일반기술

병렬 권선방식의 브러시리스 직류전동기와 그 구동을 위한 인버터 회로

본 발명은 전기자권선에 병렬 보조권선이 추가된 브러시리스 직류전동기와 그에 적합한 구동회로에 관한 것으로, 기동시 주권선과 보조권선을 모두 작동해 높은 기동토크를 얻고 고속구동시 주권선만을 작동시켜 높은 회전수를 얻는다. 병렬권선이 적용된 전동기를 구동하기 위해 일반적인 구동회로를 이용하면 역기전력에 의한 문제가 발생하며 이러한 현상을 해결하기 위해 다이오드 소자를 적절히 활용한 구동회로를 이용해야한다.전기자권선에 보조권선이 병렬로 추가된 브러시리스 직류전동기와 그에 적합한 구동회로에 관한 것이다. 자속을 발생하는 권선을 기존 전동기의 턴수와 동일한 턴수를 가지는 주권선과 기존 전동기의 턴수와 같거나 다른 턴수를 가지는 보조권선으로 구성해 주권선과 보조권선을 서로 병렬로 연결하고 기동시 두 권선을 모두 사용하여 높은 기동토크를 가지고 기동하며, 권선의 구성에 따라 턴수가 적은 권선을 개별적으로 사용하여 고속구동을 가능하게 한다. 이러한 병렬권선이 적용된 브러시리스 직류 전동기를 구동하기 위해 일반적인 구동회로를 이용하면 두 권선의 턴수차에 의해 달라지는 역기전력 상수의 차이로 인해 필연적으로 역기전력에 의한 문제가 발생하며 이런 현상을 제거하기 위한 회로가 필요하다. 이러한 현상을 해결하기 위해서는 보조권선에서 발생하는 역기전력이 주권선에 영향을 주지 않는 구조를 갖는 구동회로를 이용해야 한다. 본 발명은 전기자권선에 병렬보조권선을 추가하여 유효권선수를 증가시킴으로써 기동전류와 토크상수를 향상하는 방법으로 기동토크를 향상시킬 수 있으며, 본 발명을 적용한 브러시리스 직류전동기는 기존의 고속구동용 브러시리스 직류전동기에 비해 기동토크 향상에 따른 기동시간을 단축할 수 있는 효과가 있다 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 슬롯 고정자에 감겨지는 기존의 주권선과는 별도로 슬롯 고정자의 각 치 부분의 여유공간에 상기 주권선과 병렬로 연결되는 보조권선을 추가적으로 설치하여, 기동구간에서는 상기 주권선과 보조권선을 모두 이용하여 높은 기동토크를 발휘할 수 있게 하고, 속도 정상상태 구간에서는 상기 주권선만을 이용하여 고속구동이 이루어지도록 구성함으로써, 기동토크의 향상 및 기동시간의 단축 효과를 가지는 병렬 권선방식의 브러시리스 직류전동기를 제공하는데 그 목적이 있다.아울러, 본 발명은 상기와 같은 병렬 권선방식의 브러시리스 전동기를 효과적으로 구동하기 위한 인버터 회로에 관한 것으로서, 특히 주권선과 보조권선의 권선수가 서로 상이한 경우에서 역기전력 상수가 다른 이유로 발생할 수 있는 역기전력에 의한 문제를 해결하면서 주권선과 보조권선을 동시에 혹은 주권선만을 작동시킬 수 있는 별도 회로 및 소자를 추가하여 구성함으로써, 전동기의 기동토크 향상과 함께 고속구동을 구현할 수 있는 인버터 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.