KR100977085B1 - Sensorless Blushless motor High-speed startup algorithm with Smart align Process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법에 관한 것으로 회전자의 위치를 검출하고 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)와, 검출된 회전자의 위치에 따라 고정자의 상을 변경한 후 회전을 시작하는 단계(S2)와, 정지상태인지 회전 상태인지 여부를 판단(S3)하여, 만일 정지 상태인 경우 정지 상태를 보상하고(S4) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가는 단계와, 만일 회전 상태인 경우 회전 방향을 판단(S5)하여, 만일 역회전 상태인 경우 역회전을 보상하고(S5) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가고, 만일 정회전인 경우 역기전력을 이용하여 회전을 시도하는 단계(S7)와, 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향을 판단(S8)하여 역회전 상태인 경우 상기 역회전 보상단계(S6)로 돌아가는 단계와, 역기전력을 이용한 회전 지속 및 속도 제어를 하는 단계(S10)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 정렬을 이용한 브러시리스 모터의 고속 기동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-speed start method of a sensorless brushless motor using intelligent alignment, detecting the position of the rotor and operating the rotation timer (S1), and changing the phase of the stator according to the detected position of the rotor. After that, the step of starting the rotation (S2) and whether it is in the stationary state or the rotation state is determined (S3), if the stop state is compensated (S4) to change the phase of the stator accordingly (S2) Returning to the step and, if the rotation state is determined in the direction of rotation (S5), if the reverse rotation state is compensated for the reverse rotation (S5) and accordingly changes to the phase of the stator (S2), if In the case of the forward rotation step (S7) and attempts to rotate using the counter electromotive force, and attempts to rotate using the counter electromotive force (S7) and then determine the direction of rotation (S8) when the reverse rotation compensation step (S6) Stone The method relates to a high-speed start method of a brushless motor using intelligent alignment, characterized in that it comprises a step and controlling the rotational duration and speed using the counter electromotive force (S10).

본 발명에 의하는 경우, 매 기동 시 마다 전원이 스위칭 되어도 강제 정렬 없이 회전자 위치 및 역기전력 판단이 우선시 되어 회전자의 실제 위치를 추정하여 회전자가 부하 성격에 따라 미사용시에 역회전을 하고 있어도(위치 변화) 회전자 위치 검출 및 역기전력 판단에 따라 기동이 이뤄지므로 기동의 실패가 적으며, 기동 부하에 관계없이 기동에 따른 회전자의 위치 변화가 디지털 필터링되어 판단되 므로(폐루프) 회전자를 강제 정렬하여 위치 변화하는(개루프) 방식과 달리 기동의 실패가 적고, 부하에 따른 적응력이 높다는 장점이 있다. 또한, 역기전력을 이용한 폐루프 제어에 도달하는 시간을 단축시켜, 빠른 기동시간이 가능하다는 장점이 있다. According to the present invention, even if the power is switched at every startup, the rotor position and the counter electromotive force determination are prioritized without forced alignment, and the rotor is estimated at the actual position of the rotor even when the rotor is not in use depending on the load characteristics. Position change) Since the starting is performed according to the rotor position detection and the counter electromotive force determination, there is less starting failure, and the position change of the rotor according to the starting is determined by digital filtering regardless of the starting load (closed loop). Unlike the forcedly aligned position change (open loop) method, there is an advantage of less maneuvering failure and higher adaptability to load. In addition, it is possible to shorten the time to reach the closed loop control using the counter electromotive force, thereby enabling a fast start time.

브러시리스 모터, 센서리스, 기동, 역기전력 Brushless Motor, Sensorless, Starting, Back EMF

Description

지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법{Sensorless Blushless motor High-speed startup algorithm with Smart align Process}Sensorless Blushless Motor High-speed Startup Algorithm with Smart Align Process

본 발명은 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법에 관한 것으로 회전자의 위치를 검출하고 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)와, 검출된 회전자의 위치에 따라 고정자의 상을 변경한 후 회전을 시작하는 단계(S2)와, 정지상태인지 회전 상태인지 여부를 판단(S3)하여, 만일 정지 상태인 경우 정지 상태를 보상하고(S4) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가는 단계와, 만일 회전 상태인 경우 회전 방향을 판단(S5)하여, 만일 역회전 상태인 경우 역회전을 보상하고(S5) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가고, 만일 정회전인 경우 역기전력을 이용하여 회전을 시도하는 단계(S7)와, 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향을 판단(S8)하여 역회전 상태인 경우 상기 역회전 보상단계(S6)로 돌아가는 단계와, 역기전력을 이용한 회전 지속 및 속도 제어를 하는 단계(S10)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 정렬을 이용한 브러시리스 모터의 고속 기동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-speed start method of a sensorless brushless motor using intelligent alignment, detecting the position of the rotor and operating the rotation timer (S1), and changing the phase of the stator according to the detected position of the rotor. After that, the step of starting the rotation (S2) and whether it is in the stationary state or the rotation state is determined (S3), if the stop state is compensated (S4) to change the phase of the stator accordingly (S2) Returning to the step and, if the rotation state is determined in the direction of rotation (S5), if the reverse rotation state is compensated for the reverse rotation (S5) and accordingly changes to the phase of the stator (S2), if In the case of the forward rotation step (S7) and attempts to rotate using the counter electromotive force, and attempts to rotate using the counter electromotive force (S7) and then determine the direction of rotation (S8) when the reverse rotation compensation step (S6) Stone The method relates to a high-speed start method of a brushless motor using intelligent alignment, characterized in that it comprises a step and controlling the rotational duration and speed using the counter electromotive force (S10).

브러시 리스 모터는 브러시를 이용한 직류 모터와 달리 정류자가 없기 때문에 회전자의 위치 및 회전 유무를 알 수 없다. 따라서 일반적으로 브러시 리스 모터는 센서를 사용하여, 회전자의 위치 및 회전을 감지하여 제어한다. 그러나, 최근 브러시 리스 모터는 단가 경쟁 및 센서가 사용되기 어려운 환경에도 신뢰성 높은 동작을 위해 센서 없이(센서리스) 사용되는 것이 일반적인 추세이다. 이러한 센서리스 브러시 리스 모터의 기동은 그 기술적 특성에 따라 여러 가지 방법으로 적용되어 사용될 수 있다. 그 일 실시례로, 이전 구동을 기준으로 기억(메모리)하고 있다가, 기동하는 방법이 있으나, 이 방법의 경우 전원이 매 기동 시마다 스위칭 되는 방식의 경우 적용이 불가능하며, 특히나 회전자가, 부하의 성격에 따라 메모리 된 위치와 다른 위치로 이동된 경우 (EX. 펌프: 압력, 바람, 유량에 따른 역회전) 기동이 실패할 수 있다는 문제점이 있다. Unlike brushless DC motors, brushless motors have no commutator, so the position and rotation of the rotor are unknown. Therefore, brushless motors generally use sensors to sense and control the position and rotation of the rotor. However, in recent years, brushless motors have been generally used without sensors (sensorless) for reliable operation even in environments where price competition and sensors are difficult to use. The start of the sensorless brushless motor may be applied and used in various ways according to its technical characteristics. In one embodiment, there is a method of storing (memory) the memory based on the previous driving and starting it. However, this method is not applicable to a method in which the power is switched at every startup. There is a problem that the maneuver may fail if it is moved to a different position from the memorized position (EX. Pump: reverse rotation due to pressure, wind and flow rate).

한편, 기존의 센서리스 브러시리스모터의 기동 방법의 다른 실시예로 도 1에 도시한 것과 같이 기동 시 다음과 같은 제어 방법들을 순차적으로 수행하는 방법이 있다.On the other hand, as another embodiment of the conventional method for starting the sensorless brushless motor, there is a method of sequentially performing the following control methods when starting as shown in FIG.

① 회전자의 위치 검출① Position detection of rotor

② 회전자의 강제 정렬 및 목적 방향 강제 회전② Forced alignment of the rotor and forced rotation in the target direction

③ 가용 역기전력 검출 시까지 강제 회전 반복 및 속도 증가③ Forced rotation repetition and speed increase until detection of available back EMF

④ 검출된 역기전력계산 및 강제 회전 반복④ Repeated counter electromotive force calculation and forced rotation repetition

⑤ 역기전력을 이용한 회전 확인⑤ Rotation check using counter electromotive force

⑥ 역기전력을 이용한 회전 지속 및 속도 제어⑥ Rotation duration and speed control using counter electromotive force

상기한 센서리스 브러시리스모터의 강제 정렬 후 개루프 회전을 반복하며, 역기전력을 검출, 기동하는 기동 방법은 제어의 특성 및 사용 목적에 따라 단순 개루프 화 혹은 복잡 폐루프화되어 사용된다. 이러한 기존 방법의 경우, 초기 구동을 개루프 제어로 단순하게 만들어 낼 수 있으며, 기동 부하가 일정한 제품에 간편한 제어로 완성할 수 있다는 장점이 있다. 그러나,이러한 기존 방법은 기동 부하 클 경우 강제 정렬이 실패할 수 있으며, 기동 부하가 유동적으로 확정적이지 않은 경우 강제 정렬 후 필요한 기동력을 판단할 수 없어 정렬 후 기동 실패에 이르는 경우가 많으며, 기동 부하가 작을 경우 강제 정렬에 의한 진동이 크게 발생하며, 기동 부하에 따라 개루프 구간(회전 시작점)의 시간 지연이 심하다는 문제점이 있었다.After the forced alignment of the sensorless brushless motor, the open-loop rotation is repeated, and the starting method of detecting and starting the counter electromotive force is used by a simple open loop or a complex closed loop depending on the control characteristics and the purpose of use. In this conventional method, the initial driving can be made simply by the open-loop control, and the advantage can be achieved by the simple control of the product having a constant starting load. However, such a conventional method may cause forced alignment to fail when the starting load is large, and if the starting load is not fluidly deterministic, the necessary maneuvering force cannot be determined after the forced alignment, and thus the starting failure after the alignment is often caused. When small, the vibration caused by the forced alignment is large, there is a problem that the time delay of the open loop section (rotation start point) is severe depending on the starting load.

상기한 기존 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 기동 초기에 회전자를 강제 정렬하는 과정을 거치는데서 발생할 수 있는 기동 실패나 기동 진동의 발생을 제거하고, 폐루프 방식으로 보다 빠른 시간에 기동을 하는 것이 가능하도록 하여, 기동 시간 지연으로 나타날 수 있는 여러 문제점들을 보완하여 신속하고 정확한 동작을 할 수 있도록 하는 것을 그 과제로 한다.In order to solve the above problems of the existing technology, the present invention eliminates the occurrence of starting failure or starting vibration that may occur in the process of forcibly aligning the rotor at the beginning of the start, the start in a closed loop method at a faster time The task is to make it possible to perform a quick and accurate operation by compensating for various problems which may be caused by a start time delay.

상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법은 회전자의 위치를 검출하고 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)와, 검출된 회전자의 위치에 따라 고정자의 상을 변경한 후 회전을 시작하는 단계(S2)와, 정지상태인지 회전 상태인지 여부를 판단(S3)하여, 만일 정지 상태인 경우 정지 상태를 보상하고(S4) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가는 단계와, 만일 회전 상태인 경우 회전 방향을 판단(S5)하여, 만일 역회전 상태인 경우 역회전을 보상하고(S5) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가고, 만일 정회전인 경우 역기전력을 이용하여 회전을 시도하는 단계(S7)와, 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향을 판단(S8)하여 역회전 상태인 경우 상기 역회전 보상단계(S6)로 돌아가는 단계와, 역기전력을 이용한 회전 지속 및 속도 제어를 하는 단계(S10)를 포함하여 구성되는 것을 특 징으로 한다.In order to achieve the above object, the high-speed start method of the sensorless brushless motor using the intelligent alignment of the present invention is to detect the position of the rotor and to operate the rotation timer (S1) and to the detected position of the rotor According to the step of changing the phase of the stator to start the rotation (S2), and it is determined whether the stationary state or the rotation state (S3), if the stop state is compensated for the stop state (S4) accordingly The step of returning to the step of changing (S2) and, if the rotation state is determined in the rotation direction (S5), if the reverse rotation state in the reverse rotation to compensate (S5) accordingly to change the phase of the stator (S2) Returning to the step, if the forward rotation (S7) attempts to rotate using the counter electromotive force, and attempts to rotate using the counter electromotive force (S7) and then determine the rotation direction (S8) if the reverse rotation state Reverse It is characterized in that it comprises a step of returning to the previous compensation step (S6), and a step (S10) for controlling the rotation duration and speed using the counter electromotive force.

또한, 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향을 판단(S8)하는 단계 이후에, 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향이 정회전인 경우 역기전력을 이용하여 회전 방향을 검증(S9)하여 역회전인 경우 상기 역회전 보상 단계(S6)로 돌아가는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, after the step (S7) of attempting to rotate using the counter electromotive force and then determining the direction of rotation (S8), after the attempt to rotate using the counter electromotive force (S7), when the rotation direction is the forward rotation, the counter electromotive force is used. In the case of reverse rotation by verifying the rotation direction (S9), the method may further include returning to the reverse rotation compensation step (S6).

또한, 상기 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)에서 지정한 타이머의 시간이 경과한 경우, 다시 초기의 회전자의 위치를 검출하고 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)로 돌아가 재구동을 시도하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, when the time of the timer specified in the operation of the rotation timer (S1) has elapsed, detecting the position of the initial rotor again and returning to the operation of the rotation timer (S1) and attempting to drive again. It is characterized in that it further comprises.

또한, 상기 정지 상태 보상 단계(S4)는 회전자가 정지되어 있는 경우 정회전이 가능한 방향으로 상기 고정자의 상을 변경하도록 고정자에 전해지는 전기 신호의 전기각을 보상하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the stationary state compensating step (S4) is characterized in that it comprises a step of compensating the electric angle of the electrical signal transmitted to the stator to change the phase of the stator in the direction that can be rotated forward when the rotor is stopped. .

또한, 상기 역회전 보상 단계(S6)는 회전자가 역회전하는 경우 회전자가 정회전을 할 수 있도록 상기 고정자의 상을 변경하도록 고정자에 전해지는 전기 신호의 전기각을 보상하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the reverse rotation compensation step (S6) is characterized in that it comprises a step of compensating the electric angle of the electrical signal transmitted to the stator to change the phase of the stator so that when the rotor rotates in reverse rotation It is done.

또한, 상기 정지 상태 보상 단계(S4)는 3상 2여자 방식의 브러시리스 모터의 경우에 있어, 회전자가 정지되어 있는 경우 정회전이 가능한 방향으로 고정자에 인가될 전기 신호의 상을 60도의 전기각 만큼씩 보상하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the case of the three-phase two-excitation type brushless motor, the stationary state compensating step (S4) sets an electric angle of 60 degrees to an image of an electrical signal to be applied to the stator in a direction capable of forward rotation when the rotor is stopped. It is characterized by the compensation for each.

또한, 상기 역회전 보상 단계(S6)는 3상 2여자 방식의 브러시리스 모터의 경우에 있어, 회전자가 역회전하는 경우 회전자가 정회전이 가능한 방향으로 고정자에 인가될 전기 신호의 상을 60도의 전기각 만큼씩 보상하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the case of the brushless motor of the three-phase two-excited type, the reverse rotation compensating step (S6) is 60 degrees of the image of the electrical signal to be applied to the stator in the direction that the rotor can be rotated when the rotor is reversed Compensation for each electric angle.

본 발명에 의하는 경우 기존의 센서리스 브러시레스 모터 구동회로를 조합하거나 구동회로 내의 프로세서의 프로그램을 간단히 변경하는 것만으로도, 매 기동 시마다 전원이 스위칭 되어도 기계적인 회전자의 강제 정렬 없이 회전자 위치 및 역기전력 판단이 우선시 되어 회전자의 실제 위치를 추정하여 고정자의 상을 변경하여 부하 성격에 따라 미사용시에 회전자가 역회전을 하고 있어도(위치 변화) 회전자 위치 검출 및 역기전력 판단에 따라 기동이 이뤄지므로 기동의 실패가 적으며, 기동 부하에 관계 없이 기동에 따른 회전자의 위치 변화가 판단되므로(폐루프) 회전자를 강제 정렬하여 위치 변화하는(개루프) 방식과 달리 기동의 실패가 적고, 부하에 따른 적응력이 높다는 장점이 있다. 또한, 역기전력을 이용한 폐루프 제어에 도달하는 시간을 단축시켜, 빠른 기동시간이 가능하다는 장점이 있다. According to the present invention, by simply combining the existing sensorless brushless motor driving circuit or simply changing the program of the processor in the driving circuit, even if the power is switched at every startup, the rotor position is not forcedly aligned with the mechanical rotor. And counter electromotive force is given priority, and the actual position of the rotor is estimated to change the phase of the stator so that even if the rotor is rotating in reverse when not in use (position change), starting is performed according to rotor position detection and counter electromotive force judgment. Therefore, there is less starting failure, and starting position is less likely to be changed regardless of starting load (closed loop). It has the advantage of high adaptability according to the load. In addition, it is possible to shorten the time to reach the closed loop control using the counter electromotive force, thereby enabling a fast start time.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, a high speed start method of a sensorless brushless motor using intelligent alignment according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in the drawings, the same components or parts are to be noted that as indicated by the same reference numerals as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

본 발명은 도 2에 도시한 것과 같이, 먼저 회전자의 위치를 검출하고 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)로 시작된다. 이 경우 상기 회전자의 위치를 검출하는 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서는 널리 사용되고 있는 방법이므로 상세한 설명은 생략한다. The present invention begins with a step S1 of first detecting the position of the rotor and starting the rotation timer, as shown in FIG. In this case, since the method of detecting the position of the rotor is widely used in the technical field to which the present invention belongs, detailed description thereof will be omitted.

그 후, 검출된 회전자의 위치에 따라 고정자의 상을 변경한 후 회전을 시작하는 단계(S2)를 수행한다. 그 후, 도 2에 도시한 것과 같이 회전자가 정지상태인지 회전 상태인지 여부를 판단(S3)하여, 만일 정지 상태인 경우 정지 상태를 보상하고(S4) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가며, 만일 회전 상태인 경우 회전 방향을 판단(S5)하여, 만일 역회전 상태인 경우 역회전을 보상하고(S5) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가고, 만일 정회전인 경 우 역기전력을 이용하여 회전을 시도하는 단계(S7)를 수행한다. 상기한 과정 중 회전자의 정지 상태 또는 정/역회전 방향의 회전 상태를 감지하여 판단하는 기술은 모터 구동중 발생하는 역기전력의 전압 변화 곡선을 해석하여, 정, 방향 및 정지 상태를 감지하는 것으로 본 발명이 속하는 센서리스 브러시리스 모터에 관한 기술분야에서는 널리 알려져 행하여 지고 있는 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 고정자의 상을 변경하는 방법은 사용하는 전원의 상과 사용되는 고정자의 권선 구조 및 회전자의 극(pole)수 등의 요소에 따라 전위각의 차이는 있을 수 있으나, 고정자에 가해지는 전기 신호의 전기각을 일정한 각도(예를 들어 3상 2여자 방싱의 경우 원하는 구동 방향에 대하여 전기각을 60도 진각/퇴각으로 변경)로 변경하는 것으로, 본 발명이 속하는 센서리스 브러시리스 모터에 관한 기술분야에서는 널리 알려져 행하여 지고 있는 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다. 한편, 상기 정지 상태 보상 단계(S4)는 회전자가 정지되어 있는 경우 정회전이 가능한 방향으로 상기 고정자의 상을 변경하도록 고정자에 전해지는 전기 신호의 전기각을 보상하는 단계이며, 상기 역회전 보상 단계(S6)는 회전자가 역회전하는 경우 회전자가 정회전을 할 수 있도록 상기 고정자의 상을 변경하도록 고정자에 전해지는 전기 신호의 전기각을 보상하는 단계이다. Thereafter, the step S2 of starting the rotation after changing the phase of the stator according to the detected position of the rotor is performed. Thereafter, as shown in FIG. 2, it is determined whether the rotor is in a stationary state or a rotating state (S3), and if it is in the stopped state, the stationary state is compensated (S4) and thus the phase of the stator is changed (S2). Returning to the step, if the rotation state is determined in the direction of rotation (S5), if the reverse rotation state is compensated for the reverse rotation (S5) and accordingly change to the phase of the stator (S2), if the forward rotation is In the case of performing the rotation using the back EMF (S7) is performed. In the above process, the technology for detecting and determining the stop state of the rotor or the rotation state in the forward / reverse rotation direction analyzes the voltage change curve of the counter electromotive force generated during motor driving, and detects the forward, the direction and the stop state. Since it is a technique widely known and performed in the technical field regarding the sensorless brushless motor to which this invention belongs, detailed description is abbreviate | omitted. In addition, the method of changing the phase of the stator may have a difference in potential angle depending on the phase of the power source to be used, the winding structure of the stator to be used, and the number of poles of the rotor. The electrical angle of the signal is changed to a constant angle (for example, in the case of a three-phase two-excitation bounce), the electrical angle is changed to 60 degrees forward / return with respect to a desired driving direction. Since the technique is widely known and practiced in the technical field, detailed description thereof will be omitted. On the other hand, the stop state compensation step (S4) is a step of compensating the electric angle of the electrical signal transmitted to the stator to change the phase of the stator in the direction that can be rotated forward when the rotor is stopped, the reverse rotation compensation step S6 is a step of compensating the electric angle of the electrical signal transmitted to the stator to change the phase of the stator so that the rotor can perform a forward rotation when the rotor rotates in reverse.

상기한 바와 같이 회전자의 정지/회전 상태 및 회전 방향에 따라 고정자의 상을 보상하여 변경하여 센서리스 브러시리스 모터를 시동(始動) 하는 과정이 본 발명의 핵심이 되는 사상으로, 고정되어 있는 고정자에 가해지는 전기적인 기동신 호의 상을 제어 회로에 의하여 전기적으로 보상하여 변경시켜 주어 회전자와 고정자 간의 전기적 정렬을 이루어 줌으로서, 기존의 발명에서 회전자의 위치를 전기적인 기동에 의하여 강제로 기계적인 운동을 통하여 기계적으로 정렬하는데서 발생할 수 있는 기동 진동이나 기동 지연 또는 기동 실패의 가능성을 제거하거나 줄일 수 있게 된다. 또한, 고정자에 가해지는 전기적 기동 신호에 따르는 회전자의 기계적 정렬에 따르는 전기 신호와 기계적 정렬 사이의 물리적인 응답 지연을 제거할 수 있으므로, 신속한 기동이 가능하게 된다. As described above, the process of starting the sensorless brushless motor by compensating and changing the image of the stator according to the stop / rotation state and the rotation direction of the rotor is the core of the present invention. By compensating and changing the phase of the electric starting signal applied by the control circuit to make electrical alignment between the rotor and the stator, the position of the rotor in the existing invention by forcing the machine by force Mechanical movements can eliminate or reduce the likelihood of start-up vibrations, start-up delays or start-up failures caused by mechanical alignment. In addition, it is possible to eliminate the physical response delay between the electrical alignment and the mechanical alignment due to the mechanical alignment of the rotor according to the electrical starting signal applied to the stator, thereby enabling rapid startup.

다음으로, 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향을 판단(S8)하여 역회전 상태인 경우 상기 역회전 보상단계(S6)로 돌아가는 단계를 수행한다. 한편, 정회전인 경우 보다 안정적인 기동을 보장하기 위하여 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향이 정회전인 경우 역기전력을 이용하여 회전 방향을 검증(S9)하여, 역회전인 경우 상기 역회전 보상 단계(S6)로 돌아가는 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 과정을 수행하는 중 상기 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)에서 지정한 타이머의 시간이 경과한 경우, 다시 초기의 회전자의 위치를 검출하고 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)로 돌아가 재구동을 시도하도록 하는 것이 바람직하다. Next, after the rotation is attempted using the counter electromotive force (S7), the rotation direction is determined (S8), and in the reverse rotation state, the process returns to the reverse rotation compensation step (S6). On the other hand, in the case of the forward rotation in order to ensure a more stable start-up using the counter electromotive force (S7) and then the rotation direction is verified by using the counter electromotive force (S9) in the case of the reverse rotation (S9), if the reverse rotation It is preferable to further perform the step of returning to the rotation compensation step S6. When the timer specified in the step S1 of operating the rotation timer has elapsed during this process, the controller detects the position of the initial rotor and returns to the step S1 of operating the rotation timer to restart the driving. It is desirable to try.

이렇게 하여 정회전 기동이 시작된 후 역기전력을 이용한 회전 지속 및 속도 제어를 하는 단계(S10)를 거쳐 본 발명의 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리 스 모터의 고속 기동방법이 완료된다. In this manner, after the forward rotation starts, the high speed start method of the sensorless brushless motor using the intelligent alignment of the present invention is completed through the step S10 of controlling the rotation duration and the speed using the counter electromotive force.

이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. In the foregoing description, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1: 기존발명의 일 실시 예에 의한 센서리스 브러시레스 모터의 기동방법의 플로우 차트.1 is a flowchart illustrating a method of starting a sensorless brushless motor according to an embodiment of the present invention.

도 2: 본 발명의 일 실시 예에 의한 지능형 정렬을 이용한 브러시리스 모터의 고속 기동방법의 플로우 차트.2 is a flow chart of a high speed start method of a brushless motor using intelligent alignment according to an embodiment of the present invention.

Claims (7)

회전자의 위치를 검출하고 회전 타이머를 작동하는 단계(S1);Detecting a position of the rotor and operating a rotation timer (S1); 상기 단계에서 검출된 회전자의 위치에 따라 고정자의 상을 변경한 후 회전을 시작하는 단계(S2);Starting the rotation after changing the phase of the stator according to the position of the rotor detected in the step (S2); 회전자가 정지상태인지 회전 상태인지 여부를 판단(S3)하여, 만일 정지 상태인 경우 정지 상태를 보상하고(S4) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가는 단계;Judging whether the rotor is in a stationary state or a rotating state (S3), and if it is in the stationary state, compensating for the stationary state (S4) and thus returning to changing the phase of the stator (S2); 만일 회전자가 회전 상태인 경우 회전 방향을 판단(S5)하여,If the rotor is in the rotation state to determine the direction of rotation (S5), 만일 역회전 상태인 경우, 역회전을 보상하고(S5) 이에 따라 고정자의 상을 변경(S2)하는 단계로 돌아가고, 만일 정회전인 경우 역기전력을 이용하여 회전을 시도하는 단계(S7);If it is in the reverse rotation state, the reverse rotation is compensated (S5) and accordingly changes to the phase of the stator (S2), and if it is the forward rotation, attempting to rotate using the counter electromotive force (S7); 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향을 판단(S8)하여 역회전 상태인 경우 상기 역회전 보상단계(S6)로 돌아가는 단계;Attempting to rotate using the counter electromotive force (S7), and then determining the rotation direction (S8) and returning to the reverse rotation compensation step (S6) in the reverse rotation state; 역기전력을 이용한 회전 지속 및 속도 제어를 하는 단계(S10); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법.Performing rotation duration and speed control using the counter electromotive force (S10); High speed start method of a sensorless brushless motor using an intelligent alignment, characterized in that it comprises a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향을 판단(S8)하는 단계 이후에, After the step of attempting the rotation using the counter electromotive force (S7) and after determining the rotation direction (S8), 상기 역기전력을 이용하여 회전을 시도(S7)한 후 회전 방향이 정회전인 경우 역기전력을 이용하여 회전 방향을 검증(S9)하여 역회전인 경우 상기 역회전 보상 단계(S6)로 돌아가는 단계; 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법.Attempting to rotate using the counter electromotive force (S7) and when the rotation direction is the forward rotation, verifying the rotation direction using the counter electromotive force (S9) and returning to the reverse rotation compensation step (S6) when the reverse rotation is performed; A high speed start method of a sensorless brushless motor using intelligent alignment, characterized in that it further comprises. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)에서 지정한 타이머의 시간이 경과한 경우, 다시 초기의 회전자의 위치를 검출하고 회전 타이머를 작동하는 단계(S1)로 돌아가 재구동을 시도하는 단계; 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법.Detecting the position of the initial rotor and attempting to drive again when the time of the timer specified in the operation of the rotation timer has passed (S1); A high speed start method of a sensorless brushless motor using intelligent alignment, characterized in that it further comprises. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 정지 상태 보상 단계(S4)는 회전자가 정지되어 있는 경우 정회전이 가능한 방향으로 상기 고정자의 상을 변경하도록 고정자에 전해지는 전기 신호의 전기각을 보상하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법.The stationary state compensating step (S4) comprises the step of compensating for the electric angle of the electrical signal transmitted to the stator to change the phase of the stator in the direction that can be rotated forward when the rotor is stopped, intelligent alignment High speed start method of sensorless brushless motor using 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4, 상기 역회전 보상 단계(S6)는 회전자가 역회전하는 경우 회전자가 정회전이 가능한 방향으로 상기 고정자의 상을 변경하도록 고정자에 전해지는 전기 신호의 전기각을 보상하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법.The reverse rotation compensating step (S6) is configured to compensate for the electrical angle of the electrical signal transmitted to the stator so that the rotor changes the phase of the stator in the direction that can be rotated forward when the rotor is rotated in reverse High speed start method of sensorless brushless motor using intelligent alignment. 청구항 5에 있어서, The method according to claim 5, 상기 정지 상태 보상 단계(S4)는 3상 2여자 방식의 브러시리스 모터의 경우에 있어, 회전자가 정지되어 있는 경우 정회전이 가능한 방향으로 고정자에 인가될 전기 신호의 상을 60도의 전기각 만큼씩 보상하는 것을 특징으로 하는 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법.The stop state compensating step (S4) is a three-phase two-excitation type brushless motor, in which the phase of the electrical signal to be applied to the stator in a direction capable of forward rotation when the rotor is stopped by an electric angle of 60 degrees. High speed start method of a sensorless brushless motor using intelligent alignment, characterized in that the compensation. 청구항 5에 있어서, The method according to claim 5, 상기 역회전 보상 단계(S6)는 3상 2여자 방식의 브러시리스 모터의 경우에 있어, 회전자가 역회전하는 경우 회전자가 정회전이 가능한 방향으로 고정자에 인가될 전기 신호의 상을 60도의 전기각 만큼씩 보상하는 것을 특징으로 하는 지능형 정렬을 이용한 센서리스 브러시리스 모터의 고속 기동방법.The reverse rotation compensating step (S6) is in the case of a brushless motor of the three-phase two-excitation type, the electric angle of 60 degrees to the phase of the electrical signal to be applied to the stator in the direction in which the rotor can be rotated forward when the rotor rotates in reverse A high-speed start method of a sensorless brushless motor using intelligent alignment, characterized in that by compensation.
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