KR20210069286A - Apparatus for driving multi-phase motor and method for controlling inverter of the same - Google Patents

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Abstract

In accordance with an embodiment of the present invention, provided is a polyphase motor driving device, which comprises: a switching control unit for controlling a turn-on/turn-off operation of each switch included in an inverter for supplying driving power to a polyphase motor; and a fault detection unit for detecting whether the switch corresponding to each phase current is faulty based on a phase current of each phase of the motor. The switching control unit supplies a turn-on signal to each switch of the inverter during a first turn-on section of each switching period in accordance with a normal driving mode, and is converted into a fault tolerance mode when the fault detection unit detects at least one faulty switch. In addition, the switching control unit supplies the turn-on signal to each switch of the inverter during a second turn-on period shorter than the first turn-on period of each switching period in accordance with the fault tolerance mode. The polyphase motor driving device can detect whether each switch included in the inverter is faulty, and can maintain driving of the motor in the fault tolerance mode when detecting the faulty switch. Accordingly, the reliability of driving the motor can be improved.

Description

다상 전동기 구동장치 및 그의 제어방법{APPARATUS FOR DRIVING MULTI-PHASE MOTOR AND METHOD FOR CONTROLLING INVERTER OF THE SAME}Polyphase motor driving device and its control method {APPARATUS FOR DRIVING MULTI-PHASE MOTOR AND METHOD FOR CONTROLLING INVERTER OF THE SAME}

본 발명은 다상 전동기를 구동하는 다상 전동기 구동장치 및 그에 구비된 인버터를 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyphase motor driving device for driving a polyphase motor and a method for controlling an inverter provided therein.

다상 전동기는 회전 운동을 하는 회전자와 코일이 감긴 다수의 고정자를 포함한다. 이러한 전동기를 구동하는 전동기 구동장치는 다수의 고정자 중 적어도 일부의 역기전력을 가변한다. 이때, 각 고정자와 회전자 간의 인력 또는 척력에 의해, 다수의 고정자를 기준으로 회전자의 위치가 가변됨으로써, 회전자가 회전한다. A polyphase motor includes a rotor that rotates and a plurality of stators around which coils are wound. The electric motor driving device for driving such an electric motor varies the counter electromotive force of at least some of the plurality of stators. At this time, by the attractive or repulsive force between each stator and the rotor, the position of the rotor is changed with respect to the plurality of stators, and the rotor rotates.

전동기 구동장치는 다상 전동기에 포함된 다수의 고정자에 대응하는 다상 인버터와, 다상 인버터에 포함된 각 스위치의 턴온-턴오프 동작을 제어하는 스위칭제어부를 포함할 수 있다.The motor driving apparatus may include a polyphase inverter corresponding to a plurality of stators included in the polyphase motor, and a switching controller for controlling turn-on-turn-off operations of each switch included in the polyphase inverter.

다상 전동기는 3상일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.A polyphase motor may be, but is not limited to, three phases.

일 예로, 선행문헌1 (한국등록특허 제10-1296161호; 2013.08.19자 공고; 네이셔널 치아오 텅 유니버시티 출원)은 3상을 초과하는 다상 전압형 인버터를 이용한 모터 제어로 인해 모터의 동작 효율과 자기동력을 향상시키는 장점 및 고정자의 동 손실, 노이즈와 맥동 토크를 감소시키는 장점을 개시한다. As an example, Prior Document 1 (Korean Patent No. 10-1296161; Announcement on Aug. 19, 2013; Applied by National Chiao Tong University) describes the operation of the motor due to motor control using a multi-phase voltage-type inverter exceeding three phases. Advantages of improving efficiency and magnetic power and reducing stator dynamic losses, noise and pulsating torque are disclosed.

한편, 선행문헌2 (한국 공개특허 제10-2015-0088208호; 2015.07.31자 공개; 니덱 에스알 드라이브즈 리미티드 출원)는 다수 스위치 쌍들의 스위치 간 전류 공유를 감시하고 고장이 발생한 경우 고장난 모듈의 제거 및 교체할 수 있는 장치 및 방법을 개시한다. 즉, 선행문헌2는 고장허용 구동에 대해 전혀 개시하지 않는다. 그러므로, 선행문헌2에 따르면, 고장 발생 시 전동기의 구동을 중단함에 따라, 전동기 구동의 신뢰도 향상에 한계가 있는 문제점이 있다.On the other hand, Prior Document 2 (Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0088208; published on July 31, 2015; applied to Nidec SR Drives Limited) monitors current sharing between switches of multiple switch pairs and removes the failed module when a failure occurs and interchangeable devices and methods. That is, Prior Document 2 does not disclose any fault-tolerant driving at all. Therefore, according to Prior Document 2, as the driving of the motor is stopped when a failure occurs, there is a problem in that there is a limit in improving the reliability of driving the motor.

이와 관련하여, 선행문헌3 (한국 공개특허 제10-2019-0078048호; 2019.07.04자 공개; 한국전기연구원 출원)은 3상 3레벨 컨버터 토폴로지에 관한 신뢰성 향상 요인으로서 개방성 스위치 고장 진단 및 허용제어, 중성점 전압 리플 저감 및 누설전류 저감을 개시한다. 그리고, 선행문헌3은 복잡한 위상제어나 고장에 따른 각 상의 위상변화와 지령전압의 연산과정이 필요없는 3상 3레벨 ANPC 컨버터의 고장허용 스위칭 제어방법을 제공한다. In this regard, Prior Document 3 (Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2019-0078048; published on July 4, 2019; filed by Korea Electric Research Institute) is an open switch failure diagnosis and tolerance control as a reliability improvement factor regarding a three-phase three-level converter topology. , the neutral point voltage ripple reduction and leakage current reduction are initiated. In addition, Prior Document 3 provides a fault-tolerant switching control method of a 3-phase 3-level ANPC converter that does not require complicated phase control or a process of calculating the phase change and command voltage of each phase due to a failure.

즉, 선행문헌3은 3상 컨버터에 있어서 어느 하나의 상이 개방고장인 경우 나머지 두 상의 전압지령을 특정의 고장허용 지령전압으로 변환하는 3상 3레벨 ANCP(Active Neutral-Point Clamped) 컨버터의 고장허용 스위칭 제어방법을 개시한다. That is, in Prior Document 3, a three-phase three-level ANCP (Active Neutral-Point Clamped) converter that converts the voltage command of the other two phases into a specific fault-tolerant command voltage when any one of the phases in the 3-phase converter has an open fault. Disclosed is a switching control method.

이러한 선행문헌3에 따른 고장허용 스위칭 제어방법은 3상 초과의 다상 전동기 구동장치에 적절하게 적용하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 선행문헌3에 따른 고장허용 스위칭 제어방법은 고장이 아닌 다른 두 상의 전압지령을 변환하는 것이므로, 개방 고장이 발생된 상과 나머지 두 상 간의 불평형을 방지하기 어려운 문제점, 및 상 간의 불평형으로 인한 토크리플의 증가 및 스위치의 추가 소손을 방지하기 어려운 문제점이 있다.The fault-tolerant switching control method according to this prior document 3 has a problem in that it is difficult to properly apply it to a multi-phase motor driving device having more than three phases. In addition, since the fault-tolerant switching control method according to Prior Document 3 converts the voltage command of two phases other than a fault, it is difficult to prevent an imbalance between the phase in which an open fault has occurred and the remaining two phases, and There is a problem in that it is difficult to prevent an increase in torque ripple and further burnout of the switch.

(선행문헌1) 한국 등록특허 제10-1296161호(Prior Document 1) Korean Patent Registration No. 10-1296161 (선행문헌2) 한국 공개특허 제10-2015-0088208호(Prior Document 2) Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0088208 (선행문헌3) 한국 공개특허 제10-2019-0078048호(Prior Document 3) Korean Patent Laid-Open No. 10-2019-0078048

본 발명의 목적은 다상 전동기의 각 상에 공급되는 상전류에 대응한 스위치의 고장 여부를 검출하고, 적어도 하나의 스위치의 고장을 검출하는 경우 고장허용제어를 제공함으로써, 전동기 구동의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 다상 전동기 구동장치 및 그의 인버터 제어방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to detect whether a switch is faulty corresponding to the phase current supplied to each phase of a polyphase motor, and to provide fault tolerance control when a fault of at least one switch is detected, thereby improving the reliability of motor driving. An object of the present invention is to provide a multiphase motor driving device and an inverter control method thereof.

본 발명의 목적은 고장허용제어 시 고장으로 검출된 스위치로 인한 상 간의 불평형을 방지할 수 있는 다상 전동기 구동장치 및 그의 인버터 제어방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a polyphase motor driving apparatus capable of preventing an imbalance between phases due to a switch detected as a failure during fault tolerance control and a method for controlling an inverter thereof.

본 발명의 목적은 상 간의 불평형으로 인한 토크리플의 증가 및 스위치의 추가 소손을 방지할 수 있는 전동기 구동장치 및 그의 인버터 제어방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a motor driving apparatus capable of preventing an increase in torque ripple and additional burnout of a switch due to an imbalance between phases, and a method for controlling an inverter thereof.

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 not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

본 발명의 일 예시는 다상 전동기에 구동 전력을 공급하는 인버터에 포함된 각 스위치의 턴온-턴오프 동작을 제어하는 스위칭제어부와, 전동기의 각 상의 상전류에 기초하여 각 상전류에 대응한 스위치의 고장여부를 검출하는 고장검출부를 포함하는 다상 전동기 구동장치를 제공한다. 여기서, 스위칭제어부는 일반구동모드에 따라 각 스위칭주기 중 제 1 턴온구간 동안 인버터의 각 스위치에 턴온신호를 공급하는 한편, 고장검출부가 적어도 하나의 고장스위치를 검출하면, 고장허용모드로 전환한다. 그리고, 스위칭제어부는 고장허용모드에 따라 각 스위칭주기 중 제 1 턴온구간보다 짧은 제 2 턴온구간 동안 인버터의 각 스위치에 턴온신호를 공급한다. An example of the present invention is a switching controller that controls the turn-on-turn-off operation of each switch included in an inverter that supplies driving power to a polyphase motor, and whether a switch corresponding to each phase current is faulty based on the phase current of each phase of the motor It provides a polyphase motor driving device including a fault detection unit for detecting the. Here, the switching control unit supplies a turn-on signal to each switch of the inverter during the first turn-on section of each switching cycle according to the normal driving mode, while the fault detection unit detects at least one faulty switch, it switches to the fault tolerance mode. In addition, the switching control unit supplies a turn-on signal to each switch of the inverter during a second turn-on period shorter than the first turn-on period of each switching period according to the fault tolerance mode.

이로써, 인버터에 포함된 각 스위치의 고장 여부를 검출할 수 있고, 고장스위치의 검출 시, 고장허용모드로 전동기 구동을 유지할 수 있다. 이에 따라, 전동기 구동의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to detect whether each switch included in the inverter is faulty, and when the faulty switch is detected, it is possible to maintain the motor driving in the fault tolerance mode. Accordingly, the reliability of driving the electric motor can be improved.

그리고, 스위칭제어부는 일반구동모드에 따라 (n-1)상 통전방식으로 인버터를 구동하고, 고장허용모드에 따라 (n-3)상 통전방식으로 인버터를 구동한다.In addition, the switching controller drives the inverter in the (n-1)-phase energization mode according to the normal driving mode, and drives the inverter in the (n-3)-phase energization mode according to the fault tolerance mode.

스위칭제어부는 각 스위치의 제 1 턴온구간과 제 2 턴온구간 간의 차이에 기초하여 각 스위치의 대체허용구간을 도출하고, 스위치들의 대체허용구간 중 각 고장스위치의 제 2 턴온구간에 포함된 각 단위구간과 각 고장스위치에 의한 상전류에 대응하는 어느 하나의 대체 스위치의 대체허용구간을 선택한다. 그리고, 고장허용모드에 따라 고장스위치 대신 선택된 대체 스위치에 턴온신호를 공급한다.The switching control unit derives an allowable replacement section of each switch based on the difference between the first turn-on section and the second turn-on section of each switch, and each unit section included in the second turn-on section of each faulty switch among the replacement allowable sections of the switches and select a replacement allowable section of any one replacement switch corresponding to the phase current by each faulty switch. And, according to the fault tolerance mode, the turn-on signal is supplied to the selected replacement switch instead of the faulty switch.

즉, 제 2 턴온구간이 제 1 턴온구간보다 짧으므로, 각 단위구간에 대응한 대체허용구간이 도출될 수 있다. 이러한 대체허용구간으로 인해, 고장스위치를 대신하는 대체스위치가 선택될 수 있다. 따라서, 고장허용모드 시, 고장스위치를 대신하는 대체 스위치의 턴온 동작으로 인해, 고장스위치로 인한 상 간 불평형을 방지할 수 있다. That is, since the second turn-on period is shorter than the first turn-on period, a replacement allowable period corresponding to each unit period can be derived. Due to this replacement allowable section, a replacement switch in place of the faulty switch can be selected. Therefore, in the fault tolerant mode, due to the turn-on operation of the replacement switch instead of the faulty switch, it is possible to prevent imbalance between phases due to the faulty switch.

이와 같이, 상 간의 불평형이 방지되므로, 상 간의 불평형으로 인한 토크리플의 증가가 방지될 수 있고, 토크리플이 심화되는 경우에 따른 스위치의 추가 소손 또한 방지될 수 있다.In this way, since the imbalance between the phases is prevented, an increase in torque ripple due to the imbalance between the phases can be prevented, and further burnout of the switch when the torque ripple is intensified can also be prevented.

본 발명의 다른 일 예시는 다상 전동기 구동장치가 인버터를 제어하는 방법에 관한 것으로, 일반구동모드에 따라 (n-1)상 통전방식으로 인버터를 구동하는 단계, 전동기의 각 상에 공급되는 상전류에 기초하여 각 상전류에 대응한 스위치의 고장여부를 검출하는 단계, 전동기의 어느 하나의 상에 대응한 스위치들 중 적어도 하나를 고장으로 검출하면, 고장으로 검출된 적어도 하나의 고장스위치를 턴오프시키고, 고장허용모드로 전환하는 단계, 및 고장허용모드에 따라 (n-3)상 통전방식으로 인버터를 구동하는 단계를 포함하는 인버터 제어방법을 제공한다. 여기서, 일반구동모드에 따라 인버터를 구동하는 단계에서, 인버터의 각 스위치는 각 스위칭주기 중 (n-1)상 통전방식에 대응한 제 1 턴온구간 동안 턴온되고, 고장허용모드에 따라 인버터를 구동하는 단계에서, 인버터의 각 스위치는 각 스위칭주기 중 (n-3)상 통전방식에 대응하고 제 1 턴온구간보다 짧은 제 2 턴온구간 동안 턴온된다.Another example of the present invention relates to a method for a polyphase motor driving device to control an inverter, driving the inverter in an (n-1)-phase energization method according to a general driving mode, and the phase current supplied to each phase of the motor Detecting whether a switch corresponding to each phase current is faulty based on each phase current, if at least one of the switches corresponding to any one phase of the motor is detected as a fault, turning off the at least one faulty switch detected as a fault, There is provided a method for controlling an inverter comprising the steps of switching to a fault tolerance mode, and driving the inverter in an (n-3)-phase energized mode according to the fault tolerance mode. Here, in the step of driving the inverter according to the normal driving mode, each switch of the inverter is turned on during the first turn-on period corresponding to the (n-1)-phase energization method during each switching cycle, and drives the inverter according to the fault tolerance mode In this step, each switch of the inverter is turned on during the second turn-on period corresponding to the (n-3)-phase energization method during each switching period and shorter than the first turn-on period.

본 발명의 일 실시예에 따른 다상 전동기 구동장치는 인버터에 포함된 각 스위치의 고장 여부를 검출하고, 어느 하나의 상에 대응한 스위치들 중 적어도 하나의 스위치가 고장으로 검출되는 경우 고장허용모드로 전환한다. 이로써, 어느 하나의 스위치가 고장이더라도 전동기 구동을 유지할 수 있으므로, 전동기 구동의 신뢰도가 향상될 수 있다.The polyphase motor driving device according to an embodiment of the present invention detects whether each switch included in the inverter is faulty, and when at least one of the switches corresponding to any one phase is detected as a fault, it enters the fault tolerance mode. switch Accordingly, even if any one of the switches fails, it is possible to maintain the driving of the motor, so that the reliability of driving the motor can be improved.

그리고, 고장허용모드에 따르면 각 스위치는 각 스위치주기 중 일반구동모드에 따른 제 1 턴온구간보다 짧은 제 2 턴온구간 동안 턴온된다. 이에 따라, 다상 전동기 구동장치는 일반구동모드에 따른 제 1 턴온구간으로 구동될 수 있으면서도 고장허용모드에 따라 제 2 턴온구간으로 구동되므로, 제 1 및 제 2 턴온구간 간의 차이는 고장스위치를 대체하기 위한 대체허용구간으로 선택될 수 있다. 이에 따라, 고장스위치 대신 대체허용구간을 제공하는 대체스위치가 턴온됨으로써, 고장스위치로 인한 상 간 불평형이 방지될 수 있다.And, according to the fault tolerance mode, each switch is turned on during the second turn-on period shorter than the first turn-on period according to the normal driving mode during each switch period. Accordingly, the polyphase motor driving device can be driven in the first turn-on section according to the normal driving mode and is driven in the second turn-on section according to the fault tolerance mode, so the difference between the first and second turn-on sections is to replace the faulty switch. It can be selected as an alternative allowable interval for Accordingly, by turning on the replacement switch providing the replacement allowable section instead of the faulty switch, imbalance between phases due to the faulty switch can be prevented.

그로 인해, 상 간 불평형으로 인한 토크리플의 증가가 방지될 수 있다. Thereby, an increase in torque ripple due to phase-to-phase imbalance can be prevented.

또한, 고장허용모드 시 통전되는 상의 개수는 일반구동모드에서보다 작아지므로, 토크리플이 감소될 수 있다. In addition, since the number of energized phases in the fault tolerance mode is smaller than in the normal driving mode, torque ripple can be reduced.

이에 따라, 토크리플의 심화에 따른 스위치의 추가 소손 또한 방지될 수 있다.Accordingly, additional burnout of the switch due to the intensification of torque ripple can also be prevented.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동기 구동의 신뢰도가 더욱 향상될 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, the reliability of driving the electric motor can be further improved.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 전동기 구동장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 인버터 및 다상 전동기의 등가회로에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 전동기 구동장치의 인버터 제어방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 인버터를 일반구동모드에 따라 구동하는 경우, 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 도 4의 제 2 단위구간에 대응한 인버터의 등가회로의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2의 인버터의 각 스위치를 일반구동모드에 따른 제 1 턴온구간보다 작은 제 2 턴온구간 동안 턴온시키는 경우, 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 인버터에 있어서, 각 스위치에 의한 상전류의 대체허용구간에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 2의 인버터에 있어서 도 8의 제 2 단위구간에 대응한 등가회로의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 2의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 2의 인버터 중 b상에 대응하는 제 2 스위치부의 상단스위치와 하단스위치가 모두 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 1의 인버터 및 다상 전동기의 등가회로에 대한 다른 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 도 12의 인버터를 일반구동모드에 따라 구동하는 경우, 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 14a 및 도 14b는 도 12의 인버터의 각 스위치를 일반구동모드에 따른 제 1 턴온구간보다 작은 제 2 턴온구간 동안 턴온시키는 경우, 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 도 12의 인버터에 있어서, 각 스위치에 의한 상전류의 대체허용구간에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 12의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 도 13의 제 2 단위구간에 대응한 인버터의 등가회로의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 17a 및 도 17b는 도 12의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 16의 제 2 단위구간에 대응한 인버터의 등가회로의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 19a 및 도 19b는 도 12의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치와 하단스위치가 모두 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a polyphase motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an example of an equivalent circuit of the inverter and the polyphase motor of FIG. 1 .
3 is a view showing an inverter control method of a polyphase motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of phase current and counter electromotive force of each phase when the inverter of FIG. 2 is driven in a normal driving mode.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit of an inverter corresponding to the second unit section of FIG. 4 when the upper end switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverters of FIG. 2 is faulty.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of phase current and counter electromotive force of each phase when each switch of the inverter of FIG. 2 is turned on during a second turn-on period smaller than the first turn-on period according to the normal driving mode.
FIG. 7 is a diagram showing an example of an allowable replacement period of a phase current by each switch in the inverter of FIG. 2 .
8 is a view showing an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerance mode when the upper switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverter of FIG. 2 is faulty.
9 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit corresponding to the second unit section of FIG. 8 in the inverter of FIG. 2 .
10 is a view showing an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerance mode when the upper switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverter of FIG. 2 is faulty.
11 is a view showing an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerance mode when both the upper and lower switches of the second switch unit corresponding to the b phase among the inverters of FIG. 2 fail.
12 is a view showing another example of an equivalent circuit of the inverter and the polyphase motor of FIG. 1 .
13A and 13B are diagrams illustrating an example of the phase current and counter electromotive force of each phase when the inverter of FIG. 12 is driven in the normal driving mode.
14A and 14B are diagrams illustrating an example of the phase current and counter electromotive force of each phase when each switch of the inverter of FIG. 12 is turned on during a second turn-on period smaller than the first turn-on period according to the normal driving mode.
15A and 15B are diagrams illustrating an example of an allowable replacement section of a phase current by each switch in the inverter of FIG. 12 .
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit of an inverter corresponding to the second unit section of FIG. 13 when the upper switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverters of FIG. 12 is faulty.
17A and 17B are diagrams illustrating an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerance mode when the upper switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverter of FIG. 12 is faulty.
18 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit of an inverter corresponding to the second unit section of FIG. 16 .
19A and 19B are diagrams illustrating an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerant mode when both the upper and lower switches of the first switch unit corresponding to phase a of the inverter of FIG. 12 fail.

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 below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those 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 a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to 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 components.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 전동기 구동장치 및 그의 인버터 제어방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a polyphase motor driving apparatus and an inverter control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 전동기 구동장치에 대해 설명한다. First, a polyphase motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 전동기 구동장치를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 인버터에 대응한 등가회로의 일 예시를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a polyphase motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit corresponding to the inverter of FIG. 1 .

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 전동기 구동장치(100)는 다상 전동기(200)에 구동 전력을 공급하는 인버터(110), 인버터(110)에 포함된 각 스위치의 턴온-턴오프 동작을 제어하는 스위칭제어부(120), 및 다상 전동기(200)의 각 상에 공급되는 상전류에 기초하여 각 상전류에 대응한 스위치의 고장여부를 검출하는 고장검출부(130)를 포함한다. As shown in FIG. 1 , the polyphase motor driving apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes an inverter 110 supplying driving power to the polyphase motor 200 , and each switch included in the inverter 110 . It includes a switching control unit 120 for controlling the turn-on-turn-off operation, and a fault detection unit 130 for detecting whether a switch corresponding to each phase current is faulty based on the phase current supplied to each phase of the polyphase electric motor 200 . .

또한, 도 1에 도시되지 않았으나, 다상 전동기 구동장치(100)는 외부로부터 입력되는 교류전원을 직류전원으로 정류하는 컨버터(미도시) 및 컨버터(미도시)의 출력으로 충전되고 인버터(110)에 직류전원을 공급하는 직류 링크 커패시터(미도시)를 더 포함할 수 있다. In addition, although not shown in FIG. 1 , the polyphase motor driving device 100 is charged with the output of a converter (not shown) and a converter (not shown) that rectifies AC power input from the outside into DC power, and is charged to the inverter 110 . It may further include a DC link capacitor (not shown) for supplying DC power.

일 예로, 컨버터(미도시)는 복수의 다이오드로 이루어진 다이오드 브릿지를 포함할 수 있다. 다이오드 브릿지는 교류전원을 정류하여 직류전원을 출력한다.For example, the converter (not shown) may include a diode bridge including a plurality of diodes. The diode bridge rectifies AC power to output DC power.

그리고, 직류 링크 커패시터(미도시)는 컨버터(미도시)의 출력단과 인버터(110)의 입력단 사이에 병렬 연결된다. 이러한 직류 링크 커패시터(미도시)에 의해, 컨버터(미도시)의 출력 또는 인버터(110)에 포함된 스위치들의 스위칭 동작으로 인한 리플전압이 평활화될 수 있다.In addition, the DC link capacitor (not shown) is connected in parallel between the output terminal of the converter (not shown) and the input terminal of the inverter 110 . By such a DC link capacitor (not shown), a ripple voltage due to an output of a converter (not shown) or a switching operation of switches included in the inverter 110 may be smoothed.

인버터(110)는 직류 링크 커패시터(미도시)의 출력을 스위칭하여 다상 교류 전원으로 변환한다. 이러한 인버터(110)는 다상 전동기(200)에 대응하는 복수의 스위치부를 포함한다.The inverter 110 converts the output of the DC link capacitor (not shown) into a polyphase AC power supply. The inverter 110 includes a plurality of switch units corresponding to the polyphase motor 200 .

일 예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 인버터(110)는 5상 전동기(200)의 서로 다른 상(a, b, c, d, e)에 대응하는 다섯 개의 스위치부(111, 112, 113, 114, 115)를 포함할 수 있다. For example, as shown in FIG. 2 , the inverter 110 includes five switch units 111 , 112 , 113 corresponding to different phases (a, b, c, d, e) of the five-phase electric motor 200 . , 114, 115) may be included.

각 스위치부(111, 112, 113, 114, 115)는 각 스위치주기 동안 각 상에 양(positive)의 상전류, 음(negative)의 상전류 및 0의 상전류를 교번하여 전동기(200)의 각 상에 공급할 수 있다.Each switch unit 111 , 112 , 113 , 114 , 115 alternates a positive phase current, a negative phase current, and a zero phase current in each phase during each switch period to each phase of the electric motor 200 . can supply

이를 위해, 각 스위치부(111, 112, 113, 114, 115)는 양(positive)의 상전류에 대응하는 상단스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)와 음(negative)의 상전류에 대응하는 하단스위치(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)를 포함할 수 있다. To this end, each switch unit 111 , 112 , 113 , 114 , 115 corresponds to the upper switch SH1 , SH2 , SH3 , SH4 , SH5 corresponding to a positive phase current and a negative phase current corresponding to the top switch SH1 , SH2 , SH3 , SH4 , SH5 . It may include a lower switch (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5).

일 예로, 직류 링크 커패시터(미도시)가 Vdc로 충전된 경우, 복수의 스위치부(111, 112, 113, 114, 115) 중 제 1 스위치부(111)는 상단스위치(SH1)과 하단스위치(SL1)가 모두 턴오프상태이면 a상의 상전류(ia)를 0으로 공급하고, 상단스위치(SH1)가 턴온상태이고 하단스위치(SL1)가 턴오프상태이면 a상의 상전류(ia)를 +Vdc/2에 대응하는 양(positive)의 부호로 공급하며, 상단스위치(SH1)가 턴오프상태이고 하단스위치(SL1)가 턴온상태이면 a상의 상전류(ia)를 -Vdc/2에 대응하는 음(negative)의 부호로 공급한다. 이때, 전동기(200)의 a상에 발생되는 역기전력(Ea)은 a상에 공급되는 상전류(ia)에 대응한다.As an example, when the DC link capacitor (not shown) is charged with Vdc, the first switch unit 111 among the plurality of switch units 111, 112, 113, 114, 115 includes the upper switch SH1 and the lower switch ( When all SL1) are turned off, the phase current (ia) of phase a is supplied to 0, and when the upper switch (SH1) is turned on and the lower switch (SL1) is turned off, the phase current (ia) of phase a is +Vdc/2 It is supplied with a positive sign corresponding to , and when the upper switch SH1 is turned off and the lower switch SL1 is turned on, the phase current ia of a phase is negative corresponding to -Vdc/2. Supplied with the sign of At this time, the counter electromotive force Ea generated in the a phase of the electric motor 200 corresponds to the phase current ia supplied to the a phase.

제 2 스위치부(112)는 b상에 대응하고, 제 3 스위치부(113)는 c상에 대응하며, 제 4 스위치부(114)는 d상에 대응하고, 제 5 스위치부(115)는 e상에 대응하는 점을 제외하면, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 스위치부(112, 113, 114, 115)는 제 1 스위치부(111)와 동일하므로, 이하에서 중복 설명을 생략한다.The second switch unit 112 corresponds to the b phase, the third switch unit 113 corresponds to the c phase, the fourth switch unit 114 corresponds to the d phase, and the fifth switch unit 115 corresponds to the d phase. Except for the point corresponding to the e-phase, the second, third, fourth, and fifth switch units 112 , 113 , 114 , 115 are the same as the first switch unit 111 , and thus redundant description will be omitted below. do.

더불어, 인버터(110)는 각 스위치부(111, 112, 113, 114, 115)의 출력단과 전동기(200) 사이에 배치되고 각 상전류의 전류값 측정을 위한 인덕터(L1, L2, L3, L4, L5)와 저항(R1, R2, R3, R4, R5)을 더 포함할 수 있다. In addition, the inverter 110 is disposed between the output terminal of each switch unit 111, 112, 113, 114, 115 and the motor 200, and the inductors L1, L2, L3, L4, L5) and resistors R1, R2, R3, R4, and R5 may be further included.

다시 도 1을 이어서 설명한다.Again, Fig. 1 will be described next.

다상 전동기(200)는 n개의 상에 대응하는 2n개의 회전자위치를 포함할 수 있다. 여기서, n은 다상 전동기(200)와 인버터(110)의 상의 개수이다. The polyphase motor 200 may include 2n rotor positions corresponding to n phases. Here, n is the number of phases of the polyphase motor 200 and the inverter 110 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 고장허용제어를 위해, n은 3을 초과하는 자연수일 수 있다. 일 예로, n은 5 또는 7일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, for fault tolerance control, n may be a natural number exceeding three. For example, n may be 5 or 7.

다상 전동기(200)가 n개의 상에 대응한 2n개의 회전자위치를 포함함에 따라, 각 스위칭주기는 2n개의 서로 다른 회전자위치에 대응하는 2n개의 단위구간으로 이루어질 수 있다. 여기서, 스위칭주기는 회전자위치가 1회 회전하는 구간에 대응할 수 있다.As the polyphase motor 200 includes 2n rotor positions corresponding to n phases, each switching period may be made of 2n unit sections corresponding to 2n different rotor positions. Here, the switching period may correspond to a section in which the rotor position rotates once.

스위칭제어부(120)는 다상 전동기(200)의 구동이 개시되고 인버터(100)의 고장이 검출되지 않은 경우, 일반구동모드로 인버터(110)의 각 스위치부(111, 112, 113, 114, 115)의 동작을 제어할 수 있다.When the driving of the polyphase motor 200 is started and a failure of the inverter 100 is not detected, the switching control unit 120 operates the respective switch units 111, 112, 113, 114, and 115 of the inverter 110 in a normal driving mode. ) can be controlled.

이때, 일반구동모드의 스위칭제어부(120)에 의해 인버터(110)는 (n-1)상 통전방식으로 다상 전동기(200)에 구동 전력을 공급한다. At this time, the inverter 110 supplies driving power to the polyphase motor 200 in the (n-1)-phase energizing method by the switching control unit 120 in the normal driving mode.

(n-1)상 통전방식은 각 회전자위치에 대응한 각 단위구간 동안 n상 전동기(200) 중 각 회전자위치에 대응한 (n-1)상에 양의 부호 또는 음의 부호를 갖는 상전류를 공급하는 것이다. 즉, 각 회전자위치는 각 단위구간 동안 전동기(200)에 공급되는 (n-1)/2개의 양의 상전류와 (n-1)/2개의 음의 상전류에 대응한다. The (n-1) phase energization method has a positive sign or a negative sign in the (n-1) phase corresponding to each rotor position among the n-phase motors 200 for each unit section corresponding to each rotor position. to supply phase current. That is, each rotor position corresponds to (n-1)/2 positive phase currents and (n-1)/2 negative phase currents supplied to the motor 200 during each unit section.

이에, 일반구동모드에 의해 각 스위치부(111, 112, 113, 114, 115)는 각 스위치주기 중 연속하는 (n-1)개의 단위구간 동안 양의 상전류를 공급하고 이후 한 개의 단위구간 동안 0의 상전류를 공급하며, 다른 연속하는 (n-1)개의 단위구간 동안 음의 상전류를 공급하고 이후 한 개의 단위구간 동안 0의 상전류를 공급한다. Accordingly, in the normal driving mode, each switch unit (111, 112, 113, 114, 115) supplies a positive phase current for consecutive (n-1) unit sections during each switch cycle, and then 0 for one unit section. A phase current is supplied, and a negative phase current is supplied for other consecutive (n-1) unit sections, and a phase current of 0 is supplied for one unit section thereafter.

달리 설명하면, 스위칭제어부(120)는 일반구동모드에 따라 각 스위칭주기 중 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)에 대응한 소정의 제 1 턴온구간 동안 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)에 턴온신호를 공급한다. 여기서, 제 1 턴온구간은 연속하는 (n-1)개의 단위구간으로 이루어진다. In other words, the switching control unit 120 corresponds to each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 during each switching cycle according to the normal driving mode A turn-on signal is supplied to each of the switches SH1, SH2, SH3, SH4, and SH5 (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 during a predetermined first turn-on period. Here, the first turn-on period consists of consecutive (n-1) unit periods.

이에, 일반구동모드에서, 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)는 각 스위칭주기 중 연속하는 (n-1)개의 단위구간으로 이루어진 제 1 턴온구간 동안 턴온되고, 나머지 (2n-(n-1))개의 단위구간 동안 턴오프된다. Accordingly, in the normal driving mode, each switch SH1, SH2, SH3, SH4, SH5 (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 is continuous (n-1) units during each switching period. It is turned on during the first turn-on period consisting of a period, and is turned off during the remaining (2n-(n-1)) unit periods.

이로써, 일반구동모드에서, 각 회전자위치에 대응한 각 단위구간 동안 인버터(110)에 포함된 n개의 스위치부(111, 112, 113, 114, 115) 중 (n-1)/2개의 스위치부의 상단스위치와 (n-1)/2개의 다른 스위치부의 하단스위치가 턴온되고, 나머지 한 개의 스위치부의 상단스위치와 하단스위치가 턴오프된다. 일 예로, n이 5인 경우, 각 단위구간 동안 인버터(110)로부터 각 회전자위치에 대응한 4상 중 2상에 양의 상전류가 공급되고 나머지 2상에 음의 상전류가 공급된다.Accordingly, in the normal driving mode, (n-1)/2 switches among the n switch units 111 , 112 , 113 , 114 , 115 included in the inverter 110 for each unit section corresponding to each rotor position. The upper switch of the negative part and the lower switch of the (n-1)/2 other switch parts are turned on, and the upper switch and the lower switch of the other switch part are turned off. For example, when n is 5, a positive phase current is supplied to two of the four phases corresponding to each rotor position from the inverter 110 during each unit period, and a negative phase current is supplied to the remaining two phases.

이와 같이, 모든 상의 상전류가 정상인 경우에, 스위칭제어부(120)는 일반구동모드에 따라 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)를 각 스위칭주기 중 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)에 대응한 제 1 턴온구간 동안 턴온시키고 나머지 구간 동안 턴오프시킨다.As such, when the phase currents of all phases are normal, the switching control unit 120 controls each switch SH1, SH2, SH3, SH4, SH5 (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 according to the normal driving mode. ) is turned on during the first turn-on period corresponding to each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of each switching period, and is turned off during the remaining period.

한편, 스위칭제어부(120)는 일반구동모드로 인버터(110)를 제어하는 중에 고장검출부(130)가 인버터(110) 중 어느 하나의 상에 대응한 스위치부에 포함되는 적어도 하나의 스위치를 고장으로 검출한 경우, 고장으로 검출된 적어도 하나의 고장스위치에 관계없이 전동기 구동을 유지하기 위한 고장허용모드로 전환한다.On the other hand, the switching control unit 120, while controlling the inverter 110 in the normal driving mode, the failure detection unit 130 at least one switch included in the switch unit corresponding to any one phase of the inverter 110 as a failure. If detected, it switches to the fault tolerance mode for maintaining the motor operation regardless of at least one fault switch detected as a fault.

고장검출부(130)는 인버터(110)의 출력단과 다상 전동기(200) 사이를 연결하는 복수의 배선에 배치되는 전류검출기(미도시)로부터 전달된 각 상의 상전류의 전류값에 기초하여 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)의 고장 여부를 검출한다. The fault detection unit 130 is based on the current value of each phase current transmitted from a current detector (not shown) disposed on a plurality of wires connecting the output terminal of the inverter 110 and the polyphase motor 200 to the inverter 110 . Detects failure of each switch SH1, SH2, SH3, SH4, SH5 (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5).

일 예로, 고장검출부(130)는 전류검출기로부터 전달된 전류값이 소정의 전류임계범위와 상이한 상전류에 대응하는 스위치를 고장으로 검출할 수 있다. For example, the failure detection unit 130 may detect a switch corresponding to a phase current in which a current value transmitted from the current detector is different from a predetermined current threshold range as a failure.

또는, 고장검출부(130)는 상전압과 중성점 전압의 합으로 스위치의 단자 전압값을 도출한 후, 단자 전압값과 전압 지령 간의 오차가 임계 이상이면 스위치의 개방고장을 검출할 수 있다. (비특허문헌: 전력전자학회 논문지 제13권 제6호, 2008년 12월, 논문 13-6-4, 전압원 인버터의 간단한 스위치 개방 고장 감지 방법, 김학원 저 참조)Alternatively, after deriving the terminal voltage value of the switch as the sum of the phase voltage and the neutral point voltage, the failure detection unit 130 may detect an open failure of the switch if the error between the terminal voltage value and the voltage command is greater than or equal to a threshold. (Non-patent literature: The Journal of Power Electronics Society, Volume 13, No. 6, December 2008, Paper 13-6-4, A Simple Switch Open Failure Detection Method of Voltage Source Inverter, by Kim Hakwon)

고장검출부(130)가 전동기(200)의 어느 하나의 상에 대응한 스위치부의 스위치들 중 적어도 하나의 스위치를 고장으로 검출하면, 스위칭제어부(120)는 일반구동모드를 종료하고 고장허용모드로 전환한다. When the failure detection unit 130 detects as a failure at least one of the switches of the switch unit corresponding to any one phase of the electric motor 200 as a failure, the switching control unit 120 terminates the normal driving mode and switches to the failure tolerance mode do.

스위칭제어부(120)는 고장허용모드에 따라 고장으로 검출된 적어도 하나의 고장스위치를 턴오프한다. 이에, 적어도 하나의 고장스위치는 스위칭제어부(120)에 의한 스위칭 동작 제어로부터 제외된다.The switching control unit 120 turns off at least one faulty switch detected as a fault according to the fault tolerance mode. Accordingly, the at least one faulty switch is excluded from the switching operation control by the switching control unit 120 .

그리고, 스위칭제어부(120)는 고장허용모드에 따라 적어도 하나의 고장스위치를 제외한 인버터(110)의 각 스위치부(111, 112, 113, 114, 115)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the switching control unit 120 may control the operation of each of the switch units 111 , 112 , 113 , 114 , and 115 of the inverter 110 except for at least one faulty switch according to the fault tolerance mode.

이때, 고장허용모드의 스위칭제어부(120)에 의해 인버터(110)는 (n-3)상 통전방식으로 다상 전동기(200)에 구동 전력을 공급한다. At this time, the inverter 110 supplies driving power to the polyphase motor 200 in the (n-3)-phase energizing method by the switching control unit 120 in the fault tolerance mode.

즉, 고장허용모드는 일반구동모드보다 2상이 작은 (n-3)상 통전방식으로 다상 전동기(200)에 구동 전력을 공급하는 제어모드이다. 이에 따라, 고장스위치에 의한 상전류와 반대인 부호의 상의 권선 수는 고장스위치에 의한 상전류와 동일한 부호의 상의 권선 수와 동일해질 수 있으므로, 고장스위치로 인한 상 간 불평형이 방지될 수 있다.That is, the fault tolerance mode is a control mode in which driving power is supplied to the polyphase motor 200 in a (n-3)-phase energization method in which two phases are smaller than that of the general driving mode. Accordingly, since the number of windings of the phase having the opposite sign to the phase current by the faulty switch can be equal to the number of windings of the phase having the same sign as the phase current by the faulty switch, imbalance between phases due to the faulty switch can be prevented.

(n-3)상 통전방식은 각 회전자위치에 대응한 각 단위구간 동안 n상 전동기(200) 중 (n-3)상에 양의 부호 또는 음의 부호를 갖는 상전류를 공급하는 것이다. 즉, 각 회전자위치는 각 단위구간 동안 전동기(200)에 공급되는 (n-3)/2개의 양의 상전류와 (n-3)/2개의 음의 상전류에 대응한다. The (n-3) phase conduction method supplies a positive or negative phase current to (n-3) of the n-phase motor 200 for each unit section corresponding to each rotor position. That is, each rotor position corresponds to (n-3)/2 positive phase currents and (n-3)/2 negative phase currents supplied to the motor 200 during each unit section.

이에, 고장허용모드에 의해 각 스위치부(111, 112, 113, 114, 115)는 각 스위치주기 중 연속하는 (n-3)개의 단위구간 동안 양의 상전류를 공급하고 이후 세 개의 단위구간 동안 0의 상전류를 공급하며, 다른 연속하는 (n-3)개의 단위구간 동안 음의 상전류를 공급하고 이후 세 개의 단위구간 동안 0의 상전류를 공급한다.Accordingly, by the fault tolerance mode, each switch unit (111, 112, 113, 114, 115) supplies a positive phase current for consecutive (n-3) unit sections during each switch cycle, and then 0 for three unit sections. A phase current is supplied, and a negative phase current is supplied for other consecutive (n-3) unit sections, and a phase current of 0 is supplied for the next three unit sections.

달리 설명하면, 스위칭제어부(120)는 고장허용모드에 따라 각 스위칭주기 중 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)에 대응한 소정의 제 2 턴온구간 동안 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)에 턴온신호를 공급한다. 여기서, 제 2 턴온구간은 연속하는 (n-3)개의 단위구간으로 이루어진다. 즉, 고장허용모드에 따른 제 2 턴온구간은 일반구동모드에 따른 제 1 턴온구간보다 짧다.In other words, the switching control unit 120 corresponds to each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 during each switching cycle according to the fault tolerance mode A turn-on signal is supplied to each of the switches SH1, SH2, SH3, SH4, and SH5 (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 during a predetermined second turn-on period. Here, the second turn-on period consists of consecutive (n-3) unit periods. That is, the second turn-on period according to the fault tolerance mode is shorter than the first turn-on period according to the normal driving mode.

이에, 고장허용모드에서, 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)는 각 스위칭주기 중 연속하는 (n-3)개의 단위구간으로 이루어진 제 2 턴온구간 동안 턴온되고, 나머지 (2n-(n-3))개의 단위구간 동안 턴오프된다. Accordingly, in the fault tolerance mode, each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 is continuous (n-3) units during each switching cycle It is turned on during the second turn-on period consisting of a period, and is turned off during the remaining (2n-(n-3)) unit periods.

이로써, 고장허용모드에서, 각 회전자위치에 대응한 각 단위구간 동안 인버터(110)에 포함된 n개의 스위치부(111, 112, 113, 114, 115) 중 (n-3)/2개의 스위치부의 상단스위치와 (n-3)/2개의 다른 스위치부의 하단스위치가 턴온되고, 나머지 세 개의 스위치부의 상단스위치와 하단스위치가 턴오프된다. 일 예로, n이 5인 경우, 각 단위구간 동안 인버터(110)로부터 각 회전자위치에 대응한 2상 중 1상에 양의 상전류가 공급되고 나머지 1상에 음의 상전류가 공급된다.Accordingly, in the fault tolerance mode, (n-3)/2 switches among n switch units 111 , 112 , 113 , 114 , 115 included in the inverter 110 for each unit section corresponding to each rotor position The upper switch of the negative unit and the lower switch of (n-3)/2 other switch units are turned on, and the upper and lower switches of the remaining three switch units are turned off. For example, when n is 5, a positive phase current is supplied to one of the two phases corresponding to each rotor position from the inverter 110 and a negative phase current is supplied to the other phase during each unit period.

또한, 적어도 하나의 고장스위치는 턴오프상태로 유지된다. 이에, 각 회전자위치에 어느 하나의 고장스위치가 대응하는 경우, 턴오프된 고장스위치 대신 고장스위치에 의한 상전류와 동일한 부호의 상전류를 공급하는 대체 스위치의 턴온 동작이 필요하다. In addition, at least one faulty switch is maintained in a turned off state. Accordingly, when any one faulty switch corresponds to each rotor position, it is necessary to turn-on the replacement switch for supplying a phase current of the same sign as the phase current by the faulty switch instead of the turned-off faulty switch.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스위칭제어부(120)는 고장허용모드에 따라 인버터(110)를 제어하기 전에, 인버터(110)에 포함된 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)의 대체허용구간을 도출하고, 인버터(110)에 포함된 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)들의 대체허용구간에 기초하여 각 고장스위치를 대신할 대체 스위치를 선택한다. 여기서, 대체 스위치는 각 고장스위치의 제 2 턴온구간에 포함된 각 단위구간이 회전자위치에 대응하지 않는 대체허용구간이고 각 고장스위치와 동일한 부호를 갖는 상전류를 공급하는 스위치로 선택된다.Accordingly, according to one embodiment of the present invention, the switching control unit 120 before controlling the inverter 110 according to the fault tolerance mode, each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) included in the inverter (110) ) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) derives the allowable replacement section, and switches (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) included in the inverter 110 Select a replacement switch to replace each faulty switch based on their replacement allowable interval. Here, the replacement switch is a replacement allowable section in which each unit section included in the second turn-on section of each faulty switch does not correspond to the rotor position, and is selected as a switch supplying a phase current having the same sign as that of each faulty switch.

그리고, 스위칭제어부(120)는 고장허용모드에 따라, 각 스위칭주기 동안 적어도 하나의 고장스위치를 턴오프상태로 유지하고, 턴오프된 고장스위치의 제 2 턴온구간의 각 단위구간에 대응한 대체스위치에 턴온신호를 공급한다.In addition, the switching control unit 120 maintains at least one faulty switch in the turned-off state during each switching cycle according to the fault tolerance mode, and replaces the replacement switch corresponding to each unit section of the second turn-on section of the turned-off faulty switch. A turn-on signal is supplied to

이러한 대체허용구간 및 대체스위치에 대해서는 이하에서 상세히 설명한다.Such an alternative allowable section and an alternative switch will be described in detail below.

이상과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 전동기 구동장치(100)는 전동기(200)의 각 상에 상전류를 공급하는 스위치의 고장 여부를 검출하는 고장검출부(130), 및 고장검출부(130)가 어느 하나의 상에 대응한 스위치들 중 적어도 하나의 스위치를 고장으로 검출하면 고장허용모드로 전환하는 스위칭제어부(120)를 포함한다. 이로써, 어느 하나의 상에 대응한 스위치들 중 적어도 하나의 스위치가 고장이더라도, 고장허용모드에 따라 제어된 인버터(110)에 의해 전동기에 대한 구동 전력의 공급이 유지될 수 있다. 따라서, 전동기(200) 구동의 신뢰도가 향상될 수 있는 장점이 있다.As described above, the polyphase motor driving apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a failure detection unit 130 for detecting whether a switch for supplying a phase current to each phase of the electric motor 200 is faulty, and a failure detection unit 130 . ) includes a switching control unit 120 for switching to a failure tolerance mode when detecting at least one switch among the switches corresponding to any one phase as a failure. Accordingly, even if at least one switch among the switches corresponding to any one phase fails, the supply of driving power to the motor may be maintained by the inverter 110 controlled according to the failure tolerance mode. Accordingly, there is an advantage that the reliability of driving the electric motor 200 can be improved.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스위칭제어부(120)는 고장허용모드로 전환 시, 일반구동모드에 따른 (n-1)상 통전방식과 다른 (n-3)상 통전방식으로 인버터(110)의 각 스위치를 제어한다. 이로써, 어느 하나의 고장스위치로 인한 상 간 불평등이 방지될 수 있다. And, according to an embodiment of the present invention, when switching to the fault tolerance mode, the switching control unit 120 converts the inverter (n-3) into an (n-3)-phase energization method different from the (n-1)-phase energization method according to the normal driving mode. 110) to control each switch. In this way, inequality between phases due to any one faulty switch can be prevented.

즉, 고장허용모드가 일반구동모드와 동일하게 (n-1)상 통전방식으로 다상 전동기(200)에 구동 전력을 공급하는 제어모드인 경우, 고장스위치에 의한 상전류와 동일한 부호의 상의 권선 수는 고장스위치에 의한 상전류와 반대인 부호의 상의 권선 수보다 작다. 그로 인해, 상 간 불평형이 야기됨으로써, 전류 및 토크 맥동이 발생될 수 있다. 또한, 전류 및 토크 맥동이 심화되는 경우, 추가적인 스위치 소손이 발생될 수 있다.That is, when the fault tolerance mode is a control mode in which driving power is supplied to the polyphase motor 200 in the same (n-1)-phase energized manner as in the general driving mode, the number of phase windings of the same sign as the phase current by the fault switch is It is smaller than the number of windings of the phase opposite to the phase current caused by the faulty switch. As a result, phase-to-phase imbalance may be caused, thereby generating current and torque pulsations. In addition, when the current and torque pulsations intensify, additional switch burnout may occur.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고장허용모드는 일반구동모드보다 2상이 작은 (n-3)상 통전방식으로 다상 전동기(200)에 구동 전력을 공급하는 제어모드이므로, 고장스위치에 의한 상전류와 반대인 부호의 상의 권선 수는 고장스위치에 의한 상전류와 동일한 부호의 상의 권선 수와 동일할 수 있다. 또한, 고장스위치를 턴오프상태로 유지하는 대신, 고장스위치에 의한 상전류를 대신 공급할 수 있는 대체스위치를 턴온시킨다. However, according to an embodiment of the present invention, the fault tolerance mode is a control mode in which driving power is supplied to the polyphase motor 200 in a (n-3)-phase energization method with two phases smaller than that of the general driving mode. The number of turns of the phase with the opposite sign to the phase current may be the same as the number of turns of the phase with the same sign as the phase current caused by the faulty switch. In addition, instead of maintaining the faulty switch in the turned-off state, an alternative switch capable of supplying the phase current by the faulty switch is turned on.

이로써, 상 간 불평형이 방지될 수 있으므로, 상 간 불평형으로 인한 전류 및 토크 맥동이 방지될 수 있다. 그로 인해, 추가적인 스위치 소손이 방지될 수 있다.Thereby, since phase-to-phase imbalance can be prevented, current and torque pulsation due to phase-to-phase imbalance can be prevented. Thereby, further switch burnout can be prevented.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 일반구동모드에서 고장허용모드로 전환 시, (n-1)상 통전방식에서 (n-3)상 통전방식으로 전환된다. 이때, 전동기(200)의 토크리플은 통전되는 상의 개수에 비례하므로, 고장허용모드로 전환 시 전동기(200)의 토크리플이 (1-(n-3)/(n-1))의 비율로 감소될 수 있다. Further, according to an embodiment of the present invention, when switching from the normal driving mode to the fault tolerance mode, the (n-1) phase energization mode is switched to the (n-3) phase energization mode. At this time, since the torque ripple of the motor 200 is proportional to the number of energized phases, the torque ripple of the motor 200 is (1-(n-3)/(n-1)) at the time of switching to the fault tolerance mode. can be reduced.

이로써, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동기 구동장치(100)의 신뢰도가 더욱 향상될 수 있다.Accordingly, according to an embodiment of the present invention, the reliability of the electric motor driving apparatus 100 can be further improved.

다음, 도 3 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 구동장치(100)의 인버터 제어방법에 대해 설명한다.Next, a method of controlling an inverter of the electric motor driving apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 11 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다상 전동기 구동장치의 인버터 제어방법을 나타낸 도면이다.3 is a view showing an inverter control method of a polyphase motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어방법은 일반구동모드에 따라 인버터를 구동하는 단계(S20), 각 상전류에 대응한 스위치의 고장 여부를 검출하는 단계(S30), 적어도 하나의 스위치가 고장으로 검출되면(S40), 고장으로 검출된 고장스위치에 턴오프신호를 공급하고, 고장허용모드로 전환하는 단계(S50), 및 고장허용모드에 따라 인버터를 구동하는 단계(S60)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the inverter control method according to an embodiment of the present invention includes the steps of driving the inverter according to the normal driving mode (S20), detecting whether a switch corresponding to each phase current is faulty (S30) , when at least one switch is detected as a failure (S40), supplying a turn-off signal to the failure switch detected as a failure, and switching to a failure tolerance mode (S50), and driving the inverter according to the failure tolerance mode (S60).

그리고, 인버터 제어방법은 고장허용모드에 따라 인버터를 구동하는 단계(S60) 이전에 각 스위치에 의한 상전류의 대체허용구간을 도출하는 단계(S70), 및 적어도 하나의 고장스위치를 검출하면(S40) 각 스위치에 의한 상전류의 대체허용구간에 기초하여 적어도 하나의 고장스위치를 대신하는 대체 스위치를 선택하는 단계(S80)를 더 포함할 수 있다.And, the inverter control method includes the steps of deriving a replacement allowable section of the phase current by each switch before the step (S60) of driving the inverter according to the fault tolerance mode (S70), and detecting at least one faulty switch (S40) The method may further include a step (S80) of selecting a replacement switch in place of at least one faulty switch based on the replacement allowable section of the phase current by each switch.

구체적으로, 전동기(200)의 구동이 개시되면 (S10), 스위칭제어부(120)는 일반구동모드에 따라 인버터(110)를 구동한다. (S20) 이때, 스위칭제어부(120)는 일반구동모드에 따라 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)를 각 스위칭주기 중 인버터(110)의 각 스위치에 대응한 소정의 제 1 턴온구간 동안 턴온시킨다. Specifically, when the driving of the electric motor 200 is started (S10), the switching control unit 120 drives the inverter 110 according to the normal driving mode. (S20) At this time, the switching control unit 120 controls each switch SH1, SH2, SH3, SH4, SH5 (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 according to the normal driving mode during each switching cycle. It is turned on during a predetermined first turn-on period corresponding to each switch of the inverter 110 .

구체적으로, 스위칭제어부(120)는 일반구동모드에 따라 (n-1)상 통전방식으로 인버터(110)를 구동한다.Specifically, the switching control unit 120 drives the inverter 110 in the (n-1)-phase energization method according to the normal driving mode.

도 4는 도 2의 인버터를 일반구동모드에 따라 구동하는 경우, 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an example of phase current and counter electromotive force of each phase when the inverter of FIG. 2 is driven in a normal driving mode.

도 4에 도시된 바와 같이, 다상 전동기(200)가 n상에 대응한 2n개의 회전자위치를 포함하는 경우, 각 스위칭주기(SP)는 2n개의 회전자위치에 각각 대응하는 2n개의 단위구간(UP1, UP2, UP3, UP4, UP5, UP6, UP7, UP8, UP9, UP10)으로 이루어진다. 일 예로, 다상 전동기(200)가 5상인 경우 (n=5), 각 스위칭주기(SP)는 10개의 단위구간(UP1, UP2, UP3, UP4, UP5, UP6, UP7, UP8, UP9, UP10)으로 이루어진다.As shown in FIG. 4 , when the polyphase motor 200 includes 2n rotor positions corresponding to n phases, each switching period SP has 2n unit sections ( UP1, UP2, UP3, UP4, UP5, UP6, UP7, UP8, UP9, UP10). For example, when the polyphase motor 200 is five-phase (n=5), each switching period SP has 10 unit sections (UP1, UP2, UP3, UP4, UP5, UP6, UP7, UP8, UP9, UP10) is made of

일반구동모드에 따른 (n-1)상 통전방식으로 인해, 인버터(110)의 각 스위치에 대응한 제 1 턴온구간(TP11, TP12, TP21, TP22, TP31, TP32, TP41, TP42, TP51, TP52)은 연속하는 (n-1)개의 단위구간으로 이루어진다. Due to the (n-1)-phase energization method according to the normal driving mode, the first turn-on period (TP11, TP12, TP21, TP22, TP31, TP32, TP41, TP42, TP51, TP52) corresponding to each switch of the inverter 110 ) consists of consecutive (n-1) unit sections.

일 예로, 전동기(200)의 a상에 대응한 제 1 스위치부(도 2의 111) 중 상단스위치(SH1)의 제 1 턴온구간(TP11)은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 단위구간(UP1, UP2, UP3, UP4)으로 이루어지고, 하단스위치(SL1)의 제 1 턴온구간(TP12)은 제 6, 제 7, 제 8 및 제 9 단위구간(UP6, UP7, UP8, UP9)으로 이루어진다. 그리고, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)와 하단스위치(SL1)의 제 1 턴온구간(TP11) 사이에 배치된 제 5 및 제 10 단위구간(UP5, UP10) 동안 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)와 하단스위치(SL1)는 턴오프된다.For example, the first turn-on section TP11 of the upper switch SH1 among the first switch units ( 111 in FIG. 2 ) corresponding to the a phase of the electric motor 200 includes first, second, third and fourth units. It consists of sections UP1, UP2, UP3, UP4, and the first turn-on section TP12 of the lower switch SL1 has the sixth, seventh, eighth and ninth unit sections UP6, UP7, UP8, UP9. is made of In addition, during the fifth and tenth unit periods UP5 and UP10 disposed between the upper switch SH1 of the first switch unit 111 and the first turn-on period TP11 of the lower switch SL1, the first switch unit The upper switch SH1 and the lower switch SL1 of (111) are turned off.

이때, 각 스위칭주기(SP) 중 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 1 턴온구간(TP11; UP1~UP4) 동안 전동기(200)의 a상에 공급되는 양의 상전류(ia>0)에 의해, a상의 역기전력(Ea)은 0의 기울기 및 양(+)의 부호를 갖는다. At this time, the positive phase current ia supplied to the a phase of the motor 200 during the first turn-on period TP11 (UP1 to UP4) of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 during each switching period SP >0), the back electromotive force (Ea) of phase a has a slope of zero and a positive sign.

반면, 각 스위칭주기(SP) 중 제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)의 제 1 턴온구간(TP12; UP6~UP9) 동안 전동기(200)의 a상에 공급되는 음의 상전류(ia<0)에 의해, a상의 역기전력(Ea)은 0의 기울기 및 음(-)의 부호를 갖는다.On the other hand, during the first turn-on period (TP12; UP6 to UP9) of the lower switch SL1 of the first switch unit 111 during each switching period SP, the negative phase current ia supplied to the a phase of the motor 200 <0), the back electromotive force (Ea) of phase a has a slope of 0 and a negative sign.

그리고, 각 스위칭주기(SP) 중 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)와 하단스위치(SL1)의 제 1 턴온구간들(TP11)(TP12) 사이에 배치되는 제 5 및 제 10 단위구간(UP5, UP10) 동안 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1) 및 하단스위치(SL1)가 턴오프되므로, 전동기(200)의 a상의 상전류(ia)는 0으로 유지되며, a상의 역기전력(Ea)은 0이 아닌 기울기로 가변한다.In addition, the fifth and tenth units disposed between the first turn-on sections TP11 and TP12 of the upper switch SH1 and the lower switch SL1 of the first switch unit 111 during each switching period SP Since the upper switch SH1 and the lower switch SL1 of the first switch unit 111 are turned off during the sections UP5 and UP10, the phase current ia of the a phase of the electric motor 200 is maintained at 0, and the phase a The back electromotive force Ea varies with a non-zero slope.

다른 일 예로, 각 스위칭주기(SP) 중 전동기(200)의 b상에 대응한 제 2 스위치부(도 2의 112)의 상단스위치(SH2)의 제 1 턴온구간(TP21; UP3~UP6) 동안 전동기(200)의 b상에 공급되는 양의 상전류(ib>0)에 의해, b상의 역기전력(Eb)은 0의 기울기 및 양(+)의 부호를 갖는다. As another example, during the first turn-on period (TP21; UP3 to UP6) of the upper switch (SH2) of the second switch unit (112 in FIG. 2) corresponding to the b-phase of the electric motor 200 during each switching period (SP) Due to the positive phase current (ib>0) supplied to the b-phase of the electric motor 200, the b-phase counter electromotive force Eb has a slope of 0 and a positive (+) sign.

각 스위칭주기(SP) 중 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)의 제 1 턴온구간(TP22; UP8~UP10, UP1) 동안 전동기(200)의 b상에 공급되는 음의 상전류(ib<0)에 의해, b상의 역기전력(Eb)은 0의 기울기 및 음(-)의 부호를 갖는다. During the first turn-on period TP22 (UP8 to UP10, UP1) of the lower switch SL2 of the second switch unit 112 during each switching period SP, the negative phase current ib supplied to the b phase of the motor 200 <0), the back electromotive force (Eb) of phase b has a slope of zero and a negative sign.

각 스위칭주기(SP) 중 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)와 하단스위치(SL2)의 제 1 턴온구간들(TP21)(TP22) 사이에 배치되는 제 2 및 제 7 단위구간(UP2, UP7) 동안 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2) 및 하단스위치(SL2)가 턴오프되므로, 전동기(200)의 b상의 상전류(ib)는 0으로 유지되며, b상의 역기전력(Eb)은 0이 아닌 기울기로 가변한다.The second and seventh unit sections disposed between the first turn-on sections TP21 and TP22 of the upper switch SH2 and the lower switch SL2 of the second switch unit 112 during each switching period SP ( Since the upper switch SH2 and the lower switch SL2 of the second switch unit 112 are turned off during UP2, UP7), the phase current ib of the phase b of the electric motor 200 is maintained at 0, and the counter electromotive force of the phase b Eb) varies with a non-zero slope.

마찬가지로, 각 스위칭주기(SP) 중 전동기(200)의 c상에 대응하는 제 3 스위치부(도 2의 113)의 상단스위치(SH3)의 제 1 턴온구간(TP31; UP5~UP8) 동안 전동기(200)의 c상에 양의 상전류(ic>0)가 공급된다. Similarly, during the first turn-on period (TP31; UP5 to UP8) of the upper switch (SH3) of the third switch unit (113 in FIG. 2) corresponding to the c-phase of the electric motor 200 during each switching period (SP) 200), a positive phase current (ic>0) is supplied to phase c.

각 스위칭주기(SP) 중 제 3 스위치부(113)의 하단스위치(SL3)의 제 1 턴온구간(TP32; UP10, UP1~UP3) 동안 전동기(200)의 c상에 음의 상전류(ic<0)가 공급된다. During the first turn-on period (TP32; UP10, UP1 to UP3) of the lower switch SL3 of the third switch unit 113 during each switching period SP, a negative phase current (ic<0) in the c phase of the motor 200 ) is supplied.

각 스위칭주기(SP) 중 제 3 스위치부(113)의 상단스위치(SH3)와 하단스위치(SL3)의 제 1 턴온구간들(TP31)(TP32) 사이에 배치되는 제 4 및 제 9 단위구간(UP4, UP9) 동안 제 3 스위치부(113)의 상단스위치(SH3) 및 하단스위치(SL3)가 턴오프되므로, 전동기(200)의 c상에 0의 상전류(ic=0)가 공급된다.The fourth and ninth unit sections disposed between the first turn-on sections TP31 and TP32 of the upper switch SH3 and the lower switch SL3 of the third switch unit 113 during each switching period SP Since the upper switch SH3 and the lower switch SL3 of the third switch unit 113 are turned off during UP4 and UP9), a zero phase current (ic=0) is supplied to the c phase of the electric motor 200 .

각 스위칭주기(SP) 중 전동기(200)의 d상에 대응한 제 4 스위치부(도 2의 114)의 상단스위치(SH4)의 제 1 턴온구간(TP41; UP7~UP10) 동안 전동기(200)의 d상에 양의 상전류(id>0)가 공급된다. During the first turn-on period (TP41; UP7 to UP10) of the upper switch (SH4) of the fourth switch unit (114 in FIG. 2) corresponding to the d phase of the electric motor 200 during each switching period (SP), the electric motor 200 A positive phase current (id>0) is supplied to the d phase of

각 스위칭주기(SP) 중 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)의 제 1 턴온구간(TP42; UP2~UP5) 동안 전동기(200)의 d상에 음의 상전류(id<0)가 공급된다. During the first turn-on period (TP42; UP2 to UP5) of the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 during each switching period SP, the negative phase current (id<0) in the d phase of the motor 200 is is supplied

각 스위칭주기(SP) 중 제 4 스위치부(114)의 상단스위치(SH4)과 하단스위치(SL4)의 제 1 턴온구간들(TP41)(TP42) 사이에 배치되는 제 1 및 제 6 단위구간(UP1, UP6) 동안 제 4 스위치부(114)의 상단스위치(SH4)와 하단스위치(SL4)가 턴오프되므로, 전동기(200)의 d상에 0의 상전류(id=0)가 공급된다.The first and sixth unit sections disposed between the first turn-on sections TP41 and TP42 of the upper switch SH4 and the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 during each switching period SP Since the upper switch SH4 and the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 are turned off during UP1 and UP6 , a zero phase current (id=0) is supplied to the d phase of the electric motor 200 .

각 스위칭주기(SP) 중 전동기(200)의 e상에 대응한 제 5 스위치부(도 2의 115)의 상단스위치(SH5)의 제 1 턴온구간(TP51; UP9, UP10, UP1, UP2) 동안 전동기(200)의 e상에 양의 상전류(ie>0)가 공급된다. During the first turn-on period (TP51; UP9, UP10, UP1, UP2) of the upper switch (SH5) of the fifth switch unit (115 in FIG. 2) corresponding to the e-phase of the electric motor 200 during each switching period (SP) A positive phase current (ie>0) is supplied to phase e of the electric motor 200 .

각 스위칭주기(SP) 중 제 5 스위치부(115)의 하단스위치(SL5)의 제 1 턴온구간(TP52; UP4~UP7) 동안 전동기(200)의 e상에 음의 상전류(ie<0)가 공급된다. During the first turn-on period (TP52; UP4 to UP7) of the lower switch (SL5) of the fifth switch unit 115 during each switching period (SP), the negative phase current (ie<0) in the e-phase of the electric motor 200 (ie<0) is supplied

각 스위칭주기(SP) 중 제 5 스위치부(115)의 상단스위치(SH5)와 하단스위치(SL5)의 제 1 턴온구간들(TP51)(TP52) 사이에 배치되는 제 3 및 제 8 단위구간(UP3, UP8) 동안 제 5 스위치부(115)의 상단스위치(SH5)와 하단스위치(SL5)가 턴오프되므로, 전동기(200)의 e상에 0의 상전류(ie=0)가 공급된다.The third and eighth unit sections disposed between the first turn-on sections TP51 and TP52 of the upper switch SH5 and the lower switch SL5 of the fifth switch unit 115 during each switching period SP Since the upper switch SH5 and the lower switch SL5 of the fifth switch unit 115 are turned off during UP3 and UP8 , a zero phase current (ie = 0) is supplied to the e phase of the electric motor 200 .

이와 같이, 일반구동모드에 따르면, 5상 전동기(200)의 각 회전자위치는 각 단위구간 동안 두 개의 상에 공급되는 양의 상전류와 다른 두 개의 상에 공급되는 음의 상전류에 대응한다. 이를 위해, 각 단위구간(UP) 동안 각 회전자위치에 대응하는 두 개의 스위치부의 상단스위치(SH)와 다른 두 개의 스위치부의 하단스위치(SL)가 턴온된다. As such, according to the general driving mode, each rotor position of the five-phase electric motor 200 corresponds to a positive phase current supplied to two phases and a negative phase current supplied to the other two phases during each unit period. To this end, during each unit period UP, the upper switch SH of the two switch units corresponding to each rotor position and the lower switch SL of the other two switch units are turned on.

즉, 스위칭제어부(120)는 5상 전동기(200)의 회전자를 회전시키기 위해, 각 스위칭주기(SP) 동안 10개의 회전자위치를 교번 선택한다. 이때, 일반구동모드에 대응한 (n-1)상 통전방식에 따라, 각 단위구간 동안 선택된 회전자위치에 대응하는 두 개(=(n-1)/2)의 양의 상전류와 두 개(=(n-1)/2)의 음의 상전류를 공급하도록, 두 개의 스위치부의 상단스위치(SH)와 다른 두 개의 스위치부의 하단스위치(SL)가 턴온된다. That is, the switching control unit 120 alternately selects 10 rotor positions during each switching period SP in order to rotate the rotor of the five-phase motor 200 . At this time, according to the (n-1) phase conduction method corresponding to the general driving mode, two (=(n-1)/2) positive phase currents and two ( =(n-1)/2), the upper switch SH of the two switch parts and the lower switch SL of the other two switch parts are turned on to supply a negative phase current.

한편, 전동기(200)를 구동하는 중에, 인버터(110)의 스위치들 중 적어도 하나의 스위치가 개방 고장이 될 수 있다.Meanwhile, while the electric motor 200 is being driven, at least one switch among the switches of the inverter 110 may be open-failed.

도 5는 도 2의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 도 4의 제 2 단위구간에 대응한 인버터의 등가회로의 일 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit of an inverter corresponding to the second unit section of FIG. 4 when the upper end switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverters of FIG. 2 is faulty.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 단위구간(UP2) 동안 a상 및 e상에 양의 상전류가 공급되고, c상 및 d상에 음의 상전류가 공급된다. 5, during the second unit period UP2, positive phase currents are supplied to phase a and e, and negative phase currents are supplied to phases c and d.

그런데, a상에 양의 상전류를 공급하기 위한 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)가 고장인 경우, 양의 상전류에 대응하는 권선은 고장인 a상을 제외한 e상뿐인 반면, 음의 상전류에 대응하는 권선은 c상과 d상이다. 이에 따라, 상 간 불평형이 야기된다. However, when the upper switch SH1 of the first switch unit 111 for supplying the positive phase current to the a phase is faulty, the winding corresponding to the positive phase current is only the phase e except for the faulty phase a, whereas the negative phase current is the same. The windings corresponding to the phase currents of are c-phase and d-phase. Accordingly, an imbalance between the phases is caused.

이를 방지하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어방법은 어느 하나의 상에 대응한 적어도 하나의 스위치가 고장으로 검출되면 (도 3의 S40), 고장으로 검출된 적어도 하나의 고장스위치에 턴오프신호를 공급하고 고장허용모드로 전환하는 단계(S50) 및 고장허용모드에 따라 인버터를 구동하는 단계(S60)를 포함한다.In order to prevent this, in the inverter control method according to an embodiment of the present invention, when at least one switch corresponding to any one phase is detected as a failure (S40 in FIG. 3 ), at least one failure switch detected as a failure It includes the steps of supplying a turn-off signal and switching to the fault tolerance mode (S50) and driving the inverter according to the fault tolerance mode (S60).

구체적으로, 고장검출부(130)가 어느 하나의 상에 대응한 적어도 하나의 스위치를 고장스위치로 검출하는 경우(S40), 스위칭제어부(120)는 검출된 적어도 하나의 고장스위치에 턴오프신호를 공급한다. 그리고, 스위칭제어부(120)는 고장허용모드로 전환한다. (S50)Specifically, when the fault detection unit 130 detects at least one switch corresponding to any one phase as a fault switch (S40), the switching control unit 120 supplies a turn-off signal to the detected at least one fault switch. do. Then, the switching control unit 120 switches to the fault tolerance mode. (S50)

스위칭제어부(120)는 고장허용모드에 따라 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)를 일반구동모드에 따른 제 1 턴온구간보다 짧은 제 2 턴온구간 동안 턴온시킨다. (S60)The switching control unit 120 controls each switch SH1, SH2, SH3, SH4, SH5 (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 according to the fault tolerance mode in the first turn-on section according to the normal driving mode. It is turned on during the shorter second turn-on period. (S60)

도 6은 도 2의 인버터의 각 스위치를 일반구동모드에 따른 제 1 턴온구간보다 작은 제 2 턴온구간 동안 턴온시키는 경우, 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating an example of phase current and counter electromotive force of each phase when each switch of the inverter of FIG. 2 is turned on during a second turn-on period smaller than the first turn-on period according to the normal driving mode.

도 6에 도시된 바와 같이, 각 스위칭주기(SP)는 전동기(200)의 2n개의 회전자위치에 각각 대응하는 2n개의 단위구간(UP1, UP2, UP3, UP4, UP5, UP6, UP7, UP8, UP9, UP10)으로 이루어진다. As shown in FIG. 6 , each switching period SP has 2n unit sections UP1, UP2, UP3, UP4, UP5, UP6, UP7, UP8, UP9, UP10).

스위칭제어부(120)는 고장허용모드에 따라 (n-3)상 통전방식으로 인버터(110)를 구동한다. 즉, 고장허용모드는 일반구동모드에 따른 (n-1)상 통전방식에 비해, 각 단위구간 동안 통전되는 상이 2개 감소되는 (n-3)상 통전방식으로 인버터(110)를 구동하는 제어모드이다. The switching control unit 120 drives the inverter 110 in a (n-3)-phase energized manner according to the fault tolerance mode. That is, in the fault tolerance mode, compared to the (n-1)-phase energization method according to the general drive mode, the inverter 110 is driven by the (n-3)-phase energization method in which two phases are energized during each unit section. is the mode

그리고, 고장허용모드에 따른 (n-3)상 통전방식으로 인해, 인버터(110)의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)에 대응한 제 2 턴온구간(TP11', TP12', TP21', TP22', TP31', TP32', TP41', TP42', TP51', TP52')은 연속하는 (n-3)개의 단위구간으로 이루어진다. And, due to the (n-3) phase energization method according to the fault tolerance mode, corresponding to each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110 The second turn-on sections TP11', TP12', TP21', TP22', TP31', TP32', TP41', TP42', TP51', TP52' consist of consecutive (n-3) unit sections.

일 예로, 각 스위칭주기(SP) 중 전동기(200)의 a상에 대응한 제 1 스위치부(도 2의 111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11'; UP2, UP3) 동안 전동기(200)의 a상에 양의 상전류(ia>0)가 공급된다. For example, during the second turn-on period (TP11'; UP2, UP3) of the upper switch (SH1) of the first switch unit (111 in FIG. 2) corresponding to the a-phase of the electric motor 200 during each switching period (SP) A positive phase current (ia>0) is supplied to phase a of the electric motor 200 .

각 스위칭주기(SP) 중 제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)의 제 2 턴온구간(TP12'; UP7, UP8) 동안 전동기(200)의 a상에 음의 상전류(ia<0)가 공급된다. During the second turn-on period (TP12'; UP7, UP8) of the lower end switch SL1 of the first switch unit 111 during each switching period SP, a negative phase current (ia<0) in the a phase of the motor 200 is supplied

각 스위칭주기(SP) 중 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)와 하단스위치(SL1)의 제 1 턴온구간들(TP11)(TP12) 사이에 배치되는 제 4, 제 5, 제 6, 제 9, 제 10 및 제 1 단위구간(UP4, UP5, UP6)(UP9, UP10, UP1) 동안 전동기(200)의 a상에 0의 상전류(ia=0)가 공급된다.4th, 5th, and 6th disposed between the first turn-on sections TP11 and TP12 of the upper switch SH1 and the lower switch SL1 of the first switch unit 111 during each switching period SP , ninth, tenth and first unit sections UP4, UP5, UP6 (UP9, UP10, UP1), a phase current of zero (ia=0) is supplied to a phase of the motor 200 .

각 스위칭주기(SP) 중 전동기(200)의 b상에 대응한 제 2 스위치부(도 2의 112)의 상단스위치(SH2)의 제 2 턴온구간(TP21'; UP4, UP5) 동안 전동기(200)의 b상에 양의 상전류(ib>0)가 공급된다. During the second turn-on period (TP21'; UP4, UP5) of the upper switch (SH2) of the second switch unit (112 in FIG. 2) corresponding to the b-phase of the electric motor 200 during each switching period (SP), the motor 200 ), a positive phase current (ib>0) is supplied to phase b.

각 스위칭주기(SP) 중 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)의 제 2 턴온구간(TP22'; UP9, UP10) 동안 전동기(200)의 b상에 음의 상전류(ib<0)가 공급된다. During the second turn-on period (TP22'; UP9, UP10) of the lower switch (SL2) of the second switch unit 112 during each switching period (SP), a negative phase current (ib<0) in the b phase of the motor 200 is supplied

각 스위칭주기(SP) 중 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)와 하단스위치(SL2)의 제 1 턴온구간들(TP21)(TP22) 사이에 배치되는 제 1, 제 2, 제 3, 제 6, 제 7 및 제 8 단위구간(UP1~UP3)(UP6~UP8) 동안 전동기(200)의 b상에 0의 상전류(ib=0)가 공급된다.First, second, and third positions disposed between the first turn-on sections TP21 and TP22 of the upper switch SH2 and the lower switch SL2 of the second switch unit 112 during each switching period SP , during the sixth, seventh and eighth unit sections UP1 to UP3 (UP6 to UP8), a phase current of zero (ib=0) is supplied to phase b of the electric motor 200 .

각 스위칭주기(SP) 중 전동기(200)의 c상에 대응한 제 3 스위치부(도 2의 113)의 상단스위치(SH3)의 제 2 턴온구간(TP31'; UP6, UP7) 동안 전동기(200)의 c상에 양의 상전류(ic>0)가 공급된다. During the second turn-on period (TP31'; UP6, UP7) of the upper switch (SH3) of the third switch unit (113 in FIG. 2) corresponding to the c-phase of the electric motor 200 during each switching period (SP), the motor 200 ), a positive phase current (ic > 0) is supplied to phase c.

각 스위칭주기(SP) 중 제 3 스위치부(113)의 하단스위치(SL3)의 제 2 턴온구간(TP32'; UP1, UP2) 동안 전동기(200)의 c상에 음의 상전류(ic<0)가 공급된다. During the second turn-on period (TP32'; UP1, UP2) of the lower end switch SL3 of the third switch unit 113 during each switching period SP, a negative phase current (ic<0) in the c phase of the motor 200 is supplied

각 스위칭주기(SP) 중 제 3 스위치부(113)의 상단스위치(SH3)와 하단스위치(SL3)의 제 1 턴온구간들(TP31)(TP32) 사이에 배치되는 제 3, 제 4, 제 5, 제 8, 제 9 및 제 10 단위구간(UP3~UP5)(UP8~UP10) 동안 전동기(200)의 c상에 0의 상전류(ic=0)가 공급된다.Third, fourth, and fifth disposed between the first turn-on sections TP31 and TP32 of the upper switch SH3 and the lower switch SL3 of the third switch unit 113 during each switching period SP , during the eighth, ninth and tenth unit sections UP3 to UP5 (UP8 to UP10), a zero phase current (ic=0) is supplied to the c phase of the motor 200 .

각 스위칭주기(SP) 중 전동기(200)의 d상에 대응한 제 4 스위치부(도 2의 114)의 상단스위치(SH4)의 제 2 턴온구간(TP41'; UP8, UP9) 동안 전동기(200)의 d상에 양의 상전류(id>0)가 공급된다. During the second turn-on period (TP41'; UP8, UP9) of the upper switch (SH4) of the fourth switch unit (114 in FIG. 2) corresponding to the d phase of the electric motor 200 during each switching period (SP), the motor 200 ), a positive phase current (id>0) is supplied to phase d.

각 스위칭주기(SP) 중 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)의 제 2 턴온구간(TP42'; UP3, UP4) 동안 전동기(200)의 d상에 음의 상전류(id<0)가 공급된다. During the second turn-on period (TP42'; UP3, UP4) of the lower end switch SL4 of the fourth switch unit 114 during each switching period SP, a negative phase current (id<0) in the d phase of the motor 200 is supplied

각 스위칭주기(SP) 중 제 4 스위치부(114)의 상단스위치(SH4)과 하단스위치(SL4)의 제 1 턴온구간들(TP41)(TP42) 사이에 배치되는 제 5, 제 6, 제 7, 제 10, 제 1 및 제 2 단위구간(UP5~UP7)(UP10, UP1, UP2) 동안 전동기(200)의 d상에 0의 상전류(id=0)가 공급된다.5th, 6th, and 7th disposed between the first turn-on sections TP41 and TP42 of the upper switch SH4 and the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 during each switching period SP , a phase current of 0 (id=0) is supplied to phase d of the motor 200 during the tenth, first and second unit sections UP5 to UP7 (UP10, UP1, UP2).

각 스위칭주기(SP) 중 전동기(200)의 e상에 대응한 제 5 스위치부(도 2의 115)의 상단스위치(SH5)의 제 2 턴온구간(TP51'; UP10, UP1) 동안 전동기(200)의 e상에 양의 상전류(ie>0)가 공급된다. During the second turn-on period (TP51'; UP10, UP1) of the upper switch (SH5) of the fifth switch unit (115 in FIG. 2 ) corresponding to the e-phase of the electric motor 200 during each switching period (SP), the motor 200 ), a positive phase current (ie > 0) is supplied to phase e.

각 스위칭주기(SP) 중 제 5 스위치부(115)의 하단스위치(SL5)의 제 2 턴온구간(TP52'; UP5, UP6) 동안 전동기(200)의 e상에 음의 상전류(ie<0)가 공급된다. During the second turn-on period (TP52'; UP5, UP6) of the lower switch (SL5) of the fifth switch unit 115 during each switching period (SP), the negative phase current (ie < 0) in the e-phase of the motor 200 is supplied

각 스위칭주기(SP) 중 제 5 스위치부(115)의 상단스위치(SH5)와 하단스위치(SL5)의 제 1 턴온구간들(TP51)(TP52) 사이에 배치되는 제 7, 제 8, 제 9, 제 2, 제 3 및 제 4 단위구간(UP7~UP9)(UP2~UP4) 동안 전동기(200)의 e상에 0의 상전류(ie=0)가 공급된다.Seventh, eighth, ninth disposed between the first turn-on sections TP51 (TP52) of the upper switch SH5 and the lower switch SL5 of the fifth switch unit 115 during each switching period SP , a phase current of zero (ie = 0) is supplied to phase e of the electric motor 200 during the second, third and fourth unit sections UP7 to UP9 (UP2 to UP4).

이와 같이, 고장허용모드에 따르면, 5상 전동기(200)의 각 회전자위치는 각 단위구간 동안 한 개의 상에 공급되는 양의 상전류와 다른 한 개의 상에 공급되는 음의 상전류에 대응한다. 이를 위해, 각 단위구간(UP) 동안 각 회전자위치에 대응하는 한 개의 상단스위치(SH)와 한 개의 하단스위치(SL)가 턴온된다. As such, according to the fault tolerance mode, each rotor position of the five-phase motor 200 corresponds to a positive phase current supplied to one phase and a negative phase current supplied to the other phase during each unit period. To this end, during each unit section UP, one upper switch SH and one lower switch SL corresponding to each rotor position are turned on.

즉, 스위칭제어부(120)는 5상 전동기(200)의 회전자를 회전시키기 위해, 각 스위칭주기(SP) 동안 10개의 회전자위치를 교번 선택한다. 이때, 고장허용모드에 대응한 (n-3)상 통전방식에 따라, 각 단위구간 동안 선택된 회전자위치에 대응하는 한 개(=(n-3)/2)의 양의 상전류와 두 개(=(n-3)/2)의 음의 상전류를 공급하도록, 한 개의 스위치부의 상단스위치(SH)와 다른 한 개의 스위치부의 하단스위치(SL)가 턴온된다. That is, the switching control unit 120 alternately selects 10 rotor positions during each switching period SP in order to rotate the rotor of the five-phase motor 200 . At this time, according to the (n-3) phase energization method corresponding to the fault tolerance mode, one (=(n-3)/2) positive phase current and two ( =(n-3)/2), the upper switch SH of one switch part and the lower switch SL of the other switch part are turned on to supply a negative phase current.

더불어, 고장허용모드에 따른 제 2 턴온구간은 일반구동모드에 따른 제 1 턴온구간보다 짧으므로, 제 1 턴온구간과 제 2 턴온구간 간의 차이에 기초하여 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)의 대체허용구간이 도출될 수 있다.In addition, since the second turn-on section according to the fault tolerance mode is shorter than the first turn-on section according to the normal drive mode, each switch SH1, SH2, SH3, SH4, based on the difference between the first turn-on section and the second turn-on section SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) alternative allowable interval can be derived.

이에, 스위칭제어부(120)는 고장허용모드로 전환하는 단계(S50) 이전에, 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)에 의한 상전류의 대체허용구간을 도출한다. (S70)Accordingly, the switching control unit 120 replaces the phase current by each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) before the step (S50) of switching to the fault tolerance mode. Derive the allowable interval. (S70)

도 7은 도 2의 인버터에 있어서, 각 스위치에 의한 상전류의 대체허용구간에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing an example of an allowable replacement period of a phase current by each switch in the inverter of FIG. 2 .

도 7에 도시된 바와 같이, 고장허용모드에서 (n-3)상 통전방식에 따른 제 2 턴온구간 만이 각 회전자위치에 대응하지만, n상 전동기(200)는 일반구동모드에서와 같이 (n-1)상 통전방식으로도 구동될 수 있다. 이에 따라, 제 1 턴온구간에 포함되지만 제 2 턴온구간에 포함되지 않는 단위구간, 즉 제 1 턴온구간과 제 2 턴온구간 간의 차이는 (n-3)상 통전방식에서 각 회전자위치에 대응하지 않으므로 고장스위치에 의한 상전류를 대신 공급하는 대체허용구간으로 이용될 수 있다.As shown in Figure 7, in the fault tolerance mode, only the second turn-on section according to the (n-3) phase energization method corresponds to each rotor position, but the n-phase motor 200 is -1) It can also be driven by a phase energization method. Accordingly, the difference between the unit section included in the first turn-on section but not included in the second turn-on section, that is, the first turn-on section and the second turn-on section, does not correspond to each rotor position in the (n-3) phase energization method. Therefore, it can be used as an alternative allowable section to supply the phase current by the faulty switch instead.

여기서, (n-1)상 통전방식에 따른 제 1 턴온구간은 (n-3)상 통전방식에 따른 제 2 턴온구간과 제 2 턴온구간의 양단에 배치되는 두 개의 단위구간으로 이루어진다. 이에, 제 1 턴온구간과 제 2 턴온구간 간의 차이는 제 2 턴온구간의 양단에 배치된 두 개의 단위구간으로 도출될 수 있다. Here, the first turn-on section according to the (n-1)-phase energization method includes a second turn-on section according to the (n-3)-phase energization method and two unit sections disposed at both ends of the second turn-on section. Accordingly, the difference between the first turn-on period and the second turn-on period may be derived as two unit periods disposed at both ends of the second turn-on period.

즉, 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)의 대체허용구간(RP11, RP21, RP31, RP32, RP41, RP42, RP51, RP52; Replacement Period)은 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)의 제 2 턴온구간의 양단에 배치된 두 개의 단위구간으로 도출될 수 있다.That is, each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) is allowed replacement period (RP11, RP21, RP31, RP32, RP41, RP42, RP51, RP52; Replacement Period) may be derived as two unit sections disposed at both ends of the second turn-on section of each switch SH1 , SH2 , SH3 , SH4 , SH5 ( SL1 , SL2 , SL3 , SL4 , SL5 ).

일 예로, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 대체허용구간(RP11)은 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11'; UP2, UP3)의 양단에 배치되는 제 1 및 제 4 단위구간(UP1, UP2)으로 도출된다. 이에, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)는 제 1 단위구간(UP1) 또는 제 4 단위구간(UP2) 동안 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.For example, the allowable replacement section RP11 of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 is the second turn-on section TP11' of the upper switch SH1 of the first switch unit 111; UP2, UP3) The first and fourth unit sections UP1 and UP2 disposed at both ends of are derived. Accordingly, the upper switch SH1 of the first switch unit 111 may be selected as an alternative switch for supplying a positive phase current instead of the faulty switch during the first unit period UP1 or the fourth unit period UP2.

제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)의 대체허용구간(RP12)은 제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)의 제 2 턴온구간(TP12'; UP7, UP8)의 양단에 배치되는 제 6 및 제 9 단위구간(UP6, UP9)으로 도출된다. 이에, 제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)는 제 6 단위구간(UP6) 또는 제 9 단위구간(UP9) 동안 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The replacement allowable section RP12 of the lower end switch SL1 of the first switch unit 111 is at both ends of the second turn-on section TP12' of the lower end switch SL1 of the first switch unit 111; UP7, UP8. It is derived from the arranged sixth and ninth unit sections UP6 and UP9. Accordingly, the lower switch SL1 of the first switch unit 111 may be selected as an alternative switch for supplying a negative phase current instead of the faulty switch during the sixth unit period UP6 or the ninth unit period UP9.

제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)의 대체허용구간(RP21)은 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)의 제 2 턴온구간(TP21'; UP4, UP5)의 양단에 배치되는 제 3 및 제 6 단위구간(UP3, UP6)으로 도출된다. 이에, 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)는 제 3 및 제 6 단위구간(UP3, UP6) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The replacement allowable section RP21 of the upper switch SH2 of the second switch unit 112 is at both ends of the second turn-on section TP21' of the upper switch SH2 of the second switch unit 112; UP4, UP5. It is derived from the arranged third and sixth unit sections UP3 and UP6. Accordingly, the upper switch SH2 of the second switch unit 112 may be selected as an alternative switch for supplying a positive phase current instead of the faulty switch in at least one of the third and sixth unit sections UP3 and UP6.

그리고, 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)의 대체허용구간(RP22)은 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)의 제 2 턴온구간(TP22'; UP9, UP10)의 양단에 배치되는 제 8 및 제 1 단위구간(UP8, UP1)으로 도출된다. 이에, 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)는 제 8 및 제 1 단위구간(UP8, UP1) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.And, the allowable replacement section RP22 of the lower end switch SL2 of the second switch unit 112 is the second turn-on section TP22' of the lower end switch SL2 of the second switch unit 112; UP9, UP10. It is derived from the eighth and first unit sections UP8 and UP1 disposed at both ends. Accordingly, the lower switch SL2 of the second switch unit 112 may be selected as an alternative switch for supplying a negative phase current instead of the faulty switch in at least one of the eighth and first unit sections UP8 and UP1.

제 3 스위치부(113)의 상단스위치(SH3)의 대체허용구간(RP31)은 제 3 스위치부(113)의 상단스위치(SH3)의 제 2 턴온구간(TP31'; UP6, UP7)의 양단에 배치되는 제 5 및 제 8 단위구간(UP5, UP8)으로 도출된다. 이에, 제 3 스위치부(113)의 상단스위치(SH3)는 제 5 및 제 8 단위구간(UP5, UP8) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The replacement allowable section RP31 of the upper switch SH3 of the third switch unit 113 is at both ends of the second turn-on section TP31' of the upper switch SH3 of the third switch unit 113; UP6, UP7. It is derived from the arranged fifth and eighth unit sections UP5 and UP8. Accordingly, the upper switch SH3 of the third switch unit 113 may be selected as an alternative switch for supplying a positive phase current instead of the faulty switch in at least one of the fifth and eighth unit sections UP5 and UP8.

그리고, 제 3 스위치부(113)의 하단스위치(SL3)의 대체허용구간(RP32)은 제 3 스위치부(113)의 하단스위치(SL3)의 제 2 턴온구간(TP32'; UP1, UP2)의 양단에 배치되는 제 10 및 제 3 단위구간(UP10, UP3)으로 도출된다. 이에, 제 3 스위치부(113)의 하단스위치(SL3)는 제 10 및 제 3 단위구간(UP10, UP3) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.And, the replacement allowable section (RP32) of the lower end switch (SL3) of the third switch unit 113 is the second turn-on section (TP32'; UP1, UP2) of the lower end switch (SL3) of the third switch unit 113 It is derived from the tenth and third unit sections UP10 and UP3 disposed at both ends. Accordingly, the lower switch SL3 of the third switch unit 113 may be selected as an alternative switch for supplying a negative phase current instead of the faulty switch in at least one of the tenth and third unit sections UP10 and UP3.

제 4 스위치부(114)의 상단스위치(SH4)의 대체허용구간(RP41)은 제 4 스위치부(114)의 상단스위치(SH4)의 제 2 턴온구간(TP41'; UP8, UP9)의 양단에 배치되는 제 7 및 제 10 단위구간(UP7, UP10)으로 도출된다. 이에, 제 4 스위치부(114)의 상단스위치(SH4)는 제 7 및 제 10 단위구간(UP7, UP10) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The replacement allowable section RP41 of the upper switch SH4 of the fourth switch unit 114 is at both ends of the second turn-on section TP41' of the upper switch SH4 of the fourth switch unit 114; UP8, UP9. It is derived from the arranged seventh and tenth unit sections UP7 and UP10. Accordingly, the upper switch SH4 of the fourth switch unit 114 may be selected as an alternative switch for supplying a positive phase current instead of the faulty switch in at least one of the seventh and tenth unit sections UP7 and UP10.

그리고, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)의 대체허용구간(RP42)은 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)의 제 2 턴온구간(TP42'; UP3, UP4)의 양단에 배치되는 제 2 및 제 5 단위구간(UP2, UP5)으로 도출된다. 이에, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)는 제 2 및 제 5 단위구간(UP2, UP5) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.And, the replacement allowable section (RP42) of the lower switch (SL4) of the fourth switch unit 114 is the second turn-on section (TP42'; UP3, UP4) of the lower switch (SL4) of the fourth switch unit 114 It is derived from the second and fifth unit sections UP2 and UP5 disposed at both ends. Accordingly, the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 may be selected as an alternative switch for supplying a negative phase current instead of the faulty switch in at least one of the second and fifth unit sections UP2 and UP5.

제 5 스위치부(115)의 상단스위치(SH5)의 대체허용구간(RP51)은 제 5 스위치부(115)의 상단스위치(SH5)의 제 2 턴온구간(TP51'; UP10, UP1)의 양단에 배치되는 제 9 및 제 2 단위구간(UP9, UP2)으로 도출된다. 이에, 제 5 스위치부(115)의 상단스위치(SH5)는 제 9 및 제 2 단위구간(UP9, UP2) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The replacement allowable section RP51 of the upper switch SH5 of the fifth switch unit 115 is at both ends of the second turn-on section TP51' of the upper switch SH5 of the fifth switch unit 115; UP10, UP1. It is derived from the arranged ninth and second unit sections UP9 and UP2. Accordingly, the upper switch SH5 of the fifth switch unit 115 may be selected as a replacement switch for supplying a positive phase current instead of the faulty switch in at least one of the ninth and second unit sections UP9 and UP2.

그리고, 제 5 스위치부(115)의 하단스위치(SL5)의 대체허용구간(RP52)은 제 5 스위치부(115)의 하단스위치(SL5)의 제 2 턴온구간(TP42'; UP5, UP6)의 양단에 배치되는 제 4 및 제 7 단위구간(UP4, UP7)으로 도출된다. 이에, 제 5 스위치부(115)의 하단스위치(SL5)는 제 4 및 제 7 단위구간(UP4, UP7) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.And, the replacement allowable section (RP52) of the lower switch (SL5) of the fifth switch unit 115 is the second turn-on section (TP42'; UP5, UP6) of the lower switch (SL5) of the fifth switch unit 115 It is derived from fourth and seventh unit sections UP4 and UP7 disposed at both ends. Accordingly, the lower switch SL5 of the fifth switch unit 115 may be selected as an alternative switch for supplying a negative phase current instead of the faulty switch in at least one of the fourth and seventh unit sections UP4 and UP7.

이어서, 스위칭제어부(120)는 어느 하나의 상에 대응한 스위치들 중 적어도 하나의 고장스위치가 도출되면(S40), 인버터(110)에 포함된 스위치들(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)의 대체허용구간(RP11, RP21, RP31, RP32, RP41, RP42, RP51, RP52)에 기초하여, 각 고장스위치에 의한 상전류와 각 고장스위치의 제 2 턴온구간에 포함된 각 단위구간에 대응하는 어느 하나의 대체허용구간의 대체스위치를 선택한다. (S80)Then, the switching control unit 120 when at least one faulty switch is derived among the switches corresponding to any one phase (S40), the switches (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) included in the inverter 110 (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) Based on the allowable replacement section (RP11, RP21, RP31, RP32, RP41, RP42, RP51, RP52) of (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5), the phase current by each fault switch and the second turn-on of each fault switch Select an alternative switch of any one allowable replacement section corresponding to each unit section included in the section. (S80)

일 예로, a상에 양의 상전류(ia>0)를 공급하는 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)가 고장스위치로 검출된 경우에 대해 설명한다.As an example, a case in which the upper switch SH1 of the first switch unit 111 supplying a positive phase current (ia>0) to phase a is detected as a faulty switch will be described.

도 8은 도 2의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 9는 도 2의 인버터에 있어서 도 8의 제 2 단위구간에 대응한 등가회로의 일 예시를 나타낸 도면이다.8 is a view showing an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerance mode when the upper switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverter of FIG. 2 is faulty. And, FIG. 9 is a diagram showing an example of an equivalent circuit corresponding to the second unit section of FIG. 8 in the inverter of FIG. 2 .

도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)가 고장스위치로 검출된 경우, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)는 각 스위칭주기(SP) 동안 턴오프상태로 유지된다. As shown in FIG. 8 , when the upper switch SH1 of the first switch unit 111 is detected as a faulty switch, the upper switch SH1 of the first switch unit 111 operates during each switching period SP. remains turned off.

이에, 제 2 턴온구간(TP11')과 같이, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)가 회전자위치에 대응하더라도, a상에 대한 양의 상전류(ia>0)의 공급이 불가능하다. Accordingly, as in the second turn-on period TP11', even if the upper switch SH1 of the first switch unit 111 corresponds to the rotor position, it is impossible to supply the positive phase current (ia>0) to the a phase. Do.

이에 따라, 스위칭제어부(120)는 고장으로 검출된 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)가 회전자위치에 대응하는 경우, 즉 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11')에 포함된 각 단위구간(UP2, UP3)에 대응한 대체 스위치를 턴온시킨다.Accordingly, when the upper switch SH1 of the first switch unit 111 detected as a failure corresponds to the rotor position, the switching control unit 120 controls the upper end of the switch SH1 of the first switch unit 111. The replacement switch corresponding to each unit period UP2 and UP3 included in the second turn-on period TP11' is turned on.

여기서, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11') 중 제 2 단위구간(UP2)에 대응하는 대체 스위치는 제 2 단위구간(UP2)의 회전자위치에 대응하지 않으면서도 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)와 동일하게 양의 상전류를 공급하는 어느 하나의 대체허용구간(RP51)을 제공하는 제 5 스위치부(115)의 상단스위치(SH5)로 선택된다. Here, the replacement switch corresponding to the second unit section UP2 among the second turn-on sections TP11 ′ of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 is located at the rotor position of the second unit section UP2 . The upper switch SH5 of the fifth switch unit 115 that does not correspond to and provides any one replacement allowable section RP51 that supplies a positive phase current in the same way as the upper switch SH1 of the first switch unit 111 ) is selected.

그리고, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11') 중 제 3 단위구간(UP3)에 대응하는 대체 스위치는 제 3 단위구간(UP3)과 양의 상전류에 대응한 대체허용구간(RP21)을 제공하는 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)로 선택된다.And, the replacement switch corresponding to the third unit period UP3 among the second turn-on period TP11' of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 is in the positive phase current with the third unit period UP3. It is selected as the upper switch (SH2) of the second switch unit 112 that provides the corresponding replacement allowable section (RP21).

이로써, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 단위구간(UP2) 동안 양의 상전류는 a상이 아니라 e상에 공급된다. Accordingly, as shown in FIG. 9 , the positive phase current is supplied to the e phase instead of the a phase during the second unit period UP2 .

다른 일 예로, d상에 음의 상전류(id<0)를 공급하는 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)가 고장스위치로 검출된 경우에 대해 설명한다.As another example, a case in which the lower end switch SL4 of the fourth switch unit 114 that supplies a negative phase current (id<0) to the d phase is detected as a faulty switch will be described.

도 10은 도 2의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.10 is a view showing an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerance mode when the upper switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverter of FIG. 2 is faulty.

도 10에 도시된 바와 같이, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)가 고장스위치로 검출된 경우, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)는 각 스위칭주기(SP) 동안 턴오프상태로 유지된다. 그러므로, 제 3 및 제 4 단위구간(UP3, UP4)과 같이, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)가 회전자위치에 대응하더라도, d상에 대한 음의 상전류(id<0)의 공급이 불가능하다.As shown in FIG. 10 , when the lower end switch SL4 of the fourth switch unit 114 is detected as a faulty switch, the lower end switch SL4 of the fourth switch unit 114 operates during each switching period SP. remains turned off. Therefore, like the third and fourth unit sections UP3 and UP4, even if the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 corresponds to the rotor position, the negative phase current id < 0 for the d phase supply is not possible.

그 대신, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)의 제 2 턴온구간(TP42')에 포함된 각 단위구간(UP3, UP4) 동안, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)에 대응한 대체 스위치를 턴온시킨다.Instead, during each unit period UP3 and UP4 included in the second turn-on period TP42' of the lower end switch SL4 of the fourth switch unit 114, the lower end switch SL4 of the fourth switch unit 114 ) and turn on the corresponding replacement switch.

여기서, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)의 제 2 턴온구간(TP42') 중 제 3 단위구간(UP3)에 대응하는 대체 스위치는 제 3 단위구간(UP3)에서 회전자위치에 대응하지 않으면서도 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)와 동일하게 음의 상전류를 공급하는 어느 하나의 대체허용구간(RP32)을 제공하는 제 3 스위치부(113)의 하단스위치(SL3)로 선택된다. 이에 따라, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)에 대응한 제 2 턴온구간(TP42') 중 제 3 단위구간(UP3) 동안 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4) 대신 제 3 스위치부(113)의 하단스위치(SL3)가 턴온된다.Here, the replacement switch corresponding to the third unit section UP3 of the second turn-on section TP42' of the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 is located at the rotor position in the third unit section UP3. The lower end switch SL3 of the third switch unit 113 that does not correspond to and provides any one alternative allowable section RP32 for supplying a negative phase current in the same way as the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 . ) is selected. Accordingly, instead of the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 during the third unit period UP3 of the second turn-on period TP42 ′ corresponding to the lower end switch SL4 of the fourth switch unit 114 . The lower switch SL3 of the third switch unit 113 is turned on.

마찬가지로, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)의 제 2 턴온구간(TP42') 중 제 4 단위구간(UP4)에 대응하는 대체 스위치는 제 4 단위구간(UP4) 동안 음의 상전류를 공급하는 대체허용구간(RP52)을 제공하는 제 5 스위치부(115)의 하단스위치(SL5)로 선택된다. 이에 따라, 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)에 대응한 제 2 턴온구간(TP42') 중 제 4 단위구간(UP4) 동안 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4) 대신 제 5 스위치부(115)의 하단스위치(SL5)가 턴온된다.Similarly, the replacement switch corresponding to the fourth unit period UP4 in the second turn-on period TP42' of the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 generates a negative phase current during the fourth unit period UP4. It is selected as the lower switch SL5 of the fifth switch unit 115 that provides the replacement allowable section RP52 to be supplied. Accordingly, instead of the lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 during the fourth unit period UP4 of the second turn-on period TP42 ′ corresponding to the lower end switch SL4 of the fourth switch unit 114 . The lower switch SL5 of the fifth switch unit 115 is turned on.

이상과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고장허용모드에서 턴오프상태로 유지되는 고장스위치 대신, 고장스위치를 대신하도록 선택된 대체스위치를 턴온시킨다. 이로써, 고장스위치에 관계없이 전동기 구동이 유지될 수 있다. 그러므로, 전동기 구동의 신뢰도가 향상될 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, instead of the faulty switch maintained in the turn-off state in the fault tolerant mode, the replacement switch selected to replace the faulty switch is turned on. Accordingly, the motor driving can be maintained regardless of the faulty switch. Therefore, the reliability of driving the electric motor can be improved.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 어느 하나의 상에 대응한 스위치부의 상단스위치 및 하단스위치가 모두 고장으로 검출되는 경우에도 고장허용모드를 제공할 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a failure tolerance mode even when both the upper and lower switches of the switch unit corresponding to any one phase are detected as failures.

일 예로, b상에 대응한 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2) 및 하단스위치(SL2)가 고장으로 검출되는 경우에 대해 설명한다.As an example, a case in which the upper switch SH2 and the lower switch SL2 of the second switch unit 112 corresponding to the phase b are detected as malfunctions will be described.

도 11은 도 2의 인버터 중 b상에 대응하는 제 2 스위치부의 상단스위치와 하단스위치가 모두 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.11 is a view showing an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerance mode when both the upper and lower switches of the second switch unit corresponding to the b phase of the inverter of FIG. 2 are faulty.

도 11에 도시된 바와 같이, 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2) 및 하단스위치(SL2)가 고장스위치로 검출된 경우, 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2) 및 하단스위치(SL2)는 모두 각 스위칭주기(SP) 동안 턴오프상태로 유지된다. 11, when the upper switch (SH2) and the lower switch (SL2) of the second switch unit 112 are detected as faulty switches, the upper switch (SH2) and the lower end of the second switch unit 112 All switches SL2 are maintained in a turned-off state during each switching period SP.

그리고, 고장스위치인 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)가 회전자위치에 대응하는 제 4 및 제 5 단위구간(UP4, UP5) 동안 제 4 및 제 5 단위구간(UP4) 각각과 양의 상전류에 대응한 대체허용구간(RP11, RP31)을 제공하는 대체스위치가 턴온된다.And, the upper switch (SH2) of the second switch unit 112, which is a faulty switch, is connected to each of the fourth and fifth unit sections (UP4) during the fourth and fifth unit sections (UP4, UP5) corresponding to the rotor position. The replacement switch providing the replacement allowable section (RP11, RP31) corresponding to the positive phase current is turned on.

여기서, 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)에 의한 양의 상전류 및 제 4 단위구간(UP4)에 대응하는 대체 스위치는 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)로 선택되고, 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)에 의한 양의 상전류 및 제 5 단위구간(UP5)에 대응하는 대체 스위치는 제 3 스위치부(113)의 상단스위치(SH3)로 선택된다.Here, the replacement switch corresponding to the positive phase current and the fourth unit section UP4 by the upper switch SH2 of the second switch unit 112 is selected as the upper switch SH1 of the first switch unit 111 and , an alternative switch corresponding to the positive phase current by the upper switch SH2 of the second switch unit 112 and the fifth unit section UP5 is selected as the upper switch SH3 of the third switch unit 113 .

또한, 고장스위치인 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)가 회전자위치에 대응하는 제 9 및 제 10 단위구간(UP9, UP10) 동안 제 9 및 제 10 단위구간(UP9, UP10) 각각과 음의 상전류에 대응한 대체허용구간(RP12, RP32)을 제공하는 대체스위치가 턴온된다.In addition, during the ninth and tenth unit sections UP9 and UP10 corresponding to the rotor position, the lower switch SL2 of the second switch unit 112, which is a faulty switch, the ninth and tenth unit sections UP9 and UP10. Alternative switches providing alternate allowable sections (RP12, RP32) corresponding to each and negative phase current are turned on.

여기서, 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)에 의한 음의 상전류 및 제 9 단위구간(UP9)에 대응하는 대체 스위치는 제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)로 선택되고, 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)에 의한 음의 상전류 및 제 10 단위구간(UP10)에 대응하는 대체 스위치는 제 3 스위치부(113)의 하단스위치(SL3)로 선택된다.Here, an alternative switch corresponding to the negative phase current by the lower end switch SL2 of the second switch unit 112 and the ninth unit section UP9 is selected as the lower end switch SL1 of the first switch unit 111 and , an alternative switch corresponding to the negative phase current by the lower end switch SL2 of the second switch unit 112 and the tenth unit section UP10 is selected as the lower end switch SL3 of the third switch unit 113 .

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 어느 하나의 상에 대응한 스위치부에 포함된 상단스위치 및 하단스위치가 모두 고장이더라도, 고장허용모드를 제공할 수 있다. 그러므로, 전동기 구동의 신뢰도가 더욱 향상될 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, even if both the upper switch and the lower switch included in the switch unit corresponding to any one phase fail, the failure tolerance mode can be provided. Therefore, the reliability of driving the electric motor can be further improved.

또한, 별도로 도시하고 있지 않으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어방법은 어느 하나의 상에 대응한 스위치부에 포함된 상단스위치 및 하단스위치가 동시에 고장으로 검출되지 않는 경우를 대비하여, 고장허용모드에 따라 인버터를 구동하는 단계 이후에, 각 스위치의 고장여부를 검출하는 단계 및 고장스위치와 동일한 상에 대응하는 스위치가 고장으로 더 검출되는 경우, 고장으로 검출된 스위치부에 대한 고장허용모드에 따라 인버터를 구동하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown separately, in the inverter control method according to an embodiment of the present invention, in case the upper switch and the lower switch included in the switch unit corresponding to any one phase are not detected as failures at the same time, the failure After the step of driving the inverter according to the permissible mode, the step of detecting whether each switch is faulty, and when a switch corresponding to the same phase as the faulty switch is further detected as a fault, the fault tolerant mode for the switch unit detected as a fault It may further include the step of driving the inverter according to the.

이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 구동장치는 5상 전동기를 구동하는 것을 예시로 제시한다. 그러나, 본 발명의 일 실시예는 5상 전동기에만 한정되지 않으며, 7상 전동기에도 적용될 수 있다.The motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention described above is presented as an example of driving a five-phase motor. However, an embodiment of the present invention is not limited to a 5-phase motor, and may be applied to a 7-phase motor.

도 12는 도 1의 인버터 및 다상 전동기의 등가회로에 대한 다른 일 예시를 나타낸 도면이다.12 is a view showing another example of an equivalent circuit of the inverter and the polyphase motor of FIG. 1 .

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전동기 구동장치의 인버터(110') 및 다상 전동기(200')는 7상(a, b, c, d, e, f, g)인 점을 제외하면, 도 2에 도시된 일 실시예와 동일하므로 이하에서 중복 설명을 생략한다. 12, the inverter 110' and the polyphase motor 200' of the motor driving device according to another embodiment of the present invention have 7-phase (a, b, c, d, e, f, g) ), since it is the same as the embodiment shown in FIG. 2 , a redundant description will be omitted below.

인버터(110')는 7상 전동기(200')의 서로 다른 상에 대응하는 일곱 개의 스위치부(111, 112, 113, 114, 115, 116, 117)를 포함한다. 각 스위치부는 상단스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7)와 하단스위치(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6, SL7)를 포함한다.The inverter 110 ′ includes seven switch units 111 , 112 , 113 , 114 , 115 , 116 , and 117 corresponding to different phases of the seven-phase motor 200 ′. Each switch unit includes upper switches (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7) and lower switches (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6, SL7).

전동기(200)의 구동이 개시되면 (S10), 스위칭제어부(120)는 일반구동모드에 따라 인버터(110')를 구동한다. (S20) 이때, 스위칭제어부(120)는 일반구동모드에 따라 (n-1)상 통전방식으로 인버터(110')를 구동한다. When the driving of the motor 200 is started (S10), the switching control unit 120 drives the inverter 110' according to the normal driving mode. (S20) At this time, the switching control unit 120 drives the inverter 110' in the (n-1)-phase energization method according to the normal driving mode.

도 13a 및 도 13b는 도 12의 인버터를 일반구동모드에 따라 구동하는 경우, 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.13A and 13B are diagrams illustrating an example of phase current and counter electromotive force of each phase when the inverter of FIG. 12 is driven in a normal driving mode.

도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 다상 전동기(200')가 7상인 경우(n=7), 각 스위칭주기(SP)는 14(=2n)개의 단위구간(UP1, UP2, UP3, UP4, UP5, UP6, UP7, UP8, UP9, UP10, UP11, UP12, UP13, UP14)으로 이루어진다.13A and 13B, when the polyphase motor 200' has 7 phases (n=7), each switching period SP has 14 (=2n) unit sections UP1, UP2, UP3, UP4. , UP5, UP6, UP7, UP8, UP9, UP10, UP11, UP12, UP13, UP14).

일반구동모드에 따른 (n-1)상 통전방식에서, 7상 전동기(200)의 각 회전자위치는 각 단위구간 동안 세 개의 상에 공급되는 양의 상전류와 다른 세 개의 상에 공급되는 음의 상전류에 대응한다. 이를 위해, 각 단위구간(UP) 동안 각 회전자위치에 대응하는 세 개의 스위치부의 상단스위치(SH)와 다른 세 개의 스위치부의 하단스위치(SL)가 턴온된다.In the (n-1)-phase energization method according to the general driving mode, the position of each rotor of the 7-phase motor 200 is the positive phase current supplied to three phases during each unit section and the negative phase current supplied to the other three phases during each unit section. Corresponds to the phase current. To this end, during each unit period UP, the upper switch SH of the three switch units corresponding to each rotor position and the lower switch SL of the other three switch units are turned on.

이에, 일반구동모드의 스위칭제어부(120)에 의해 인버터(110')의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6, SL7)에 대응한 제 1 턴온구간(TP11, TP12, TP21, TP22, TP31, TP32, TP41, TP42, TP51, TP52, TP61, TP62, TP71, TP72)은 연속하는 6(=n-1)개의 단위구간으로 이루어진다.Accordingly, each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6, SL7) of the inverter 110' by the switching control unit 120 in the normal driving mode ) corresponding to the first turn-on period (TP11, TP12, TP21, TP22, TP31, TP32, TP41, TP42, TP51, TP52, TP61, TP62, TP71, TP72) has 6 (=n-1) consecutive unit sections is made of

이어서, 고장검출부(130)가 어느 하나의 상에 대응한 적어도 하나의 스위치를 고장스위치로 검출하는 경우(S40), 스위칭제어부(120)는 검출된 적어도 하나의 고장스위치에 턴오프신호를 공급한다. 그리고, 스위칭제어부(120)는 고장허용모드로 전환한다. (S50)Subsequently, when the failure detection unit 130 detects at least one switch corresponding to any one phase as a failure switch (S40), the switching control unit 120 supplies a turn-off signal to the detected at least one failure switch. . Then, the switching control unit 120 switches to the fault tolerance mode. (S50)

이때, 스위칭제어부(120)는 고장구동모드에 따라 (n-3)상 통전방식으로 인버터(110')를 구동한다.At this time, the switching control unit 120 drives the inverter 110' in the (n-3)-phase energization method according to the failure driving mode.

도 14a 및 도 14b는 도 12의 인버터의 각 스위치를 일반구동모드에 따른 제 1 턴온구간보다 작은 제 2 턴온구간 동안 턴온시키는 경우, 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.14A and 14B are diagrams illustrating an example of the phase current and counter electromotive force of each phase when each switch of the inverter of FIG. 12 is turned on during a second turn-on period smaller than the first turn-on period according to the normal driving mode.

도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 고장허용모드에 따른 (n-3)상 통전방식에서, 7상 전동기(200)의 각 회전자위치는 각 단위구간 동안 두 개의 상에 공급되는 양의 상전류와 다른 두 개의 상에 공급되는 음의 상전류에 대응한다. 이를 위해, 각 단위구간(UP) 동안 각 회전자위치에 대응하는 두 개의 스위치부의 상단스위치(SH)와 다른 두 개의 스위치부의 하단스위치(SL)가 턴온된다.14A and 14B, in the (n-3)-phase energization method according to the fault tolerance mode, each rotor position of the 7-phase motor 200 is the amount of the amount supplied to the two phases during each unit section. It corresponds to the negative phase current supplied to the two phases different from the phase current. To this end, during each unit period UP, the upper switch SH of the two switch units corresponding to each rotor position and the lower switch SL of the other two switch units are turned on.

이에, 고장허용모드에 따른 (n-3)상 통전방식에서, 인버터(110')의 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6, SL7)에 대응한 제 2 턴온구간(TP11', TP12', TP21', TP22', TP31', TP32', TP41', TP42', TP51', TP52', TP61', TP62', TP71', TP72')은 연속하는 4(=n-3)개의 단위구간으로 이루어진다.Accordingly, in the (n-3) phase energization method according to the fault tolerance mode, each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the inverter 110' , SL6, SL7) corresponding to the second turn-on section (TP11', TP12', TP21', TP22', TP31', TP32', TP41', TP42', TP51', TP52', TP61', TP62', TP71 ', TP72') consists of 4 (=n-3) consecutive unit sections.

이와 같이, 고장허용모드에 따른 (n-3)상 통전방식에 의한 제 2 턴온구간은 일반구동모드에 따른 (n-1)상 통전방식에 의한 제 1 턴온구간보다 짧으므로, 제 1 턴온구간과 제 2 턴온구간 간의 차이에 기초하여 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SH6, SH7)에 의한 상전류의 대체허용구간이 도출될 수 있다. (S70)As such, since the second turn-on section by the (n-3)-phase energization method according to the fault tolerance mode is shorter than the first turn-on section by the (n-1)-phase energization method according to the general drive mode, the first turn-on section On the basis of the difference between the second turn-on period and each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SH6, SH7), the replacement allowable period of the phase current is can be derived. (S70)

도 15a 및 도 15b는 도 12의 인버터에 있어서, 각 스위치에 의한 상전류의 대체허용구간에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.15A and 15B are diagrams illustrating an example of an allowable replacement section of a phase current by each switch in the inverter of FIG. 12 .

도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 제 1 턴온구간에 포함되지만 제 2 턴온구간에 포함되지 않는 단위구간, 즉 제 1 턴온구간과 제 2 턴온구간 간의 차이는 (n-3)상 통전방식에서 각 회전자위치에 대응하지 않으므로 고장스위치에 의한 상전류를 대신 공급하는 대체허용구간으로 이용될 수 있다.15A and 15B, the difference between the unit section included in the first turn-on section but not included in the second turn-on section, that is, the first turn-on section and the second turn-on section, is the (n-3) phase energization method Since it does not correspond to each rotor position in , it can be used as an alternative allowable section to supply the phase current by the faulty switch instead.

즉, 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SH6, SH7)의 대체허용구간(RP11, RP21, RP31, RP32, RP41, RP42, RP51, RP52, RP61, RP62, RP71, RP72)은 각 스위치(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)의 제 2 턴온구간(TP11', TP12', TP21', TP22', TP31', TP32', TP41', TP42', TP51', TP52', TP61', TP62', TP71', TP72')의 양단에 배치된 두 개의 단위구간으로 도출될 수 있다.That is, each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SH6, SH7) of the allowable replacement section (RP11, RP21, RP31, RP32, RP41, RP42) , RP51, RP52, RP61, RP62, RP71, RP72) each switch (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5) of the second turn-on period (TP11', TP12', TP21', TP22', TP31', TP32', TP41', TP42', TP51', TP52', TP61', TP62', TP71', TP72')) .

일 예로, a상의 상전류(ia)에 대응한 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 대체허용구간(RP11)은 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11'; UP2, UP3, UP4, UP5)의 양단에 배치된 제 1 및 제 6 단위구간(UP1, UP6)으로 도출된다. 이에, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)는 제 1 및 제 6 단위구간(UP1, UP6) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.As an example, the allowable replacement section RP11 of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 corresponding to the phase current ia of the a phase is the second turn-on of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 . It is derived from the first and sixth unit sections UP1 and UP6 disposed at both ends of the section TP11'; UP2, UP3, UP4, and UP5. Accordingly, the upper switch SH1 of the first switch unit 111 may be selected as an alternative switch for supplying a positive phase current instead of the faulty switch in at least one of the first and sixth unit sections UP1 and UP6.

제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)의 대체허용구간(RP12)은 제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)의 제 2 턴온구간(TP12'; UP9, UP10, UP11, UP12)의 양단에 배치된 제 8 및 제 13 단위구간(UP8, UP13)으로 도출된다. 이에, 제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)는 제 8 단위구간(UP8) 또는 제 13 단위구간(UP13) 동안 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The replacement allowable section RP12 of the lower end switch SL1 of the first switch unit 111 is the second turn-on section TP12' of the lower end switch SL1 of the first switch unit 111; UP9, UP10, UP11, UP12 ) is derived from the eighth and thirteenth unit sections UP8 and UP13 disposed at both ends of the . Accordingly, the lower switch SL1 of the first switch unit 111 may be selected as an alternative switch for supplying a negative phase current instead of the faulty switch during the eighth unit period UP8 or the thirteenth unit period UP13.

b상의 상전류(ib)에 대응한 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)의 대체허용구간(RP21)은 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)의 제 2 턴온구간(TP21'; UP4, UP5, UP6, UP7)의 양단에 배치되는 제 3 및 제 8 단위구간(UP3, UP8)으로 도출된다. 이에, 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)는 제 3 및 제 8 단위구간(UP3, UP8) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The allowable replacement section RP21 of the upper switch SH2 of the second switch unit 112 corresponding to the phase current ib of the b phase is the second turn-on section TP21 of the upper switch SH2 of the second switch unit 112. '; UP4, UP5, UP6, and UP7 are derived from the third and eighth unit sections UP3 and UP8 disposed at both ends. Accordingly, the upper switch SH2 of the second switch unit 112 may be selected as an alternative switch for supplying a positive phase current instead of the faulty switch in at least one of the third and eighth unit sections UP3 and UP8.

제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)의 대체허용구간(RP22)은 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)의 제 2 턴온구간(TP22'; UP11, UP12, UP13, UP14)의 양단에 배치되는 제 10 및 제 1 단위구간(UP10, UP1)으로 도출된다. 이에, 제 2 스위치부(112)의 하단스위치(SL2)는 제 10 및 제 1 단위구간(UP10, UP1) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The replacement allowable section RP22 of the lower switch SL2 of the second switch unit 112 is the second turn-on section TP22' of the lower switch SL2 of the second switch unit 112; UP11, UP12, UP13, UP14. ) is derived as the tenth and first unit sections UP10 and UP1 disposed at both ends of the . Accordingly, the lower switch SL2 of the second switch unit 112 may be selected as an alternative switch for supplying a negative phase current instead of the faulty switch in at least one of the tenth and first unit sections UP10 and UP1.

마찬가지로, c상에 공급되는 양의 상전류(ic>0)에 대응한 제 3 스위치부(113)의 상단스위치(SH3)는 제 5 및 제 10 단위구간(UP5, UP10) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.Similarly, the upper switch SH3 of the third switch unit 113 corresponding to the positive phase current (ic>0) supplied to phase c is a faulty switch in at least one of the fifth and tenth unit sections UP5 and UP10. Instead, it can be chosen as an alternative switch that supplies a positive phase current.

c상에 공급되는 음의 상전류(ic<0)에 대응한 제 3 스위치부(113)의 하단스위치(SL3)는 제 12 및 제 3 단위구간(UP12, UP3) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The lower switch SL3 of the third switch unit 113 corresponding to the negative phase current (ic<0) supplied to phase c is negative instead of the faulty switch in at least one of the twelfth and third unit sections UP12 and UP3. It can be selected as an alternative switch supplying the phase current of

d상에 공급되는 양의 상전류(id>0)에 대응한 제 4 스위치부(114)의 상단스위치(SH4)는 제 7 및 제 12 단위구간(UP7, UP12) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The upper switch SH4 of the fourth switch unit 114 corresponding to the positive phase current (id>0) supplied to phase d is positive instead of the faulty switch in at least one of the seventh and twelfth unit sections UP7 and UP12. It can be selected as an alternative switch supplying the phase current of

d상에 공급되는 음의 상전류(id<0)에 대응한 제 4 스위치부(114)의 하단스위치(SL4)는 제 14 및 제 5 단위구간(UP14, UP5) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The lower switch SL4 of the fourth switch unit 114 corresponding to the negative phase current (id<0) supplied to phase d is negative instead of the faulty switch in at least one of the 14th and 5th unit sections UP14 and UP5. It can be selected as an alternative switch supplying the phase current of

e상에 공급되는 양의 상전류(ie>0)에 대응한 제 5 스위치부(115)의 상단스위치(SH5)는 제 9 및 제 14 단위구간(UP9, UP14) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The upper switch SH5 of the fifth switch unit 115 corresponding to the positive phase current (ie>0) supplied to phase e is positive instead of the faulty switch in at least one of the ninth and fourteenth unit sections UP9 and UP14. It can be selected as an alternative switch supplying the phase current of

e상에 공급되는 음의 상전류(ie<0)에 대응한 제 5 스위치부(115)의 하단스위치(SL5)는 제 2 및 제 7 단위구간(UP2, UP7) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The lower switch SL5 of the fifth switch unit 115 corresponding to the negative phase current (ie<0) supplied to phase e is negative instead of the faulty switch in at least one of the second and seventh unit sections UP2 and UP7. It can be selected as an alternative switch supplying the phase current of

f상에 공급되는 양의 상전류(if>0)에 대응한 제 6 스위치부(116)의 상단스위치(SH6)는 제 11 및 제 2 단위구간(UP11, UP2) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The upper switch SH6 of the sixth switch unit 116 corresponding to the positive phase current (if>0) supplied to phase f is positive instead of the faulty switch in at least one of the eleventh and second unit sections UP11 and UP2. It can be selected as an alternative switch supplying the phase current of

f상에 공급되는 음의 상전류(if<0)에 대응한 제 6 스위치부(116)의 하단스위치(SL6)는 제 4 및 제 9 단위구간(UP4, UP9) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The lower switch SL6 of the sixth switch unit 116 corresponding to the negative phase current (if<0) supplied to phase f is negative instead of the faulty switch in at least one of the fourth and ninth unit sections UP4 and UP9. It can be selected as an alternative switch supplying the phase current of

g상에 공급되는 양의 상전류(ig>0)에 대응한 제 7 스위치부(117)의 상단스위치(SH6)는 제 13 및 제 4 단위구간(UP13, UP4) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 양의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The upper switch SH6 of the seventh switch unit 117 corresponding to the positive phase current (ig>0) supplied to phase g is positive instead of the faulty switch in at least one of the thirteenth and fourth unit sections UP13 and UP4. It can be selected as an alternative switch supplying the phase current of

g상에 공급되는 음의 상전류(ig<0)에 대응한 제 7 스위치부(117)의 하단스위치(SL7)는 제 6 및 제 11 단위구간(UP6, UP11) 중 적어도 하나에서 고장스위치 대신 음의 상전류를 공급하는 대체 스위치로 선택될 수 있다.The lower switch SL7 of the seventh switch unit 117 corresponding to the negative phase current (ig<0) supplied to phase g is negative instead of the fault switch in at least one of the sixth and eleventh unit sections UP6 and UP11. It can be selected as an alternative switch supplying the phase current of

이어서, 스위칭제어부(120)는 어느 하나의 상에 대응한 스위치들 중 적어도 하나의 고장스위치가 도출되면(S40), 인버터(110)에 포함된 스위치들(SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, SH7)(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6, SL7)의 대체허용구간(RP11, RP21, RP31, RP32, RP41, RP42, RP51, RP52, RP61, RP62, RP71, RP72)에 기초하여, 각 고장스위치에 의한 상전류와 각 고장스위치의 제 2 턴온구간에 포함된 각 단위구간에 대응하는 어느 하나의 대체허용구간의 대체스위치를 선택한다. (S80)Then, the switching control unit 120 when at least one faulty switch is derived among the switches corresponding to any one phase (S40), the switches (SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, Based on the allowable replacement section (RP11, RP21, RP31, RP32, RP41, RP42, RP51, RP52, RP61, RP62, RP71, RP72) of SH6, SH7) (SL1, SL2, SL3, SL4, SL5, SL6, SL7) Thus, a replacement switch of any one replacement allowable section corresponding to the phase current by each faulty switch and each unit section included in the second turn-on section of each faulty switch is selected. (S80)

일 예로, a상에 양의 상전류(ia>0)를 공급하는 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)가 고장스위치로 검출된 경우에 대해 설명한다.As an example, a case in which the upper switch SH1 of the first switch unit 111 supplying a positive phase current (ia>0) to phase a is detected as a faulty switch will be described.

도 16은 도 12의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 도 13의 제 2 단위구간에 대응한 인버터의 등가회로의 일 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit of an inverter corresponding to the second unit section of FIG. 13 when the upper switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverters of FIG. 12 is faulty.

도 16에 도시된 바와 같이, 일반구동모드에 따르면, 제 2 단위구간(UP2)의 회전자위치는 a상, f상 및 g상에 공급되는 세 개의 양의 상전류와, b상, c상 및 d상에 공급되는 세 개의 음의 상전류에 대응한다. As shown in FIG. 16 , according to the general driving mode, the rotor position of the second unit section UP2 includes three positive phase currents supplied to a phase, f phase and g phase, b phase, c phase and It corresponds to the three negative phase currents supplied to phase d.

그런데, a상에 공급되는 양의 상전류(ia>0)에 대응하는 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)가 고장스위치로 검출된 경우, a상에 대한 양의 상전류의 공급이 중단된다. 이때, 양의 상전류에 대응하는 권선은 고장인 a상을 제외한 f상 및 g상의 두 개뿐인 반면, 음의 상전류에 대응하는 권선은 세 개의 상(b, c, d)이다. 이에 따라, 상 간 불평형이 야기되고, 그로 인해 전류 및 토크맥동이 발생되며, 전류 및 토크맥동이 심화되면 스위치의 추가 소손이 발생될 수 있다.However, when the upper switch SH1 of the first switch unit 111 corresponding to the positive phase current (ia>0) supplied to the phase a is detected as a faulty switch, the supply of the positive phase current to the phase a is stopped. do. At this time, the windings corresponding to the positive phase current have only two f-phase and g-phase excluding the a-phase which is faulty, whereas the windings corresponding to the negative phase current have three phases (b, c, d). Accordingly, an imbalance between phases is caused, thereby generating current and torque pulsation, and when the current and torque pulsation deepens, additional burnout of the switch may occur.

도 17a 및 도 17b는 도 12의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치가 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 18은 도 16의 제 2 단위구간에 대응한 인버터의 등가회로의 일 예시를 나타낸 도면이다.17A and 17B are diagrams illustrating an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerance mode when the upper switch of the first switch unit corresponding to the phase a of the inverter of FIG. 12 is faulty. 18 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit of an inverter corresponding to the second unit section of FIG. 16 .

도 17a에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)가 고장스위치로 검출된 경우, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)는 각 스위칭주기(SP) 동안 턴오프상태로 유지되므로, a상에 양의 상전류(ia>0)가 공급되지 않는다.As shown in FIG. 17A , when the upper switch SH1 of the first switch unit 111 is detected as a faulty switch, the upper switch SH1 of the first switch unit 111 operates during each switching period SP. Since it remains turned off, a positive phase current (ia>0) is not supplied to phase a.

이에 따라, 스위칭제어부(120)는 고장으로 검출되고 턴오프상태인 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)가 회전자위치에 대응하는 경우, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11')에 포함된 각 단위구간(UP2~UP5)에 대응한 대체스위치가 턴온된다.Accordingly, when the switching control unit 120 is detected as a failure and the upper switch SH1 of the first switch unit 111 in the turned-off state corresponds to the rotor position, the upper switch (SH1) of the first switch unit 111 ( The replacement switch corresponding to each unit period UP2 to UP5 included in the second turn-on period TP11' of SH1) is turned on.

도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11') 중 제 2 단위구간(UP2)에 대응한 대체스위치는 제 2 단위구간(UP2)의 회전자위치에 대응하지 않으면서도 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)와 같이 양의 상전류를 공급하는 어느 하나의 대체허용구간(RP61)을 제공하는 제 6 스위치부(116)의 상단스위치(SH6)로 선택된다.17A and 17B , the replacement switch corresponding to the second unit section UP2 among the second turn-on sections TP11 ′ of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 is a second unit A sixth switch unit that does not correspond to the rotor position of the section UP2 and provides any one alternative allowable section RP61 that supplies a positive phase current like the upper switch SH1 of the first switch unit 111 (116) is selected by the upper switch (SH6).

이에, 도 18에 도시된 바와 같이, 제 2 단위구간(UP2)과 양의 상전류에 대응한 대체허용구간(RP61)의 대체스위치인 제 6 스위치부(116)의 상단스위치(SH6)가 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1) 대신 턴온된다. 이로써, 제 2 단위구간(UP2)에 대응한 두 개의 양의 상전류는 f상과 g상에 공급된다.Accordingly, as shown in FIG. 18 , the upper switch SH6 of the second unit section UP2 and the sixth switch unit 116 that is the replacement switch of the replacement allowable section RP61 corresponding to the positive phase current is the first It is turned on instead of the upper switch SH1 of the switch unit 111 . Accordingly, the two positive phase currents corresponding to the second unit period UP2 are supplied to the f-phase and the g-phase.

그리고, 도 17a 및 도 17b의 도시와 같이, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11') 중 제 3 단위구간(UP3)에 대응한 대체스위치는 제 3 단위구간(UP3)과 양의 상전류에 대응한 어느 하나의 대체허용구간(RP21)을 제공하는 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2)로 선택된다.And, as shown in FIGS. 17A and 17B , the replacement switch corresponding to the third unit section UP3 among the second turn-on sections TP11 ′ of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 is the third It is selected as the upper switch SH2 of the second switch unit 112 that provides any one replacement allowable period RP21 corresponding to the unit period UP3 and the positive phase current.

제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11') 중 제 4 단위구간(UP4)에 대응한 대체스위치는 제 4 단위구간(UP4)과 양의 상전류에 대응한 어느 하나의 대체허용구간(RP71)을 제공하는 제 7 스위치부(117)의 상단스위치(SH7)로 선택된다.The replacement switch corresponding to the fourth unit section UP4 of the second turn-on section TP11 ′ of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 corresponds to the fourth unit section UP4 and the positive phase current. It is selected as the upper switch (SH7) of the seventh switch unit 117 providing any one of the allowable replacement section (RP71).

제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11') 중 제 5 단위구간(UP5)에 대응한 대체스위치는 제 5 단위구간(UP5)과 양의 상전류에 대응한 어느 하나의 대체허용구간(RP31)을 제공하는 제 3 스위치부(113)의 상단스위치(SH3)로 선택된다.The replacement switch corresponding to the fifth unit period UP5 among the second turn-on period TP11' of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 corresponds to the fifth unit period UP5 and the positive phase current. It is selected as the upper switch (SH3) of the third switch unit 113 that provides any one replacement allowable section (RP31).

이와 같이, 고장허용모드에서 턴오프상태로 유지되는 고장스위치 대신, 고장스위치를 대신하도록 선택된 대체스위치를 턴온시킴으로써, 고장스위치에 관계없이 전동기 구동이 유지될 수 있다. 그러므로, 전동기 구동의 신뢰도가 향상될 수 있다.In this way, instead of the faulty switch maintained in the turn-off state in the fault tolerant mode, by turning on the replacement switch selected to replace the faulty switch, the motor driving can be maintained regardless of the faulty switch. Therefore, the reliability of driving the electric motor can be improved.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 어느 하나의 상에 대응한 스위치부의 상단스위치 및 하단스위치가 모두 고장으로 검출되는 경우에도 고장허용모드를 제공할 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, it is possible to provide a fault tolerance mode even when both the upper and lower switches of the switch unit corresponding to any one phase are detected as failures.

일 예로, a상에 대응한 제 2 스위치부(112)의 상단스위치(SH2) 및 하단스위치(SL2)가 고장으로 검출되는 경우에 대해 설명한다.As an example, a case in which the upper switch SH2 and the lower switch SL2 of the second switch unit 112 corresponding to the phase a are detected as malfunctions will be described.

도 19a 및 도 19b는 도 12의 인버터 중 a상에 대응하는 제 1 스위치부의 상단스위치와 하단스위치가 모두 고장인 경우, 고장허용모드에 따른 각 상의 상전류 및 역기전력에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.19A and 19B are diagrams illustrating an example of the phase current and counter electromotive force of each phase according to the fault tolerant mode when both the upper and lower switches of the first switch unit corresponding to phase a of the inverter of FIG. 12 fail.

도 19a에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)와 하단스위치(SL1)가 고장스위치로 검출된 경우, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1) 및 하단스위치(SL1)는 각 스위칭주기(SP) 동안 턴오프상태로 유지된다. 이에, a상의 상전류는 0으로 유지된다.19A, when the upper switch SH1 and the lower switch SL1 of the first switch unit 111 are detected as faulty switches, the upper switch SH1 and the lower end of the first switch unit 111 The switch SL1 is maintained in a turned-off state during each switching period SP. Accordingly, the phase current of phase a is maintained at zero.

도 19a 및 도 19b에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치부(111)의 상단스위치(SH1)의 제 2 턴온구간(TP11')에 포함된 각 단위구간(UP2~UP5)에 대응한 대체허용구간(RP61, RP21, RP71, RP31)을 제공하는 대체스위치는 제 6 스위치부(116), 제 2 스위치부(112), 제 7 스위치부(117) 및 제 3 스위치부(113) 각각의 상단스위치(SH6, SH2, SH7, SH3)로 선택된다. As shown in FIGS. 19A and 19B , a replacement allowable section corresponding to each unit section UP2 to UP5 included in the second turn-on section TP11 ′ of the upper switch SH1 of the first switch unit 111 . Alternative switches providing (RP61, RP21, RP71, RP31) are the sixth switch unit 116, the second switch unit 112, the seventh switch unit 117 and the third switch unit 113, respectively, the upper switch (SH6, SH2, SH7, SH3).

마찬가지로, 제 1 스위치부(111)의 하단스위치(SL1)의 제 2 턴온구간(TP21')에 포함된 각 단위구간(UP9~UP12)에 대응한 대체허용구간(RP62, RP22, RP72, RP32)을 제공하는 대체스위치는 제 6 스위치부(116), 제 2 스위치부(112), 제 7 스위치부(117) 및 제 3 스위치부(113) 각각의 하단스위치(SL6, SL2, SL7, SL3)로 선택된다.Similarly, the replacement allowable section (RP62, RP22, RP72, RP32) corresponding to each unit section (UP9 ~ UP12) included in the second turn-on section (TP21') of the lower end switch (SL1) of the first switch unit 111 (RP62, RP22, RP72, RP32) Alternative switches that provide the sixth switch unit 116, the second switch unit 112, the seventh switch unit 117 and the third switch unit 113, respectively, the lower switches (SL6, SL2, SL7, SL3) is selected as

이상과 같이, 5상과 마찬가지로, 7상에서도 어느 하나의 상에 대응한 스위치부에 포함된 상단스위치 및 하단스위치가 모두 고장이더라도, 고장허용모드를 제공할 수 있다. As described above, even if the upper switch and the lower switch included in the switch unit corresponding to any one phase in the 7-phase similarly to the 5-phase fail, the failure tolerance mode can be provided.

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.For those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. is not limited by

100: 다상 전동기 구동장치
110: 인버터 120: 스위칭제어부
130: 고장검출부 200: 다상 전동기
SP: 스위칭주기 UP: 단위구간
TP: 제 1 턴온구간 TP': 제 2 턴온구간
RP: 대체허용구간100: polyphase motor drive
110: inverter 120: switching control unit
130: fault detection unit 200: polyphase motor
SP: switching period UP: unit section
TP: first turn-on period TP': second turn-on period
RP: Alternative Allowable Section

Claims (11)

다상 전동기에 구동 전력을 공급하는 인버터;
상기 인버터에 포함된 각 스위치의 턴온-턴오프 동작을 제어하는 스위칭제어부; 및
상기 전동기의 각 상에 공급되는 상전류에 기초하여 상기 각 상전류에 대응한 스위치의 고장여부를 검출하는 고장검출부를 포함하고,
상기 스위칭제어부는
일반구동모드에 따라 각 스위칭주기 중 상기 인버터의 각 스위치에 대응하는 소정의 제 1 턴온구간 동안 상기 인버터의 각 스위치에 턴온신호를 공급하고,
상기 고장검출부가 상기 전동기의 어느 하나의 상에 대응한 스위치들 중 적어도 하나를 고장으로 검출하면 고장허용모드로 전환하며,
상기 고장허용모드에 따라 상기 각 스위칭주기 중 상기 인버터의 각 스위치에 대응하고 상기 제 1 턴온구간보다 작은 제 2 턴온구간 동안 상기 인버터의 각 스위치에 상기 턴온신호를 공급하며, 상기 고장으로 검출된 적어도 하나의 고장스위치 각각에 대해 턴오프신호의 공급을 유지하는 다상 전동기 구동장치.
an inverter supplying driving power to the polyphase motor;
a switching controller for controlling a turn-on-turn-off operation of each switch included in the inverter; and
and a failure detection unit for detecting whether a switch corresponding to each phase current fails on the basis of the phase current supplied to each phase of the electric motor;
The switching control unit
A turn-on signal is supplied to each switch of the inverter during a predetermined first turn-on period corresponding to each switch of the inverter during each switching cycle according to the normal driving mode,
When the failure detection unit detects at least one of the switches corresponding to any one phase of the motor as a failure, it switches to a failure tolerance mode,
According to the fault tolerance mode, the turn-on signal is supplied to each switch of the inverter during a second turn-on period corresponding to each switch of the inverter during each switching period and smaller than the first turn-on period, and at least detected as the failure A polyphase motor drive that maintains the supply of a turn-off signal to each of one faulty switch.
 제 1 항에 있어서,
상기 전동기는 n개의 상에 대응한 2n개의 회전자위치를 포함하고,
상기 스위칭제어부는
상기 일반구동모드에 따라 (n-1)상 통전방식으로 상기 인버터를 구동하며,
상기 고장허용모드에 따라 (n-3)상 통전방식으로 상기 인버터를 구동하는 다상 전동기 구동장치.
The method of claim 1,
The electric motor includes 2n rotor positions corresponding to n phases,
The switching control unit
In accordance with the normal driving mode, the inverter is driven in a (n-1)-phase energization method,
A multi-phase motor driving device for driving the inverter in a (n-3)-phase energization method according to the fault tolerance mode.
 제 2 항에 있어서,
상기 각 스위칭주기는 상기 2n개의 서로 다른 회전자위치에 대응하는 2n개의 단위구간으로 이루어지며,
상기 인버터는 n개의 스위치부를 포함하고,
상기 n개의 스위치부 각각은 양의 상전류에 대응하는 상단스위치와 음의 상전류에 대응하는 하단스위치를 포함하며,
상기 스위칭제어부는
상기 인버터에 포함된 각 스위치의 상기 제 1 턴온구간과 상기 제 2 턴온구간 간의 차이에 기초하여 상기 각 스위치의 대체허용구간을 도출하고,
상기 인버터에 포함된 스위치들의 대체허용구간 중 상기 각 고장스위치의 상기 제 2 턴온구간에 포함되는 각 단위구간과 상기 각 고장스위치에 의한 상전류의 부호에 대응하는 어느 하나의 대체 스위치의 대체허용구간을 선택하며,
상기 고장허용모드에 따라, 상기 각 고장스위치의 상기 제 2 턴온구간에 포함된 각 단위구간 동안 상기 각 고장스위치 대신 상기 선택된 대체 스위치에 상기 턴온신호를 공급하는 다상 전동기 구동장치.
3. The method of claim 2,
Each switching period consists of 2n unit sections corresponding to the 2n different rotor positions,
The inverter includes n switch units,
Each of the n switch units includes an upper switch corresponding to a positive phase current and a lower switch corresponding to a negative phase current,
The switching control unit
Based on the difference between the first turn-on period and the second turn-on period of each switch included in the inverter, a replacement allowable period of each switch is derived,
Each unit section included in the second turn-on section of each faulty switch among the replacement permissible sections of the switches included in the inverter and the replacement permissible section of any one replacement switch corresponding to the sign of the phase current by each faulty switch choose,
A polyphase motor driving apparatus for supplying the turn-on signal to the selected replacement switch instead of the respective faulty switch during each unit section included in the second turn-on section of each faulty switch according to the fault tolerance mode.
 제 3 항에 있어서,
상기 각 스위치의 대체허용구간은 상기 각 스위치의 상기 제 2 턴온구간의 양단에 배치된 두 개의 단위구간으로 도출되는 다상 전동기 구동장치.
4. The method of claim 3,
The allowable replacement section of each switch is derived from two unit sections disposed at both ends of the second turn-on section of each switch.
 제 2 항에 있어서,
상기 n은 5 또는 7인 다상 전동기 구동장치.
3. The method of claim 2,
wherein n is 5 or 7;
 다상 전동기를 구동하고, 상기 전동기에 구동 전력을 공급하는 인버터를 포함하는 다상 전동기 구동장치가 상기 인버터를 제어하는 방법에 있어서,
일반구동모드에 따라 (n-1)상 통전방식으로 상기 인버터를 구동하는 단계;
상기 전동기의 각 상에 공급되는 상전류에 기초하여 상기 각 상전류에 대응한 스위치의 고장여부를 검출하는 단계;
상기 전동기의 어느 하나의 상에 대응한 스위치들 중 적어도 하나를 고장으로 검출하면, 상기 고장으로 검출된 적어도 하나의 고장스위치를 턴오프시키고, 고장허용모드로 전환하는 단계; 및
상기 고장허용모드에 따라 (n-3)상 통전방식으로 상기 인버터를 구동하는 단계를 포함하고,
상기 일반구동모드에 따라 상기 인버터를 구동하는 단계에서, 상기 인버터의 각 스위치는 각 스위칭주기 중 상기 (n-1)상 통전방식에 대응한 제 1 턴온구간 동안 턴온되고,
상기 고장허용모드에 따라 상기 인버터를 구동하는 단계에서, 상기 인버터의 각 스위치는 상기 각 스위칭주기 중 상기 (n-3)상 통전방식에 대응하고 상기 제 1 턴온구간보다 짧은 제 2 턴온구간 동안 턴온되는 전동기 구동장치의 인버터 제어방법.
A method for controlling the inverter by a polyphase motor driving device including an inverter for driving a polyphase motor and supplying driving power to the motor,
driving the inverter in a (n-1)-phase energized manner according to a normal driving mode;
detecting a failure of a switch corresponding to each phase current based on the phase current supplied to each phase of the electric motor;
when at least one of the switches corresponding to any one phase of the electric motor is detected as a failure, turning off the at least one failure switch detected as a failure, and switching to a failure tolerance mode; and
and driving the inverter in a (n-3)-phase energized manner according to the fault tolerance mode,
In the step of driving the inverter according to the normal driving mode, each switch of the inverter is turned on during the first turn-on period corresponding to the (n-1) phase conduction method during each switching period,
In the step of driving the inverter according to the fault tolerance mode, each switch of the inverter is turned on during a second turn-on period that corresponds to the (n-3)-phase energization method during each switching period and is shorter than the first turn-on period Inverter control method of an electric motor driving device.
 제 6 항에 있어서,
상기 전동기는 n개의 상에 대응한 2n개의 회전자위치를 포함하고,
상기 각 스위칭주기는 상기 2n개의 서로 다른 회전자위치에 대응하는 2n개의 단위구간으로 이루어지며,
상기 (n-1)상 통전방식에 대응한 상기 제 1 턴온구간은 (n-1)개의 단위구간으로 이루어지고,
상기 (n-3)상 통전방식에 대응한 상기 제 2 턴온구간은 (n-3)개의 단위구간으로 이루어지는 전동기 구동장치의 인버터 제어방법.
7. The method of claim 6,
The electric motor includes 2n rotor positions corresponding to n phases,
Each switching period consists of 2n unit sections corresponding to the 2n different rotor positions,
The first turn-on section corresponding to the (n-1) phase energization method consists of (n-1) unit sections,
The second turn-on section corresponding to the (n-3) phase energization method includes (n-3) unit sections.
 제 7 항에 있어서,
상기 고장허용모드에 따라 상기 인버터를 구동하는 단계 이전에,
상기 인버터에 포함된 각 스위치의 상기 제 1 턴온구간과 상기 제 2 턴온구간 간의 차이에 기초하여 상기 각 스위치의 대체허용구간을 도출하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 고장스위치를 검출하면, 상기 인버터에 포함된 스위치들의 대체허용구간 중 상기 각 고장스위치의 상기 제 2 턴온구간에 포함되는 각 단위구간과 상기 각 고장스위치에 의한 상전류에 대응하는 어느 하나의 대체 스위치의 대체허용구간을 선택하는 단계를 더 포함하는 다상 전동기 구동장치의 인버터 제어방법.
8. The method of claim 7,
Before the step of driving the inverter according to the fault tolerance mode,
deriving an allowable replacement section of each switch based on a difference between the first turn-on section and the second turn-on section of each switch included in the inverter; and
When the at least one faulty switch is detected, any one corresponding to each unit section included in the second turn-on section of each faulty switch among the replacement allowable sections of the switches included in the inverter and the phase current by each faulty switch Inverter control method of a polyphase motor driving device further comprising the step of selecting a replacement allowable section of the replacement switch.
 제 8 항에 있어서,
상기 각 스위치의 대체허용구간을 도출하는 단계에서, 상기 각 스위치의 대체허용구간은 상기 각 스위치의 상기 제 2 턴온구간의 양단에 배치된 두 개의 단위구간으로 도출되는 다상 전동기 구동장치의 인버터 제어방법.
9. The method of claim 8,
In the step of deriving the allowable replacement section of each switch, the allowable replacement section of each switch is derived from two unit sections disposed at both ends of the second turn-on section of each switch. Inverter control method of a polyphase motor driving device .
 제 8 항에 있어서,
상기 고장허용모드에 따라 상기 인버터를 구동하는 단계에서,
상기 고장허용모드에 따라, 상기 각 고장스위치의 상기 제 2 턴온구간에 포함된 각 단위구간 동안 상기 각 고장스위치 대신 상기 선택된 대체 스위치를 턴온시키는 다상 전동기 구동장치의 인버터 제어방법.
9. The method of claim 8,
In the step of driving the inverter according to the fault tolerance mode,
Inverter control method of a polyphase motor driving device for turning on the selected replacement switch instead of each faulty switch during each unit section included in the second turn-on section of each faulty switch according to the fault tolerance mode.
 제 7 항에 있어서,
상기 n은 5 또는 7인 다상 전동기 구동장치의 인버터 제어방법.8. The method of claim 7,
Wherein n is 5 or 7. Inverter control method of a polyphase motor driving device.
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