[发明专利]电机驱动设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年4月27日提交的题为“A Driving Apparatus and Method Of Motor”的韩国专利申请No.10-2012-0044567的权益，该申请的内容全部作为参考被合并于此。

技术领域

本发明涉及电机驱动设备和方法。

背景技术

相关技术的描述

通常，电机已经被广泛地用于各个领域的工业设施以转换电能。最近，随着对精确地控制各种处理设施的技术能力的需求的增加，为了有效且稳定地驱动电机，在电机驱动时对于及时地诊断驱动单相或多相电机的相异常技术的研究的必然性也已经增加。

在根据韩国专利No.10-0360247公开的现有技术的电机驱动设备和方法中，根据在三相电机驱动时通过应用电流到三相的每一相的线圈而测量的电流值来确定对应相中是否发生故障。

然后，在三相的任何一相中检测到故障情况中，根据从微计算机传输的控制输出信号，对应的切换装置（switch device）被断开以便切断流向对应相的线圈中的电流，从而防止电机的受损或毁坏。

但是，在上述根据现有技术的电机驱动设备和方法的情况中，由于使用除了故障相以外的相驱动电机，驱动方法变得复杂且驱动电机的相数减少，从而导致电机无效率且不稳定地被驱动。因此，电机的可靠性可能变差。进一步，在一些情况中，由于驱动电机的内部驱动部分应该被替换，所以费用的增加可能产生。

[现有技术文档]

[专利文档]

（专利文档1）韩国专利No.10-0360247

发明内容

本发明在提供电机驱动设备和方法方面已经做出了成就，该电机驱动设备和方法能够通过在N相驱动的逆变器中安装备用相并且当N相中的任何一相发生故障时使用备用相代替故障相无需改变相数而继续驱动。

根据本发明的优选实施方式，提供的一种电机驱动设备包括：逆变器，该逆变器包括用于连续激活电机的N相的主驱动器和用于激活备用相以取代激活的N相中的故障相的备用驱动器；检测单元，用于检测从逆变器输入至电机的N相的各自的输出信号；切换单元，用于执行切换以便将备用驱动器的备用相连接至存在的N相的故障相；以及控制单元，用于从各自检测的N相的输出信号驱动逆变器以确定主驱动器的相中是否发生故障并控制切换单元，以便当在相中发生故障时将故障相连接至备用相。

逆变器还可以包括供电单元，用于为主驱动器和备用驱动器供电。

电机可以是开关磁阻电机（SRM）。

逆变器的主驱动器可以包括：N个线圈，对应于电机中设计的N相并具有上部端子和下部端子，电流从所述上部端子输入和从所述下部端子输出；N对切换装置，包括与N个线圈的上部端子和下部端子分别串联连接的上部切换装置和下部切换装置；以及N对二极管，包括上部二极管和下部二极管，其中所述上部二极管中的每个上部二极管与上部切换装置并联连接，所述下部二极管中的每个下部二极管与下部切换装置并联连接，以便当N对切换装置中的任何一对切换装置断开时对应线圈的绕组电流是流通的。

逆变器的备用驱动器可以包括：上部备用端子和下部备用端子，对应于主驱动器的相的对应线圈，所述主驱动器的所述相对应于电机中设计的N相中的故障相；至少一对备用切换装置，包括上部备用切换装置和下部备用切换装置，所述上部切换装置和下部切换装置各自与上部备用端子和下部备用端子串联连接；以及至少一对备用二极管，包括与所述上部备用切换装置并联连接的上部备用二极管和与所述下部备用切换装置并联连接的下部备用二极管，以便当至少一对备用切换装置中的的任何一对备用切换装置断开时对应线圈的绕组电流是流通的。

切换单元包括：N个上部开关，该N个上部开关中的每个上部开关具有连接至上部备用端子的一端和连接至N个线圈的各自的上部端子的另一端以执行切换，以便根据从控制单元输入的切换控制信号将上部备用端子连接至N个线圈的上部端子中的任何一个上部端子；以及N个下部开关，该N个下部开关中的每个下部开关具有连接至下部备用端子的一端和连接至N个线圈的各自的下部端子的另一端以执行切换，以便根据切换控制信号将下部备用端子连接至N个线圈的下部端子的任何一个下部端子。

控制单元可以控制对应的上部开关以便将备用驱动器的上部备用端子连接至主驱动器的对应线圈的上部端子，并同时控制对应的下部开关以便将备用驱动器的下部备用端子连接至主驱动器的对应线圈的下部端子，以为了将对应于N相中的故障相的主驱动器的对应线圈连接至备用驱动器。