KR101049578B1 - 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 컨버터부와, 컨버터부에서 출력되는 직류 전원을 평활시키는 평활 회로부와, 평활 회로부에서 출력되는 직류 전원을 3상 교류 전원으로 변환시키는 인버터부와, 인버터부에서 각각의 브러쉬리스 직류모터로 공급되는 3상 교류 전원에서 선택된 서로 상이한 상의 출력전류의 합을 감지하는 전류 센서 및 전류 센서의 감지 결과에 따라 인버터부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치 및 제어방법이 제공된다.
브러쉬리스 직류모터, 인버터, 전류 센서

Description

다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법 {Method for controlling a plurality of brushless dc motor}
본 발명은 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단일의 인버터로 다수의 브러쉬리스 직류모터 운전시 최소한의 전류 센서를 이용하여 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 감지하여 난조 및 탈조를 방지하기 위한 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
브러쉬리스 직류모터(Brushless dc motor)는 DC 모터에서 브러쉬, 정류자 등 기계적인 접촉부를 없애고, 이를 전자적인 정류기구를 설치한 직류 모터를 말한다. 이러한 브러쉬리스 직류모터는 종래의 브러시가 있는 DC모터에 비해 브러쉬와 정류자라는 기계적 접촉부가 없다는 특징을 가지고 있으며, 기기의 고성능화, 경박단소화, 장수명화, 그리고 반도체 기술을 중심으로 한 부품이나 재료의 진보에 따라 많은 발전을 이루어 왔다.
한 개의 인버터로 다수의 브러쉬리스 직류모터를 운전 시, 다수의 브러쉬리 스 직류모터의 동기가 일치하지 않는다면, 브러쉬리스 직류모터는 난조 또는 탈조 현상이 발생하여, 인버터 제어가 어려워지는 문제점이 발생된다.
이러한 현상을 방지하기 위해서는 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 감시하여 난조 또는 탈조 발생 시, 다수의 브러쉬리스 직류모터를 얼라인하여 동기가 일치하도록 유도해야 된다. 이 때, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 감시하는 방법에는 여러 가지 방법이 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 한 개의 인버터로 다수의 브러쉬리스 직류모터 운전 시, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 감시하기 위한 장치 및 방법을 살펴본다.
도 1은 종래 기술의 일 예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다. 도 1에 도시된 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치는 상용 교류 전원(10), 컨버터부(20), 캐패시터(30), 인버터부(40), 제어부(50) 및 위치 센서부(60)로 구성되며, 이러한 제어장치는 다수의 브러쉬리스 직류모터(M1 ~ MN)에 연결된다. 위치 센서부(60)는 다수의 위치 센서(61 ~ 60+N)로 구성되며, 각 위치 센서는 각 브러쉬리스 직류모터에 부착되어, 각 브러쉬리스 직류모터의 상태를 감시한다. 이때, 위치 센서로는 홀(Hall) 센서 또는 광 센서를 이용하며, 각 브러쉬리스 직류모터에 3개의 홀 센서 또는 광 센서가 부착되어 로터의 위치를 감지함으로써, 동기 상태를 감시한다.
종래 기술에 따르면, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 감시하기 위하여, 각 브러쉬리스 직류모터 마다 3개의 홀 센서 또는 광 센서가 필요하므로, 모터의 가격이 상승하게 되고, 인버터와 각 브러쉬리스 직류모터 간에 센서 케이블을 연결해야 하므로, 구조가 복잡해진다. 또한, 센서 케이블의 길이에 따라 신뢰성이 저하되는 문제점도 발생한다.
도 2는 종래 기술의 다른 예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다. 도 2에 도시된 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치는 위치 센서 대신에 전류 센서(70)를 사용하는 방식이다.
다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치는 상용 교류 전원(10), 컨버터부(20), 캐패시터(30), 인버터부(40), 제어부(50) 및 전류 센서(70)로 구성된다. 인버터부(40)에서 분기된 출력 라인들은 각 브러쉬리스 직류모터로 연결되며, 각 출력 라인에 전류 센서(70)를 설치하여 인버터부(40)에서 출력되어 각 브러쉬리스 직류모터로 공급되는 출력 전류의 파형을 감지함으로써, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 감시한다.
이와 같은 방식에 의하면, 각 브러쉬리스 직류모터의 3상 즉, U상, V상 및 W상의 전류를 모두 감지해야 하므로, 각 브러쉬리스 직류모터의 3상 출력 라인 모두에 전류 센서를 설치해야 한다. 그 결과, N개의 브러쉬리스 직류모터 운전시, 3N개의 전류센서가 필요하므로, 많은 비용이 소요된다. 또한, 전류센서의 개수 만큼 아날로그/디지털 컨버터 포트가 필요하므로, 브러쉬리스 직류모터의 개수가 증가하면 구조가 매우 복잡해지거나 구현이 불가능한 경우 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 한 개의 인버터로 다수의 브러쉬리스 직류모터 운전 시, 보다 효율적인 방식으로 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 감시할 수 있는 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치 및 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치로서, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 컨버터부; 상기 컨버터부에서 출력되는 직류 전원을 평활시키는 평활 회로부; 상기 평활 회로부에서 출력되는 직류 전원을 3상 교류 전원으로 변환시키는 인버터부; 상기 인버터부에서 각각의 브러쉬리스 직류모터로 공급되는 3상 교류 전원에서 선택된 서로 상이한 상의 출력전류의 합을 감지하는 전류 센서; 및 상기 전류 센서의 감지 결과에 따라 상기 인버터부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치가 제공된다.
상기 다수의 브러쉬리스 직류모터는 3개 단위로 그룹화되며, 상기 전류 센서는 상기 그룹 내 각 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 하나의 출력라인에 각각 연결되며, 상기 전류 센서가 연결된 각 출력라인은 서로 상이한 상을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 브러쉬리스 직류모터는 2개 단위로 그룹화되며, 상기 전류 센서는 상기 그룹 내 제1 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 2개와 제2 브러 쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 하나에 연결되며, 상기 전류 센서가 연결된 각 출력라인은 서로 상이한 상을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 브러쉬리스 직류모터는 2개 단위로 그룹화된 제1 그룹과 3개 단위로 그룹화된 제2 그룹으로 구성되며, 상기 제1 그룹의 전류 센서는 상기 제1 그룹 내 제1 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 2개와 제2 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 하나에 연결되며, 상기 제2 그룹의 전류 센서는 상기 제2 그룹 내 각 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 하나의 출력라인에 각각 연결되며, 상기 제1 및 제2 그룹의 전류 센서가 연결된 출력라인은 서로 상이한 상을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 전류 센서는 단일의 전류 센서이며, 상기 단일의 전류 센서는 상기 각 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 1개 또는 2개의 출력라인에 연결되며, 상기 단일의 전류 센서에 연결된 출력라인은 동일한 개수의 제1 내지 제3상 출력라인으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 전류 센서에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환부; 및 상기 아날로그/디지털 변환부의 출력신호에 따라 상기 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 판단하는 동기 판단부를 포함한다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따르면, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법으로서, 3상 교류 전원을 상기 다수의 브러쉬리스 직류모터로 공급하는 단계; 각각의 브러쉬리스 직류모터로 공급되는 3상 교류 전원에서 선택된 서로 상이 한 상의 출력전류의 합을 전류 센서를 이용하여 감지하는 단계; 상기 전류 센서의 출력값에 따라 상기 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과, 동기가 이탈된 경우에는 상기 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기화를 수행하는 단계를 포함하는 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법이 제공된다.
본 발명에서와 같이, 인버터부에서 각각의 브러쉬리스 직류모터로 공급되는 3상 교류 전원 중 서로 상이한 상의 출력전류의 합을 감지함으로써, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 감시하면, 전류 센서의 개수를 줄일 수 있게 되어 제조 비용이 절감된다.
또한, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 간단한 방식으로 감시할 수 있으며, 위치 센서 이용 시 사용했던 센서 케이블을 설치할 필요가 없으므로, 제품 신뢰성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치는 컨버터부(200), 평활 회로부(300), 인버터부(400), 제어부(500) 및 전류 센서(600)를 포함하며, 컨 버터부(200)는 상용 교류 전원(100)에 연결되고, 인버터부(400)에는 다수의 브러쉬리스 직류모터(700)가 연결된다.
컨버터부(200)는 상용 교류 전원(100)에 연결되어, 상용 교류 전원(100)에서 출력되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류한다. 컨버터부(200)는 브리지 다이오드로 구성될 수 있다.
평활 회로부(300)는 컨버터부(200)의 출력단에 연결되고, 캐패시터로 구성되어 컨버터부(200)에서 출력되는 직류 전원을 평활시켜서 출력한다.
인버터부(400)는 평활 회로부(300)에서 출력되는 직류 전원을 3상 교류 전원으로 변환시킨다. 인버터부(400)는 다수의 스위칭 소자로 구성되며, 평활 회로부(300)에서 출력되는 평활된 직류 전원을 3상 교류 전원으로 변환시킨다.
각 브러쉬리스 직류 모터에 공급되는 3상 교류 전원의 출력 전류의 합은 0(zero)이며, 다수의 브러쉬리스 직류 모터의 동기가 일치한다면, 서로 다른 브러쉬리스 직류 모터에서 선택된 서로 다른 3상의 출력 전류의 합 역시 0(zero)이 된다.
따라서, 이러한 원리를 이용하여, 전류 센서(600)는 인버터부(400)에서 출력되어 각각의 브러쉬리스 직류모터로 공급되는 3상 교류 전원에서 선택된 서로 상이한 상의 출력전류의 합을 감지한다. 이와 같이, 서로 다른 브러쉬리스 직류 모터에서 선택된 서로 다른 3상의 출력 전류의 합을 전류 센서(600)를 이용하여 감지함으로써, 각 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 파악할 수 있게 된다.
제어부(500)는 전류 센서(600)의 출력단에 연결되며, 이러한 전류 센서(600) 의 감지 결과에 따라 다수의 브러쉬리스 직류 모터의 동기 상태를 판단하고, 인버터부(400)의 구동을 제어한다. 제어부(500)는 전류 센서(600)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환부(510)와 아날로그/디지털 변환부(510)에서 출력되는 출력신호에 따라 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 판단하는 동기 판단부(530)를 포함한다.
도 3에 도시된 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 구성을 보다 상세히 살펴보면, N개의 브러쉬리스 직류모터(700:M1, M2, M3 ~ MN)는 3개 단위로 그룹화된다. 제1 그룹은 제1 내지 제3 브러쉬리스 직류모터(M1, M2, M3)로 구성되며, 나머지 도시되지 않은 그룹 역시 3개의 브러쉬리스 직류모터로 구성된다.
인버터부(400)에서 출력되는 3상 교류 전원을 N개의 브러쉬리스 직류모터에 공급하기 위하여, N개의 출력 라인(L1 ~ LN)이 인버터부(400)에서 분기되어 N개의 브러쉬리스 직류모터에 연결된다. 이때, 각 출력 라인은 3상 즉, U상, V상 및 W상 출력 전류를 브러쉬리스 직류모터에 공급하기 위하여 3상 출력 라인으로 구성된다. 예를 들면, 제1 브러쉬리스 직류모터(M1)에 연결된 제1 출력 라인은 3개의 출력 라인 즉 제1 U상 출력라인(LU1), 제1 V상 출력라인(LV1) 및 제1 W상 출력라인(LW1)으로 구성된다.
전류 센서(600)와 출력 라인간의 연결관계를 살펴보면, 제1 전류 센서(CT1) 는 제1 내지 제3 브러쉬리스 직류모터(M1, M2, M3)의 동기 상태를 감지하기 위하여, 제1 브러쉬리스 직류모터(M1)의 U상 출력 전류와, 제2 브러쉬리스 직류모터(M2)의 V상 출력 전류 및 제3 브러쉬리스 직류모터(M3)의 W상 출력 전류의 합을 감지한다.
제1 전류 센서(CT1)에는 제1 브러쉬리스 직류모터(M1)에 연결된 제1 출력라인 중 제1 U상 출력라인(LU1)과, 제2 브러쉬리스 직류모터(M2)에 연결된 제2 출력라인 중 제2 V상 출력라인(LV2) 및 제3 브러쉬리스 직류모터(M3)에 연결된 제3 출력라인 중 제3 W상 출력라인(LW3)이 연결된다. 도시되지는 않았으나, 나머지 전류 센서들 역시 제1 전류 센서(CT1)와 마찬가지의 형태로 설치된다.
한편, 상기 내용은 설명을 위한 예시일 뿐, 각 전류 센서와 출력 라인간의 연결관계가 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 즉, 각 전류 센서는 각 그룹 내 각 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인 중 어느 하나의 상 출력라인에 각각 연결되며, 각 전류 센서가 연결된 각 출력라인은 서로 상이한 상을 갖는 범주 내에서 전류 센서와 출력 라인간의 연결관계는 다양하게 변형될 수 있다.
상기 실시예와 같이 구성하면, 브러쉬리스 직류모터가 N개일 때, 전체 모터 그룹은 N/3개가 되며, 전류 센서 역시 모터 그룹의 개수와 동일하게 N/3개로 구성될 수 있으므로, 전류 센서의 개수를 줄임으로써 비용을 절감은 물론, 구조를 보다 단순화시킬 수 있게 된다. 그 결과, 제품의 신뢰성 역시 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다. 도 4에 도시된 실시예는 도 3에 도시된 실시예와 비교하여 그룹 내 브러쉬리스 직류모터의 개수와 전류센서의 연결 관계가 상이하며 나머지 구성은 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 살펴본다.
N개의 브러쉬리스 직류모터(700:M1, M2 ~ MN)는 2개 단위로 그룹화된다. 제1 그룹은 제1 및 제2 브러쉬리스 직류모터(M1, M2)로 구성되며, 나머지 도시되지 않은 그룹 역시 2개의 브러쉬리스 직류모터로 구성된다.
인버터부(400)에서 출력되는 3상 교류 전원을 N개의 브러쉬리스 직류모터에 공급하기 위하여, N개의 출력 라인(L1 ~ LN)이 인버터부(400)에서 분기되어 N개의 브러쉬리스 직류모터에 연결된다. 이때, 각 출력 라인은 3상 즉, U상, V상 및 W상 출력 전류를 브러쉬리스 직류모터에 공급하기 위하여 3상 출력 라인으로 구성된다.
전류 센서(600)와 출력 라인간의 연결관계를 살펴보면, 제1 전류 센서(CT1)는 제1 및 제2 브러쉬리스 직류모터(M1, M2)의 동기 상태를 감지하기 위하여, 제1 브러쉬리스 직류모터(M1)의 U상 및 V상 출력 전류와, 제2 브러쉬리스 직류모터(M2)의 W상 출력 전류의 합을 감지한다.
이를 위하여, 제1 전류 센서(CT1)에는 제1 브러쉬리스 직류모터(M1)에 연결된 제1 출력라인 중 제1 U상 출력라인(LU1)과 제1 V상 출력라인(LV1) 및 제2 브러쉬 리스 직류모터(M2)에 연결된 제2 출력라인 중 제2 W상 출력라인(LW2)이 연결된다. 도시되지는 않았으나, 나머지 전류 센서들 역시 제1 전류 센서(CT1)와 마찬가지의 형태로 설치된다.
한편, 상기 내용은 설명을 위한 예시일 뿐, 각 전류 센서와 출력 라인간의 연결관계가 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 즉, 각 전류 센서는 그룹 내 제1 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 2개와 제2 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 하나에 연결되며, 전류 센서가 연결된 각 출력라인은 서로 상이한 상을 갖는 범주 내에서 전류 센서와 출력 라인간의 연결관계는 다양하게 변형될 수 있다.
실시예와 같이 구성하면, 브러쉬리스 직류모터가 N개일 때, 전체 모터 그룹은 N/2개가 되며, 전류 센서 역시 모터 그룹의 개수와 동일하게 N/2개로 구성될 수 있다.
한편, 상기 실시예들에서 다수의 브러쉬리스 직류모터를 2개 또는 3개의 단위로 그룹화하여 전류 센서를 연결한 후, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기상태를 감지하는 방식을 살펴보았으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 다수의 브러쉬리스 직류모터를 2개 단위 및 3개 단위로 그룹화할 수도 있다.
이때, 각 그룹과 직류 센서간의 연결관계는 상기 실시예들 즉 도 3 및 도 4에 도시된 실시예를 이용할 수 있다. 즉, 브러쉬리스 직류모터를 2개 단위로 그룹화된 제1 그룹과 3개 단위로 그룹화된 제2 그룹으로 구성될 수 있으며, 이때 제1 그룹의 전류 센서는 제1 그룹 내 제1 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 2개와 제2 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 하나에 연결되며, 제2 그룹의 전류 센서는 제2 그룹 내 각 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 하나의 출력라인에 각각 연결되며, 제1 및 제2 그룹의 전류 센서가 연결된 출력라인은 서로 상이한 상을 갖도록 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다.
도 5에 도시된 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 구성을 살펴보면, N개의 브러쉬리스 직류모터(700:M1, M2, M3 ~ MN)는 단일의 전류센서(CT)에 연결된다.
인버터부(400)에서 출력되는 3상 교류 전원을 N개의 브러쉬리스 직류모터에 공급하기 위하여, N개의 출력 라인(L1 ~ LN)이 인버터부(400)에서 분기되어 N개의 브러쉬리스 직류모터에 연결된다. 이때, 각 출력 라인은 3상 즉, U상, V상 및 W상 출력 전류를 브러쉬리스 직류모터에 공급하기 위하여 3상 출력 라인으로 구성된다.
전류 센서(600)와 출력 라인간의 연결관계를 살펴보면, 단일의 전류 센서(CT)는 제1 내지 제N 브러쉬리스 직류모터(M1, M2, M3 , ~ MN)의 동기 상태를 감지하기 위하여, 제1 브러쉬리스 직류모터(M1)의 U상 출력 전류와, 제2 브러쉬리스 직류 모터(M2)의 V상 출력 전류 및 제3 브러쉬리스 직류모터(M3)의 W상 출력 전류와, 제N-2 브러쉬리스 직류모터(MN -2)의 U상 출력 전류와, 제N-1 브러쉬리스 직류모터(MN -1)의 V상 출력 전류 및 제N 브러쉬리스 직류모터(MN)의 W상 출력 전류의 합을 감지한다.
만약 N이 6이라면, 단일의 전류 센서(CT)에는 제1 브러쉬리스 직류모터(M1)에 연결된 제1 출력라인 중 제1 U상 출력라인(LU1)과, 제2 브러쉬리스 직류모터(M2)에 연결된 제2 출력라인 중 제2 V상 출력라인(LV2)과, 제3 브러쉬리스 직류모터(M3)에 연결된 제3 출력라인 중 제3 W상 출력라인(LW3)과, 제4 브러쉬리스 직류모터(M4)에 연결된 제4 출력라인 중 제4 U상 출력라인(LU4)과, 제5 브러쉬리스 직류모터(M5)에 연결된 제5 출력라인 중 제5 V상 출력라인(LV5) 및 제6 브러쉬리스 직류모터(M6)에 연결된 제6 출력라인 중 제6 W상 출력라인(LW6)이 연결된다.
한편, 상기 내용은 설명을 위한 예시일 뿐, 각 전류 센서와 출력 라인간의 연결관계가 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 즉, 단일의 전류 센서는 각 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인들 중 1개 또는 2개의 출력라인에 연결되며, 단일의 전류 센서에 연결된 출력라인은 동일한 개수의 제1 내지 제3상 출력라인으로 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 살펴보면 우선, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 과정을 수행한다(S610). 그 다음에, 직류 전원을 3상 교류 전원으로 변환(S620)시킨 다음에, 3상 교류 전원을 다수의 브러쉬리스 직류모터로 공급하는 과정(S630)을 수행한다.
각각의 브러쉬리스 직류모터로 공급되는 3상 교류 전원에서 선택된 서로 상이한 상의 출력전류의 합을 전류 센서를 이용하여 감지하기 위하여, 다수의 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인 중 서로 상이한 U상 출력라인, V상 출력라인 및 W상 출력라인을 선택하는 과정을 수행한다(S640).
그 다음에, 선택된 U상 출력라인, V상 출력라인 및 W상 출력라인에 전류 센서를 연결한다(S650).
전류 센서에서 출력되는 서로 상이한 상의 출력전류의 합을 감지하는 과정을 수행한다(S660). 전류 센서의 출력값이 0(zero)인지를 판단(S670)하여, 만약 0이면 전류 센서에 연결된 다수의 브러쉬리스 직류모터는 동기가 일치한 상태이므로, 별도의 동기화 과정을 진행하지 않는다.
만약 전류 센서의 출력값이 0이 아니면, 전류 센서의 출력값이 허용 오차범위 이내에 속하는지, 허용 오차범위를 벗어나는지 판단하는 과정을 수행한다(S675). 만약 허용 오차범위를 벗어나서, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기가 이탈된 상태로 판단되면, 다수의 브러쉬리스 직류모터에 공급되는 3상 교류 전원을 차단(S680)한 다음에, 다수의 브러쉬리스 직류모터를 재가동함으로써 각 브러쉬리 스 직류모터를 동기화시킨다(S690).
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 각각의 브러쉬리스 직류모터로 공급되는 3상 교류 전원에서 선택된 서로 상이한 상의 출력전류의 합을 전류 센서를 이용하여 감지하기 위하여, 다수의 브러쉬리스 직류모터에 연결된 출력라인 중 서로 상이한 U상 출력라인, V상 출력라인 및 W상 출력라인을 선택하는 과정을 수행한다(S710).
그 다음에, 선택된 U상 출력라인, V상 출력라인 및 W상 출력라인에 전류 센서를 연결한다(S720).
전류 센서에서 출력되는 서로 상이한 상의 출력전류의 합을 감지하는 과정을 수행한다(S730). 전류 센서의 출력값이 0(zero)인지를 판단(S740)하여, 만약 0이면 전류 센서에 연결된 다수의 브러쉬리스 직류모터는 동기가 일치한 상태이므로, 별도의 동기화 과정을 진행하지 않는다.
만약 전류 센서의 출력값이 0이 아니면, 전류 센서의 출력값이 허용 오차범위 이내에 속하는지, 허용 오차범위를 벗어나는지 판단하는 과정을 수행한다(S750). 만약 허용 오차범위를 벗어나서, 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기가 이탈된 상태로 판단되면, 다수의 브러쉬리스 직류모터를 저속으로 회전시키면서 브러쉬리스 직류모터를 동기화시킨다(S760). 이때, 저속의 범위는 모터의 정격 RPM의 1% 내외를 의미하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치 및 제어방법의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래 기술의 일 예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 종래 기술의 다른 예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어장치의 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 상용 교류 전원
200 : 컨버터부
300 : 평활 회로부
400 : 인버터부
500 : 제어부
510 : 아날로그/디지털 변환부
530 : 동기 판단부
600 : 전류 센서
700 : 브러쉬리스 모터

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법에 있어서,
    3상 교류 전원을 상기 다수의 브러쉬리스 직류모터로 공급하는 단계;
    각각의 브러쉬리스 직류모터로 공급되는 3상 교류 전원에서 선택된 서로 상이한 상의 출력전류의 합을 전류 센서를 이용하여 감지하는 단계;
    상기 전류 센서의 출력값에 따라 상기 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 동기가 이탈된 경우에는 상기 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기화를 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기 상태를 판단하는 단계는,
    상기 전류 센서의 출력값이 0(zero)이 아니면, 상기 전류 센서의 출력값이 허용 오차범위 이내에 속하는지, 허용 오차범위를 벗어나는지 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 다수의 브러쉬리스 직류모터의 동기화를 수행하는 단계는,
    상기 다수의 브러쉬리스 직류모터를 모터 정격 RPM의 0.5 내지 1.5% 속도로 회전시키면서 브러쉬리스 직류모터를 동기화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 브러쉬리스 직류모터의 제어방법.
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