적인 현상인 코깅 토오크(cogging torque)로 인하여 그 자체의 소음이 크다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적인 과제는, 간단하고 경제적인 방법으로 상기한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결할 수 있으며, 특히 공조 시스템 및/또는 가전제품에 사용되는 유압 순환 펌프에 사용되는, 영구자석 동기식 전동모터의 제어방법을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명에서는, 모든 모터 작동 속도에서도 상당한 작동시의 정숙함을 보장할 수 있으며, 전력 흡수를 최소화하고, 동기식 모터를 멈추게 할 수도 있는 부하 변동에 의하여 발생할 수도 있는 위기적인 상황을 해소할 수 있는 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 청구항 1에 정의된 동기식 전동 모터 제어방법을 통하여 이러한 기술적인 문제들이 해결된다.

본 발명에 따른 동기식 전동 모터 제어방법의 특징과 잇점은 후술하는 실시예의 설명과 도면에 의하여 명백하게 될 것인데, 이는 발명을 제한하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 동기식 전동 모터 제어방법을 보여주는 기능적인 블록도이다.

도 2는 동기식 전동 모터용 공지의 제어 회로에 결합된 전력 조절 회로(power regulation circuit)를 보여주는 개략도이다.

도 3은 동기식 전동 모터를 위한 본 발명에 따른 제어 회로에 결합된 전력 조절 회로를 보여주는 개략도이다.

도 4는 본 발명에 따른 동기식 전동 모터의 제어방법을 보여주는 일반적인 흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 제어방법의 상세를 보여주는 흐름도이다.

도 6은 도 5의 흐름도에서 구체적인 작동 단계를 보여주는 블록도이다.

도 7은 도 5의 흐름도에서 또 다른 구체적인 작동 단계를 보여주는 블록도이다.

도 8은 도 5의 흐름도에서 또 다른 구체적인 작동 단계를 보여주는 블록도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 제어 회로가 부재번호 10으로 표시되어 있는데, 상기 제어 회로는, 특히 세탁기 등과 같은 가전제품 및/또는 공조 시스템에서의 유체 순환 펌프에 사용되는 영구자석 동기식 전동 모터를 위한 것이다.

더 구체적으로, 상기 제어 회로(10)는, 전력 조절 회로(20)와, 전류 조절 회로(30)를 포함한다.

전력 흡수를 최소화하기 위하여, 동기식 전동 모터 권선에 인가되는 전압이 부하 및 라인 전압 조건에 적응되기 때문에, 상기 전력 조절 회로(20)를 위하여 채용된 제어는 적응성 방식(adaptive type)으로 이루어진다.

바람직하게는 흡수되는 전력의 산정은 소위 "리플(ripple)"의 최대 진폭, 즉 버스 전압(Vr)에서의 최대 오실레이션 진폭에 기초한다.

도 1에는 부하(R)에 연결된 정류 회로(rectifier circuit)가 도시되어 있다. 전원 라인과 연결되어 있는 전원(22), 예를 들면 200-230V AC 주 전원은, 출력 터미널이 커패시터(26)의 대향 터미널에 연결되어 있는 다이오드-브릿지 정류기(diode-bridge rectifier)(24)의 대향 터미널에 가해진다.

등가 부하를 나타내는 저항(28)은 상기 커패시터(26)에 병렬로 연결된다.

부하에 의하여 흡수되는 전류의 진폭은, 저항(28)의 저항값(이는 시뮬레이션 부하와 등가이다)에 의하여 결정된다. 이미 알려졌듯이, 커패시터의 터미널들에서의 전압 변화, 및 특히 그 슬로프는 상기 전류의 값에 의존한다.

고 부하 조건, 즉 흡수 전류가 높은 조건에서 시뮬레이션 저항(28)이 낮은 경우, 커패시터의 방전 전압에서 눈에 띄는 슬로프가 검출되고, 결과적으로 버스 전압상의 최소값이 검출된다.

이는, 버스 전압에서의 리플(즉 커패시터가 성공적으로 충전하는 동안의 최대값과 최소값의 차이)의 최고 진폭을 증가하게 한다.

버스 전압(Vr)의 리플은, 후술하는 공지의 관계로 표현되듯이, 전류(I_dc)에 비례한다.

매우 높은 커페시턴스(C)값에 대하여, 전압의 지수분포형 감소(exponential reduction)는 선형 경로(linear path)를 가지는 것으로 생각될 수 있다. 만일 커패시터(26)의 총 방전 전압 값을 Vr (ripple)로 표시하면, Vr을 부하 전류와 커패시턴스(C)의 함수로 표현할 수 있다.

이와 관련하여, 비 전도(non-conduction)의 전체 시간 주기(T_d)가 고려되어야만 하는데, 여기서 커패시턴스가 잃어버리는 전하량은, 일정한 방전 전류(I_dc)에 대하여 I_dc*T_d가 된다.

따라서, 커패시터(26)의 전압 변화는 다음의 수학식 1과 같다.

Vr = (I_dc*T_d)/C

만일 주기 T_d가, 대략 공급 전압의 절반 주기에 대응한다면, 다음과 같은 수 학식 2와 같은 관계식을 이용할 수 있다.

Td = T/2 = 1/2f

여기서 f는 AC 공급 전압의 주파수이다. 따라서 전압 Vr과 방전 전류 I_dc간의 종국적인 관계는 다음의 수학식 3과 같다.

Vr = I_dc/2fC

여기서, C는 커패시터(26)의 커패시턴스이고, f는 공급 전압의 주파수이다.

이제 도 1에 사용된 저항(R)을 모터에 연결된 인버팅 스테이지(inverting stage)로 대체하게 되면, 버스 커패시터(26)로부터 인버터를 향하여 흐르는 전류(I_dc)는 단지 활성 전류(active current)이고, 이것은 모터에 의하여 흡수되는 활성 전력에 비례한다.

이러한 전류(I_dc)는 버스 전압(Vr)의 리플 값에 비례하고, 버스 전압(Vr)은 활성 흡수 전력에 비례한다. 따라서 흡수되는 활성 전력에 따라서 모터에 공급되는 전압이 조절될 수 있다.

이제, 동기식 모터와 관련 제어 회로(10)로 대표되는 시스템의 에너지 균형을 맞추는 것이 가치를 가지게 된다. 이러한 시스템에 의하여 흡수되는 에너지는 실질적으로 다음과 같이 구분할 수 있다.

- 줄 효과(Joule effect)로 인한 모터 권선 상에서 발산되는 에너지;

- 시스템에 저장되는 자기 에너지;

기계적인 에너지; 및

다양한 손실.

권선 상에서 발산되는 에너지는 저항성(resistive type)이며, 따라서 동일한 권선에 가해지는 전압에 직접적으로 비례하고, 역기전력(back electromotive force)(BEMF)보다 작다. 이러한 에너지의 감소는 쥴 효과에 의하여 야기되는 발산의 감소 및 그에 따른 흡수 전류의 감소를 야기한다.

그러나, 기계적인 에너지를 원하는 수준으로 확보하기 위하여, 그리고 그와 관련된 어쩔수 없는 손실을 고려할 때, 최소 전압이 요구되므로, 흡수 전력을 줄이기 위하여 전압을 감소시키는 것은 한계가 있다. 이러한 최소 전압 값 하에서, 전류는 자연스럽게 증가되는 경향을 가진다.

이러한 현상은 해당 동기식 모터의 전기-물리적인 현상에 또한 기인한다. 실제로, 모터가 최저 전류를 흡수하게 되는 최적의 작동점(최적 여기상태)이 존재하는데, 이러한 상태는 문헌에서 이미 설명된 바 있는 포물선으로 표현된다.

동기식 모터의 흡수 전류 대 역기전력(BEMF)을 보고하는 다이아그램에 의하면, 최소 바닥 값을 가지는 V자 형상을 가지는 변화 곡선이 도시되어 있다. 다른 곡선에 대한 모든 최소 값에 대한 이상적인 선 연결은 cos ??=1인 선으로 표현된다.

결과적으로 이러한 특징적인 곡선은, 버스 전압(Vr)의 리플 진폭에서의 최소값에 대응되는 최소값을 가지게 된다.

회로(10)에 의하여 구현되는 본 발명에 따른 적용 제어 방법은, 다음과 같은 단계들의 상호 작용에 의하여 작동된다.

- 버스 전압(Vr)의 리플 진폭 측정;

- 흡수 전류의 감소를 가져오는 전압 변화 타입(포지티브 또는 네거티브)의 산정;

- 상기 산정에 근거한 권선의 전압 변화.

전압이 크게 변화하는 것은 시스템의 불안정성과 권선 전류의 피크(peak)를 야기하기 때문에, 상기 권선에 가해지는 전압의 변화는 각 반복 단계내에서 지극히 제한적이어야 한다.

흡수 전력이 최소가 되도록 하는 것은 시스템이 높은 효율로 작동될 수 있도록 하는데 매우 중요하다. 본 발명에서는 이를 동기식 모터를 사용하여 기술적으로 높은 수준에서 달성한다.

본 발명에 따른 방법의 일실시예에서, 권선에 인가되는 전압은 사인파(sinusoidal) 형상을 가지는 것이 바람직하다.

도 1에 도시된 실시예를 특별히 참조한다. 블록도는, 기준 작용 주파수 (frif)가 외부에서 가해지는 초기 상태와 관련한 본 발명의 단계를 보여준다.

이러한 주파수 값은, 모터에 인가되는 전압 값을 조절하기 위하여 제어 블록(C3)의 네거티브 출력 값(Df2)을 또한 인가받는 가산기 블록(11)에 가해진다. 상기 제어 블록(C3)은 Vbus 전압 값을 입력으로 받아들인다.

가산기 블록(11)의 출력은, V/f로 구해지는 기준전압(Vref)을 계산하기 위한 후속 블록(12)에 사용되는 실제 작동 주파수에 대응되는 주파수 값(fr)이다. 여기서 V는 모터에 인가되는 실제 전압 값이고, f는 공급 전압의 주파수이다.

추가적인 가산기 블록(13)은 블록(12)로부터의 출력과, 모터의 전력 조절을 위하여 구비되는 제어 블록(C1)의 피드백 출력(DV)을 받아들인다.

리플 전압(Vr)이 얻어지는 모터는 M으로 표시되어 있다. 이러한 전압 Vr은 제어 블록(C1)의 입력이 되고, 또한 부하 조절을 위하여 구비된 제어 블록(C2)의 입력이 된다.

가산기 블록(13)에서 블록(12)의 출력에서 블록(C1)의 출력이 차감된다.

상기 가산기 블록(13)의 출력은, 전압(Vbus)와 중앙 브릿지 전압인 전압(VMV)의 차이값의 네거티브 사인을 인가받는 또 다른 가산기 블록(14)에 인가된다. 상기 마지막 가산기 블록(14)의 출력은, 모터(M)에 인가되는 전압 값(V)이다.

부하 조절 블록(C2)의 출력(Df1)은 첫 번째 가산기 블록(11)으로 피드백되어, 주파수 값(fr)을 얻기 위하여 차감된다.

도 3에 도시된 것처럼, 전류 조절 회로는 부재번호 30으로 표시되어 개략적으로 도시되어 있는데, IGBT 트랜지스터를 가지는 브릿지 구조의 액티브 부재를 포 함한다 앞서 살펴보았듯이, 모터 권선(L1, L2)에 인가되는 순간 전압은, 버스 전압 값(Vbus) 및 브릿지 센터의 터미널 전압(VMV) 즉, 브릿지(24) 중앙에서의 전압에 의하여 좌우된다.

이러한 두개의 전압은 비교적 서로에 대해서는 독립적이다. 실제로 버스 전압(Vbus)은 지배적인 고정-주파수 성분(50Hz 주 전원에 대하여 전형적으로 100Hz)을 가지는 커패시터 충전/방전 형태를 가진다. 반면에 브릿지 중앙의 전압(VMV)는 더 느린 변화를 가지며, (주파수, 위상 및 진폭에 있어서) 권선 전류에 의존하며, 따라서 모터에 인가되는 전원 주파수에 의존한다.

권선에 가해지는 두 개의 순간적인 전압은 다음과 같다:

- Vbus - VMV;

- VMV

만일 이러한 변화가 고려되지 않는다면, 동일한 이론 기준전압에 대하여, 두 개의 권선에 가해지는 전압은, 예컨대 상대적인 최고 값에 대하여 서로 상이하게 된다. 전류 모듈 역시, 소음, 리플 또는 토크 리플, (비대칭화되는 경향이 있는) 발산 및 시스템의 불안정성에 따라서 상이하게 된다.

본 발명에 따른 제어방법은 이러한 점을 고려하여, 모터에 가해지는 부하의 종류에 따라서 실험 데이터에 기초하여 결정되어지는 계수를 가지는 PID 조절기를 사용하여, 기준 전압에 보정값(corrective term)을 더하거나 빼는 방식을 제공한다. 따라서, IGBT 드탠지스터를 온/오프로 전환함으로써 권선에 가해지는 전압은 소정 값으로 일정하게 유지될 수 있다.

위에 근거하면, 전력 제어의 순서가 수행됨에 따라 설정되는 버스 전압의 최소 리플(Vr)의 진폭은, 엄격하게 부하의 양에 의하여 좌우되며, 따라서 유량 및 펌프의 헤드에 의하여 좌우된다. 따라서 전력은 실질적으로 부하의 함수로서 인가된다.

버스 전압(Vr)에서의 리플 진폭을 정확하게 측정하면, 기계적인 부하 레벨 및 특히 유속은 근사적으로 설정될 수 있다. 만일 유속이 증가하게 되면, 동일한 모터 회전 주파수에 대하여 헤드를 일정하게 유지된다면, 동기 모터의 한계 작동 조건에 이르게 되고, 피치 손실(pitch loss) 및 모터의 고장에 이르게 된다. 한계 작동 조건이 근접할 때에, 본 발명의 방법에 의하여 제공되는 모터 제어 알고리즘은, 모터 회전 주파수를 적응성있도록 조절하는데, 동기식 모터가 유속-헤드 커브를 기준으로 모터의 성능 감소가 최소로 되면서 회전하도록 유지하는데 충분하도록 모터 회전 주파수를 감소시킨다.

기계적인 부하, 리플 전압(Vr)의 진폭 및 평균 버스 전압 레벨 간의 관계는, 각각의 특별한 적용을 위한 실험에 기초하여 사전 결정된 테이블로 도시될 수 있다.

기계적인 부하의 양을 산정하는 또 다른 방법은, 신호 Vbus-2*VMV의 부호변환점(zero crossing)을 검출하고, 이 신호와 모터 권선 공급 전압 사이의 위상 변이(phase displacement)을 측정하는 것이다. 이러한 위상 변이는 소위 부하 각(load angle)에 비례한다. 실제로, 사인파 형태의 이 신호는 위상 관점에서 볼 때 , 권선 전류에 엄격하게 연관되어 있고 따라서 모터 부하 각에 연관되어 있다.

기계적인 부하 레벨의 증가는 흡수되는 액티브 전력의 증가를 야기하고, 그에 따라, 전압 및 전류에 대하여 각 위상의 부호변환점(zero crossing) 사이의 시간 차이를 감소시킨다. 기계적인 성능은, 상기한 잇점을 얻기 위하여, 주파수를 변화시키면서 사전 결정된 테이블에 기초하여 조절된다.

여러 가지 이유로 발생할 수 있는 회전자의 작동 중단 조건은, Vbus-2*VMV 신호의 모듈에 기초하여, 본 발명에 따른 제어 방법에 의하여 설정된다.

이 신호는, 작동 중단 조건에서 급격한 진폭 증가를 지나가게 된다. 각 역치(thresholds)를 권선 전류 주파수 및 버스 전압 평균값에 기초한 변수로 설정함으로써, 통상 작동 조건과 작동 중단 조건의 구분이 이루어진다.

본 발명에서 관심을 가지는 가전제품에서의 동기식 모터 사용 문제는, 이미 설명하였듯이, 부하가 증가하는 경우 또는 공급 전압이 변화하는 경우에 순간적으로 회전이 중단되는 것 (피치 손실)에 있다.

공급 전압의 양에 대하여 본 발명에 따른 제어 방법은 후술하는 것과 같은 방식으로 조절한다.

메인 전압 값에 좌우되는 최고의 버스 전압(Vbus)이 측정된다; 이 전압 Vbus가 줄어드는 경우에, 모터의 회전은 감소하게 되고, 그에 따라 가해지는 기계적인 전력 및 성능도 감소하지만, 모터가 정지하는 것은 막는다.

그럼에도 불구하고 유지되는 성능 및 효율은 비동기식 모터를 가지는 경우보다 더 높다.

본 발명에 따른 제어방법에서는, 실제 부하를 가지는 통상의 작동을 위하여 공급 전압 최소 역치를 설정한다.

다음에서는 도 4, 5, 6 및 7에 도시된 블록도에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명에 따른 제어 방법의 적용 범위를 제한하는 것이 아니다.

도 4 내지 8의 각 흐름도는 본 발명에 따른 제어 방법의 각 단계를 보여준다.

최소 전력 제어를 위하여 리플 전압(Vr)이 측정되고, 그에 따라 모터 권선에 인가되는 전압을 조절하게 된다.

또한 가능한 주파수 조절 또는 모터의 정지를 위한, 수용할 수 없는 부하에 대한 리플 전압(Vr)이 또한 측정된다.

전압 값(Vbus)이 매우 낮은 전압 값으로 측정되고, 그에 따라 주파수 조절이 이루어진다.

도 1의 제어 블록(C1, C3) 사이의 구체적인 관계는 도 7에 도시되어 있다.

결국, 본 발명의 제어 방법에 의하여 이행되는 기능은 아래와 같다.

- 전력 조절,

- 사인파 형태의 전류 조절,

- 필요한 유압식 부하에 따른 조절,

- 회전자의 작동 중단 조건의 검출,

- 저 전압(under voltage)에 대한 보호

- 선 전압(line voltage)에 따른 유압식 성능의 조절.

세탁기 등과 같은 가전제품 및/또는 공조 시스템의 유체 순환 펌프에 사용되는 동기식 전동 모터를 제어하기 위한 회로 및 방법에 의하여 얻어지는 주요한 잇점은 전동모터의 작동을 매우 정숙하게 할 수 있다는 것이다.

예를 들어 본 출원인의 유럽 특허출원 제1 105 961호 및 제1 281 229호에 개시된 형태의 2-위상 동기식 전동모터를 사용하는 경우, 본 발명의 제어 회로는, 전류 조절 회로 및 작동 시간 범위의 소프트웨어 적인 발생으로 인하여 전류가 항상 동일하며 90도의 위상 이동을 가진다.

본 발명에 따른 제어 회로 및 방법의 또 다른 잇점은, 온도 및 유속이 종래의 경우 보다 더 넓은 작동 범위에서 변화되는 경우에도, 그 성능을 일정하게 할 수 있다는 것이다.

본 발명에서 특허청구하고 있는 제어 회로 및 알고리즘의 또 다른 잇점은, 일반적으로 센서를 가지지 않는 모터 제어를 결정하는 회전자 위치를 검출하는데 필요한 센서가 요구되지 않는다는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 잇점에 의하면, 권선 전압 주파수를 변화시킴으로써 모터가 구동되고, 이러한 권선 전압 주파수는 사인파 형상을 갖는다는 것이다.

Claims

공조 시스템 및/또는 가전제품의 유체 순환 펌프에 사용되며, 영구자석 회전자를 가지는 동기식 전동 모터를 제어하는 방법으로서, 사전 결정된 전압 값이 모터의 각 권선(L1, L2)에 인가되고, 컨버터 제어 회로(10)에 의하여 제어되는 동기식 전동 모터의 제어 방법에 관한 것으로서,

버스 (Vr) 리플의 진폭을 지속적으로 측정하는 단계;

상기 버스 (Vr) 리플의 기준 값과, 상기 기준값에 대한 변화량의 계산치를 비교하는 단계; 및

상기 변화량의 함수로서 상기 모터 권선(L1, L2)에 인가되는 전압(V)을 변화시켜, 모터에 의하여 흡수되는 전류가 최소화되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기식 전동 모터의 제어방법.
청구항 1에 있어서,

상기 권선 전압의 변화는 부하의 량 즉, 펌프의 유속 또는 헤드와 관련되어 있는 것을 특징으로 하는 동기식 전동 모터의 제어방법.
청구항 1에 있어서,

동기식 전동 모터가, 헤드가 일정하게 유지되면서 유속이 증가하는 한계 작동 조건에 근접할 때, 회전 속도를 감소시키되 유속-헤드 곡선을 기준으로 동기식 전동 모터의 성능 감소가 최소화되도록 동기식 전동 모터가 회전하도록 유지되면서 회전 속도를 미리 설정된 시간 동안 감소시킴에 의하여 모터 회전 주파수가 적응성있게 감소되는 것을 특징으로 하는 동기식 전동 모터의 제어방법.
청구항 1에 있어서,

상기 버스 (Vr) 리플의 진폭의 측정은, 대응되는 흡수 전류 감소를 기준으로 산정되는 것을 특징으로 하는 동기식 전동 모터의 제어방법.
청구항 1에 있어서,

상기 모터의 제어는 센서 없이 이루어지며, 회전자의 위치를 검출하는데 필요한 센서가 요구되지 않는 것을 특징으로 하는 동기식 전동 모터의 제어방법.