KR101143366B1 - Constant airflow control of a ventilation system - Google Patents

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Abstract

환기시스템에서의 실질적으로 일정한 풍량을 송풍하도록 하는 모터 교정 장치가 제공된다. 본 발명의 일실시예에 따르면 환기시스템은 덕트; 덕트를 통해 송풍을 일으키도록 구성된 팬; 이 팬을 구동하도록 구성된 모터; 모터에 인가되는 전류를 감지하고 전류 피드백신호를 발생하도록 구성된 전류감지기; 모터의 회전속도를 감지하고 속도 피드백신호를 발생하도록 구성된 모터속도 감지기; 및 적어도 부분적으로 상기 속도 피드백신호에 기초하여, 다수의 속도범위 중에서 어느 속도범위에 모터의 속도가 있는지 결정하는 컨트롤러로 이루어진다. 상기 컨트롤러는 또한 결정된 속도범위에 사전 할당된 보상량에 따라 전류를 변화시켜서 목표값에 도달하도록 구성된다.A motor calibration apparatus is provided for blowing a substantially constant air volume in a ventilation system. According to an embodiment of the present invention, the ventilation system includes: a duct; A fan configured to blow air through the duct; A motor configured to drive the fan; A current sensor configured to sense a current applied to the motor and generate a current feedback signal; A motor speed sensor configured to detect a rotational speed of the motor and generate a speed feedback signal; And a controller for determining which speed range of the plurality of speed ranges the motor speed is based at least in part on the speed feedback signal. The controller is also configured to vary the current according to a pre-allocated compensation amount in the determined speed range to reach the target value.

Description

정풍량 환기 제어시스템 {CONSTANT AIRFLOW CONTROL OF A VENTILATION SYSTEM}Constant air flow control system {CONSTANT AIRFLOW CONTROL OF A VENTILATION SYSTEM}

본 발명은 풍량 제어에 관한 것으로, 더 상세하게는 전기모터의 풍량을 실질적으로 일정하게 제어하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to air volume control, and more particularly to controlling the air volume of the electric motor substantially constant.

일반적인 환기시스템에는 바람을 일으키는 팬(fan)과, 바람을 팬으로부터 실내나 공간으로 가이드하여 공기조화(에어컨디셔닝)를 하는 환기 덕트(duct)가 포함된다. 전기모터에 팬이 결합되어서 이 팬을 회전시킨다. 특정 환기시스템에는 또한 모터의 회전속도를 조절하여서 모터의 동작을 제어하는 컨트롤러 내지는 제어회로가 포함된다. 이 컨트롤러에 의해서 전기모터에 공급되는 전기량이 변화되어서 모터의 회전속도를 조절할 수 있다. 특정 환기시스템에서는, 컨트롤러에서 모터의 동작이 제어되어 덕트의 풍량을 조절할 수 있다. 여기서 "풍량(airflow rate)"이란 용어는 주어진 시간 동안에 덕트를 흐르는 공기의 체적을 나타낸다.
Common ventilation systems include a fan that generates wind and a ventilation duct that guides the air from the fan to the room or space for air conditioning. The fan is coupled to the electric motor to rotate it. Certain ventilation systems also include a controller or control circuit that controls the operation of the motor by regulating the rotational speed of the motor. The amount of electricity supplied to the electric motor is changed by this controller to adjust the rotational speed of the motor. In certain ventilation systems, the operation of the motor in the controller is controlled to adjust the airflow in the duct. The term "airflow rate" here refers to the volume of air flowing through the duct for a given time.

본 발명은 사전결정된 모터 동작시의 회전속도 범위들 중 하나를 결정하도록 구성되고, 회전속도범위들 중에서 결정된 한 범위에 상응하는 조절값들 중 하나에 의해 모터에 공급되는 전류가 조절되도록 하는 환기시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is configured to determine one of the rotational speed ranges in a predetermined motor operation, and to allow the current supplied to the motor to be regulated by one of the adjustment values corresponding to one of the rotational speed ranges. The purpose is to provide.

또한, 본 발명은 교정장치를 이용하여, 모니터된 풍량이 목표값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하고, 교정장치는 전류를 조절하기 이전과 이후의 전류값들 사이의 차이를 결정하여 상기 차이를 사전결정된 회전속도 범위들에 상응하고 결정된 정압범위들에도 상응하는 조절값들 중 하나로서 저장하는 환기시스템의 교정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention uses a calibration device to adjust the current supplied to the motor until the monitored air volume reaches the target value, and the calibration device determines the difference between the current values before and after adjusting the current. It is an object of the present invention to provide a calibration method of a ventilation system in which the difference corresponds to predetermined rotation speed ranges and is stored as one of adjustment values corresponding to the determined static pressure ranges.

또한, 본 발명은 모터에 공급되는 전류를 감지하여 모터 회전속도를 감지하고, 상기 감지된 회전속도가 회전속도 범위들 중의 하나에 있는지 결정하여 결정된 회전속도 범위에 상응하는 조절값들 중 하나를 이용하여 전류를 변화시키는 환기시스템을 구동하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention senses the motor rotational speed by sensing the current supplied to the motor, and determines whether the detected rotational speed is in one of the rotational speed range to use one of the adjustment values corresponding to the determined rotational speed range It is an object of the present invention to provide a method of driving a ventilation system that changes current.

또한, 본 발명은 모터가 구동되는 회전속도 범위 중 하나를 결정하기 위해 회전속도 범위들 중 결정된 하나에 상응하는 조절값들 중 하나에 의해서 모터에 공급되는 전류를 조절하도록 하는 모터제어 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention also provides a motor control circuit for adjusting the current supplied to the motor by one of the adjustment values corresponding to the determined one of the rotation speed ranges to determine one of the rotation speed ranges at which the motor is driven. For the purpose of

본 발명의 일측면에 따르면 환기시스템이 제공된다. 이 시스템은, 팬을 구동하도록 구성된 모터; 모터의 회전속도를 감지하도록 구성된 모터속도 감지기; 및 메모리에 저장된 다수의 조절값으로 구성된다. 여기서, 조절값들은 사전결정된 다수의 모터회전속도 범위들 중 하나에 상응한다. 여기서, 상기 환기시스템은, 사전결정된 모터 동작시의 회전속도 범위들 중 하나를 결정하도록 구성되고, 회전속도범위들 중에서 결정된 한 범위에 상응하는 조절값들 중 하나에 의해 모터에 공급되는 전류를 조절하도록 구성된다. According to one aspect of the invention there is provided a ventilation system. The system includes a motor configured to drive a fan; A motor speed sensor configured to detect a rotational speed of the motor; And a plurality of adjustment values stored in the memory. Here, the adjustment values correspond to one of a plurality of predetermined motor speed ranges. Here, the ventilation system is configured to determine one of the rotational speed ranges during the predetermined motor operation, and adjusts the current supplied to the motor by one of the adjustment values corresponding to one of the rotational speed ranges. It is configured to.

이 시스템에서, 해당 회전속도범위에서의 조절값들은 본 환기시스템의 실질적으로 일정한 풍량 송풍(substantially constant airflow operation)을 수행하기 위하여 구성될 수 있다. 환기시스템은 펄스폭변조(PWM)로 전류를 조절하도록 구성될 수 있다. 다수의 사전결정된 회전속도 범위들은 제1 범위와 제2 범위를 포함하는데, 제1 범위는 제2 범위보다 낮은 값일 수 있다. 다수의 조절값들은 상기 제1 범위에 상응하는 제1 조절값과 상기 제2범위에 상응하는 제2 조절값으로 이루어질 수 있고, 여기서 제2 조절값의 절대값이 제1 조절값의 절대값보다 더 클 수 있다.In this system, the adjustment values in the corresponding speed range can be configured to perform a substantially constant airflow operation of the present ventilation system. The ventilation system can be configured to regulate the current with pulse width modulation (PWM). The plurality of predetermined speed ranges includes a first range and a second range, which may be lower than the second range. The plurality of adjustment values may comprise a first adjustment value corresponding to the first range and a second adjustment value corresponding to the second range, wherein an absolute value of the second adjustment value is greater than an absolute value of the first adjustment value. Can be larger.

이 시스템은 모터에 공급되는 전류를 감지하기 위한 전류감지기를 추가로 포함할 수 있다. 이 시스템은 교정장치(calibration device)를 추가로 포함할 수 있는데, 이 교정장치는, 환기시스템의 모니터링된 풍량이 목표치에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하는 역할, 조절 이전과 이후의 전류값 사이의 차이를 결정하는 역할, 그리고 이 결정된 차이를, 사전에 결정된 다수의 모터 회전속도 범위들 중 하나에 상응하는 조절값들 중 하나로서 메모리에 저장하는 역할을 한다.The system may further include a current sensor for sensing the current supplied to the motor. The system may further comprise a calibration device, which regulates the current supplied to the motor until the monitored air volume of the ventilation system reaches the target value, before and after the adjustment. Determining the difference between the current values, and storing this determined difference in memory as one of the adjustment values corresponding to one of a plurality of predetermined motor speed ranges.

이 시스템은 교정장치를 통하여 사용자가 전류를 조절할 수 있도록 구성되는 사용자인터페이스를 추가로 포함할 수 있다. 이 시스템은 풍량의 변화를 모니터하지 않고도 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 수행하도록 구성할 수 있다. 이 시스템은 환기시스템의 덕트 내의 정압(static pressure)을 모니터하지 않고도 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 수행하도록 구성할 수 있다. The system may further include a user interface configured to allow the user to regulate the current through the calibration device. The system can be configured to perform a substantially constant air volume blowing without monitoring the change in the air volume. The system can be configured to perform a substantially constant air volume blowing without monitoring the static pressure in the duct of the ventilation system.

이 시스템은 모터의 컨트롤러에 연결되는 풍량센서를 포함하지 않을 수 있다. 이 시스템은 모터의 컨트롤러에 연결되는 정압센서를 포함하지 않을 수 있다.The system may not include an airflow sensor connected to the controller of the motor. The system may not include a static pressure sensor connected to the controller of the motor.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 환기시스템을 교정하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 앞에서 설명한 환기시스템을 제공하는 과정; 모터를 구동하여 환기시스템의 덕트를 지나는 풍량을 발생하는 단계; 정압센서를 이용하여 덕트 내의 정압을 모니터하는 단계; 상기 정압이 사전결정된 다수의 정압범위들 중 하나(one)에 있는지 결정하는 단계; 풍량센서를 이용하여 덕트를 지나는 풍량을 모니터하는 단계; 모니터된 풍량이 목표값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조정하는 단계; 전류를 조절하기 이전과 이후의 전류값들 사이의 차이를 결정하는 단계; 상기 차이를, 사전결정된 회전속도 범위들에 상응하고 결정된 정압범위들에도 상응하는 조절값들 중 하나(one)로서 메모리에 저장하는 단계로 구성된다. According to another aspect of the invention, a method of calibrating a ventilation system is provided. The method comprises the steps of providing a ventilation system as described above; Driving a motor to generate an air volume passing through a duct of a ventilation system; Monitoring the static pressure in the duct using a static pressure sensor; Determining whether the static pressure is in one of the predetermined plurality of static pressure ranges; Monitoring the air flow rate through the duct by using a air flow sensor; Adjusting the current supplied to the motor until the monitored air volume reaches a target value; Determining a difference between current values before and after adjusting the current; And storing the difference in the memory as one of the adjustment values corresponding to the predetermined rotation speed ranges and also corresponding to the determined static pressure ranges.

이 방법은 또한, 덕트의 정압이 사전결정된 다수의 정압 범위들 중의 다른 범위(another)에 있도록 정압을 변경시키기 위하여 덕트의 적어도 하나의 개방부를 조절하는 단계; 풍량을 모니터하는 과정을 반복하고, 전류를 조절하며, 차이를 결정하고, 변경된 정압에 대한 차이를 저장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The method also includes adjusting at least one opening of the duct to change the static pressure such that the static pressure of the duct is at another of a predetermined plurality of static pressure ranges; It may further include repeating the process of monitoring the air volume, adjusting the current, determining the difference, and storing the difference for the changed static pressure.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 환기시스템을 동작시키는 방법이 제공된다. 이 방법은, 앞의 환기시스템을 제공하는 단계와 모터를 구동하는 단계를 포함하는데, 모터를 구동하는 단계는, 모터에 공급되는 전류를 감지하는 단계, 모터속도 감지기를 이용하여 모터 회전속도를 감지하는 단계, 감지된 회전속도가 회전속도 범위들 중의 하나에 있는지 결정하는 단계, 결정된 회전속도 범위에 상응하는 조절값들 중 하나를 검색하는 단계, 및 검색된 조절값을 이용하여 전류를 변화시키는 단계가 포함된다. According to another aspect of the invention, a method of operating a ventilation system is provided. The method includes providing a previous ventilation system and driving a motor, wherein driving the motor includes: sensing a current supplied to the motor, and detecting a motor rotation speed using a motor speed sensor. Determining whether the detected rotation speed is in one of the rotation speed ranges, retrieving one of the adjustment values corresponding to the determined rotation speed range, and varying the current using the retrieved adjustment value. Included.

이 방법에서, 전류의 변경에 의해서 환기시스템의 실질적으로 일정한 풍량이 될 수 있다. 이 방법은 또한 모터가 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 하도록 구동하기 전에 교정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 교정 후에는, 모터 구동시에 풍량 정보는 필요 없을 수 있다. 교정 후에는, 모터의 구동시에 정압 정보는 필요 없을 수 있다. In this way, a substantially constant air volume of the ventilation system can be achieved by changing the current. The method may also further comprise calibrating before the motor is driven to allow a substantially constant airflow. After the calibration, the air volume information may not be necessary at the time of driving the motor. After calibration, the static pressure information may not be necessary at the time of driving the motor.

본 방법에서, 교정단계는, 상기 모터를 구동하여 덕트를 지나는 풍량을 발생하는 단계; 덕트 내의 정압을 모니터하는 단계; 상기 정압이 사전결정된 다수의 정압범위들 중 하나(one)에 있는지 결정하는 단계; 덕트를 지나는 풍량을 모니터하는 단계; 모니터된 풍량이 목표값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하는 단계; 전류를 조절하기 이전과 이후의 전류값들 사이의 차이를 결정하는 단계; 상기 차이를, 사전결정된 회전속도 범위들에 상응하고 결정된 정압범위들에도 상응하는 조절값들 중 하나(one)로서 메모리에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. In the method, the step of correcting, generating the air flow through the duct by driving the motor; Monitoring the static pressure in the duct; Determining whether the static pressure is in one of the predetermined plurality of static pressure ranges; Monitoring the amount of air passing through the duct; Adjusting the current supplied to the motor until the monitored air volume reaches a target value; Determining a difference between current values before and after adjusting the current; Storing the difference in the memory as one of the adjustment values corresponding to the predetermined rotation speed ranges and also corresponding to the determined static pressure ranges.

교정단계는 또한 모니터에 공급되는 전류를 변화시키는 것을 결정하는 단계; 전류를 변화시키는 중에 모터의 회전속도를 연속적으로 또는 간헐적으로 모니터링하는 단계; 모터의 다수의 회전속도들 각각에 상응하는 적어도 하나의 대표 전류값을 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이 방법에서, 모터를 구동하는 단계는, 환기시스템을 동작시키기 위하여 원하는 풍량을 수신하는 단계(여기서, 원하는 풍량은 목표치와는 다른 것임); 변경된 조절값을 얻기 위하여 결정된 상호관계의 적어도 부분적인 부분을 이용하여, 검색된 조절값을 변경하는 단계; 및 변경된 조절값을 이용하여 전류를 변화시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 전류를 변화시키는 과정은 펄스폭 변조 신호를 이용하여 모터의 턴온 주기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. The calibration step may also include determining to vary the current supplied to the monitor; Continuously or intermittently monitoring the rotational speed of the motor while changing the current; The method may further include determining at least one representative current value corresponding to each of the plurality of rotational speeds of the motor. In this method, the step of driving the motor comprises: receiving a desired amount of air for operating the ventilation system, where the desired amount of air is different from the target value; Modifying the retrieved adjustment value using at least part of the determined correlation to obtain a changed adjustment value; And varying the current using the changed adjustment value. Changing the current may include adjusting the turn-on period of the motor by using a pulse width modulated signal.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 모터 제어회로가 제공된다. 이 모터 제어회로는 모터에 공급되는 전류를 감지하는 전류감지기, 모터의 회전속도를 감지하는 모터속도감지기, 메모리에 저장된 다수의 조절값들로 구성된다. 여기서, 각 조절값은 사전결정된 다수의 모터 회전속도 범위에 상응한다. 상기 회로는 모터가 구동되는 회전속도 범위 중 하나를 결정하도록, 그리고 회전속도 범위들 중 결정된 하나에 상응하는 조절값들 중 하나에 의해서 모터에 공급되는 전류를 조절하도록 구성된다.According to another aspect of the invention, a motor control circuit is provided. The motor control circuit consists of a current sensor for sensing the current supplied to the motor, a motor speed sensor for detecting the rotational speed of the motor, and a plurality of adjustment values stored in the memory. Here, each adjustment value corresponds to a predetermined plurality of motor speed ranges. The circuit is configured to determine one of the rotation speed ranges in which the motor is driven and to adjust the current supplied to the motor by one of the adjustment values corresponding to the determined one of the rotation speed ranges.

상기 회로에서, 해당 회전속도 범위에 상응하는 조절값들은 환기시스템의 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 이루기 위하여 구성될 수 있다. 상기 회로는 펄스폭변조에 의해서 전류를 조절하도록 구성할 수 있다. 상기 회로는, 풍량의 입력없이 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 위해 모터를 제어하도록 구성할 수 있다. 상기 회로는 정압의 입력 없이 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 위해 모터를 제어하도록 구성할 수 있다.In the circuit, the adjustment values corresponding to the corresponding rotation speed range may be configured to achieve a substantially constant air volume blowing of the ventilation system. The circuit can be configured to regulate the current by pulse width modulation. The circuit may be configured to control the motor for a substantially constant air volume blowing without input of the air volume. The circuit may be configured to control the motor for a substantially constant air volume blowing without input of a constant pressure.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 환기시스템의 모터를 교정하는 교정장치가 제공된다. 이 교정장치는, 모니터링된 풍량이 목표치에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하기 위하여 구성되는 조절모듈; 조절 이전과 이후의 전류값간의 차이를 결정하기 위하여 구성되는 결정모듈; 상기 결정된 차이를, 사전결정된 다수의 모터 회전속도 범위들 중 하나에 상응하는 조절값들 중 하나로서 모터 또는 그 제어회로의 메모리에 저장하도록 구성되는 통신모듈을 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a calibration apparatus for calibrating a motor of a ventilation system. The calibration device includes: an adjustment module, configured to adjust the current supplied to the motor until the monitored air volume reaches a target value; A determination module, configured to determine a difference between current values before and after adjustment; And a communication module configured to store the determined difference as one of adjustment values corresponding to one of the predetermined plurality of motor speed ranges in a memory of the motor or its control circuit.

상기 교정장치는 또한, 환기시스템의 덕트에 흐르는 풍량을 모니터하기 위하여 구성되는 풍량센서를 추가로 포함할 수 있다. 상기 교정장치는 또한, 상기 풍량센서로부터 모니터된 풍량을 수신하도록 추가로 구성될 수 있다. 상기 교정장치는 또한, 상기 덕트 내의 정압을 감지하기 위하여 구성되는 정압감지센서를 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 상기 각 회전속도 범위는 사전결정된 다수의 정압 범위들 중 하나에 상응한다. 상기 교정장치는 또한, 상기 정압센서로부터 감지된 정압을 수신하도록, 그리고 감지된 정압이 사전에 결정된 정압범위들 중 하나임을 결정하도록 추가로 구성될 수 있다. The calibration device may also further comprise an airflow sensor configured to monitor the airflow flowing in the duct of the ventilation system. The calibration device may also be further configured to receive the monitored airflow volume from the airflow sensor. The calibration device may further include a static pressure sensor configured to sense static pressure in the duct. Here, each said rotational speed range corresponds to one of a plurality of predetermined static pressure ranges. The calibration device may also be further configured to receive a sensed static pressure from the hydrostatic pressure sensor and to determine that the sensed static pressure is one of the predetermined static pressure ranges.

상기 교정장치는 또한, 사용자가 전류를 조절할 수 있도록 구성되는 사용자인터페이스를 추가로 포함할 수 있다. 사용자인터페이스는 사용자로 하여금 최대풍량 및 최대 모터속도 중 하나 또는 모두를 입력하도록 구성될 수 있다. 상기 교정장치는 또한, 최대 풍량보다 작은 풍량을 발생시키는 데 모터가 사용되도록 하는 교정데이터를 발생하도록 추가로 구성될 수 있다. 상기 사용자인터페이스는 사전결정된 다수의 회전속도 범위들 중 하나에 각각 상응하는 다수의 이퀄라이제이션 바(equalization bar)를 포함하되, 각 이퀄라이제이션 바는 상기 사전결정된 각 회전속도 범위에 대한 전류를 조절가능하도록 구성할 수 있다.The calibration device may further include a user interface configured to allow the user to adjust the current. The user interface may be configured to allow the user to enter one or both of the maximum wind volume and the maximum motor speed. The calibration device may also be further configured to generate calibration data that allows the motor to be used to generate a flow rate less than the maximum flow rate. The user interface includes a plurality of equalization bars each corresponding to one of a plurality of predetermined speed ranges, each equalizing bar being configurable to adjust the current for each of the predetermined speed ranges. Can be.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 환기시스템의 모터를 교정하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 덕트, 모터, 및 이 모터에 의해 구동되는 팬을 포함하는 환기시스템을 제공하는 단계; 앞의 교정장치를 제공하는 단계; 상기 모터를 구동하여 덕트를 지나는 풍량을 발생하는 단계; 정압센서를 이용하여 덕트 내의 정압을 모니터하는 단계; 상기 정압이 사전결정된 다수의 정압 범위들 중 하나(one)에 있는지 결정하는 단계; 풍량센서를 이용하여 덕트를 지나는 풍량을 모니터하는 단계; 교정장치를 이용하여, 모니터된 풍량이 목표값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조정하고, 전류를 조절하기 이전과 이후의 전류값들 사이의 차이를 결정하는 단계; 상기 차이를, 사전결정된 회전속도 범위들에 상응하고 결정된 정압범위들에도 상응하는 조절값들 중 하나(one)로서 메모리에 저장하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the invention, a method is provided for calibrating a motor of a ventilation system. The method includes providing a ventilation system comprising a duct, a motor, and a fan driven by the motor; Providing a previous calibration device; Driving the motor to generate an air volume passing through a duct; Monitoring the static pressure in the duct using a static pressure sensor; Determining whether the static pressure is in one of the predetermined plurality of static pressure ranges; Monitoring the air flow rate through the duct by using a air flow sensor; Using a calibration device, adjusting the current supplied to the motor until the monitored air volume reaches a target value, and determining a difference between current values before and after adjusting the current; Storing the difference in memory as one of the adjustment values corresponding to the predetermined rotation speed ranges and also corresponding to the determined static pressure ranges.

이 방법은 또한, 풍량을 모니터하기 전에 덕트에 풍량센서를 설치하는 단계; 모터의 교정이 완료된 후에 덕트로부터 풍량센서를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 정압을 모니터하기 전에 덕트에 정압센서를 설치하는 단계; 모터의 교정이 완료된 후에 덕트로부터 정압센서를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The method also includes installing a flow sensor in the duct before monitoring the flow; The method may further include removing the air flow sensor from the duct after the calibration of the motor is completed. The method also includes installing a static pressure sensor in the duct before monitoring the static pressure; The method may further include removing the static pressure sensor from the duct after the calibration of the motor is completed.

이 방법은 또한, 덕트의 정압이 사전결정된 다수의 정압 범위들 중의 다른 범위(another)에 있도록 정압을 변화시키기 위하여 덕트의 적어도 하나의 개방부를 조절하는 단계; 덕트를 지나는 풍량을 모니터하는 단계; 모니터된 풍량이 목표값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하고, 전류를 조절하기 이전과 이후의 전류값들 사이의 차이를 결정하는 단계; 상기 차이를, 사전결정된 다른 회전속도 범위들에 상응하고, 다른 정압 범위에도 상응하는 조절값들 중의 다른 것으로서 메모리에 저장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The method also includes adjusting at least one opening of the duct to vary the static pressure such that the static pressure of the duct is at another of a predetermined plurality of static pressure ranges; Monitoring the amount of air passing through the duct; Adjusting the current supplied to the motor until the monitored air volume reaches a target value, and determining a difference between current values before and after adjusting the current; And storing the difference in the memory as another of the adjustment values corresponding to different predetermined speed ranges and corresponding to other static pressure ranges.

여기서, 다수의 정압 범위들 중 첫번째 것은 정압범위들 중 가장 높은 범위일 수 있으며, 다수의 정압 범위들 중 두번째 것은 정압범위들 중 두번째로 높은 범위일 수 있다. 또한, 목표 풍량은 모터에 의해 발생 가능한 최대 풍량일 수 있다. Here, the first of the plurality of static pressure ranges may be the highest range of the static pressure ranges, and the second of the plurality of static pressure ranges may be the second highest range of the static pressure ranges. In addition, the target air volume may be the maximum air volume that can be generated by the motor.

이 방법은 또한, 다른 목표값에 대한 조절값들 중 다른 세트(set)를 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 여기서 조절값들의 다른 세트를 결정하는 단계는, 정압센서를 이용하여 덕트 내의 정압을 모니터하는 단계; 상기 정압이 사전결정된 다수의 정압 범위들 중 하나에 있는지 결정하는 단계; 풍량센서를 이용하여 덕트를 지나는 풍량을 모니터하는 단계; 교정장치를 이용하여, 모니터된 풍량이 다른 목표값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하고, 전류를 조절하기 이전과 이후의 전류값들 사이의 차이를 결정하는 단계; 상기 차이를, 사전에 결정된 회전속도 범위들에 상응하고 상기 결정된 정압범위에도 상응하는 조절값들의 다른 세트 중 하나로서 메모리에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. The method may also further comprise determining another set of adjustments for other target values. Wherein determining another set of adjustment values comprises: monitoring static pressure in the duct using a static pressure sensor; Determining whether the static pressure is in one of a plurality of predetermined static pressure ranges; Monitoring the air flow rate through the duct by using a air flow sensor; Using a calibration device, adjusting the current supplied to the motor until the monitored air volume reaches a different target value, and determining a difference between the current values before and after adjusting the current; And storing the difference in the memory as one of another set of adjustment values corresponding to predetermined rotation speed ranges and also corresponding to the determined static pressure range.

이 방법은 또한, 모터의 전류와 회전속도간의 상관관계를 결정하는 단계가 추가로 포함될 수 있다. 여기서 상관관계를 결정하는 단계는, 모터에 공급되는 전류를 변화시키는 단계; 전류를 변화시키는 중에 모터의 회전속도를 연속적으로 또는 간헐적으로 모니터링하는 단계; 모터의 다수의 회전속도들 중의 하나에 대한 적어도 하나의 대표 전류값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 환기시스템에서의 상기 결정된 상관관계를 저장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 개방부를 조절하는 단계는, 덕트의 적어도 하나의 개방부에 제공된 셔터를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
The method may also further comprise determining a correlation between the current of the motor and the rotational speed. Wherein determining the correlation comprises changing a current supplied to the motor; Continuously or intermittently monitoring the rotational speed of the motor while changing the current; Determining at least one representative current value for one of the plurality of rotational speeds of the motor. The method may also further comprise storing the determined correlation in the ventilation system. Adjusting the at least one opening may include adjusting a shutter provided at at least one opening of the duct.

본 발명에 따른 실시예의 환기시스템은 비교적 효율적이고 정밀한, 실질적으로 일정한 풍량을 송풍할 수 있다. 이 환기시스템은 또한 비교적 작은 용량의 프로세서를 이용하여 실질적으로 일정한 풍량을 송풍할 수 있다. 또한 이 환기시스템은 그 동작시에 풍량 센서 또는 정압센서가 필요하지 않을 수 있다.
The ventilation system of the embodiment according to the present invention can blow a relatively constant amount of air, which is relatively efficient and precise. The ventilation system can also blow a substantially constant amount of air using a relatively small capacity processor. In addition, the ventilation system may not require an airflow sensor or a static pressure sensor in its operation.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 환기시스템의 블록도이다.
도 2는 환기시스템에서의 정압과 풍량 간의 관계를 나타내는 그래프로서, 수직 실선은 일정한 풍량 동작을, 점선은 일정한 토크 동작을, 실선 곡선은 일정한 풍량 동작을 위한 정압 대 모터 속도를 나타낸다.
도 3은 이상적인 일정 풍량 동작(CA2) 및 토크 보상을 하기 전의 풍량 동작(A1-A3)시의 정압과 풍량 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 이상적인 일정 풍량 동작(CA2) 및 토크 보상을 하기 전의, 풍량 동작(A1-A3)시의 환기시스템 모터에 가해지는 정압과 토크 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 일정 풍량 동작시의 환기시스템 모터의 정압과 모터 회전속도 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 컨트롤러를 포함하는 환기시스템의 블록도이다.
도 6b는 도 6a의 컨트롤러의 블록도이다.
도 7a-7c는 본 발명의 일실시예에 따른 환기시스템의 모터 토크를 조절하기 위한 펄스폭변조(PWM) 방식을 나타내는 타이밍도이다.
도 8은 도 6b의 컨트롤러의 사용자인터페이스를 나타낸다.
도 9a는 도 6a의 환기시스템에서의 토크보상량을 결정하는 방법을 나타내는 블록도이다.
도 9b는 도 9a의 환기시스템에서의 토크 보상량을 결정하는 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 환기시스템에서의 일정 풍량을 송풍하는 방법의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른, 일정 풍량을 송풍하는 방법에 의해 일어나는 정압 및 풍량 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
1 is a block diagram of a ventilation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the static pressure and the air volume in the ventilation system, in which the vertical solid line represents a constant air flow rate, the dashed line represents a constant torque action, and the solid line curve represents a constant pressure versus motor speed for a constant air flow rate operation.
Fig. 3 is a graph showing the relationship between the static pressure and the air flow rate during the air flow actions A1-A3 before the ideal constant air flow rate CA2 and torque compensation.
Fig. 4 is a graph showing the relationship between the static pressure and the torque applied to the ventilation system motor during the air volume operations A1-A3 before the ideal constant air volume operation CA2 and torque compensation.
5 is a graph showing the relationship between the static pressure of the ventilation system motor and the motor rotational speed during the constant air flow rate.
6A is a block diagram of a ventilation system including a controller according to an embodiment of the present invention.
6B is a block diagram of the controller of FIG. 6A.
7A-7C are timing diagrams illustrating a pulse width modulation (PWM) scheme for adjusting motor torque of a ventilation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 illustrates a user interface of the controller of FIG. 6B.
9A is a block diagram illustrating a method of determining a torque compensation amount in the ventilation system of FIG. 6A.
FIG. 9B is a flowchart illustrating an embodiment of a method of determining a torque compensation amount in the ventilation system of FIG. 9A.
10 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of blowing a predetermined amount of air in a ventilation system.
11 is a graph showing the relationship between the static pressure and the air flow rate generated by the method for blowing a constant air flow amount according to an embodiment of the present invention.

특정 실시예에 대한 이하의 상세한 설명에 의해서 본 발명의 특정 실시예에 대해서 다양하게 설명하고 있다. 그러나 본 발명은 청구범위에 의해서 정의 및 확정되는 한은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 이하의 설명에서는 도면에 참조 부호를 매겨놓았는데, 동일한 참조 부호는 동일한 또는 기능적으로 유사한 구성요소를 나타낸다.The specific embodiments of the present invention are described in detail by the following detailed description of specific embodiments. However, the present invention can be implemented in various ways as long as it is defined and determined by the claims. In the following description, reference numerals are given in the drawings, wherein like reference numerals refer to like or functionally similar components.

본 명세서에서 사용된 기술용어들은 제한적이거나 한정적인 의미로 해석되어서는 안된다. 그 이유는 본 발명의 특정한 실시예의 상세한 설명과 결합하여 사용되고 있기 때문이다. 또한, 본 발명의 실시예들에는 여러 개의 신규 사항이 포함될 수 있는 것으로서, 이들 신규사항들 중의 하나만이 전적으로 본 발명의 바람직한 속성을 나타내거나 또는 본 발명을 실현하는데 필수인 것이 아니다. 본 발명을 실현하기 위해서 다양한 프로세서, 메모리, 컴퓨터 기록매체, 프로그램들이 사용될 수 있는 것이다.
Technical terms used herein are not to be interpreted in a limiting or restrictive sense. This is because it is used in conjunction with the detailed description of a specific embodiment of the present invention. In addition, embodiments of the present invention may include a number of novelties, and only one of these novelties is not essential to express the desirable attributes of the present invention or to realize the present invention. Various processors, memories, computer recording media, and programs may be used to implement the present invention.

모터 제어 시스템을 갖는 환기시스템Ventilation system with motor control system

도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 환기시스템을 이하에서 설명한다. 환기시스템(100)은 모터(110), 이 모터(110)에 연결된 팬(120), 팬(120)에 의해 발생하는 공기 흐름을 안내하는 환기 덕트(130)를 포함한다. 환기 덕트(130) 내의 공기 압력은 환기 덕트(130) 내의 특정 위치 L에서의 압력으로 나타낼 수 있다. 유체역학에 있어서, 이러한 공기 압력을 "정압(static pressure)"이라고 지칭한다. 환기 덕트(130) 내의 정압은 다양한 원인에 의해서 변화될 수 있다. 예를 들어서, 환기 덕트(130) 내에 또는 환기 덕트(130)의 개방부(135) 앞에 물체가 있을 때에는 정압이 변한다. 환기 덕트(130) 내벽에 또는, 이 덕트(130) 내에 설치된 필터(140)에 쌓인 먼지에 의해서 환기 덕트(130) 내의 정압이 증가할 수 있다. 이러한 정압의 변화에 의해서 풍량 제어가 어려워진다. 구체적으로, 환기 덕트(130) 내에서의 정압의 변화에 의해서 모터(110) 동작이 영향을 받는다. 또한, 정압은 다양한 요인(덕트 구조, 모터 출력, 팬사이즈 및 구조 등을 포함함. 단 이들에 한정되지는 않음)에 의해서 덕트마다 달라질 수 있다. Referring to Figure 1 will be described below the ventilation system according to an embodiment of the present invention. The ventilation system 100 includes a motor 110, a fan 120 connected to the motor 110, and a ventilation duct 130 for guiding the air flow generated by the fan 120. The air pressure in the ventilation duct 130 may be represented by the pressure at a specific location L in the ventilation duct 130. In hydrodynamics, this air pressure is referred to as "static pressure". The static pressure in the ventilation duct 130 may change due to various causes. For example, the static pressure changes when there is an object in the ventilation duct 130 or in front of the opening 135 of the ventilation duct 130. The static pressure in the ventilation duct 130 may increase due to the dust accumulated on the inner wall of the ventilation duct 130 or the filter 140 installed in the duct 130. Such a change in the static pressure makes it difficult to control the air volume. Specifically, the operation of the motor 110 is affected by the change in the static pressure in the ventilation duct 130. In addition, the static pressure may vary from duct to duct by various factors (including but not limited to duct structure, motor output, fan size and structure, etc.).

도면에 나타낸 실시예에서, 모터(110)의 동작을 제어하기 위해서 모터 제어시스템(150)을 제공할 수 있다. 모터 제어시스템(150)은 환기 덕트(130)의 풍량을 조절할 수 있다. 더 구체적으로 말하자면, 모터 제어시스템(150)은 환기 덕트(130) 내에서 거의 일정한 풍량을 발생할 수 있도록 모터(120)의 동작을 제어하는 구조로 만들 수 있다.
In the embodiment shown in the figure, a motor control system 150 may be provided to control the operation of the motor 110. The motor control system 150 may adjust the air volume of the ventilation duct 130. More specifically, the motor control system 150 may be configured to control the operation of the motor 120 to generate a substantially constant air volume in the ventilation duct 130.

일정 풍량 동작의 개요Summary of constant wind volume movement

도 2를 참조하여 정압과 풍량과의 관계에 대해서 설명한다. 도 2는 환기 덕트 내의 정압의 변화에 대한 풍량의 변화(체적/시간)를 나타낸 것이다. 수직 실선 CA1-CA3은 이상적인(ideal) 일정 송풍 동작을 나타낸다. 점선 사선 CT1-CT3은 일정한 모터 토크에서의 동작을 나타낸다. 실선 곡선 R1-R5는 일정한 모터 속도에서의 동작을 나타낸다. With reference to FIG. 2, the relationship between static pressure and air volume is demonstrated. 2 shows the change in volume of air (volume / time) with respect to the change of static pressure in the ventilation duct. Solid vertical lines CA1-CA3 represent ideal constant blowing behavior. The dotted diagonal lines CT1-CT3 represent the operation at a constant motor torque. Solid curves R1-R5 represent operation at constant motor speed.

이상적인 일정 풍량 송풍 동작에서는, 풍량(풍량 단위의 예로서 CFM(분당 입방피트; cubic feet per minute)이 있음)이 정압의 큰 변화에도 불구하고 일정하게 유지된다. 그러나 실제로, 정압의 변화에 따라서 실질적으로 일정하게 유지된다. 일부 실시예에 있어서, 모터 제어시스템(150)은 풍량이 일정 풍량 송풍 동작선인 CA1-CA3와 같게 변화하도록 모터의 동작을 제어하기 위한 것이다. 이러한 실시예에서는, 풍량은 정압 변화 범위의 적어도 일부분 또는 전체에 걸쳐서 실질적으로 일정하게 유지된다. In an ideal constant air flow operation, the air flow rate (cfM (cubic feet per minute) as an example of air flow units) remains constant despite large changes in static pressure. In practice, however, it remains substantially constant with the change of the static pressure. In some embodiments, the motor control system 150 is for controlling the operation of the motor such that the air volume changes to be equal to the CA1-CA3, which is a constant air flow operation line. In this embodiment, the air volume remains substantially constant over at least part or all of the range of static pressure changes.

본 명세서에서, "실질적으로 일정한 풍량"은 풍량이 정압 변화의 범위 내에 있도록 송풍이 이루어진다는 의미이다. 다양한 실시예에 따르면, 실질적으로 일정한 풍량은, 풍량 제어가 없을 때의 풍량이 변하는 전체 범위의 약 2, 4, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 또는 30퍼센트(%)의 목표 풍량으로부터의 범위 내에서 유지될 수 있다. 다른 실시예에서는, 실질적으로 일정한 풍량은 0 CFM과, 주어진 환기시스템에서 모터가 발생할 수 있는 최대 풍량 사이의 풍량 범위의 약 1, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 또는 29 퍼센트(%)의 목표 풍량으로부터의 범위 내에서 유지될 수 있다. In the present specification, the "substantially constant air flow rate" means that blowing is performed so that the air flow amount is within a range of the static pressure change. According to various embodiments, the substantially constant airflow rate is about 2, 4, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 of the entire range in which the airflow changes without airflow control. Or 30% (%) within the range from the target air volume. In another embodiment, the substantially constant airflow is about 1, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23 of the airflow range between 0 CFM and the maximum airflow that the motor can produce in a given ventilation system. , 25, 27, or 29 percent (%) can be maintained within a range from the target air volume.

도 2를 다시 참조하면, 일정한 토크의 모터 동작을 나타내는 사선 CT1-CT3 사선은 음의 경사도를 갖는다. 즉, 정압의 증가에 따라 풍량은 감소한다. 따라서 일정 풍량 동작을 하기 위해서는, 모터에 제공되는 토크가 소정 양만큼 변해야 한다. 기존의 일부 환기시스템에서는 덕트의 개방부나 내부에 공기압 센서를 설치하여 공기압을 모니터링하고 있다. 이 공기압 센서는 해당 위치에서의 정압의 변화를 모니터링하여 전기 피드백신호로써 컨트롤러에 제공한다. 컨트롤러는 모터에 제공되는 토크 크기를 제어하여 모터로 하여금 정압이 일정 범위에서 유지되도록 한다. Referring back to FIG. 2, the diagonal CT1-CT3 diagonal lines representing the motor operation of constant torque have a negative slope. That is, the amount of air decreases as the static pressure increases. Therefore, in order to perform a constant air volume operation, the torque provided to the motor must be changed by a predetermined amount. Some existing ventilation systems monitor air pressure by installing air pressure sensors inside or inside the duct. The pneumatic sensor monitors the change in static pressure at that location and provides it to the controller as an electrical feedback signal. The controller controls the amount of torque provided to the motor to allow the motor to maintain a constant pressure over a range.

도 3이 나타내는 것은 세 가지 방식의 환기시스템에서의 정압 대 풍량 관계를 나타낸다. 제1 환기시스템은 A1, 제2 환기시스템은 A2, 제3 환기시스템은 A3으로 나타낸다. 환기시스템들은 정압의 변화에 대해서 각각의 동작 특성을 갖는다. 도시한 예시에서, 제1 환기시스템은 일정 토크에서 동작하고, 제 2 및 제 3 환기시스템은 일정 토크 동작을 제공하지 않는다. 제 2 및 제 3 환기시스템의 풍량은 특정 요인들(가령, 덕트 구조, 모터 출력, 팬 사이즈 및 구조 등)에 따라서 변화될 수 있다. 도 3에서 직선 "CA2"는 1600 CFM에서의 일정 풍량 동작을 나타낸다.3 shows the static pressure versus air volume relationship in the three types of ventilation systems. The first ventilation system is A1, the second ventilation system is A2, and the third ventilation system is A3. Ventilation systems have respective operating characteristics for changes in static pressure. In the illustrated example, the first ventilation system operates at a constant torque and the second and third ventilation systems do not provide a constant torque operation. The air volume of the second and third ventilation systems may vary depending on certain factors (eg, duct structure, motor output, fan size and structure, etc.). The straight line "CA2" in Fig. 3 represents the constant air volume operation at 1600 CFM.

실시예들에서, 실질적으로 일정한 풍량을 송풍하기 위해서 모터의 토크를 제어 내지는 변화시킨다. 도 4를 참조하여, 모터 토크의 제어에 대해서 더 설명한다. 보다 구체적으로, 도 4가 나타내는 것은 주어진 정압에서 실질적으로 일정한 풍량을 수행하기 위하여 변화되어야 할 토크의 양이다. 도 4에서, 실선 CA2는 일정 풍량 동작을 나타낸다. 주어진 정압에서, 일정 풍량 동작 CA2로부터의 수평 거리는 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 수행하기 위하여 변화되어야 할 토크의 양을 나타낸다. 제1 환기시스템의 동작은 수직선 "A1"에 의해 표시되고 있다. 실질적으로 일정한 풍량을 송풍하기 위하여, 증가시켜야 할 토크의 양은 정압의 크기에 따라 다르다. 예를 들어, 제1 환기시스템이 제1 정압 P1을 갖고 있다면, 일정 풍량선 CA2 상의 제1 목표점 C1에 이르도록, 토크를 제1 토크 보상량 ΔT1 만큼 증가시켜야 한다(화살표 M1으로 나타내었음). 만일 제1 환기시스템이 제2 정압 P2를 갖는다면, 화살표 M2로 나타낸 것과 같이, 제2 목표점 C2에 이르도록, 토크를 제2 토크 보상량 ΔT2 만큼 증가시켜야 한다. 마찬가지로, 제1 환기시스템이 제3 ~ 제12 정압 P3 ~ P12를 갖고 있다면, 화살표 M3 ~ M12로 나타낸 것과 같이,일정 풍량선 CA2 상의 목표점 C3 ~ C12 중 하나에 이르도록, 토크를 제3 ~ 12 토크 보상량 중 하나인 ΔT3 ~ ΔT12 만큼 증가시켜야 한다. 토크 보상량 ΔT1 ~ ΔT12는 정압에 의존하여 변한다. 도 4에서 정압이 클수록 토크 보상량 ΔTn(n은 1부터 12까지의 자연수)도 커진다. 본 명세서에서 용어 "보상량(compensation amount)"은 다른 용어 "조절값(adjustment value)"로도 사용하였다. In embodiments, the torque of the motor is controlled or varied to blow a substantially constant amount of air flow. With reference to FIG. 4, the control of motor torque is further demonstrated. More specifically, what FIG. 4 shows is the amount of torque that must be varied to perform a substantially constant wind volume at a given static pressure. In FIG. 4, the solid line CA2 represents a constant air volume operation. At a given static pressure, the horizontal distance from the constant airflow operation CA2 represents the amount of torque that must be varied to perform a substantially constant airflow blowing. The operation of the first ventilation system is indicated by the vertical line "A1". In order to blow a substantially constant air volume, the amount of torque to be increased depends on the magnitude of the static pressure. For example, if the first ventilation system has the first static pressure P1, the torque must be increased by the first torque compensation amount ΔT1 so as to reach the first target point C1 on the constant air volume line CA2 (indicated by arrow M1). If the first ventilation system has a second static pressure P2, the torque must be increased by the second torque compensation amount ΔT2 to reach the second target point C2, as indicated by arrow M2. Similarly, if the first ventilating system has third to twelfth positive pressures P3 to P12, the torque is increased to third to twelve to reach one of the target points C3 to C12 on the constant air volume line CA2 as indicated by arrows M3 to M12. It should be increased by ΔT3 ~ ΔT12, one of the torque compensation amounts. The torque compensation amounts ΔT1 to ΔT12 vary depending on the static pressure. In Fig. 4, the larger the static pressure, the larger the torque compensation amount ΔTn (n is a natural number from 1 to 12). The term "compensation amount" is also used herein as another term "adjustment value."

제2 환기시스템의 동작은 A1 선과 CA2 선 사이에 있는 곡선 "A2"로 표시된다. 마찬가지로, 제2 환기시스템의 토크 보상량은 정압에 따라 변한다. 제3 환기시스템의 동작은 CA2 선의 우측에 있는 곡선 "A3"으로 표시된다. 마찬가지로, 제3 환기시스템의 토크 보상량도 정압에 따라 변하지만, 이 보상량은 (-)이다. 즉, 일정한 풍량을 송풍하기 위해서는 토크가 감소 되어야 한다. 제1 환기시스템과 유사하게, 제2, 제3 환기시스템에서도 정압이 클수록 토크 보상량의 절대값도 커진다.
The operation of the second ventilation system is indicated by the curve "A2" between line A1 and line CA2. Similarly, the torque compensation amount of the second ventilation system varies with the static pressure. The operation of the third ventilation system is indicated by the curve "A3" on the right side of the CA2 line. Similarly, the torque compensation amount of the third ventilation system also varies with the static pressure, but this compensation amount is negative. That is, the torque must be reduced in order to blow a certain amount of air. Similar to the first ventilation system, in the second and third ventilation systems, the larger the static pressure, the larger the absolute value of the torque compensation amount.

일정 풍량 송풍을 위한 환기시스템Ventilation system for constant air flow

도 1의 환기시스템에서, 모터 제어시스템(150)은 덕트 내의 풍량을 제어하기 위하여 모터의 회전속도를 모니터하고 이를 이용할 수 있다. 또한 모터 제어 시스템은 송풍의 제어를 위하여 모터에 공급되는 전류를 모니터하고 이를 이용할 수 있다. 특정 실시예에서, 모터 제어시스템(150)은 덕트 내에서의 실질적으로 일정한 풍량을 위하여 모터에 전력이 공급되는 시간(즉, 턴온 시간)을 결정하기 위하여 회전 속도값과 전류값을 처리할 수 있다. 이들 실시예에서는 모터 제어시스템(150)은 모터 동작의 외적 정보(정압, 풍량)가 아닌 내적 정보(모터 회전속도, 모터 공급 전류)를 이용하여 풍량을 제어한다.In the ventilation system of FIG. 1, the motor control system 150 may monitor and use the rotational speed of the motor to control the air volume in the duct. The motor control system can also monitor and use the current supplied to the motor for controlling the blowing. In certain embodiments, motor control system 150 may process rotational speed values and current values to determine the time at which the motor is powered (ie, turn-on time) for a substantially constant amount of air flow in the duct. . In these embodiments, the motor control system 150 controls the air volume using internal information (motor rotational speed, motor supply current), not external information of the motor operation (static pressure, air volume).

일실시예에서, 모터 제어시스템(150)은 정압의 변화를 모니터하기 위한 공기압(정압) 센서(감지기)가 없어도 된다. 또한 모터 제어시스템(150)에는 모니터링된 정압의 입력에 근거한 피드백 제어를 필요로 하지 않을 수 있다. 아울러, 모터 제어시스템(150)은 풍량의 변화를 모니터하는 풍량 센서나, 모니터링된 풍량의 입력에 근거한 피드백 제어를 필요로 하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서는 모터 제어시스템(150)이 모터에 내장 설치되며, 일부 실시예에서는 모터 제어시스템(150)이 모터 하우징의 외부에 설치된다. In one embodiment, the motor control system 150 may be free of air pressure (static pressure) sensors (sensors) for monitoring changes in the positive pressure. In addition, the motor control system 150 may not require feedback control based on the input of the monitored positive pressure. In addition, the motor control system 150 may not require a flow rate sensor that monitors a change in the flow rate, or feedback control based on the input of the monitored flow rate. In some embodiments, the motor control system 150 is embedded in the motor, and in some embodiments, the motor control system 150 is installed outside of the motor housing.

실질적으로 일정한 풍량을 송풍하는 환기시스템에서, 모터의 회전속도(RPM)는 덕트의 정압이 증가함에 따라 증가된다. 도 5를 참조하면, 모터의 회전속도는, 이 회전속도가 특정 범위 내에 있을 때에는(도 2의 곡선 R1 - R5 참조) 실질적으로 일정한(가령 1600 CFM으로) 풍량을 송풍하고 있는 덕트의 정압에 거의 직선으로 비례한다. 따라서 환기시스템은 정압 대신에 모터의 회전속도를 감지하고, 이를 일정한 풍량을 송풍하는데 이용할 수 있다. In a ventilation system that blows a substantially constant air flow rate, the rotational speed (RPM) of the motor increases as the static pressure of the duct increases. Referring to FIG. 5, the rotational speed of the motor is almost equal to the static pressure of the duct blowing the air volume substantially constant (for example, at 1600 CFM) when the rotational speed is within a specific range (see curves R1-R5 in FIG. 2). Proportional to the straight line. Therefore, the ventilation system senses the rotational speed of the motor instead of the static pressure, and can use it to blow a constant amount of air.

또한 모터에 공급되는 전류의 양이 증가함에 따라, 모터에 가해지는 토크의 양이 증가한다. 따라서 환기시스템은 토크량 대신에 모터에 공급되는 전류량을 감지하고, 이를 일정한 풍량 동작에 이용할 수 있다. Also, as the amount of current supplied to the motor increases, the amount of torque applied to the motor increases. Therefore, the ventilation system detects the amount of current supplied to the motor instead of the amount of torque, and can use it for a constant air flow operation.

특정 실시예에서는, 환기시스템은 다양한 정압 범위에 할당된 선택된 토크 변화량 값을 가질 수 있다. 즉, 정압의 다양한 범위에 대해서 토크 변화가 미리 선택하거나 미리 결정된다. 본 명세서에서 이러한 선택된 토크 변화량을 "토크 보상량(torque compensation amounts)"으로 부른다. 예를 들면, 환기시스템이 N개의 정압 범위를 가지고 있고, 이들 N개의 정압 범위에 N개의 서로 다른 토크 보상량이 각각 할당된다. 동작 특성은 다양한 요인들(가령, 팬과 모터의 유형과 구조, 덕트의 구조 등)에 의해 나타날 수 있다. In certain embodiments, the ventilation system may have a selected torque variation value assigned to various static pressure ranges. That is, the torque change is preselected or predetermined for various ranges of static pressure. This selected torque change amount is referred to herein as " torque compensation amounts. &Quot; For example, the ventilation system has N static pressure ranges, and N different torque compensation amounts are assigned to these N static pressure ranges, respectively. The operating characteristics can be due to various factors, such as the type and structure of the fan and motor, the structure of the duct, and so on.

실시예들에 있어서, 환기시스템은, 모터의 회전속도가 일정한 풍량 동작시에 정압에 거의 비례하기 때문에 정압이 아니라 모터의 회전속도를 감지하게 된다. 또한 실시예들에 있어서, 환기시스템은 토크 값에 대해서, 모터에 공급되는 전류를 감지하게 된다. 실시예들에 있어서, 환기시스템은, 토크의 양이 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 위한 목표 토크 값이 아니라면, 모터에 가해지는 토크를 변화시키기 위해서 소정의 정압(회전속도)에 할당된 토크 보상량을 이용하여 전류 값을 조절할 수 있다. 모터에 가해지는 토크는 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 위해서 반복적으로 조절될 수 있다. In embodiments, the ventilation system senses the rotational speed of the motor, not the static pressure, because the rotational speed of the motor is substantially proportional to the static pressure in a constant airflow operation. Also in embodiments, the ventilation system senses the current supplied to the motor with respect to the torque value. In embodiments, the ventilation system may determine a torque compensation amount assigned to a predetermined static pressure (rotational speed) to change the torque applied to the motor if the amount of torque is not a target torque value for substantially constant air volume blowing. To adjust the current value. The torque applied to the motor can be repeatedly adjusted for a substantially constant air volume blowing.

도 6a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 환기시스템(600)은 모터(610), 전원(612), 팬(620), 모터 제어시스템(650)으로 구성된다. 환기시스템(600)은 또한 내부에 팬이 설치되는 덕트(미도시)를 포함한다. 모터(610)로는, 예를 들어 전자 정류자형 모터, 브러시리스 DC모터(BLDC), 또는 전자제어형 DC 모터 등을 사용할 수 있다. 당업자라면 환기시스템(600)에 적용할 수 있는 모터의 적합한 유형에 대해서 알 수 있을 것이다. 전원(612)으로는 DC 전원이 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 전원(612)으로 상용 전원장치의 AC 전력으로부터 변환된 DC 전력이 사용될 수 있다. 전원(612)에는 배터리나 지자체 전력계통이 포함될 수 있다. 특정 실시예에서, 전원으로는 하나 이상의 태양광 패널이나 풍력발전 전력이 포함될 수 있다. 팬(620)으로는, 예컨대 블로워형 팬과 축류(axial) 팬이 사용될 수 있다. 당업자라면 환기시스템(600)에 적용할 수 있는 팬의 적합한 유형에 대해서 알 수 있을 것이다. Referring to FIG. 6A, a ventilation system 600 according to an embodiment of the present invention includes a motor 610, a power source 612, a fan 620, and a motor control system 650. Ventilation system 600 also includes a duct (not shown) in which a fan is installed. As the motor 610, an electronic commutator type motor, a brushless DC motor (BLDC), an electronically controlled DC motor, etc. can be used, for example. Those skilled in the art will be aware of suitable types of motors that can be applied to the ventilation system 600. As the power supply 612, a DC power supply may be used. In another embodiment, DC power converted from AC power of a commercial power supply may be used as the power source 612. The power source 612 may include a battery or a municipal power system. In certain embodiments, the power source may include one or more solar panels or wind power. As the fan 620, for example, a blower fan and an axial fan can be used. Those skilled in the art will be aware of suitable types of fans that can be applied to the ventilation system 600.

모터 제어시스템(650)에는 컨트롤러(660), 전류감지기(670), 모터속도감지기(680), 전원스위치(690)가 포함된다. 컨트롤러(660)는 전원스위치(690)에 전류 IM을 공급한다. 전원스위치(690)는 전원(612)에 전기적으로 연결되어 있다. 전류감지기(670)는 전원스위치(690)에 전기적으로 연결되어 컨트롤러(660)에 전류 피드백 신호 SI를 제공한다. 모터속도감지기(680)는 모터(610)에 전기적으로 연결되어 컨트롤러(660)에 속도 피드백신호 SM을 제공한다.The motor control system 650 includes a controller 660, a current sensor 670, a motor speed sensor 680, and a power switch 690. The controller 660 supplies the current I M to the power switch 690. The power switch 690 is electrically connected to the power source 612. The current sensor 670 is electrically connected to the power switch 690 to provide the current feedback signal S I to the controller 660. The motor speed sensor 680 is electrically connected to the motor 610 to provide a speed feedback signal S M to the controller 660.

전류감지기(670)의 역할은 전원스위치(690)를 통해 모터에 공급되는 부하 전류를 감지하는 것이다. 부하 전류는 모터의 코일에 흐르는 전류일 수 있다. 전류감지기(670)는 시간에 따라 변하는 전류의 크기를 감지할 수 있다. 가령, 전류의 크기는, 소정 시간 동안(가령 3 ms 또는 5 ms)의 평균값일 수 있다. 전류감지기로는 예를 들어 전류변압기나 션트(shunt)저항을 사용할 수 있다. 그러나 이들에 한정되는 것은 아니다. 당업자라면 환기시스템(600)에 적용할 수 있는 전류감지기의 적합한 유형에 대해서 알 수 있을 것이다. The role of the current sensor 670 is to sense the load current supplied to the motor through the power switch 690. The load current may be a current flowing through the coil of the motor. The current sensor 670 may detect a magnitude of a current that changes with time. For example, the magnitude of the current may be an average value for a predetermined time (eg 3 ms or 5 ms). As a current sensor, for example, a current transformer or a shunt resistor can be used. However, it is not limited to these. Those skilled in the art will be aware of suitable types of current sensors that can be applied to the ventilation system 600.

모터속도감지기(680)의 역할은 환기시스템(600)이 동작 중에 모터(610)의 회전속도(RPM 또는 이와 동등한 단위)를 감지하는 것이다. 모터속도 감지기로서는 예를 들어 홀효과 센서, 광학센서, 역기전력(EMF) 감지회로를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 당업자라면 환기시스템(600)에 적용할 수 있는 모터속도 감지기의 적합한 유형에 대해서 알 수 있을 것이다.  The role of the motor speed sensor 680 is to detect the rotational speed (RPM or equivalent unit) of the motor 610 while the ventilation system 600 is in operation. As the motor speed detector, for example, a Hall effect sensor, an optical sensor, an EMF detection circuit may be used, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art will be aware of suitable types of motor speed detectors that can be applied to the ventilation system 600.

도 6b에 따르면, 일실시예에 따른 컨트롤러(660)에는 프로세서(661)와 송수신기(663)가 포함된다. 본 실시예에 따른 이퀄라이저 유닛(664)에는 이퀄라이저(665)와 사용자인터페이스(667)가 포함된다. 특정 실시예에서, 송수신기(663)가 생략되어, 프로세서(661)가 직접 이퀄라이저(665)에 연결될 수 있다. 프로세서(661)는 마이크로컨트롤러 유닛(MCU)일 수 있다. 이 마이크로컨트롤러는 프로세서 코어, 한 개 이상의 메모리소자(휘발성 및/또는 비휘발성 메모리), 프로그램가능한 입/출력 주변장치 등을 포함할 수 있다. 당업자라면 환기시스템(600)에 적용할 수 있는 MCU의 적합한 유형에 대해서 알 수 있을 것이다. According to FIG. 6B, the controller 660 according to an embodiment includes a processor 661 and a transceiver 663. The equalizer unit 664 according to the present embodiment includes an equalizer 665 and a user interface 667. In certain embodiments, the transceiver 663 may be omitted, such that the processor 661 may be directly connected to the equalizer 665. The processor 661 may be a microcontroller unit (MCU). The microcontroller may include a processor core, one or more memory devices (volatile and / or nonvolatile memory), programmable input / output peripherals, and the like. Those skilled in the art will be aware of suitable types of MCUs that can be applied to the ventilation system 600.

프로세서(661)는 전류감지기(670)로부터 전류 피드백신호 SI를 수신하고, 모터속도감지기(680)로부터 속도 피드백신호 SM을 수신하도록 구성된다. 프로세서(661)는 또한 송수신기(663)를 통해 이퀄라이저(665)로부터 제어신호 CS를 수신하도록 구성된다. 프로세서(661)는 또한 일정 풍량 명령신호 CAF RATE를 수신하도록 구성된다. 프로세서(661)는 전원스위치(690)에 전류 IM을 공급하도록 구성된다.The processor 661 is configured to receive the current feedback signal S I from the current sensor 670 and to receive the speed feedback signal S M from the motor speed sensor 680. Processor 661 is also configured to receive control signal CS from equalizer 665 via transceiver 663. The processor 661 is also configured to receive the constant air volume command signal CAF RATE. Processor 661 is configured to supply current I M to power switch 690.

도 7a-7c를 참조하면, 전원스위치(690)(도 6a, 6b 참조)에 공급되는 전류 IM에는 일련의 시간축 펄스가 포함된다. 도시한 실시예에서, 펄스는 상승단(rising edge)과 하강단(falling edge)을 갖는 구형 내지는 직사각형 파형을 갖는다. 상승단에서 전류 IM은 낮은 전위에서 높은 전위로 반복적으로 천이하며, 그 바로 다음번 하강단에서는 높은 전위에서 낮은 전위로 천이한다. 상승단과 그 바로 다음의 하강단 사이의 기간을 주기(싸이클)라고 부를 수 있다. 한 주기에서, 전류 IM이 높은 전위에 있는 동안의 기간을 듀티 싸이클이라고 부른다. 높은 전위에 전류 IM이 있는 기간(즉, 듀티 싸이클) 동안에, 전류는 전원(612)으로부터 전원스위치(690)를 통해 모터(610)로 전력을 공급하여, 모터(610)에 토크가 공급되게 한다(도 6a, 6b 참조).7A-7C, the current I M supplied to the power switch 690 (see FIGS. 6A and 6B) includes a series of time axis pulses. In the illustrated embodiment, the pulse has a spherical or rectangular waveform having a rising edge and a falling edge. At the rising end, the current I M repeatedly transitions from the low potential to the high potential, and immediately following the falling stage, the current I M transitions from the high potential to the low potential. The period between the ascend and the next descending end can be called a cycle. In one period, the period during which the current I M is at a high potential is called a duty cycle. During periods of high current I M (i.e., duty cycles), the current is powered from the power source 612 via the power switch 690 to the motor 610 so that torque is supplied to the motor 610. (See FIGS. 6A and 6B).

도시된 실시예에서, 프로세서(661)는 펄스폭변조(PWM)로 전류 IM을 생성할 수 있다. 프로세서(661)는 전류 IM을 제공하여 이 전류 IM의 펄스들이 첫번째(디폴트로) 듀티 싸이클 D1을 갖도록 할 수 있다. 여기서, D1 동안에는 환기시스템이 일정 풍량 송풍을 하고 있을때 모터(610)의 회전속도를 거의 일정하게 유지하게 된다. 그러나 모터로 인가되는 토크를 줄여야 할 경우에는, 도 7b에 나타낸 것과 같이 프로세서(661)는 펄스의 듀티 싸이클을 두번째 듀티 싸이클 D2 (D1 > D2)로 감소시킨다. 모터로 인가되는 토크를 증가시켜야 할 경우에는, 도 7c에 나타낸 것과 같이 프로세서(661)는 펄스의 듀티 싸이클을 세번째 듀티 싸이클 D3 (D3 > D1)으로 증가시킨다. 다른 실시예에서, 프로세서(661)는, 기타 다른 적절한 변조방식(가령, 펄스진폭 변조)으로 전류를 조절할 수 있다. In the illustrated embodiment, processor 661 may generate current I M with pulse width modulation PWM. Processor 661 may have a duty cycle D1 pulses are (by default) of the first current I M to provide a current I M. Here, during the D1, the rotation speed of the motor 610 is maintained to be substantially constant when the ventilation system is blowing a certain amount of air. However, if it is necessary to reduce the torque applied to the motor, the processor 661 reduces the duty cycle of the pulse to the second duty cycle D2 (D1> D2) as shown in FIG. 7B. If the torque applied to the motor is to be increased, the processor 661 increases the duty cycle of the pulse to the third duty cycle D3 (D3> D1) as shown in FIG. 7C. In other embodiments, processor 661 may adjust the current in any other suitable modulation scheme (eg, pulse amplitude modulation).

실시예들에 따르면, 프로세서(661)는 전류 IM의 펄스의 듀티 싸이클을, 덕트의 정압에 할당된 토크 보상량을 바탕으로 조절한다. 덕트의 정압은 모터속도감지기(680)에서 출력되는 속도 피드백신호 SM에 기초해 결정할 수 있다. 프로세서(661)의 동작을 도 10을 참조하여 아래에서 상세히 설명한다. According to embodiments, processor 661 adjusts the duty cycle of the pulse of current I M based on the torque compensation amount assigned to the static pressure of the duct. The static pressure of the duct can be determined based on the speed feedback signal S M output from the motor speed sensor 680. The operation of the processor 661 will be described in detail below with reference to FIG. 10.

실시예에서, 프로세서(661) 일정 풍량 명령신호 CAF RATE에 따라 일정 풍량의 크기를 조절한다. 일정 풍량 명령신호 CAF RATE는 사용자인터페이스(667) 또는 기타, 일정 풍량 명령신호 CAF RATE의 입력 전용인 다른 사용자인터페이스(미도시)를 통해서 설정할 수 있다. 일정 풍량 명령신호 CAF RATE는 모터가 작동할 수 있는 최대 풍량의 0% 내지 100% 사이의 범위에서의 값을 표시할 수 있다. 예를 들어, 최대 풍량이 1000 CFM으로 설정되어 있을 경우 일정 풍량 명령신호 CAF RATE가 50%로 표시된다면, 프로세서(661)는 모터(610)에 공급되는 토크가 약 500 CFM이 되게 동작하도록 전류 IM을 제공하게 된다. 상기 일정 풍량 명령신호는 전압의 형태(가령, 0-10V) 또는 펄스폭변조(PWM)용 값의 형태를 가질 수 있다. In an embodiment, the processor 661 adjusts the magnitude of the constant airflow amount according to the constant airflow command signal CAF RATE. The constant air volume command signal CAF RATE may be set through the user interface 667 or another user interface (not shown) dedicated to the input of the constant air volume command signal CAF RATE. The constant airflow command signal CAF RATE may indicate a value in the range between 0% and 100% of the maximum airflow the motor can operate. For example, if the constant air volume command signal CAF RATE is displayed as 50% when the maximum air volume is set to 1000 CFM, the processor 661 may operate the current I to operate such that the torque supplied to the motor 610 is about 500 CFM. Will give M. The constant air volume command signal may have a form of voltage (eg, 0-10V) or a value for pulse width modulation (PWM).

송수신기(663)는 프로세서(661)와 이퀄라이저(665) 사이에 통신채널을 형성한다. 통신채널은 유선이거나 무선채널일 수 있다. 일실시예에서, 송수신기(663)에는 유선통신채널용으로서 RS 485 모듈이 포함될 수 있다. 당업자라면 프로세서(661)와 이퀄라이저(665) 사이에 통신채널을 제공할 수 있는 통신채널의 적합한 유형에 대해서 알 수 있을 것이다. 이퀄라이저(665)가 프로세서(660)에 결합되어 있는 특정 실시예에서는, 송수신기는 생략될 수 있다. The transceiver 663 forms a communication channel between the processor 661 and the equalizer 665. The communication channel may be a wired or wireless channel. In one embodiment, the transceiver 663 may include an RS 485 module for a wired communication channel. Those skilled in the art will be aware of suitable types of communication channels that can provide a communication channel between the processor 661 and the equalizer 665. In certain embodiments where the equalizer 665 is coupled to the processor 660, the transceiver may be omitted.

이퀄라이저(665)는 프로세서(661)에 토크 보상량을 제공하는 역할을 한다. 이퀄라이저(665)는 덕트 내의 다른 범위의 정압에 다른 토크 보상량을 제공할 수 있다. 토크 보상량은 프로세서(661)에 있는 한 개 이상의 메모리소자에 저장될 수 있다. The equalizer 665 serves to provide a torque compensation amount to the processor 661. Equalizer 665 may provide different torque compensation amounts for different ranges of static pressure in the duct. The torque compensation amount may be stored in one or more memory elements in the processor 661.

이퀄라이저(665)는, 도 4에서와 같이, N개의 정압 범위와, 이들 N개의 정압 범위에 각각 상응하는 N개의 다른 토크 보상량을 갖고 있다. 일부 실시예에서, 이 N은 2 내지 1,000 사이의 임의의 숫자가 될 수 있다(가령, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 17, 18, 19, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 또는 1000). 다른 실시예에서, N은 1000보다 클 수도 있다. 이 범위수가 많을수록 이퀄라이저(665)의 가제어성은 커진다. The equalizer 665 has N static pressure ranges and N different torque compensation amounts respectively corresponding to these N static pressure ranges, as shown in FIG. In some embodiments, this N can be any number between 2 and 1,000 (eg, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15). , 17, 17, 18, 19, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 or 1000). In other embodiments, N may be greater than 1000. The greater the number of these ranges, the greater the controllability of the equalizer 665.

일부 실시예에서, 이퀄라이저(665)는 프로세서(661)와 분리되어 있는 유닛일 수 있다. 이러한 실시예에서는, 이퀄라이저(665)를 범용컴퓨터(데스크톱, 랩톱 등의 PC를 포함하지만, 이들에 한정되지는 않음)에 설치되는 소프트웨어 형태로 구현할 수 있다. 이퀄라이저(665)는 통신채널을 통해서 프로세서(661)와 통신할 수 있도록 하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 이퀄라이저(665)는 프로세서(661) 내에 내장될 수도 있다. In some embodiments, equalizer 665 may be a unit separate from processor 661. In this embodiment, the equalizer 665 can be implemented in the form of software installed in a general-purpose computer (including but not limited to a PC such as a desktop or a laptop). The equalizer 665 may include a communication module for communicating with the processor 661 through a communication channel. In other embodiments, equalizer 665 may be embedded within processor 661.

사용자인터페이스(667)는 사용자로 하여금 컨트롤러(660)에 접근하도록 하기 위한 것이다. 사용자인터페이스(667)는 모터의 하우징에 또는 범용컴퓨터(데스크톱, 랩톱 등의 PC를 포함하지만, 이들에 한정되지는 않음)에서와 같이 별도의 장치로서 구현할 수 있다. 컴퓨터에는 모니터, 키보드, 마우스, 본체가 포함될 수 있고, 소정의 적절한 운영체제(마이크로소프트 윈도우즈®, 리눅스® 등)에 의해 구동될 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자인터페이스(667)는 표시장치와 입력 패드를 갖는 독립형 사용자인터페이스일 수 있다. 이 독립형 사용자인터페이스에는 터치스크린 표시장치가 포함될 수 있다. 사용자인터페이스(667)는 이퀄라이저(665)에 내장될 수도 있다. The user interface 667 is for allowing the user to access the controller 660. The user interface 667 can be implemented as a separate device, such as in a housing of a motor or in a general purpose computer (including but not limited to a PC such as a desktop, laptop, etc.). The computer may include a monitor, keyboard, mouse, body, and may be driven by any suitable operating system (Microsoft Windows ® , Linux ®, etc.). In another embodiment, the user interface 667 may be a standalone user interface having a display and an input pad. The standalone user interface may include a touch screen display device. The user interface 667 may be embedded in the equalizer 665.

도 8을 참조하여, 도 6b의 사용자인터페이스(667)의 일실시예에 대해서 설명한다. 도 8에서는 도 6b의 이퀄라이저(665)에 접근할 수 있는 표시장치인 스크린(800)(모니터나 터치스크린 등)이 보인다. 스크린(800)에는 최대속도 입력영역(810), 최대 풍량 입력영역(820), 이퀄라이제이션 바(830), 교정 버튼(850)이 포함된다.An embodiment of the user interface 667 of FIG. 6B will be described with reference to FIG. 8. In FIG. 8, a screen 800 (such as a monitor or a touch screen), which is a display device that can access the equalizer 665 of FIG. 6B, is shown. The screen 800 includes a maximum speed input area 810, a maximum air volume input area 820, an equalization bar 830, and a calibration button 850.

최대속도 입력영역(810)은 사용자로 하여금 모터(610)에 제공할 수 있는 최대속도를 입력하도록 한다. 최대속도는 컨트롤러(660)에 의해 제어되는 모터(610)의 최대용량에 의해 제한될 수 있다. 최대풍량 입력영역(820)은 사용자로 하여금 환기시스템에 의해서 송풍되는 원하는 최대 풍량을 입력하도록 한다. The maximum speed input area 810 allows a user to input the maximum speed that can be provided to the motor 610. The maximum speed may be limited by the maximum capacity of the motor 610 controlled by the controller 660. The maximum air volume input area 820 allows a user to input a desired maximum air volume blown by the ventilation system.

이퀄라이제이션 바(830)는 사용자로 하여금 도 6b의 이퀄라이저(665)에 의해 할당된 다수의 정압 범위에 대한 토크 보상량을 각각 수동으로 조절할 수 있도록 한다. 도시된 실시예에서, 이퀄라이저(665)에는 제1 ~ 제12 스크롤바(830a~830l)가 포함되어 12가지 정압 범위에 대한 토크 보상량들을 조절할 수 있다. 각 스크롤바(830a ~ 830l)에는 업 버튼(840a), 다운 버튼(840b), 스크롤 버튼(845)이 있다. 사용자는 이들 버튼 840a, 840b, 845를 사용하여 정압 범위들에 대한 각 토크 보상량을 높히거나 낮출 수 있다. The equalization bar 830 allows the user to manually adjust the torque compensation amounts for the multiple static pressure ranges assigned by the equalizer 665 of FIG. 6B, respectively. In the illustrated embodiment, the equalizer 665 may include first to twelfth scroll bars 830a to 830l to adjust torque compensation amounts for twelve static pressure ranges. Each scroll bar 830a to 830l includes an up button 840a, a down button 840b, and a scroll button 845. The user can use these buttons 840a, 840b, 845 to increase or decrease the respective torque compensation amount for the static pressure ranges.

도시된 실시예에서, 각 이퀄라이제이션 바(830a - 830l)의 스크롤 버튼(845)이 중앙점에 위치하게 되면, 도 6b의 프로세서(661)에 제공되는 토크 보상량은 출력되지 않는다. 스크롤 버튼(845)이 중앙점보다 아래에 위치하면, (-)의 토크 보상량이 도 6b의 프로세서(661)에 제공되어 모터(610)에 가해지는 토크가 감소된다. 스크롤 버튼(845)이 중앙점보다 높게 위치하면, (+)의 토크 보상량이 도 6b의 프로세서(661)에 제공되어 모터(610)에 가해지는 토크가 증가된다. 사용자는 사용자인터페이스(667)를 통해서 모터(610)의 동작에 대해 다소의 정밀 제어를 위해서 필요에 따라 이퀄라이제이션 바(830)의 개수를 바꿀 수 있다.In the illustrated embodiment, when the scroll buttons 845 of each equalization bar 830a-830l are positioned at the center point, the torque compensation amount provided to the processor 661 of FIG. 6B is not output. When the scroll button 845 is located below the center point, a torque compensation amount of (−) is provided to the processor 661 of FIG. 6B to reduce the torque applied to the motor 610. When the scroll button 845 is positioned higher than the center point, a positive torque compensation amount is provided to the processor 661 of FIG. 6B to increase the torque applied to the motor 610. The user may change the number of equalization bars 830 as necessary for some precise control over the operation of the motor 610 via the user interface 667.

다른 실시예에서, 사용자인터페이스(667)에는 상기 이퀄라이제이션 바 대신에 숫자나 퍼센트치를 입력하도록 하는 입력영역이 포함될 수 있다. 당업자라면 이퀄라이저(665)에 상기 도 8에 관련된 설명과 같은 기능을 부여할 수 있는 다양한 방식에 대해서 잘 알 것이다 In another embodiment, the user interface 667 may include an input area for inputting a number or a percentage value instead of the equalization bar. Those skilled in the art will be familiar with the various ways in which the equalizer 665 can be given the same function as described in FIG. 8 above.

교정 버튼(850)을 통해서, 환기시스템의 풍량 설정에 따라, 도 6b의 컨트롤러(660)로부터 모터에 가해지는 토크의 양을 교정(calibration)할 수 있다. 사용자가 교정 버튼(850)을 선택하면, 이퀄라이저(665)는 제어신호를 프로세서(661)에 전송하여 모터(610)의 회전속도가 0 rpm에서부터 최대속도입력영역(810)에서 제공되는 최대속도까지 점차적으로 증가되도록 한다. 회전속도가 증가하는 동안에 프로세서(661)는 모터(610)에 가해지는 토크를 나타내는 전류 피드백신호 SI를 수신한다. 이퀄라이저(665)는 전류 피드백신호 SI와 속도 피드백신호 SM을 수신하고, 모터(610)의 전류값과 회전속도 간의 관계를 나타내는 데이터를 포함하는 데이터베이스나 참조표를 생성한다. 이퀄라이저(665)는 이 데이터베이스를 프로세서(661)에 제공하고, 프로세서(661)는 동작중에 메모리소자에 저장할 수 있다. Through the calibration button 850, it is possible to calibrate the amount of torque applied to the motor from the controller 660 of FIG. 6B in accordance with the air flow rate setting of the ventilation system. When the user selects the calibration button 850, the equalizer 665 transmits a control signal to the processor 661 so that the rotational speed of the motor 610 is from 0 rpm to the maximum speed provided in the maximum speed input area 810. Allow to increase gradually. While the rotation speed is increasing, the processor 661 receives a current feedback signal S I representing the torque applied to the motor 610. The equalizer 665 receives the current feedback signal S I and the speed feedback signal S M , and generates a database or reference table containing data representing the relationship between the current value of the motor 610 and the rotational speed. The equalizer 665 provides this database to the processor 661, which can store the memory element in operation.

데이터베이스는 최대 풍량과 다른 풍량을 발생시키기 위한 토크량을 제공한다. 환기시스템의 동작 중에, 사용자는 일정 풍량 명령신호 CAF RATE을 이용하여 풍량을 선택할 수 있다. 사용자는 최대 풍량과 같거나 이보다 적은 풍량을 선택할 수 있다(가령, 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90%, 약 100%). 예를 들어, 사용자는 최대 풍량의 50%를 선택할 수 있다. 그러나 선택된 풍량을 발생시키기 위하여 모터(610)에 제공되어야 할 토크량은 최대풍량을 발생시키기 위한 토크량의 50%가 아닐 수도 있다. The database provides a torque amount for generating a maximum air flow rate and a different air flow rate. During operation of the ventilation system, the user can select the air flow rate using the constant airflow command signal CAF RATE. The user can select a flow rate equal to or less than the maximum flow rate (eg, about 10%, about 20%, about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, about 100%). For example, the user can select 50% of the maximum air volume. However, the amount of torque to be provided to the motor 610 to generate the selected amount of air may not be 50% of the amount of torque to generate the maximum amount of air.

이러한 경우에, 데이터베이스는 프로세서로 하여금 선택된 풍량에 대한 토크량을 교정하도록 한다. 모터의 회전속도는 모터에 의해 발생하는 풍량에 대략 비례한다. 모터에 인가되는 전류는 모터에 가해지는 토크량에 대략 비례한다. 따라서 모터 전류대 회전속도의 관계는 토크량 대 풍량의 관계가 된다. 데이터베이스는 전류 대 회전속도의 관계를 제공한다. 그래서 특정 풍량을 발생시키기 위한 전류를 이 데이터베이스를 이용하여 최대 풍량으로부터 계산할 수 있다.
In this case, the database allows the processor to calibrate the torque amount for the selected air volume. The rotational speed of the motor is approximately proportional to the amount of wind generated by the motor. The current applied to the motor is approximately proportional to the amount of torque applied to the motor. Therefore, the relationship between the motor current and the rotational speed becomes the relationship between the torque amount and the air volume. The database provides a relationship of current versus speed. Thus, the current for generating a specific air volume can be calculated from the maximum air volume using this database.

컨트롤러의 초기 설정Initial setting of the controller

도 9a, 9b를 참조하여, 도 6a, 6b의 실시예의 컨트롤러(660)를 설정하는 방법에 대해서 설명한다. 이 방법은 도 6a의 환기시스템(600)에 대한 토크 보상량을 수동 또는 자동으로 결정하기 위한 것이다. 이 방법은 환기시스템(600)에 컨트롤러(660)나 모터(610)를 최초 설치할 때에 이용될 수 있다.With reference to FIGS. 9A and 9B, a method of setting the controller 660 of the embodiment of FIGS. 6A and 6B will be described. This method is for manually or automatically determining the torque compensation amount for the ventilation system 600 of FIG. 6A. This method may be used when the controller 660 or the motor 610 is initially installed in the ventilation system 600.

도 9a에서, 도시된 환기시스템(600)에는 모터(610), 이 모터(610)에 연결된 팬(620), 이 팬(620)에 의해 발생한 공기 흐름을 안내하는 환기 덕트(130)가 포함된다. 환기 덕트(130)에는 개방부(135)와, 이 개방부(135)에 설치된 필터(140)가 있다. 환기 덕트(130)에는 또한 환기 덕트(130)를 흐르는 풍량을 제어하기 위한 셔터 또는 댐퍼(970)가 포함될 수 있다. 환기시스템(600)의 이상의 구성요소는 도 1, 6a, 6b, 7a - 7c, 8에 관련하여 설명한 것과 같을 수 있다.In FIG. 9A, the illustrated ventilation system 600 includes a motor 610, a fan 620 connected to the motor 610, and a ventilation duct 130 for guiding the air flow generated by the fan 620. . The ventilation duct 130 has an opening 135 and a filter 140 provided in the opening 135. Ventilation duct 130 may also include a shutter or damper 970 to control the amount of air flowing through ventilation duct 130. The above components of the ventilation system 600 may be as described in connection with FIGS. 1, 6A, 6B, 7A-7C, 8.

환기 덕트(130) 내부 또는 적절한 위치에 적어도 일시적으로 설치되는 정압센서(950)와 풍량센서(960)는 본 방법에서의 환기 덕트(130) 내의 정압과 풍량을 감지하기 위한 것이다. 이들 센서 950과 960은 본 방법을 완료한 후에 제거할 수 있다. 정압센서(950)에는 환기 덕트(130) 내부에 위치하는 프로브를 포함하는데, 환기 덕트(130) 내부의 일 지점에서 정압을 측정하도록 구성된다. 풍량센서(960)는 환기 덕트(130) 내부에 설치될 수 있는데, 환기 덕트(130)를 흐르는 공기의 양 또는 풍량을 측정하도록 구성된다. 상기 정압센서(950)와 풍량센서(960)의 위치와 구성은 그 설계안 및 덕트 구조에 따라서 폭넓게 변경될 수 있다. The positive pressure sensor 950 and the air volume sensor 960 at least temporarily installed in the ventilation duct 130 or at an appropriate position are for detecting the static pressure and the air volume in the ventilation duct 130 in the present method. These sensors 950 and 960 can be removed after completing the present method. The static pressure sensor 950 includes a probe located inside the ventilation duct 130, and is configured to measure the static pressure at a point inside the ventilation duct 130. The airflow sensor 960 may be installed in the ventilation duct 130, and configured to measure the amount of air or the airflow flowing through the ventilation duct 130. The position and configuration of the positive pressure sensor 950 and the air flow sensor 960 may be widely changed depending on the design and the duct structure.

도 9b에서, 사용자, 기술자, 또는 설치자는 셔터(970)를 닫되 최소한으로 열어 놓아서, 정압이 N개의 범위 중의 N번째 정압 범위에서 가장 높은 정압범위(제1범위)에 있도록 한다(단계 901). 최대 모터 속도를 제공하기 위하여 모터(610)에 최대 토크를 가한다(단계 902). 사용자는 선택된 목표 풍량(가령, 1200 CFM)을 나타내는지 풍량센서(960)를 모니터링할 수 있다(단계 903). 풍량센서(960)가 선택된 풍량을 벗어난 값을 나타낸다면, 사용자는, 사용자인터페이스(667) 상의 제1 정압범위에 대응하는 제1 스크롤바(830a)의 버튼 840a, 840b, 845를 이용하여 토크 보상량을 바꿀 수 있다(단계 904). 상기 단계 903과 904를 반복함으로써 풍량센서(960)가 선택된 풍량을 나타낼 때까지 사용자는 토크 보상량을 조절한다. In FIG. 9B, the user, technician, or installer closes the shutter 970 to a minimum, such that the static pressure is in the highest static pressure range (first range) in the Nth static pressure range of the N ranges (step 901). Maximum torque is applied to the motor 610 to provide the maximum motor speed (step 902). The user may monitor the airflow sensor 960 to indicate the selected target airflow (eg, 1200 CFM) (step 903). If the airflow sensor 960 indicates a value out of the selected airflow, the user may use the buttons 840a, 840b, and 845 of the first scroll bar 830a corresponding to the first static pressure range on the user interface 667 to determine the torque compensation amount. Can be changed (step 904). By repeating steps 903 and 904 above, the user adjusts the torque compensation amount until the airflow sensor 960 shows the selected airflow.

그 다음에, 단계 905에서는, N번째 범위 중의 상기 제1 범위에 현재의 정압이 있는지를 체크한다. 이 경우 현재 정압이 제1 범위에 있다면 설정 프로세스가 종료되고, 아니라면 사용자는 셔터(970)를 좀 더 열고서, 정압이 N개의 범위 중의 두번째로 높은 정압범위(N번째 정압 범위의 바로 아래 범위)에 있도록 한다(단계 906). 그러고 나서 사용자는 선택된 목표 풍량(가령, 1200 CFM)을 나타내는지 풍량센서(960)를 모니터한다(단계 903). 풍량센서(960)가 선택된 풍량을 벗어난 값을 나타낸다면, 사용자는, 사용자인터페이스(667) 상의 제2 정압범위에 대응하는 제2 스크롤 바(830b)의 버튼 840a, 840b, 845를 이용하여 토크 보상량을 설정하거나 변경한다(단계 904). 상기 단계 903과 904를 반복함으로써 풍량센서(960)가 선택된 풍량을 나타낼 때까지 사용자는 토크 보상량을 조절한다. 사용자는 N개의 정압범위의 나머지에 대해서 상기 단계들을 반복할 수 있다. Next, in step 905, it is checked whether there is a current static pressure in the first range of the Nth range. In this case, if the current static pressure is in the first range, the setting process ends, and if not, the user opens the shutter 970 a little more, so that the static pressure is the second highest static pressure range of the N ranges (the range just below the Nth static pressure range). (Step 906). The user then monitors the airflow sensor 960 to indicate the selected target airflow (eg, 1200 CFM) (step 903). If the airflow sensor 960 indicates a value out of the selected airflow, the user compensates torque by using buttons 840a, 840b, and 845 of the second scroll bar 830b corresponding to the second static pressure range on the user interface 667. Set or change the amount (step 904). By repeating steps 903 and 904 above, the user adjusts the torque compensation amount until the airflow sensor 960 shows the selected airflow. The user can repeat the above steps for the rest of the N static pressure ranges.

도시된 실시예에서, 설정 프로세스는 선택된 목표 풍량에 대해서만 수행한다. 선택된 목표 풍량은 모터(610)에 의해 제공되는 최대 풍량일 수 있다. 최대 풍량이란 덕트 내의 팬을 회전시키는 모터가 그 용량의 최대로 동작할 때에 발생되는 풍량을 의미한다. In the illustrated embodiment, the setting process is performed only for the selected target air volume. The selected target amount of air may be the maximum amount of air provided by the motor 610. The maximum air volume means the air volume generated when the motor that rotates the fan in the duct operates at its maximum capacity.

모터(610)의 동작 중에, 최대 풍량보다 작은 풍량에서의 동작은 CAF RATE 명령에 의해서 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 모터(610)에 인가되는 전류는, 도 8의 교정 버튼(850)에 관련하여 설명한 데이터베이스나 참조표에 저장된 데이터를 기초로 교정될 수 있다. 다른 실시예에서, 설정 프로세스는 두 가지 이상의 풍량에 대한 데이터를 얻도록 반복될 수 있고, 해당 풍량에서의 동작을 제공하기 위하여 동작 중에 이 데이터를 사용할 수 있다. During the operation of the motor 610, the operation at the air flow rate less than the maximum air flow rate may be performed by the CAF RATE command. In this case, the current applied to the motor 610 may be calibrated based on data stored in a database or reference table described with respect to the calibration button 850 of FIG. 8. In another embodiment, the setting process may be repeated to obtain data for two or more airflows, and use this data during operation to provide operation at that airflow.

최대 풍량에 대한 N개의 정압범위에 대한 모든 토크 보상량을 결정한 후에, 이퀄라이저(665)는 프로세서(661)에 토크 보상량을 제공한다. 프로세서(661)는 이 토크 보상량을 그 메모리에 저장한다. 그리고 이퀄라이저(665)와 사용자인터페이스(667)는 컨트롤러(660)로부터 제거해도 된다. 다른 실시예에서, 이퀄라이저(665)와 사용자인터페이스(667)는 필요에 따라서 컨트롤러(660)에 그대로 둘 수도 있다. After determining all the torque compensation amounts for the N static pressure ranges for the maximum air volume, the equalizer 665 provides the torque compensation amount to the processor 661. Processor 661 stores this torque compensation amount in its memory. The equalizer 665 and the user interface 667 may be removed from the controller 660. In other embodiments, equalizer 665 and user interface 667 may be left in controller 660 as needed.

일부 실시예에서, 토크 보상량을 결정하는 상기 방법은 자동화될 수 있다. 이러한 실시예에서는, 상기 정압센서(950)와 풍량센서(960)는 모터 제어시스템(650)에 전기적으로 연결되어 피드백신호를 모터 제어시스템(650)에 제공할 수 있다. 모터 제어시스템(650)은 셔터(970)의 동작을 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 셔터(970)는 수동으로 제어될 수 있다. 모터 제어시스템(650)의 이퀄라이저(665)는 정압센서(950)와 풍량센서(960)로부터 피드백신호를 수신하여, 풍량을 조절하는 동안에 이 피드백신호에 근거하여 N개의 정압 범위에 대한 토크 보상량을 조절하여, 셔터(970)의 개방을 제어할 수 있다. 당업자라면 위에서 서술한 수동 프로세스에 따라 이퀄라이저(665)가 적절한 자동화 프로세스에 의해서 토크 보상량을 결정하도록 할 수 있을 것이다.
In some embodiments, the method of determining the torque compensation amount can be automated. In this embodiment, the positive pressure sensor 950 and the air flow sensor 960 may be electrically connected to the motor control system 650 to provide a feedback signal to the motor control system 650. The motor control system 650 may control the operation of the shutter 970. In another embodiment, the shutter 970 can be controlled manually. The equalizer 665 of the motor control system 650 receives feedback signals from the static pressure sensor 950 and the air volume sensor 960, and adjusts the torque compensation amount for the N constant pressure ranges based on this feedback signal while adjusting the air volume. By adjusting, the opening of the shutter 970 can be controlled. Those skilled in the art will be able to have the equalizer 665 determine the torque compensation amount by an appropriate automated process in accordance with the manual process described above.

환기시스템의 동작Ventilation System Operation

도 6a, 6b, 및 10을 참조하여 도 6a와 6b의 환기시스템의 동작 프로세스의 일실시예에 대해서 설명하기로 한다. 환기시스템(600)의 동작시에, 모터 제어시스템(650)은 아래와 같은 단계를 수행한다. 6A, 6B and 10, an embodiment of an operating process of the ventilation system of FIGS. 6A and 6B will be described. In operation of the ventilation system 600, the motor control system 650 performs the following steps.

단계 1001에서, 사용자는 예를 들어 도 6b에 나타낸 것과 같은 CAF RATE 명령을 이용하여 원하는 목표 풍량을 선택한다. 그러면 컨트롤러는 단계 1002에서, 원하는 목표 풍량에 해당하는 모터 속도-전류 데이터를 검색한다. 이 데이터는 도 8의 교정 버튼(850)에 관련하여 설명한 것과 같이 데이터베이스나 참조표에 저장되어 있던 것이다.In step 1001, the user selects the desired target air volume using a CAF RATE command as shown in FIG. 6B, for example. The controller then retrieves motor speed-current data corresponding to the desired target air volume in step 1002. This data was stored in a database or a reference table as described in connection with the calibration button 850 in FIG.

다음에, 모터(610)가 기동되어 동작한다(단계 1003). 모터(610)가 기동될 때, 전류감지기(670)와 모터속도감지기(680)는 모터(610)에 인가되는 전류 IM과, 모터 회전속도 SP를 각각 감지한다(단계 1010). 프로세서(661)는 모터(610)의 속도가 선택된 최소 속도보다 작은지 체크한다(단계 1020). 모터의 속도가 선택된 최소 속도보다 작다면, 프로세서(661)는 전류 IM을 증가시켜서 모터(610)에 가해지는 토크량을 증가시킨다. 펄스폭변조 방식을 사용하는 도시된 실시예에서, 토크량은 전류 IM의 펄스폭(또는 듀티 싸이클)을 조절함으로써 변화된다. 따라서 단계 1060에서는 전류 IM의 펄스폭이 증가된다.Next, the motor 610 is started and operated (step 1003). When the motor 610 is started, the current sensor 670 and the motor speed sensor 680 sense the current I M applied to the motor 610 and the motor rotation speed SP, respectively (step 1010). Processor 661 checks if the speed of motor 610 is less than the selected minimum speed (step 1020). If the speed of the motor is less than the selected minimum speed, the processor 661 increases the current I M to increase the amount of torque applied to the motor 610. In the illustrated embodiment using the pulse width modulation scheme, the torque amount is changed by adjusting the pulse width (or duty cycle) of the current I M. Therefore, in step 1060, the pulse width of the current I M is increased.

단계 1020에서 모터(610)의 속도가 선택된 최소 속도보다 작지 않으면, 프로세서(661)는 모터(610) 속도의 어느 속도범위(SPi)가 N개의 속도범위 내에 있는지 결정한다(단계 1030). 그리고 프로세서(661)는 전류 IM이 이 속도범위에 할당된 목표 전류치가 있는지 체크하고(단계 1040), 전류 IM이 이 속도범위에 할당된 목표 전류치가 있다면 단계 1010으로 프로세스가 돌아간다.If the speed of the motor 610 is not less than the selected minimum speed in step 1020, the processor 661 determines which speed range SPi of the speed of the motor 610 is within N speed ranges (step 1030). Processor 661 then checks if current I M has a target current value assigned to this speed range (step 1040), and if the current I M has a target current value assigned to this speed range, the process returns to step 1010.

단계 1040에서 전류 IM이 이 속도범위에 할당된 목표 전류치가 없다면, 프로세서(661)는 전류 IM을 변화시켜서 모터(610)에 인가되는 토크량을 조절한다. 프로세서(661)는 단계 1030에서 결정된 속도범위에 할당된 토크 보상량에 의해 토크를 변화시키기 위하여 전류 IM을 변화시킬 수 있다. 토크 보상량은 도 9에 관련하여 설명한 설정 프로세스에서 결정되었던 것이다. 그리고 나서, 프로세스가 단계 1010으로 돌아간다. If the current I M does not have a target current value assigned to this speed range in step 1040, the processor 661 changes the current I M to adjust the amount of torque applied to the motor 610. The processor 661 may change the current I M to change the torque by the torque compensation amount assigned to the speed range determined in step 1030. The torque compensation amount was determined in the setting process described with reference to FIG. 9. The process then returns to step 1010.

도 11을 참조하여 도 6a와 6b의 환기시스템(600)의 동작 특성에 대해 설명한다. 도 11에서, 이상적인 일정 풍량(1600 CFM)은 수직 직선 A로 표시하였고, 환기시스템(600)에 의해 발생된, 제어된 풍량은 지그재그선 B로 표시하였다. An operation characteristic of the ventilation system 600 of FIGS. 6A and 6B will be described with reference to FIG. 11. In FIG. 11, the ideal constant air flow 1600 CFM is indicated by a vertical straight line A, and the controlled air flow generated by the ventilation system 600 is indicated by a zigzag line B.

환기시스템(600)의 동작시에, 전류 IM(모터에 가해지는 토크를 나타냄)이 특정 속도범위(덕트 내의 정압을 나타냄)에 할당된 목표 전류로부터 어긋나면, 전류 IM은 특정 범위에 할당된 양만큼 변화된다. 그러나 이로써 전류 IM이 목표 전류치에 도달하는 것은 아닐 수 있다. 따라서 환기시스템(600)은 전류감지기(670)와 모터속도감지기(680)로부터의 피드백 신호들에 기초하여 전류 IM을 조절하고, 전류 IM이 소정의 허용범위 내에 있도록 한다. 이러한 동작에 의해서 도 11의 지그재그선 B가 얻어진 것이다. In operation of the ventilation system 600, if the current I M (indicative of the torque applied to the motor) deviates from the target current assigned to the specific speed range (indicative of the static pressure in the duct), the current I M is assigned to the specific range. The amount is changed. However, this may not cause the current I M to reach the target current value. Therefore, to be in the ventilation system 600 includes a current sensor 670 and motor speed sensor 680, feedback based on the signal and adjust the current I M, a current I M is a predetermined allowable range from. By this operation, the zigzag line B of Fig. 11 is obtained.

이상의 상세한 설명에서는 본 발명의 기본적인 신규사항에 대해서 다양한 실시예를 통해 보여주고 설명하고 지적하였지만, 본 실시예의 형태와 세부사항은, 본 발명의 의도에서 벗어나지 않는 범위에서 당업자에 의해 다양하게 생략, 대체, 변경될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. In the above detailed description, the basic novelty of the present invention is shown, described, and pointed out through various embodiments. However, forms and details of the embodiments are variously omitted and replaced by those skilled in the art without departing from the intention of the present invention. It will be appreciated that changes may be made.

100: 환기시스템, 110: 모터,
120: 팬, 130: 환기 덕트,
135: 개방부, 140: 필터,
150: 모터 제어시스템, 600: 환기시스템,
610: 모터, 612: 전원,
620: 팬, 650: 모터 제어시스템,
660: 컨트롤러, 670: 전류감지기,
680: 모터속도감지기, 690: 전원스위치,
661: 프로세서, 663: 송수신기,
664: 이퀄라이저 유닛, 665: 이퀄라이저,
667: 사용자인터페이스, 800: 스크린,
810: 최대속도 입력영역, 820: 최대풍량 입력영역,
830: 이퀄라이제이션바, 850: 교정버튼,
830: 스크롤바, 840a: 업버튼,
840b: 다운버튼, 845: 스크롤버튼,
950: 정압센서, 960: 풍량센서,
970: 셔터, 100: ventilation system, 110: motor,
120: fan, 130: ventilation duct,
135: opening, 140: filter,
150: motor control system, 600: ventilation system,
610: motor, 612: power,
620: fan, 650: motor control system,
660: controller, 670: current sensor,
680: motor speed sensor, 690: power switch,
661: processor, 663: transceiver,
664: equalizer unit, 665: equalizer,
667: user interface, 800: screen,
810: maximum velocity input region, 820: maximum air volume input region,
830: equalization bar, 850: calibration button,
830: scroll bar, 840a: upbutton,
840b: down button, 845: scroll button,
950: static pressure sensor, 960: air flow sensor,
970: shutter,

Claims (27)

팬을 구동하도록 구성된 모터;
모터의 회전속도를 감지하도록 구성된 모터속도 감지기;
사전 결정된 다수의 모터 회전속도 범위들 중 하나에 대응하는 다수의 조절값이 저장된 메모리;
환기시스템의 모니터링된 풍량이 목표치에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하고, 조절 이전과 이후의 전류값간의 차이를 결정하며, 상기 결정된 차이를 사전에 결정된 다수의 모터 회전속도 범위들 중 하나에 대응하는 조절값들중 하나로서 상기 메모리에 저장하는 교정 장치; 및
상기 교정장치를 통하여 사용자가 전류를 조절할 수 있도록 구성되는 사용자인터페이스를 포함하고,
상기 환기시스템은 사전결정된 모터 동작시의 회전속도 범위들 중 하나를 결정하도록 구성되고, 회전속도 범위들 중에서 결정된 하나의 회전속도 범위에 대응하는 조절값들 중 하나에 의해 모터에 공급되는 전류가 조절되도록 하며, 상기 다수의 사전결정된 회전속도 범위들은 제 1 범위와 제 2 범위를 포함하고, 상기 제 1 범위는 제 2 범위보다 낮은값이며, 상기 다수의 조절값들은 상기 제 1 범위에 상응하는 제 1 조절값과 상기 제 2 범위에 상응하는 제 2 조절값으로 이루어지고, 상기 제 2 조절값의 절대값이 제 1 조절값의 절대값보다 더 크게 구성된 것을 특징으로 하는 환기시스템.A motor configured to drive a fan;
A motor speed sensor configured to detect a rotational speed of the motor;
A memory storing a plurality of adjustment values corresponding to one of the predetermined plurality of motor speed ranges;
Adjust the current supplied to the motor until the monitored air volume of the ventilation system reaches the target value, determine the difference between the current value before and after the adjustment, and determine the difference among the predetermined motor speed ranges. A calibration device for storing in said memory as one of adjustment values corresponding to one; And
And a user interface configured to allow a user to adjust current through the calibration device.
The ventilation system is configured to determine one of the rotation speed ranges in the predetermined motor operation, and the current supplied to the motor is adjusted by one of the adjustment values corresponding to one rotation speed range determined among the rotation speed ranges. Wherein the plurality of predetermined speed ranges includes a first range and a second range, the first range is lower than the second range, and the plurality of adjustment values correspond to the first range. And a second adjustment value corresponding to the first adjustment value and the second range, wherein an absolute value of the second adjustment value is larger than an absolute value of the first adjustment value. 제1항에 있어서, 상응하는 회전속도범위에서의 상기 조절값들은 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 수행하기 위하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환기시스템.The ventilation system according to claim 1, wherein the adjustment values in the corresponding rotation speed range are configured to perform a substantially constant air flow blowing. 제1항에 있어서, 상기 환기시스템은 펄스폭변조로 전류를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 환기시스템.2. The ventilation system of claim 1, wherein the ventilation system is configured to regulate current with pulse width modulation. 삭제delete 제1항에 있어서, 모터에 공급되는 전류를 감지하기 위한 전류감지기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기시스템.The ventilation system of claim 1, further comprising a current sensor for sensing a current supplied to the motor. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 풍량의 변화를 모니터하지 않고도 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 환기시스템.The ventilation system of claim 1, wherein the ventilation system is configured to perform a substantially constant air volume blowing without monitoring the change in the air volume. 제1항에 있어서, 환기시스템의 덕트 내의 정압을 모니터하지 않고도 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 환기시스템.The ventilation system of claim 1, wherein the ventilation system is configured to perform a substantially constant air flow blowing without monitoring the static pressure in the duct of the ventilation system. 제1항에 있어서, 모터의 컨트롤러에 연결되는 풍량센서를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 환기시스템.The ventilation system of claim 1, wherein the ventilation system does not include a flow rate sensor connected to a controller of the motor. 제1항에 있어서, 모터의 컨트롤러에 연결되는 정압센서를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 환기시스템.The ventilation system of claim 1, wherein the ventilation system does not include a static pressure sensor connected to a controller of the motor. 청구항 1의 교정장치를 제공하는 단계;
상기 모터를 구동하여 덕트를 지나는 풍량을 발생하는 단계;
정압센서를 이용하여 덕트 내의 정압을 모니터하는 단계;
상기 정압이 사전결정된 다수의 정압범위들 중 하나에 있는지 결정하는 단계;
풍량센서를 이용하여 덕트를 지나는 풍량을 모니터하는 단계;
교정장치를 이용하여, 모니터된 풍량이 목표값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하되, 여기서 상기 교정장치는 전류를 조절하기 이전과 이후의 전류값들 사이의 차이를 결정하는 단계; 및
상기 차이를 제 1 범위와 제 2 범위를 포함하고 상기 제 1 범위는 제 2 범위보다 낮은값을 갖는 회전속도 범위들에 대응하며, 상기 결정된 회전속도의 제 1 범위에 상응하는 제 1 조절값과 상기 제 2 범위에 상응하는 제 2 조절값으로 이루어지고, 상기 제 2 조절값의 절대값이 제 1 조절값의 절대값보다 더 크게 구성된 다수의 조절값들 중 하나로서 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 환기시스템을 교정하는 방법. Providing a calibration device of claim 1;
Driving the motor to generate an air volume passing through a duct;
Monitoring the static pressure in the duct using a static pressure sensor;
Determining whether the static pressure is in one of a plurality of predetermined static pressure ranges;
Monitoring the air flow rate through the duct by using a air flow sensor;
Using a calibration device, adjusting the current supplied to the motor until the monitored air volume reaches a target value, wherein the calibration device determines a difference between current values before and after adjusting the current; And
The difference includes a first range and a second range, the first range corresponding to rotation speed ranges having a value lower than the second range, the first adjustment value corresponding to the first range of the determined rotation speed; Storing in the memory one of a plurality of adjustment values, the second adjustment value corresponding to the second range, wherein the absolute value of the second adjustment value is larger than the absolute value of the first adjustment value. To calibrate the ventilation system. 제12항에 있어서, 덕트의 정압이 사전결정된 다수의 정압 범위들 중의 다른 범위에 있도록 정압을 변경시키기 위하여 덕트의 적어도 하나의 개방부를 조절하는 단계; 및
풍량을 모니터하는 과정을 반복하고, 전류를 조절하며, 차이를 결정하고, 변경된 정압에 대한 차이를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 교정하는 방법.13. The method of claim 12, further comprising: adjusting at least one opening of the duct to change the static pressure such that the static pressure of the duct is in another of a predetermined plurality of static pressure ranges; And
Repeating the process of monitoring the air volume, adjusting the current, determining the difference, and storing the difference for the changed static pressure. 청구항 1의 환기시스템을 제공하는 단계와, 모터를 구동하는 단계를 포함하되, 상기 모터를 구동하는 단계는 모터에 공급되는 전류를 감지하는 단계;
모터속도 감지기를 이용하여 모터 회전속도를 감지하는 단계;
감지된 회전속도가 제 1 범위와 제 2 범위를 포함하고 상기 제 1 범위는 제 2 범위보다 낮은값을 갖는 회전속도 범위들 중의 하나에 있는지 결정하는 단계;
상기 결정된 회전속도의 제 1 범위에 상응하는 제 1 조절값과 상기 제 2 범위에 상응하는 제 2 조절값으로 이루어지고, 상기 제 2 조절값의 절대값이 제 1 조절값의 절대값보다 더 크게 구성된 조절값들 중에서 하나를 검색하는 단계; 및
검색된 조절값을 이용하여 전류를 변화시키는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 구동하는 방법.Providing a ventilation system of claim 1 and driving a motor, wherein driving the motor comprises: sensing a current supplied to the motor;
Detecting a motor rotational speed using a motor speed sensor;
Determining whether the sensed rotational speed includes a first range and a second range and the first range is in one of the rotational speed ranges having a value less than the second range;
A first adjustment value corresponding to the first range of the determined rotation speed and a second adjustment value corresponding to the second range, wherein an absolute value of the second adjustment value is greater than an absolute value of the first adjustment value. Retrieving one of the configured adjustment values; And
Varying the current using the retrieved adjustment value. 제14항에 있어서, 전류를 변경함에 의해서 환기시스템이 실질적으로 일정한 풍량이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 구동하는 방법.15. The method of claim 14, wherein changing the current causes the ventilation system to have a substantially constant air volume. 제14항에 있어서, 모터가 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 하도록 모터를 구동하기 전에 교정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 구동하는 방법.15. The method of claim 14, further comprising calibrating the motor prior to driving the motor to allow a substantially constant airflow. 제16항에 있어서, 교정 후에는 모터 구동시에 풍량 정보를 필요로 하지 않는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 구동하는 방법.17. The method of driving a ventilation system according to claim 16, wherein after the calibration, the air volume information is not required at the time of driving the motor. 제16항에 있어서, 교정 후에는 모터의 구동시에 정압 정보를 필요로 하지 않는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 구동하는 방법.17. The method of claim 16, wherein after calibration the static pressure information is not required when the motor is driven. 제16항에 있어서, 교정단계는
상기 모터를 구동하여 덕트를 지나는 풍량을 발생하는 단계;
덕트 내의 정압을 모니터하는 단계;
상기 정압이 사전결정된 다수의 정압범위들 중 하나에 있는지 결정하는 단계;
덕트를 지나는 풍량을 모니터하는 단계;
모니터된 풍량이 목표값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하는 단계;
전류를 조절하기 이전과 이후의 전류값들 사이의 차이를 결정하는 단계; 및
상기 차이를 사전결정된 회전속도 범위들에 상응하고 결정된 정압범위들에도 상응하는 조절값들 중 하나로서 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 구동하는 방법.The method of claim 16, wherein the calibration step
Driving the motor to generate an air volume passing through a duct;
Monitoring the static pressure in the duct;
Determining whether the static pressure is in one of a plurality of predetermined static pressure ranges;
Monitoring the amount of air passing through the duct;
Adjusting the current supplied to the motor until the monitored air volume reaches a target value;
Determining a difference between current values before and after adjusting the current; And
Storing the difference in the memory as one of the adjustment values corresponding to the predetermined rotation speed ranges and also corresponding to the determined static pressure ranges. 제19항에 있어서, 교정과정은 모터의 전류와 회전속도 간의 관계를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 관계 결정 단계는
모터에 공급되는 전류를 변화시키는 단계;
전류를 변화시키는 중에 모터의 회전속도를 연속적으로 또는 간헐적으로 모니터링하는 단계; 및
모터의 다수의 회전속도들 중의 하나에 대한 적어도 하나의 대표 전류값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 구동하는 방법.20. The method of claim 19, wherein the calibration further comprises determining a relationship between the current of the motor and the rotational speed, wherein the step of determining the relationship
Varying the current supplied to the motor;
Continuously or intermittently monitoring the rotational speed of the motor while changing the current; And
Determining at least one representative current value for one of the plurality of rotational speeds of the motor. 제20항에 있어서, 상기 모터를 구동하는 단계는
환기시스템을 동작시키기 위하여 원하는 풍량을 수신하는 단계;
변경된 조절값을 얻기 위하여 결정된 상호관계의 적어도 부분적인 부분을 이용하여 검색된 조절값을 변경하는 단계; 및
변경된 조절값을 이용하여 전류를 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 구동하는 방법.The method of claim 20, wherein driving the motor
Receiving a desired air volume for operating the ventilation system;
Modifying the retrieved adjustment value using at least part of the determined correlation to obtain a changed adjustment value; And
And varying the current using the modified adjustment value. 제14항에 있어서, 상기 전류를 변화시키는 단계는 펄스폭변조 신호를 이용하여 모터의 턴 온 주기를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기시스템을 구동하는 방법.15. The method of claim 14, wherein varying the current comprises adjusting a turn on period of the motor using a pulse width modulated signal. 모터에 공급되는 전류를 감지하도록 구성되는 전류감지기, 모터의 회전속도를 감지하도록 구성되는 모터속도감지기, 사전 결정된 다수의 모터 회전속도 범위에 상응하는 다수의 조절값들이 저장된 메모리, 환기시스템의 모니터링된 풍량이 목표치에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하고, 조절 이전과 이후의 전류값간의 차이를 결정하며, 상기 결정된 차이를 사전에 결정된 다수의 모터 회전속도 범위들 중 하나에 대응하는 조절값들중 하나로서 상기 메모리에 저장하는 교정 장치; 및 상기 교정장치를 통하여 사용자가 전류를 조절할 수 있도록 구성되는 사용자인터페이스를 포함하는 회로로서,
상기 회로는 모터가 구동되는 회전속도 범위 중 하나를 결정하기 위해 제 1 범위와 제 2 범위를 포함하고 상기 제 1 범위는 제 2 범위보다 낮은값을 갖는 회전속도 범위들에 대응하며, 상기 결정된 회전속도의 제 1 범위에 상응하는 제 1 조절값과 상기 제 2 범위에 상응하는 제 2 조절값으로 이루어지고, 상기 제 2 조절값의 절대값이 제 1 조절값의 절대값보다 더 크게 구성된 다수의 조절값들 중 하나에 의해서 모터에 공급되는 전류를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모터제어 회로.A current sensor configured to detect a current supplied to the motor, a motor speed sensor configured to detect a rotational speed of the motor, a memory in which a plurality of adjustment values corresponding to a plurality of predetermined motor speed ranges are stored, and a monitored system of the ventilation system Adjust the current supplied to the motor until the air volume reaches the target value, determine the difference between the current value before and after adjustment, and adjust the determined difference corresponding to one of a plurality of predetermined motor speed ranges. A calibration device for storing in the memory as one of the values; And a user interface configured to allow a user to adjust current through the calibration device.
The circuit includes a first range and a second range to determine one of the rotational speed ranges at which the motor is driven, the first range corresponding to rotational speed ranges having a value lower than the second range, the determined rotation A plurality of first configured values corresponding to the first range of speed and second adjusted values corresponding to the second range, the absolute value of the second adjusted value being greater than the absolute value of the first adjusted value; And control the current supplied to the motor by one of the adjustment values. 제23항에 있어서, 회전속도 범위에 상응하는 조절값들은 환기시스템의 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 이루기 위하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모터제어 회로.24. The motor control circuit according to claim 23, wherein the adjustment values corresponding to the rotational speed range are configured to achieve a substantially constant air flow blowing of the ventilation system. 제23항에 있어서, 상기 회로는 펄스폭변조에 의해서 전류를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모터제어 회로. 24. The motor control circuit according to claim 23, wherein the circuit is configured to adjust the current by pulse width modulation. 제23항에 있어서, 상기 회로는 풍량의 입력없이 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 위해 모터를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모터제어 회로. 24. The motor control circuit according to claim 23, wherein the circuit is configured to control the motor for a substantially constant air volume blowing without input of the air volume. 제23항에 있어서, 상기 회로는 정압의 입력없이 실질적으로 일정한 풍량 송풍을 위해 모터를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모터제어 회로. 24. The motor control circuit according to claim 23, wherein the circuit is configured to control the motor for a substantially constant air volume blowing without input of the constant pressure.
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