KR102317068B1 - Bldc 모터의 제어시스템 및 제어방법 - Google Patents

Bldc 모터의 제어시스템 및 제어방법 Download PDF

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    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
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Abstract

모터의 구동 중 발생하는 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 감지하는 감지부; 감지부에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정하는 추정부; 및 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인지 판단하는 판단부;를 포함하는 BLDC 모터의 제어시스템 및 제어방법이 소개된다.

Description

BLDC 모터의 제어시스템 및 제어방법{CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR BLDC MOTOR}
본 발명은 BLDC 모터의 구동을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
모터 기술의 발전에 따라, 폭넓은 기술 분야에서 다양한 크기의 모터들이 사용되고 있다.
일반적으로, 모터는 영구자석과, 인가 전류에 따라 극성을 바꾸는 코일을 이용하여 회전자(Rotor)를 회전시켜 구동된다. 최초의 모터의 형태는 회전자에 코일을 구비한 브러시 타입의 모터가 존재하였으나, 모터의 구동에 의하여 브러시가 마모되거나 스파크가 발생하는 등의 문제점이 있다.
이로 인하여, 최근에는 다양한 형태의 브러시리스(Bruschless) 모터의 사용이 범용적으로 이루어지고 있다. 브러시리스 모터는 브러시, 정류자 등의 기계적인 접촉 부를 없애고, 대신 전자적인 정류기구를 이용하여 구동하는 직류 모터이다. 이러한 브러시리스 모터는, 통상적으로, 복수의 상에 대응되는 코일을 구비하여 각 코일의 상 전압에 의하여 자기력을 발생하는 고정자와, 영구자석으로 이루어져 상기 고정자의 자기력에 의하여 회전하는 회전자를 포함할 수 있다.
이러한 브러시리스 모터의 구동을 제어함에 있어서, 상 전압을 교차적으로 제공하기 위하여 회전자의 위치를 확인하는 것이 요구된다. 이러한 회전자의 위치를 확인하기 위하여, 역기전력을 이용하여 회전자의 위치를 추정하고, 추정한 역기전력의 제로크로싱지점을 이용하여 상전압의 전환 시점을 결정하는 방식이 주요하게 사용되고 있다.
다만, 종래에는 모터에 고전류가 인가되는 모터의 고속 또는 과부하 운전의 상황에서 자기 소거(Demagnetization) 구간이 제로크로싱의 발생 시점을 침범하여 제로크로싱이 오감지되는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2015-0029224 A
본 발명은 모터의 고속 또는 과부하 운전시 확장되는 자기소거 구간에 의해 제로크로싱이 오감지되는 문제를 해결하여 안정성 및 연속성이 향상된 BLDC 모터의 제어시스템 및 제어방법을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 BLDC 모터의 제어시스템은 모터의 구동 중 발생하는 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 감지하는 감지부; 감지부에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정하는 추정부; 및 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인지 판단하는 판단부;를 포함한다.
판단부에서 판단한 제로크로싱의 정상 발생 시점 또는 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 모터에 입력되는 신호를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
추정부에서는, 감지부에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 이용하여 제로크로싱의 발생 주기를 추정하고, 추정한 발생 주기를 이용하여 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정할 수 있다.
판단부에서는, 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점이 포함된 정상 범위를 설정하고, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 설정된 정상 범위 이내인 경우 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인 것으로 판단할 수 있다.
판단부에서는, 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점이 포함된 정상 범위를 설정하고, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 설정된 정상 범위를 벗어난 경우 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단할 수 있다.
판단부에서는, 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기준으로 제로크로싱의 발생 주기에 기설정된 비율을 적용하여 정상 범위의 상한치와 하한치를 설정할 수 있다.
제어부에서는, 판단부에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 모터에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
제어부에서는, 판단부에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 모터의 출력이 기설정된 감소비로 감소되도록 모터에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
제어부에서는, 모터의 출력이 감소된 이후에 판단부에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인 것으로 판단하면, 모터의 출력이 기설정된 상승비로 증가되도록 모터에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
제어부에서는, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단된 상태의 모터 출력을 메모리에 저장하고, 모터가 메모리에 저장된 출력 이하로 구동되도록 모터에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 BLDC 모터의 제어시스템은 모터의 구동 중 발생하는 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 감지하는 감지단계; 감지단계에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정하는 추정단계; 및 추정단계에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인지 판단하는 판단단계;를 포함한다.
판단단계에서 판단한 제로크로싱의 정상 발생 시점 또는 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 모터에 입력되는 신호를 제어하는 제어단계;를 더 포함할 수 있다.
추정단계에서는, 감지단계에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 이용하여 제로크로싱의 발생 주기를 추정하고, 추정한 발생 주기를 이용하여 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정할 수 있다.
제어단계에서는, 판단단계에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 추정한 제로크로싱 정상 발생 시점을 기반으로 모터에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
제어단계에서는, 판단단계에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 모터의 출력이 기설정된 감소비로 감소되도록 모터에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
제어단계에서는, 모터의 출력이 감소된 이후에 현재 감지된 제로크로싱 발생 시점이 정상인 것으로 판단하면, 모터의 출력이 기설정된 상승비로 증가되도록 모터에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
제어단계에서는, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단된 상태에서 모터의 출력을 메모리에 저장하고, 모터가 메모리에 저장된 출력 이하로 구동되도록 모터에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
본 발명의 BLDC 모터의 제어시스템 및 제어방법에 따르면, 모터의 제로크로싱이 오감지되더라도 모터의 구동을 연속적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 모터의 제로크로싱이 오감지되지 않도록 모터를 제한하여 구동함으로써 모터 제어의 안정성을 향상시키는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터 제어시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법의 순서도이다.
도 3은 제로크로싱 시점을 감지하기 위한 모터의 상전압 측정 그래프이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터의 제어시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 BLDC 모터 제어방법의 순서도이다.
도 1 내지 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터 제어시스템(100)은 모터(50)의 구동중 발생하는 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 감지하는 감지부(10)와 감지부(10)에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정하는 추정부(20) 및 추정부(20)에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인지 판단하는 판단부(30)를 포함할 수 있다.
도 3은 제로크로싱 시점을 감지하기 위한 모터(50)의 상전압 측정 그래프이다.
구체적으로, 도 3의 상부 그래프는 모터(50)의 상전압 그래프이고, 도 3의 하부 그래프는 모터(50)에 전압을 인가하는 전압 인가 신호이다. 특히, 세로줄 무늬는 모터(50)에 인가하는 양전압이고, 민무늬는 모터(50)에 인가하는 음전압이다.
도 3을 더 참조하면, 감지부(10)에서는 제로크로싱 감지 기준에서 모터(50)의 상전압이 상승 중이라면 모터(50)의 상전압이 제로크로싱 감지 기준보다 크게 측정되는 시점을 제로크로싱의 발생 시점으로 추정할 수 있다. 반대로, 감지부(10)에서는 모터(50)의 상전압이 하강 중이라면 모터(50)의 상전압이 제로크로싱 감지 기준보다 작게 측정되는 시점을 제로크로싱의 발생 시점으로 추정할 수 있다.
모터(50)의 출력이 증가함에 따라 자기 소거 영역이 확장되면 모터(50)의 상전압이 급변하고, 이에 따라 제로크로싱의 발생 시점이 오감지될 수 있다. 자기 소거 영역이 확장됨에 따라 제로크로싱 감지 시점이 침범당한 경우, 감지부(10)에서 제로크로싱 시점을 실제보다 빠른 시점으로 오감지할 수 있다.
이러한 제로크로싱 시점을 오감지하여 모터(50)의 제어를 지속하는 경우, 모터(50)의 제어 신호가 불안정하게 되고 진동 또는 소음이 발생하며 심한 경우에는 모터(50)의 구동을 실패하는 현상이 나타난다.
감지부(10)에서는, 모터(50)의 상전압을 모니터링하고, 모니터링한 모터(50)의 상전압과 기설정된 감지기준을 기준으로 모터(50)의 제로크로싱을 감지할 수 있다. 감지부(10)에서의 제로크로싱 감지기준은 상전압의 1/2수준일 수 있다.
추정부(20)에서는, 감지부(10)에서 감지한 복수의 제로크로싱 발생 시점을 이용하여 다음 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정할 수 있다.
판단부(30)에서는, 추정부(20)에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점과 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점을 비교하여 감지부(10)에서 현재 감지한 제로크로싱의 발생 시점이 정상인지 판단할 수 있다.
즉, 판단부(30)에서는 감지부(10)에서 감지한 제로크로싱의 발생 시점이 오감지되었는지 여부를 판단할 수 있다.
이에 따라, 감지한 모터(50)의 제로크로싱이 정상적으로 감지되었는지 판단함으로써 모터(50)를 제어하기 위하여 감지하는 모터(50)의 제로크로싱 시점을 감지하는 정확도가 향상되는 효과를 갖는다.
이에 더하여, 판단부(30)에서 판단한 제로크로싱의 정상 발생 시점 또는 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 모터(50)에 입력되는 신호를 제어하는 제어부(40)를 더 포함할 수 있다.
즉, 모터(50)에 입력되는 신호를 제어하는 제어부(40)는 모터(50)의 구동을 제어함에 있어서 오감지된 모터(50)의 제로크로싱을 제외시킬 수 있고, 정상적으로 감지한 제로크로싱만을 이용하여 모터(50)를 제어할 수 있어 모터(50)의 구동을 정밀하게 제어하는 효과를 갖는다.
추정부(20)에서는, 감지부(10)에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 이용하여 제로크로싱의 발생 주기를 추정하고, 추정한 발생 주기를 이용하여 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정할 수 있다.
구체적으로, 추정부(20)에서는 이전에 측정한 복수의 제로크로싱 발생 시점을 이용하여 제로크로싱의 발생 주기를 추정할 수 있다. 모터(50)의 회전속도가 가변됨에 따라 제로크로싱의 발생 주기 또한 가변되므로, 최근 감지한 복수의 제로크로싱 발생 시점을 이용하여 제로크로싱의 발생 주기를 추정할 수 있다.
추정부(20)에서는 추정한 제로크로싱의 발생 주기를 이용하여 다음 발생할 제로크로싱의 발생 시점을 추정할 수 있다.
판단부(30)에서는, 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점이 포함된 정상 범위를 설정할 수 있다. 모터(50)의 회전속도가 가변되는 구간인 경우라면 제로크로싱 발생 시점이 정확하게 추정될 수 없으므로, 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기준으로 상한치 및 하한치에 의해 정해지는 정상 범위를 설정할 수 있다.
구체적으로, 도 3에 도시한 것과 같이 정상 범위는 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기준으로 상한치 및 하한치에 의해 정해질 수 있다.
판단부(30)에서는, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 설정된 정상 범위 이내인 경우, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인 것으로 판단할 수 있다.
반대로, 판단부(30)에서는, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 설정된 정상 범위를 벗어난 경우, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단할 수 있다.
특히, 판단부(30)에서는, 추정부(20)에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기준으로 한 정상 범위의 상한치와 하한치를 제로크로싱의 발생 주기의 기설정된 비율을 이용하여 판단할 수 있다.
구체적으로, 판단부(30)에서는, 추정부(20)에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기준으로 제로크로싱의 발생 주기에 기설정된 비율을 적용하여 정상 범위의 상한치와 하한치를 설정할 수 있다.
추정부(20)에서 설정하는 제로크로싱 정상 범위의 상한치와 하한치를 설정하는 기설정된 비율은 모터(50)의 구동성능에 따라 변경될 수 있다. 즉, 모터(50)가 가속 또는 감속하는 구동성능이 높을수록 정상 범위가 크게 설정될 수 있다.
일 실시예로, 기설정된 비율을 10%로 설정한다면, 제로크로싱의 발생 주기가 10ms인 상태에서 다음 제로크로싱이 발생할 것으로 추정되는 정상 범위의 상한치 및 하한치는 이전 제로크로싱 발생 시점으로부터 각각 9[ms] 및 11[ms]인 시점이 될 수 있다.
제어부(40)에서는, 판단부(30)에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인 것으로 판단하면, 현재 감지된 제로크로싱을 기반으로 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
반대로 제어부(40)에서는, 판단부(30)에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 추정부(20)에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
다른 실시예로 제어부(40)는 판단부(30)에서 인식값이 오감지된 것으로 판단할 때 판단부(30)에서 설정한 제로크로싱의 정상 범위의 상한치와 하한치의 평균값으로 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
이에 따라, 모터(50)의 제로크로싱이 오감지된 경우에는 정상으로 추정되는 모터(50)의 제로크로싱 시점을 이용하여 모터(50)를 제어함으로써 모터(50) 제어의 안정성을 향상시키는 효과를 갖는다.
또한 제어부(40)에서는, 모터(50)의 고속 구동으로 인해 판단부(30)에서의 인식값이 오감지된 것으로 판단하는 경우, 모터(50)의 출력이 기설정된 감소비로 감소되도록 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
일 실시예로, 감지부(10)에서 감지한 제로크로싱의 발생 시점이 추정부(20)에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점의 상/하한치를 벗어났다고 판단부(30)에서 판단하면 제어부(40)는 모터(50)의 출력이 95%로 감소되도록 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다. 모터(50)의 출력이 감소되는 비율은 설계자가 적절하게 설정할 수 있다.
제어부(40)는 판단부(30)에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인 것으로 판단할 때까지 계속해서 모터(50)의 출력이 감소되도록 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
이에 따라, 모터(50)에 고전류가 인가되는 모터의 고속 또는 과부하 운전의 상황에서 자기 소거(Demagnetization) 구간이 제로크로싱의 발생 시점을 침범하는 문제를 해결하기 위하여 모터(50)의 출력을 감소시킴으로써 모터(50)가 제어 불능 상태의 고속 영역으로 제어되지 않도록 방지하는 효과를 갖는다.
제어부(40)에서는, 모터(50)의 출력이 감소된 이후에 판단부(30)에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인 것으로 판단하면, 모터(50)의 출력이 기설정된 상승비로 증가되도록 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
일 실시예로, 모터(50)의 출력이 기설정된 상승비(예를 들어, 105%)로 증가되도록 모터에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
다른 실시예로, 모터(50)의 출력을 감소시키도록 제어하기 이전의 모터(50)의 출력을 기준으로 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
제어부(40)에서는, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단된 상태의 모터 출력을 메모리에 저장하고, 모터(50)가 메모리에 저장된 출력 이하로 구동되도록 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
이에 따라, 모터(50)는 한계 수준에서 지속적으로 제어를 수행하여 모터(50) 제어의 안정성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.
도 2를 더 구체적으로 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터의 제어방법은 모터(50)의 구동 중 발생하는 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 감지하는 감지단계(S11); 감지단계(S11)에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정하는 추정단계(S12); 및 추정단계에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인지 판단하는 판단단계(S21);를 포함한다.
추정단계(S12)에서는, 감지단계(S11)에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 이용하여 제로크로싱의 발생 주기를 추정하고, 추정한 발생 주기를 이용하여 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정할 수 있다.
추정단계(S12)에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점 또는 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 모터(50)에 입력되는 신호를 제어하는 제어단계(S20);를 더 포함할 수 있다.
제어단계(S20)에서는, 판단단계(S21)에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 추정한 제로크로싱 정상 발생 시점을 기반으로 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다(S23).
반대로, 제어단계(S20)에서는, 판단단계(S21)에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인 것으로 판단하면, 감지한 제로크로싱 시점을 이용하여 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다(S26).
제어단계(S20)에서는, 판단단계(S21)에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 모터(50)의 출력이 기설정된 감소비로 감소되도록 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다(S24).
제어단계(S20)에서는, 모터(50)의 출력이 감소된 이후에 현재 감지된 제로크로싱 발생 시점이 정상인 것으로 판단하면(S30), 모터(50)의 출력이 기설정된 상승비로 증가되도록 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다(S25).
제어단계(S20)에서는, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단된 상태에서 모터(50)의 출력을 메모리에 저장하고(S22), 모터(50)가 메모리에 저장된 출력 이하로 구동되도록 모터(50)에 입력되는 신호를 제어할 수 있다.
모터(50)의 제로크로싱이 오감지되는 경우, 상기의 S24, S30, S25의 단계를 반복하여 모터(50)에 제로크로싱이 감지되지 않는 한계 수준에서 지속적으로 제어를 수행하여 모터(50) 제어의 안정성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.
발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 : 감지부 20 : 추정부
30 : 판단부 40 : 제어부
50 : 모터 장치 100 : 모터 구동 제어시스템

Claims (17)

  1. 모터의 구동 중 발생하는 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 감지하는 감지부;
    감지부에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정하는 추정부; 및
    추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인지 판단하는 판단부;를 포함하고,
    추정부에서는, 감지부에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 이용하여 제로크로싱의 발생 주기를 추정하고, 추정한 발생 주기를 이용하여 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    판단부에서 판단한 제로크로싱의 정상 발생 시점 또는 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 모터에 입력되는 신호를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 BLDC 모터의 제어시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    판단부에서는, 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점이 포함된 정상 범위를 설정하고, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 설정된 정상 범위 이내인 경우 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    판단부에서는, 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점이 포함된 정상 범위를 설정하고, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 설정된 정상 범위를 벗어난 경우 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어시스템.
  6. 청구항 4 또는 5에 있어서,
    판단부에서는, 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기준으로 제로크로싱의 발생 주기에 기설정된 비율을 적용하여 정상 범위의 상한치와 하한치를 설정하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어시스템.
  7. 청구항 2에 있어서
    제어부에서는, 판단부에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 추정부에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 모터에 입력되는 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어시스템.
  8. 청구항 2에 있어서
    제어부에서는, 판단부에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 모터의 출력이 기설정된 감소비로 감소되도록 모터에 입력되는 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어시스템.
  9. 청구항 8에 있어서
    제어부에서는, 모터의 출력이 감소된 이후에 판단부에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인 것으로 판단하면, 모터의 출력이 기설정된 상승비로 증가되도록 모터에 입력되는 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어시스템.
  10. 청구항 8에 있어서
    제어부에서는, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단된 상태의 모터 출력을 메모리에 저장하고, 모터가 메모리에 저장된 출력 이하로 구동되도록 모터에 입력되는 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어시스템.
  11. 모터의 구동 중 발생하는 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 감지하는 감지단계;
    감지단계에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정하는 추정단계; 및
    추정단계에서 추정한 제로크로싱의 정상 발생 시점을 기반으로 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 정상인지 판단하는 판단단계;를 포함하고,
    추정단계에서는, 감지단계에서 감지한 복수의 제로크로싱의 발생 시점을 이용하여 제로크로싱의 발생 주기를 추정하고, 추정한 발생 주기를 이용하여 제로크로싱의 정상 발생 시점을 추정하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    판단단계에서 판단한 제로크로싱의 정상 발생 시점 또는 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점을 기반으로 모터에 입력되는 신호를 제어하는 제어단계;를 더 포함하는 BLDC 모터의 제어방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 12에 있어서,
    제어단계에서는, 판단단계에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 추정한 제로크로싱 정상 발생 시점을 기반으로 모터에 입력되는 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    제어단계에서는, 판단단계에서 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단하면, 모터의 출력이 기설정된 감소비로 감소되도록 모터에 입력되는 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어방법.
  16. 청구항 15에 있어서
    제어단계에서는, 모터의 출력이 감소된 이후에 현재 감지된 제로크로싱 발생 시점이 정상인 것으로 판단하면, 모터의 출력이 기설정된 상승비로 증가되도록 모터에 입력되는 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어방법.
  17. 청구항 12에 있어서
    제어단계에서는, 현재 감지된 제로크로싱의 발생 시점이 오감지된 것으로 판단된 상태에서 모터의 출력을 메모리에 저장하고, 모터가 메모리에 저장된 출력 이하로 구동되도록 모터에 입력되는 신호를 제어하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어방법.
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