KR100739349B1 - Initial location measurement method of the linear hybrid stepping motor - Google Patents

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Abstract

A method for estimating an initial position of a linear hybrid stepping motor(LHSM) is provided to perform accurate position control not only at closed loop control but also at open loop control, by enabling initial start and accurate torque generation of the LHSM. In a method for estimating an initial position of a linear hybrid stepping motor(LHSM), a positive thrust curve is formed by applying a DC to the LHSM. The initial position is estimated by DC current control in the initial driving by estimating initial load, after judging absolute position where the positive thrust and the initial load meet. Position error generated in position control is removed by controlling the LHSM by an open loop control method attached with a speed and position sensor.

Description

선형 하이브리드 스테핑 전동기의 초기위치 추정 방법{Initial location measurement method of the Linear Hybrid Stepping Motor}Initial location measurement method of the Linear Hybrid Stepping Motor

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시례에 의하여 구성된 LHSM의 전체적인 구성도.1 is an overall configuration diagram of an LHSM constructed in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 영구자석을 사용하여 추력을 발생시키도록 구성한 하이브리드 스테핑 전동기(Linear Hybrid Stepping Motor, 이하 LHSM이라 함)에 관한 것이며, 특히 LHSM의 정추력 곡선을 이용하여 초기위치를 추정할 수 있도록 함으로써 초기기동시 부드러운 출발과 정확한 토크의 발생을 가능하게 하는 시스템의 구현을 위한 것으로, 미세하게 형성되는 피치 간격에 의하여 일반적 초기위치 검출을 위한 고가의 센서 부착이 불가능하게 되는 기존의 시스템을 보완하여 폐루프 방식은 물론, 개루프 방식에서도 정확한 위치제어가 가능할 수 있도록 구성한 것이다. The present invention relates to a linear hybrid stepping motor (LHSM) configured to generate thrust by using a permanent magnet, and in particular, it is possible to estimate the initial position by using the thrust curve of the LHSM. It is intended to implement a system that enables smooth start and accurate torque generation at start-up, and it is a closed loop that complements the existing system that makes it impossible to attach expensive sensors for general initial position detection due to the finely formed pitch interval. In addition to the method, it is configured to enable accurate position control in the open loop method.

오늘날 산업현장에서 이용되고 있는 직선 운동용 산업 기기에는 회전형 전동기와 상기 전동기의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 기계적인 부가장치를 결합한 이중 구조의 구동시스템, 즉 볼스크류 등과 같은 기계장치가 주로 이용되고 있으나, 시스템 구성이 복잡하고 기계가공에 있어 고도의 정밀도가 요구될 뿐만 아니라 고속 응답성, 내구성 및 정밀 위치제어에 한계가 있어 비용과 정밀도면에서 문제가 많다. 특히, 정밀 소형 시스템의 구동원인 경우에는 그 한계가 두드러진다. Industrial equipment for linear motion, which is used in industrial fields today, is mainly used by a dual-drive system, such as a ball screw, which combines a rotary motor with a mechanical addition device that converts the rotational motion of the motor into linear motion. However, the system configuration is complicated and high precision is required for machining, and there are many problems in terms of cost and precision due to limitations in high-speed response, durability and precise position control. In particular, the limit is prominent in the case of a drive source of a precision small system.

상기한 회전형 전동기를 이용하는 대부분의 시스템에서 문제로 지적되는 비용과 제어 정밀도의 한계로 인해 선형전동기의 관심은 높아지고 있으며, 이러한 선형전동기는 기계적인 직선운동변환장치인 크랭크, 켐, 치차 그리고 체인 등과 같은 동력변환 장치가 없이 전동기 자체만으로 직접 직선 추진력을 발생시킬 수 있기 때문에 직선 운동시스템에서는 가장 이상적이다.The interest of linear motors is increasing due to the limitations of cost and control accuracy which are pointed out as problems in most systems using rotary motors. Such linear motors are mechanical linear motion converters such as cranks, chems, gears and chains. It is ideal for linear motion systems because it can generate linear propulsion directly by the motor itself without the same power converter.

일반적으로 선형 전동기는 크게 선형 동기 전동기, 선형 유도 전동기, 선형 직류 전동기, 선형 스테핑 전동기로 구분할 수 있는바, 특히 이들 중 정밀 위치제어를 요구하는 선형 서보시스템에는 선형 동기 전동기가 주로 사용되고 있으나, 상기 선형 동기 전동기는 구조적으로 복잡하고 고정자의 피치(pitch)마다 영구자석을 부착해야 하므로 단가가 상승하는 문제점이 지적되어 왔다. 따라서, 최근에는 선형 동기 전동기에 비해 영구자석을 적게 사용함으로써 구조가 간단하게 되어 저렴한 가격으로 생산할 수 있으며, 또한 기본적으로 저가의 개루프 제어가 가능하여 위치결정제어용으로 사용될 경우 다른 형태의 선형 전동기에 비해 강점이 있는 선형 스테핑 전동기가 다양한 기기에 적용되고 있는 실정이다.In general, a linear motor can be classified into a linear synchronous motor, a linear induction motor, a linear direct current motor, and a linear stepping motor. In particular, a linear synchronous motor is mainly used in a linear servo system requiring precision position control. It has been pointed out that the synchronous motor is structurally complicated and the unit cost increases because a permanent magnet must be attached to each pitch of the stator. Therefore, in recent years, by using less permanent magnets compared to linear synchronous motors, the structure is simpler and can be produced at a lower price. Also, inexpensive open loop control is basically possible, and when used for positioning control, other types of linear motors are used. Compared to the situation, the linear stepping motor has been applied to various devices.

상기 선형 스테핑 전동기는 이동자에 기어형태의 치(tooth)를 가지고 있으며, 이동속도는 주어진 입력신호의 주파수에 비례하고, 이동거리는 입력신호에 동기되어 이동하는 전동기로, 그 종류는 자기회로의 구성에 따라 영구자석 형(Permanent Magnet, PM), 가변 릴럭턴스형(Variable Reluctance, VR형), 그리고 하이브리드형(Hybrid)의 세 가지 형태로 대별된다. The linear stepping motor has a tooth in the form of a gear in the mover, the moving speed is proportional to the frequency of a given input signal, and the moving distance is a motor moving in synchronization with the input signal. Therefore, it is classified into three types: permanent magnet (PM), variable reluctance (VR), and hybrid (hybrid).

전술한 세 가지 형태를 간략히 살펴보면 다음과 같다. 가변 릴럭턴스형은 연철 또는 성층강판으로 된 회전자(로터, rotor)가 있고, 톱니 바퀴형의 회전자와 고정자(스테이터, stator) 권선에서 만들어지는 전자력에 끌려 회전되는 것으로, 무여자일 때 자력이 어느 곳에서도 발생하지 않으므로 유지 토크(torque)는 0이 되며, 회전자의 관성이 작고 고속 응답에 유리한 장점이 있는 스테핑 전동기이다. 그리고, 영구자석형 스테핑 전동기는 회전자로 영구자석을 사용하고 고정자 권선에서 발생되는 자기력에 의해 회전하는 전동기이며, 영구자석을 사용하기 때문에 무여자시에도 유지 토크가 있다는 점이 큰 특징과 함께 영구자석의 종류에 따라 스텝각이 분류되어 스텝각이 큰 90°, 45°의 전동기는 일반적으로 알니코계 자석을, 18°, 15° 11.25° 7.5°등의 전동기에는 페라이트계 자석을 사용하게 된다.Briefly looking at the three forms described above are as follows. The variable reluctance type has a rotor (rotor) made of soft iron or stratified steel, and is rotated by the electromagnetic force produced by the toothed rotor and stator windings. Since it does not occur anywhere, the holding torque becomes zero, and the stepping motor has an advantage of small inertia of the rotor and favorable for high speed response. The permanent magnet stepping motor is a motor that uses a permanent magnet as a rotor and rotates by the magnetic force generated in the stator winding.The permanent magnet uses a permanent magnet and has a holding torque even in the absence of permanent magnets. Step angles are categorized according to the type, and 90 ° and 45 ° motors having large step angles generally use alnico magnets and ferrite magnets for motors such as 18 °, 15 ° 11.25 ° and 7.5 °.

그리고, 본 발명이 적용되는 하이브리드형 스테핑 전동기 LHSM은 영구자석과 전자석을 동시에 사용하여 추력을 발생시키는 복합형 스테핑 전동기로, 소요자속을 영구자석과 전자석이 동시에 부담하므로 전력소비가 적고, 교변자계이므로 양극성의 구동이 가능하여 권선의 이용률과 효율이 높으며, 구조가 간단하여 소형화가 가능한 장점과 함께, 다른 선형 전동기에 비해 단위 입력당 추력이 큰 특징이 있다. 또한, 정지시에 진동이 발생하지 않는 특성으로 인해 정지 추력이 필요한 산업 공정 및 자동화 기기에서 최근 널리 적용되고 있다.In addition, the hybrid stepping motor LHSM to which the present invention is applied is a hybrid stepping motor that generates thrust using a permanent magnet and an electromagnet at the same time. It is possible to drive bipolar and has high utilization rate and efficiency of winding, and it is simple in structure and can be miniaturized, and it has a feature of greater thrust per unit input than other linear motors. In addition, due to the characteristics that vibration does not occur at the stop, it has recently been widely applied in industrial processes and automation equipment that requires a stop thrust.

한편, 상기 LHSM은 기동시에 부드러운 출발과 정확한 서보 운전을 위해서 그 리고, 에너지 절약과 고효율을 얻기 위해서 적절한 제어방법이 필요한데 이러한 결과를 얻기 위해서는 가동자(Mover)의 정확한 위치정보를 알아내는 것이 필수적이다. 따라서, 종래에는 가동자의 정확한 위치정보를 추정하기 위하여 고가의 센스를 부착할 수 밖에 없는데, 현 산업계에서는 저비용과 콤팩트한 사이즈를 요구하므로 대체로 비용이 비싼 센서의 부착은 꺼리고 있는 상황이다. 영구자석 선형전동기는 비싼 자극센서가 요구되지만 이것 역시 먼지, 열, 노이즈, 그리고 기계적인 진동에 취약해서 잘못된 위치를 읽는 상황을 초래할 수 있고, 자극센서의 정확한 위치를 알지 못할 경우 충분한 추력을 얻을 수 없어 시스템의 불안정을 초래하거나 기동시에 전동기가 잘못된 방향으로 움직여 제어가 불안정해지는 상황을 불러 일으킬 수 있다.On the other hand, the LHSM requires a proper control method for smooth start and accurate servo operation at start-up, and to obtain energy saving and high efficiency. In order to obtain these results, it is essential to find out exact position information of the mover. . Therefore, in the related art, an expensive sense is inevitably attached in order to estimate accurate positional information of the mover. However, in the current industry, low cost and compact size are required, and thus, expensive sensors are generally not attached. Permanent magnet linear motors require expensive stimulation sensors, but they are also susceptible to dust, heat, noise, and mechanical vibrations, which can lead to misreading situations and provide sufficient thrust if the exact location of the stimulation sensors is not known. This can cause system instability or cause the motor to move in the wrong direction at start-up, resulting in control instability.

이에, 최근 들어 영구자석 동기전동기의 회전자의 초기위치를 추정하는 방법들이 연구되고 있으며, 이러한 추정 방법들은 .매입형 영구자석 동기전동기 및 표면부착형 영구자석 동기전동기와 같이 회전기기에 관련된 것으로, 피치의 간격이 촘촘한 LHSM에 직접 적용할 수는 없다.Recently, methods for estimating the initial position of a rotor of a permanent magnet synchronous motor have been studied, and these estimation methods are related to a rotating device such as an embedded permanent magnet synchronous motor and a surface mounted permanent magnet synchronous motor. It is not possible to directly apply LHSM with tight pitch spacing.

상기의 문제점을 해소하기 위하여 본 발명에서는 직류전류 주입에 의한 회전자의 정확한 위치정보 파악에 관한 방법을 제공하여 LHSM의 부드러운 초기기동 및 정확한 토크 발생이 가능할 수 있도록 함으로써 폐루프 제어는 물론, 개루프 제어에서도 정확한 위치제어가 구현될 수 있도록 구성하는 것에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a method for determining accurate position information of the rotor by DC current injection to enable smooth initial start-up and accurate torque generation of the LHSM. The purpose is to configure accurate position control in the control.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해 질 것이며, 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings, in which the terms or words used in the present specification and claims are best described by the inventor in the best way. Based on the principle that the concept of the term can be properly defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

전형적인 하이브리드 스테핑 전동기(LHSM)는 1회전당 200 schritt를 필요로 하여 쉽고 적은 비용으로 정확한 위치를 별도의 측정 시스템이나 위치조정기 없이 설정할 수 있는 이유로 위치운동이 필요한 많은 분야에 사용되며, 브러시가 없기 때문에 보수가 필요 없는 장점과 함께 견고하며 반영구적이고, 또한 정지시나 낮은 회전수에서도 큰 토크력을 가지는 특징이 있다. Typical hybrid stepping motors (LHSMs) require 200 schritt per revolution and are used in many applications where position movement is necessary because it is easy and inexpensive to set the exact position without a separate measuring system or positioner. It is strong, semi-permanent, and has a large torque force at standstill or at low rotational speeds.

본 발명은 영구자석을 사용하여 추력을 발생시키도록 구성한 LHSM에 관련되는 것으로, LHSM의 정추력 곡선을 이용하여 초기위치를 추정할 수 있도록 함으로써 초기기동시 부드러운 출발과 정확한 토크의 발생을 가능하게 하는 시스템을 구현하고자 하는 것이다. The present invention relates to an LHSM configured to generate a thrust using a permanent magnet, which allows the initial position to be estimated by using the thrust curve of the LHSM, thereby enabling smooth starting and accurate torque generation during initial startup. We want to implement the system.

이하, 본 발명의 LHSM에 관한 구성 및 그 수단을 첨부된 도면과 다수의 실험자료에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and means for the LHSM of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and a plurality of experimental data.

도 1은 본 발명이 적용되는 2상 LHSM의 전체 구조를 나타낸 것으로, 제안한 구조의 극수는 12극이며, 모노필러 권선과 바이필러 권선의 복합형으로 이루어지게 된다. 이것은 두 개의 LHSM을 정합시켜 추력리플의 상쇄를 얻기 위한 것으로, 그 구조는 각 극에 발생하는 전류에 의한 기자력의 위상차가 ±90°, ±45°이며, 각 극에서 발생하는 A, B상의 전류는 90°위상차를 가진다. 또한, 권선이 감겨진 이동자 극들 간 치의 기계적 위상차는 왼쪽에서 오른쪽으로 45°,90°,-45°,180°인 것을 특징으로 한다.Figure 1 shows the overall structure of the two-phase LHSM to which the present invention is applied, the number of poles of the proposed structure is 12 poles, it is made of a combination of mono-filler winding and bi-filler winding. This is to match the two LHSMs to obtain the offset of the thrust ripple. The structure has a phase difference of ± 90 ° and ± 45 ° of the magnetic force due to the current generated at each pole, and the currents of the A and B phases generated at each pole. Has a 90 ° phase difference. In addition, the mechanical phase difference between the windings of the moving poles is characterized in that 45 °, 90 °, -45 °, 180 ° from left to right.

본 발명에서 제안한 LHSM은 회전형 전동기에서 360°에 해당하는 한 피치의 간격이 1mm이다. 따라서, 미세한 피치 간격에 일반적 초기 위치 검출을 위한 센서의 부착이 불가능하게 됨에 따라 본 발명에서는 LHSM의 정추력 곡선을 이용하여 초기위치를 추정하도록 한다. 다음의 자료는 정추력 곡선을 실험치에 근거하여 작성한 그래프이다.The LHSM proposed in the present invention has a pitch interval of 1 mm corresponding to 360 ° in the rotary motor. Therefore, as it becomes impossible to attach a sensor for detecting a general initial position at a minute pitch interval, the present invention estimates the initial position using the thrust curve of the LHSM. The following data is a graph of the thrust curves based on experimental values.

Figure 112006034698561-pat00001
Figure 112006034698561-pat00001

<그래프 1>                    <Graph 1>

Figure 112006034698561-pat00002
Figure 112006034698561-pat00002

<그래프 2>                    <Graph 2>

상기한 그래프 1은 A상의 직류 전류 여자시 이동자의 이동을 형성하는 정추력을 도시한 것이며, 그래프 2는 A와 B상에 직류 전류 여자시 이동자의 이동을 형성하는 정추력을 도시한 것인바, 이들 그래프는 A상과 B상에 직류 전류 여자시 발생하는 정추력 곡선에 따른 이동자의 이동방향을 쉽게 인식할 수 있도록 그래프화하여 도시한 것이다. 여기서, 정추력이 발생하면 이동자가 힘의 평형을 이루는 안정점(Stable Point)으로 이동하게 됨을 알 수 있다.The above graph 1 shows the thrust force that forms the movement of the mover when the DC current is excited on the phase A, and the graph 2 shows the thrust force that forms the movement of the mover when the DC current is excited on the A and B phases, These graphs are graphed to easily recognize the moving direction of the mover according to the thrust curve generated when the DC current is excited on the A and B phases. Here, it can be seen that when the thrust occurs, the mover moves to a stable point forming a balance of forces.

상기 모델링한 LHSM의 릴럭턴스 추력을 무시하면 발생추력은 아래와 같다.Disregarding the reluctance thrust of the modeled LHSM, the generated thrust is as follows.

Figure 112006034698561-pat00003
Figure 112006034698561-pat00003

만약,

Figure 112006034698561-pat00004
로 전류를 인가하면 다음과 같은 정추력식을 얻을 수 있다.if,
Figure 112006034698561-pat00004
When the current is applied, the following thrust equation can be obtained.

Figure 112006034698561-pat00005
Figure 112006034698561-pat00005

후술할 그래프 3에서 보면 무부하시 정추력

Figure 112006034698561-pat00006
의 평형점은 다음과 같다.In graph 3, which will be described later,
Figure 112006034698561-pat00006
The equilibrium point of is

Figure 112006034698561-pat00007
Figure 112006034698561-pat00007

만약 초기부하가 존재한다면 그래프 4와 같이 평형점이 이동한다. 따라서, 초기 부하와 정추력이 만나는 점이 절대위치가 되므로 초기부하를 추정하면 초기 위치를 알아낼 수 있음을 뜻한다. If there is an initial load, the equilibrium point moves as shown in graph 4. Therefore, since the point where the initial load meets the thrust force becomes the absolute position, it means that the initial position can be found by estimating the initial load.

Figure 112006034698561-pat00008
Figure 112006034698561-pat00008

<그래프 3>                    <Graph 3>

Figure 112006034698561-pat00009
Figure 112006034698561-pat00009

<그래프 4>                    <Graph 4>

상기의 그래프 3은 무부하시 A상의 여자에 따른 평형점과 정추력을 도시한 반면, 그래프 4는 3과 반대로 초기 부하가 있을 경우 A상의 여자에 따른 평형점과 정추력을 나타낸 것이다.The graph 3 shows the equilibrium point and the thrust force according to the excitation of the phase A at no load, while the graph 4 shows the equilibrium point and the thrust according to the excitation of the phase A when there is an initial load as opposed to 3.

전류를

Figure 112006034698561-pat00010
로 입력하면 다음과 같은 정추력을 계산할 수 있다.Current
Figure 112006034698561-pat00010
If you enter, you can calculate the following thrust force.

Figure 112006034698561-pat00011
Figure 112006034698561-pat00011

한편, 무부하시 평형점은 아래와 같다.On the other hand, the equilibrium point at no load is as follows.

Figure 112006034698561-pat00012
Figure 112006034698561-pat00012

이제, 본 발명에 따라 정추력을 이용하여 초기위치를 추정하는 것과 관련하여서 살펴보면 다음과 같다.Now, look at with respect to the estimation of the initial position by using the thrust according to the present invention.

Figure 112006034698561-pat00013
Figure 112006034698561-pat00013

<그래프 5>                    <Graph 5>

Figure 112006034698561-pat00014
Figure 112006034698561-pat00014

<그래프 6>                    <Graph 6>

그래프 5는 무부하시 A,B상의 여자에 따른 평형점과 정추력을 도시한 것이며, 도 6은 A상과 A,B상의 여자에 따른 초기위치 추정원리를 나타낸 것으로, 특히 도 6은 부하에 따른 정추력

Figure 112006034698561-pat00015
의 평형점을 이용한 초기추정 원리를 도시하였다. 먼저, A상을 여자시켜
Figure 112006034698561-pat00016
를 발생시키면 이동자는 초기위치
Figure 112006034698561-pat00017
에서
Figure 112006034698561-pat00018
로 이동한다. 그리고, 이 때
Figure 112006034698561-pat00019
를 발생시키면
Figure 112006034698561-pat00020
에서
Figure 112006034698561-pat00021
로 이동한다. 삼각함수 관계를 이용하여
Figure 112006034698561-pat00022
를 계산하면 다음과 같다.Graph 5 shows the equilibrium point and the thrust force according to the excitation of the A, B phase at no load, Figure 6 shows the principle of the initial position estimation according to the excitation of the phase A and A, B phase, in particular Figure 6 Thrust
Figure 112006034698561-pat00015
The principle of initial estimation using the equilibrium point of is shown. First, let's make A woman
Figure 112006034698561-pat00016
Move the initial position
Figure 112006034698561-pat00017
in
Figure 112006034698561-pat00018
Go to. And at this time
Figure 112006034698561-pat00019
When you generate
Figure 112006034698561-pat00020
in
Figure 112006034698561-pat00021
Go to. Using trigonometric relations
Figure 112006034698561-pat00022
The calculation is as follows.

Figure 112006034698561-pat00023
Figure 112006034698561-pat00023

Figure 112006034698561-pat00024
Figure 112006034698561-pat00024

Figure 112006034698561-pat00025
Figure 112006034698561-pat00025

여기서,

Figure 112006034698561-pat00026
는 정격전류이며,
Figure 112006034698561-pat00027
는 엔코더로부터 검출할 수 있는 값이다.here,
Figure 112006034698561-pat00026
Is rated current,
Figure 112006034698561-pat00027
Is a value that can be detected from the encoder.

상기의 세 식을 연립하여

Figure 112006034698561-pat00028
을 구하면 다음과 같다.The three equations above
Figure 112006034698561-pat00028
Is obtained as follows.

Figure 112006034698561-pat00029
Figure 112006034698561-pat00029

위 식을

Figure 112006034698561-pat00030
에 대입하면
Figure 112006034698561-pat00031
를 계산할 수 있으며, 이것으로 초기위치를 알 수 있게 된다.Stomach expression
Figure 112006034698561-pat00030
Substituting in
Figure 112006034698561-pat00031
Can be calculated, and the initial position can be known.

Figure 112006034698561-pat00032
Figure 112006034698561-pat00032

<표 1>                                   TABLE 1

위의 표 1은 부하변동에 따른 초기위치를 추정하여 비교한 것이며, 부하를 0~40N으로 변동시켰을 경우 초기위치의 추정결과를 나타낸 것으로, 추정오차는 약 ±5°로 매우 정확한 것임을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에서 제안한 초기추정 기법은 별도의 장치를 장착하지 않고 간단한 전류 제어만으로도 매우 정확한 초기 위 치 추정 능력을 보일 수 있게 된다. 이는, 원래 속도 및 위치센서가 필요한 통상의 폐루프 제어방식은 물론, 속도 및 위치센서를 사용하지 않는 개루프 제어방식에서도 저가의 속도 및 위치센서를 부착하여 위치제어시 발생하는 위치 오차를 제거할 수 있는 특징이 있다.Table 1 above is a comparison of the estimated initial position according to the load fluctuation, and shows the estimation result of the initial position when the load is changed to 0 ~ 40N, it can be seen that the estimated error is very accurate to ± 5 ° . Therefore, the initial estimation technique proposed in the present invention can show a very accurate initial position estimation capability by simple current control without a separate device. It is possible to eliminate the position error caused by position control by attaching a low-speed speed and position sensor even in the normal closed loop control method that requires the speed and position sensor as well as the open loop control method that does not use the speed and position sensor. There are features that can be.

이상에서 설명한 실시례는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구성한 것으로, 본 발명에 적용될 수 있는 하나의 실시례에 불과하고, 본 발명 권리범위는 상술한 실시례에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.Embodiment described above is configured to help the understanding of the present invention, it is only one embodiment that can be applied to the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment.

이상과 같은 방식으로 구현되는 본 발명에 따르면, 별도의 장치 없이 간단한 운전 초기의 직류전류 제어만으로도 매우 정확한 초기위치 추정 능력을 실현할 수 있게 되어 정확한 토크를 발생시킬 수 있으며, 통상적인 제어방식인 개폐루프 제어방식에서도 정확한 위치제어를 가능하게 하는 효과가 있다.According to the present invention implemented in the above manner, it is possible to realize a very accurate initial position estimation ability by the simple direct current control of the initial operation without a separate device to generate accurate torque, open and close loop which is a conventional control method The control method also has the effect of enabling accurate position control.

Claims (2)

2상 구조로 이루어지는 선형 하이브리드 스테핑 전동기(LHSM)의 초기위치를 추정하는 방법에 있어서,In the method for estimating the initial position of the linear hybrid stepping motor (LHSM) consisting of a two-phase structure, 상기 LHSM에 직류를 인가하여 정추력 곡선을 형성하고, 정추력과 초기부하가 만나는 절대위치를 파악한 후, 초기부하를 추정함으로써 운전 초기의 직류전류 제어로 초기위치의 추정이 가능하게 되는 선형 하이브리드 스테핑 전동기의 초기위치 추정 방법.Linear hybrid stepping that allows direct estimation of initial position by DC current control at the beginning of operation by applying direct current to the LHSM to form a thrust curve, grasping the absolute position where the forward thrust and the initial load meet, and then estimating the initial load. How to estimate the initial position of the motor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LHSM을 저가의 속도 및 위치센서를 부착한 개루프 제어방식으로 제어하여 위치제어시 발생하는 위치 오차를 제거할 수 있도록 구성함에 특징이 있는 선형 하이브리드 스테핑 전동기의 초기위치 추정 방법.An initial position estimation method of a linear hybrid stepping motor characterized in that the LHSM is controlled to remove the position error generated during the position control by controlling the low-speed speed and position sensor attached to the open loop control method.
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KR101986736B1 (en) * 2017-11-29 2019-09-30 한국생산기술연구원 Apparatus for initial alignment of rotor of step motor and alignment method thereof

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