KR102437079B1 - 전자 클러치 공구의 제어 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나의 전동 공구로 저토크의 체결 작업과 고토크의 천공작업이 모두 가능한 전자 클러치 공구의 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며,
전자 클러치 및 모터를 포함하는 공구의 제어 시스템에 있어서, 상기 모터의 출력 RPM을 제어하는 RPM 제어부를 포함하며, 상기 전자 클러치는 입력되는 속도에 따라 복수의 단 수로 조절 가능하게 형성되며, 상기 RPM 제어부는, 입력되는 속도가 설정된 기준값 이하인지 판단하여, 상기 기준값 이하인 경우 전류 제한 알고리즘에 따라 상기 모터의 기동전류를 제어하고, 상기 기준값을 초과하는 경우 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않고 상기 모터의 기동전류를 제어하는 매니지먼트; 를 포함하고, 상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터를 기동하는 기동전류의 시간 당 증가량을 상기 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않을 때보다 낮게 제한하는 것을 특징으로 한다.
전자 클러치 및 모터를 포함하는 공구의 제어 시스템에 있어서, 상기 모터의 출력 RPM을 제어하는 RPM 제어부를 포함하며, 상기 전자 클러치는 입력되는 속도에 따라 복수의 단 수로 조절 가능하게 형성되며, 상기 RPM 제어부는, 입력되는 속도가 설정된 기준값 이하인지 판단하여, 상기 기준값 이하인 경우 전류 제한 알고리즘에 따라 상기 모터의 기동전류를 제어하고, 상기 기준값을 초과하는 경우 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않고 상기 모터의 기동전류를 제어하는 매니지먼트; 를 포함하고, 상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터를 기동하는 기동전류의 시간 당 증가량을 상기 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않을 때보다 낮게 제한하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 전자식으로 변속을 하는 전자 클러치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 단 수로 운영되는 전자 클러치가 저단에서도 신뢰성있게 작동될 수 있는 전자 클러치 공구의 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
전자 클러치 제품의 경우, 단 수별 부하량을 인지하여 최대 토크를 정하기 위해 전류를 통해 부하량을 산출하여 기준을 삼는다. BLDC 모터 제품의 경우 초기 기동 시 높은 수치의 기동전류를 발생시키기 때문에, 실제 부하 작업 시 전류와 초기 기동 시 전류를 구분할 수 있는 조건이 명확하지 않다는 문제가 있다.
이러한 문제에 따라 전자 클러치의 가장 낮은 단 수에 해당하는 전류 기준치를 해당 어플리케이션의 기동전류 이하로 설정하는 경우, 모터가 정상상태에 도달하기 이전, 즉 기동되는 동안에 저단의 클러치가 발생하게 되는 문제가 있다. 또한 무부하 구동 상태에서도 클러치가 발생하는 문제가 있다. 따라서 전자 클러치의 가장 낮은 단 수에 해당하는 전류 기준치를 해당 어플리케이션(Application)의 기동전류 이상으로 설정하여야 한다.
한편 전동 공구의 예로 드릴의 홀더에는 드라이버나 비트를 적용하여 체결 또는 천공 작업을 할 수 있다. 그리고 체결 작업은 상대적으로 저토크(Torque) 및 저단 클러치를 요하고, 천공 작업은 상대적으로 고토크 및 고단 클러치를 이용한다. 그런데 전자 클러치를 사용하는 경우, 모터의 기동전류가 체결 작업을 위한 저단 클러치의 전류 기준치보다 높게 형성되므로, 상술한 문제에 의해 하나의 전동 공구로 체결 작업과 천공 작업을 모두 수행할 수는 없는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구체적으로는 전자 클러치를 포함하며, 하나의 전동 공구로 저토크의 체결 작업과 고토크의 천공작업이 모두 가능한 전자 클러치 공구의 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 다음과 같은 전자 클러치 공구의 제어 시스템을 제공한다.
본 발명 전자 클러치 공구의 제어 시스템은, 전자 클러치 및 모터를 포함하는 공구의 제어 시스템에 있어서, 상기 모터의 출력 RPM을 제어하는 RPM 제어부를 포함하며, 상기 전자 클러치는 복수의 단 수로 조절 가능하게 형성되며 입력되는 구동 속도에 따라 단 수가 결정되고, 상기 RPM 제어부는, 결정된 상기 전자 클러치의 단 수가 설정된 기준값 이하인지 판단하여, 상기 기준값 이하인 경우 전류 제한 알고리즘에 따라 상기 모터의 기동전류를 제어하고, 상기 기준값을 초과하는 경우 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않고 상기 모터의 기동전류를 제어하는 매니지먼트; 를 포함하고, 상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터를 기동하는 기동전류의 시간 당 증가량을 상기 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않을 때보다 낮게 제한하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터가 정상상태에 도달하기 전, 상기 모터의 기동전류를 피드백 받아 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터가 정상상태에 도달하기 전, 상기 모터의 기동전류를 계단식으로 상승시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 RPM 제어부는, 입력되는 구동 속도에 따라 모터의 최대 RPM을 설정하는 최대 RPM 세팅부; 입력되는 구동 속도에 따라 상기 기동전류의 시간 당 증가량인 전류 증가율을 설정하는 전류 증가율 세팅부; 상기 최대 RPM 및 상기 전류 증가율에 따라 모터의 속도를 1차적으로 연산하는 속도 연산부; 및 상기 매니지먼트의 상기 전류 제한 알고리즘의 적용 여부 및 상기 속도 연산부의 연산값을 이용하여 상기 모터의 최종 RPM을 산출하는 최종 RPM 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 RPM 제어부는, 입력되는 구동 속도가 기준치 이하의 저속인 경우 상기 전자 클러치의 각 단 수별 토크는 제1토크세트에 의해 결정하고, 기준치를 초과하는 고속인 경우 제2토크세트에 의해 결정하여, 결정된 토크에 따라 상기 모터의 출력 RPM을 제어하고, 상기 제1토크세트는 상기 제2토크세트보다 각 단 수별 토크가 크게 설정된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명 전자 클러치 공구의 제어 방법은, 전자 클러치 및 모터를 포함하는 공구의 제어 방법에 있어서, 상기 모터의 구동 속도를 입력받는 단계; 상기 모터의 구동 속도에 따라 클러치 단 수를 결정하는 단계; 결정된 상기 클러치 단 수가 기준값 이하인지 초과인지 판단하여, 기준값 이하인 경우 전류 제한 알고리즘을 구동하는 단계; 입력받은 속도 및 전류 제한 알고리즘의 적용 여부에 따라 모터의 최종 RPM 명령값을 산출하는 단계; 를 포함하고, 상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터를 기동하는 기동전류의 시간 당 증가량을 상기 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않을 때보다 낮게 제한하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터가 정상상태에 도달하기 전, 상기 모터의 기동전류를 피드백 받아 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터가 정상상태에 도달하기 전, 상기 모터의 기동전류를 계단식으로 상승시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 모터의 구동 속도를 입력받는 단계는, 상기 모터의 구동 속도가 기준치 이하의 저속인지 기준치를 초과하는 고속인지 판단하는 단계를 포함하며, 상기 모터의 구동 속도에 따라 클러치 단 수를 결정하는 단계는, 상기 모터의 구동 속도가 저속인 경우 상기 전자 클러치의 각 단 수별 토크는 제1토크세트에 의해 결정되고, 고속인 경우 상기 전자 클러치의 각 단 수별 토크는 제2토크세트에 의해 결정되며, 결정된 토크에 따라 상기 클러치 단 수가 결정되며, 상기 제1토크세트는 상기 제2토크세트보다 각 단 수별 토크가 크게 설정된 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명 전자 클러치 공구의 제어 시스템 및 그 제어 방법에 따르면 저단 클러치에서의 기동전류 제어와 고단 클러치에서의 제어를 달리함으로써, 저단에서 기동전류가 클러치 기준 전류치보다 높아서 무부하 상태에서 클러치가 발생하는 문제를 해결하였다. 이에 따라 본 발명은 체결과 천공 작업을 하나의 전동 공구로 작업할 수 있어, 종래 천공 작업만 가능하였던 전자 클러치의 한계를 극복할 수 있다.
도 1은 본 발명 전자 클러치 공구의 제어 시스템의 개략도,
도 2는 도 1에서 RPM 제어부의 상세도,
도 3은 본 발명 전자 클러치 공구의 제어 방법의 순서도,
도 4는 도 3에서 전류 제한 알고리즘 구동 단계의 상세도,
도 5는 종래기술과 본 발명의 모터 기동전류를 비교하기 위한 그래프 도면,
도 6은 종래기술과 본 발명의 클러치 전류를 비교하기 위한 그래프 도면이다.
도 2는 도 1에서 RPM 제어부의 상세도,
도 3은 본 발명 전자 클러치 공구의 제어 방법의 순서도,
도 4는 도 3에서 전류 제한 알고리즘 구동 단계의 상세도,
도 5는 종래기술과 본 발명의 모터 기동전류를 비교하기 위한 그래프 도면,
도 6은 종래기술과 본 발명의 클러치 전류를 비교하기 위한 그래프 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 전자 클러치 공구의 제어 시스템의 개략도, 도 2는 도 1에서 RPM 제어부의 상세도, 도 3은 본 발명 전자 클러치 공구의 제어 방법의 순서도, 도 4는 도 3에서 전류 제한 알고리즘 구동 단계의 상세도, 도 5는 종래기술과 본 발명의 모터 기동전류를 비교하기 위한 그래프 도면, 도 6은 종래기술과 본 발명의 클러치 전류를 비교하기 위한 그래프 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 전자 클러치 공구의 제어 시스템의 일 실시예는, 작업자의 조작에 의해 전원을 공급하는 트리거(10)와, 모터의 회전자 위치를 센싱하는 홀 센서 등을 포함하는 센서부(20)와, 모터의 출력 RPM을 제어하는 RPM제어부와, 산출된 최종 RPM 명령값에 따라 인가되어야 하는 전류를 산출하는 전류 제어부(40)와, 이를 PWM 값으로 환산하기 위한 듀티 제어부(50)를 포함할 수 있다. 여기서 센서부(20)는 스피드 컨트롤에 관련된 구성이며, 모터 회전자의 위치정보를 RPM 제어부(30)에 전달하여 제어에 이용할 수 있다. 또한 전류 제어부(40)는 RPM 제어부(30)에서 전송되는 최종 RPM 명령값을 전류 제어 함수에 적용하여 속도 제어를 위한 정전류 제어를 하기 위한 구성이다. 또한 듀티 제어부(50)는 전류 제어부(40)에서 연산된 전류 제어값을 전압 제어 함수를 적용하여 듀티 값을 연산하여 이를 모터 드라이버 또는 모터에 전송하게 된다.
도 2를 참조하여 RPM 제어부(30)를 설명하면, RPM 제어부(30)는 입력된 속도에 따라 모터의 최대 RPM을 설정하는 최대 RPM 세팅부(31와, 입력된 속도에 따라 모터 기동전류의 시간당 증가량(이하 전류 증가율)을 설정하는 전류 증가율 세팅부(32)와, 입력된 속도에 따라 모터를 제어하기 위한 속도 연산부(33)와, 저단 클러치 영역에서 전류 제한 알고리즘을 적용하기 위한 매니지먼트(34)와, 매니지먼트(34)의 전류 제한 알고리즘 및 속도 연산부(33)의 연산값을 이용하여 모터의 최종 RPM 명령값을 산출하는 최종 RPM 제어부(36)를 포함한다. 나아가 브레이크 체크부(35)를 더 포함할 수 있다.
먼저 브레이크 체크부(35)에 대하여 설명하면, 센서부(20)에 의해 감지되는 모터의 속도가 일정 RPM 이상인 경우 구동 중인 것으로 판단하고, 일정 RPM 보다 작은 경우 전원이 오프된 것으로 판단하는 시스템이다. 브레이크 체크부(35)에서 모터의 속도가 일정 RPM 미만으로 판단되면, 브레이크 신호를 최대 RPM 세팅부 및 속도 연산부(33)에 전송하고, 최대 RPM 세팅부는 전류 증가율 세팅부(32)를 통해 이를 매니지먼트(34)에 전달하며, 매니지먼트(34)에서는 브레이크 상황을 인지하여 구동 상태에서 브레이크 상태로 바뀔 때의 조건 등을 고려한 브레이크 알고리즘에 따라 연산된 명령값을 다시 최대 RPM 세팅부에 전달한다.
또한 RPM 제어부(30)는 사용자에 의해 입력되는 모터의 구동 속도에 따라 서로 다른 토크트를 적용하여 전자 클러치의 단 수를 결정할 수 있다. 이때 모터의 구동 속도는 전류값을 수신함으로써 입력될 수 있다. RPM 제어부(30)는 모터의 구동 속도가 기준치 이하의 저속인지, 기준치를 초과하는 고속인지 판단한다. 입력되는 구동 속도가 기준치 이하의 저속인 경우 전자 클러치의 각 단 수별 출력 전류값은 제1토크세트에 의해 결정되고, 기준치를 초과하는 고속인 경우 제2토크세트에 의해 결정될 수 있다. 그리하여 결정된 토크에 따라 상기 모터의 출력 RPM을 제어하고, 이 출력 RPM에 따라 각 단 수별 전류 값을 산출할 수 있다. 이때 제1토크세트는 제2토크세트보다 각 단 수별 토크가 크도록 설정될 수 있다. 이러한 구성은 종래 저속 상태와 고속 상태에서 기어비에 의해 상이한 토크 출력을 보이는 문제점을 개선한 것으로, 클러치 전류 값을 이원화하여 자유로운 토크 세팅이 가능하도록 한 것이다. 이러한 제어는 최대 RPM 세팅부(31에 의해 수행될 수 있다.
전류 증가율 세팅부(32)는, 최대 RPM 세팅부에서 정해진 최대 RPM까지 RPM을 높이기 위한 시간과 시간당 전류 증가량을 설정한다. 정해진 값은 속도 연산부(33)에 전달된다.
속도 연산부(33)는 홀 센서를 포함하여 스피드 컨트롤과 관련된 모터의 회전자 위치 정보를 전달받으며, 캡처 페리오드(CaptuRPMe peRPMiod)를 통해 모터의 회전자가 360˚구간 중 어느 섹터에 있는지에 관한 위치 정보를 전달받는다. 그리고 모터의 회전자 위치를 고려하여 시간에 따른 모터의 RPM을 연산할 수 있다.
매니지먼트(34)는 본 발명의 특징인 전류 제한 알고리즘을 수행하고, 브레이크 상황이 인지되면 브레이크 알고리즘을 수행하는 구성이다. 매니지먼트(34)는 모터 구동 전 파라미터들을 초기화 시키며, 초기화가 정상적으로 이루어지지 않는 경우 초기화를 재시도 한다. 초기화가 정상적으로 이루어지면 전류 제한 알고리즘을 포함한 클러치 전류 제어 방법을 구동한다.
전류 제한 알고리즘을 포함한 전자 클러치 공구의 제어 시스템 및 그 제어 방법은 도 3 및 도 4의 순서도를 이용하여 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명은 사용자의 구동 동작에 의해 출력되어야 할 모터의 구동 속도가 RPM 제어부(30)의 각 구성에 입력되며, 설정된 기준치를 기준으로 구동 속도의 저속 또는 고속 여부를 판단하여 적용할 토크 세트를 결정한다(S10). 이후 입력받은 전류 값 및 결정된 토크 세트에 따라 전자 클러치의 단 수를 결정한다(S20). 그리고 모터 구동 속도에 따라 최대 RPM 세팅부와 전류 증가율 세팅부(32)는 상술한 바와 같이 연산된 명령값을 속도 연산부(33) 및 매니지먼트(34)에 전달한다(S30). 매니지먼트(34)는 결정된 클러치 단 수가 기준값 이하의 저단인지 기준값보다 큰 고단인지 판단하여, 고단으로 판단되는 경우 속도 제어부 및 최종 RPM 제어부(36)를 통해 최종 RPM을 연산하며(S50), 저단으로 판단되는 경우 전류 제한 알고리즘을 구동하고(S40) 이를 이용하여 최종 RPM을 연산한다. 이후 전자 클러치를 동작시키고(S60), 클러치 발생 후 약간의 토크를 더 가하는 방식으로 기계식 클러치와 유사한 전자식 라쳇팅을 동작시킨다(S70). 전자식 라쳇팅은 전자식 클러치 사용 감도를 향상시킬 뿐만 아니라 나사를 더욱 안정적으로 체결할 수 있다는 장점이 있다.
전류 제한 알고리즘은 상술한 바와 같이 모터 속도가 기준치 이하인 경우 적용되는 것이며, 모터를 기동하는 기동전류의 시간 당 증가량을 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않을 때보다 낮게 제한할 수 있다. 또한 상기 전류 제한 알고리즘은, 모터가 정상상태에 도달하기 전에 적용될 수 있다. 이를 위해 도 4와 같이 정상전류의 실험치로 얻어지는 세팅 전류치에 도달하였는지를 판단(S41)하여, 세팅 전류치에 도달하지 않으면 기동전류를 증가시킬 때 모터 전류를 피드백 받아 제어하는 전류 제한 피드백 제어를 하고(S42), 세팅 전류치에 도달하면 전류 제한 알고리즘을 종료하도록 구성될 수 있다. 또한 전류 제한 알고리즘은, 모터가 정상상태에 도달하기 전, 상기 모터의 기동전류를 시간에 따라 일정한 기울기로 상승시키지 않고, 계단식으로 상승시킬 수 있다. 이 경우 실제 전류 증가율의 기울기가 작게 형성될 수 있다.
상술한 구성에 의하여 본 발명은 저속, 저단 클러치의 경우에만 모터의 기동 전류 증가율을 낮게 설정하는 전류 제한 알고리즘을 적용함으로써, 모터의 기동전류가 클러치 전류 이하로 형성되도록 한다. 이에 따라 무부하 상태에서 의도치 않게 클러치가 발생되는 것을 방지할수 있으며, 천공에만 사용하였던 전자 클러치 전동 공구를 천공 및 체결 작업에 모두 이용할 수 있다는 효과가 있다.
도 5 (a)는 종래의 모터 기동전류를 시간에 따라 도시한 것이며, 이를 보면 모터의 기동전류가 클러치 전류 이상으로 발생하는 것을 알 수 있다. 그러나 도 5 (b)에 도시된 본 발명의 경우, 모터의 기동전류가 전류 제한 알고리즘에 의해 제한되며 상승함에 따라 급격한 상승이 발생하지 않게 된다.
또한 도 6은 종래기술인 타사의 제품과 본 발명의 클러치 토크를 드릴 해머의 클러치 단 수 별로 나타낸 그래프이다. 도 6의 (a) 및 (b)는 철재 등 강도가 높은 재질에 드릴 해머를 사용할 경우의 토크이며, (c) 및 (d)는 플라스틱 사출품이나 목재 등 상대적으로 강도가 낮은 재질에 드릴 해머를 사용할 경우의 토크를 나타내었다. 그리고 (a) 및 (c)는 저속으로 사용할 경우, (b) 및 (d)는 고속으로 사용할 경우의 토크를 나타내었다. 도시된 바와 같이 본 발명은 1 내지 3단과 같은 저단에서, 각 단 수별 토크 값을 종래기술(타사 제품)보다 적게 설정할 수 있다는 장점이 있다. 종래기술의 경우 저단에서 모터의 기동전류가 높게 형성되는 점 때문에 기동전류보다 높은 전류를 출력하여야 하기 때문이다.
본 명세서에서는 각 구성별로 나누어 상세히 설명하였으나, 일부 구성을 임의로 조합하여 도출될 수 있는 실시예 역시 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 트리거 20 센서부
31 R 제어부 31 최대 R 제어부
32 전류 증가율 세팅부 33 속도 연산부
34 매니지먼트 35 브레이크 체크부
36 최종 R 제어부 40 전류 제어부
50 듀티 제어부
31 R 제어부 31 최대 R 제어부
32 전류 증가율 세팅부 33 속도 연산부
34 매니지먼트 35 브레이크 체크부
36 최종 R 제어부 40 전류 제어부
50 듀티 제어부
Claims (9)
- 전자 클러치 및 모터를 포함하는 공구의 제어 시스템에 있어서,
상기 모터의 출력 RPM을 제어하는 RPM 제어부를 포함하며,
상기 전자 클러치는 복수의 단 수로 조절 가능하게 형성되며 입력되는 구동 속도에 따라 단 수가 결정되고,
상기 RPM 제어부는,
결정된 상기 전자 클러치의 단 수가 설정된 기준값 이하인지 판단하여, 상기 기준값 이하인 경우 전류 제한 알고리즘에 따라 상기 모터의 기동전류를 제어하고, 상기 기준값을 초과하는 경우 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않고 상기 모터의 기동전류를 제어하는 매니지먼트;
를 포함하고,
상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터를 기동하는 기동전류의 시간 당 증가량을 상기 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않을 때보다 낮게 제한하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치 공구의 제어 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터가 정상상태에 도달하기 전, 상기 모터의 기동전류를 피드백 받아 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치 공구의 제어 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터가 정상상태에 도달하기 전, 상기 모터의 기동전류를 계단식으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 전자 클러치 공구의 제어 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 RPM 제어부는,
입력되는 구동 속도에 따라 모터의 최대 RPM을 설정하는 최대 RPM 세팅부;
입력되는 구동 속도에 따라 상기 기동전류의 시간 당 증가량인 전류 증가율을 설정하는 전류 증가율 세팅부;
상기 최대 RPM 및 상기 전류 증가율에 따라 모터의 속도를 1차적으로 연산하는 속도 연산부; 및
상기 매니지먼트의 상기 전류 제한 알고리즘의 적용 여부 및 상기 속도 연산부의 연산값을 이용하여 상기 모터의 최종 RPM을 산출하는 최종 RPM 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치 공구의 제어 시스템.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 RPM 제어부는,
입력되는 구동 속도가 기준치 이하의 저속인 경우 상기 전자 클러치의 각 단 수별 토크는 제1토크세트에 의해 결정하고, 기준치를 초과하는 고속인 경우 제2토크세트에 의해 결정하여, 결정된 토크에 따라 상기 모터의 출력 RPM을 제어하고,
상기 제1토크세트는 상기 제2토크세트보다 각 단 수별 토크가 크게 설정된 것을 특징으로 하는 전자 클러치 공구의 제어 시스템.
- 전자 클러치 및 모터를 포함하는 공구의 제어 방법에 있어서,
상기 모터의 구동 속도를 입력받는 단계;
상기 모터의 구동 속도에 따라 클러치 단 수를 결정하는 단계;
결정된 상기 클러치 단 수가 기준값 이하인지 초과인지 판단하여, 기준값 이하인 경우 전류 제한 알고리즘을 구동하는 단계;
입력받은 속도 및 전류 제한 알고리즘의 적용 여부에 따라 모터의 최종 RPM 명령값을 산출하는 단계;
를 포함하고,
상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터를 기동하는 기동전류의 시간 당 증가량을 상기 전류 제한 알고리즘을 적용하지 않을 때보다 낮게 제한하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치 공구의 제어 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터가 정상상태에 도달하기 전, 상기 모터의 기동전류를 피드백 받아 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 클러치 공구의 제어 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 전류 제한 알고리즘은, 상기 모터가 정상상태에 도달하기 전, 상기 모터의 기동전류를 계단식으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 전자 클러치 공구의 제어 방법.
- 제6항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모터의 구동 속도를 입력받는 단계는, 상기 모터의 구동 속도가 기준치 이하의 저속인지 기준치를 초과하는 고속인지 판단하는 단계를 포함하며,
상기 모터의 구동 속도에 따라 클러치 단 수를 결정하는 단계는, 상기 모터의 구동 속도가 저속인 경우 상기 전자 클러치의 각 단 수별 토크는 제1토크세트에 의해 결정되고, 고속인 경우 상기 전자 클러치의 각 단 수별 토크는 제2토크세트에 의해 결정되며, 결정된 토크에 따라 상기 클러치 단 수가 결정되며,
상기 제1토크세트는 상기 제2토크세트보다 각 단 수별 토크가 크게 설정된 것을 특징으로 하는 전자 클러치 공구의 제어 방법.
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2020
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