전기 모터 드라이브는 전기 모터에 가변 주파수 출력을 제공하여 냉난방, 환기, 펌프, 압축기, 엘리베이터와 같은 산업용 부하와 컨베이어 벨트, 광산, 제지 장비와 같은 공장 자동화 부하를 구동하는 전기 시스템입니다.

산업 환경의 전기 모터 드라이브에는 고온 및 고습도, AC 전원선 변동, 기계적 과부하와 같은 조건이 발생합니다. 사용자는 높은 효율성과 안정성을 요구하는 추세입니다. 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)와 같은 전력 반도체 장치의 스위칭 속도는 지속적으로 증가하고 있으며, 실리콘 카바이드(SiC) 및 질화 갈륨(GaN)과 같은 넓은 밴드갭 기술의 채택이 늘어나면서 더 빠른 스위칭 속도를 구현할 수 있습니다. 더 높은 스위칭 속도와 더 높은 시스템 안정성에 대한 필요성이 증가함에 따라 최신 모터 드라이브 시스템은 산업용 장비 다운타임을 최소화하기 위해 여러 고장 이벤트로부터 감지하고 보호해야 합니다.

이 문서에서 다양한 오류 이벤트의 우선 순위 수준과 영향, 그리고 그러한 오류를 감지해 모터-드라이브 회로에 대한 손상을 방지하는 방법에 대해 설명하겠습니다.

그림 1에서 보듯이, 전기 모터 구동 시스템은 AC 주전원에서 전력을 가져와 DC 전압으로 정류한 다음 복잡한 피드백 제어 알고리즘을 통해 부하 수요에 따라 다양한 크기와 주파수로 DC를 다시 AC로 반전합니다.

모터 드라이브 시스템에는 일반적으로 "고전압" 도메인과 "저전압" 도메인의 두 가지 전압 도메인이 있습니다. 일반적으로 저전압 영역에서 마이크로 컨트롤러 또는 디지털 신호 프로세서는 3상 IGBT 전력계에서 피드백 신호(전압, 전류, 온도 등)를 수신하고 전원 스위칭 트랜지스터 및 다른 고압측 전원 회로를 제어하기 위한 펄스 폭 변조 신호를 생성합니다. 이러한 시스템은 저전압 회로에서 고전압 회로를 격리하기 위한 탄력적이고 안정적인 갈바닉 절연이 필요합니다. 절연 아키텍처를 사용하면 모터 드라이브 시스템의 안정적인 작동을 가능하게 하여 고전압 및 저전압 회로 사이의 접지 루프를 파손하여 비용이 많이 드는 회로의 손상을 방지하고 고전압으로부터 운영자를 보호할 수 있습니다.