KR102595056B1 - Fg출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 FG출력단자를 구비한 모터의 다양한 상태정보를 검출하는 정보검출부와, 상기 검출된 상태정보를 변환하여 FG단자를 통해 출력이 가능한 펄스 형태의 출력데이터를 생성하는 데이터생성부와, 상기 생성된 출력데이터를 FG단자를 통해 출력시키는 데이터출력부를 포함하는, FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 의하면, 모터에서 발생하는 다양한 정보를 펄스 형태의 데이터로 생성하여 모터에 구비되어 있는 FG출력단자를 통해 출력할 수 있다.

Description

FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템 {Motor information output system using FG output terminal}

본 발명은 모터의 정보를 출력하는 시스템으로서, 특히 모터에서 발생하는 다양한 정보를 펄스 형태의 데이터로 생성하여 모터에 구비되어 있는 FG출력단자를 통해 출력할 수 있는 모터정보 출력시스템에 관한 것이다.

일반적으로 BLDC(BrushLess Direct Current) 모터는 브러쉬와 정류자가 없는 모터로서 기계적인 마찰손실이나 불꽃, 노이즈가 발생하지 않으면서 소형화가 쉽고 내구성이 강하며 유지보수를 할 필요가 없어 수명이 긴 장점이 있다.

또한, BLDC 모터는 속도 제어나 토크 제어가 뛰어나고 속도 제어에 의한 손실이 없어 소형모터로서는 효율이 매우 높은 장점이 있다

이러한 장점들로 인해 BLDC 모터는 에어컨, 전열교환기 등의 각종 공조기기, 냉장고, 세탁기 등 다양한 가전기기 등의 제품에 많이 사용되고 있다.

이러한 BLDC 모터에는 기본적으로 홀센서에서 검출된 신호를 출력하는 FG(Frequency Generator)출력단자가 구비되어 있으며, 이러한 FG출력단자를 통해 출력되는 신호를 통해 모터의 회전속도를 획득하게 된다.

그런데, 종래의 BLDC 모터에 있어서는 FG출력단자를 통해 오로지 모터의 회전속도에 대한 정보만을 획득할 수 있을 뿐, 그 외 모터의 다양한 정보를 효율적으로 획득할 수 없는 한계가 있다.

공개특허 제10-2004-0102619호 : 비엘디시 모터의 회전속도 제어용 에프지 펄스 변환 장치

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 본 발명의 목적은 모터에 구비된 FG출력단자를 통하여 모터의 다양한 상태정보를 효율적으로 출력할 수 있는 FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,

FG출력단자를 구비한 모터의 회전속도와 함께, 입력전압과, 소비전류와, 온도와, 작동시간 및 작동에러 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 모터의 상태정보를 검출하는 정보검출부와, 상기 검출된 상태정보를 변환하여 FG단자를 통해 출력이 가능한 펄스 형태의 출력데이터를 생성하는 데이터생성부와, 상기 생성된 출력데이터를 FG단자를 통해 출력시키는 데이터출력부를 포함하고, 상기 출력데이터는 출력데이터의 시작을 나타내는 스타트필드와, 출력데이터의 종류를 나타내는 인덱스필드와, 출력데이터의 데이터값을 나타내는 데이터필드와, 출력데이터의 종료를 나타내는 엔드필드로 이루어지는, FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템이 개시된다.

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또한, 상기 스타트필드와 인덱스필드 및 엔드필드는 1바이트의 크기를 가지며, 상기 데이터필드는 2바이트의 크기를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템에 의하면,

단순히 회전속도에 대한 정보만을 출력하던 종래 시스템의 한계를 넘어서, 회전속도 뿐만 아니라 소비전류, 입력전압, 에러상태 등 다양한 모터의 상태정보를 출력할 수 있으며, 이를 통하여 모터를 보다 효율적으로 제어하거나 유지관리할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한, 다양한 모터정보를 외부로 출력하기 위하여 별도의 통신모듈을 추가 구성하는 구성이 아니라, 모터에 기 구비되어 있는 FG출력단자를 통하여 외부로 다양한 정보를 출력 통신하는 구성으로서, 제조비용의 상승을 최소화하면서 용이한 구현이 가능한 장점이 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 구체적으로 명시한 효과 이외에 본 발명의 특징적인 구성으로부터 용이하게 도출되고 기대될 수 있는 특유한 효과 또한 본 발명의 효과에 포함될 수 있음을 첨언한다.

도 1은 본 발명에 따른 모터정보 출력시스템의 개략적인 구성을 일 예시한 블록구성 도면이고,
도 2는 본 발명의 모터정보 출력시스템에서 생성된 출력데이터를 정보종류별로 정리하여 일 예시한 도면이며,
도 3은 본 발명의 모터정보 출력시스템에서 FG출력단자를 통해 출력되는 출력데이터의 펄스 패턴을 구체적으로 일 예시한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 첨부된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 갯수, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 축소되거나 과장되어 표현될 수 있으며, 특별하게 제한하지 않는 한 도면에 예시된 사항으로 한정되지는 않는다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “구비되어”, “형성되어”, “설치되어”, “결합되어”, “고정되어”, “연결되어” 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 구비, 형성, 설치, 결합, 고정, 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 등과 같은 방향을 나타내는 용어들은, 도면에 도시되고 관측되는 방향을 설명하기 위해 사용되었을 뿐, 도시되고 관측되는 방향이 달라지면 이 같은 용어들 역시 달라질 수 있음이 이해되어야 할 것이다.

아울러, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 모터에서 발생하는 다양한 상태정보를 검출하고 검출된 상태정보를 FG출력단자를 통해 출력이 가능한 디지털 신호로 변환 생성하여 다양한 모터의 상태정보를 FG출력단자를 통해 출력할 수 있는 FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템에 관한 것이다.

본 발명의 모터정보 출력시스템은 기본적으로 펄스 형태의 데이터를 출력하는 FG출력단자가 구비된 모터에 구현될 수 있으며, 모터로는 BLDC 모터가 적용될 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템(이하, “출력시스템”으로 약칭함.)의 블록구성도가 일 예시되어 있다.

도 1에 일 예시된 것처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 출력시스템은 정보검출부(100)와, 데이터생성부(300)와, 데이터출력부(500)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 정보검출부(100)는 모터(M)의 다양한 상태정보를 검출하는 부분이다.

즉, 정보검출부(100)는 모터(M)의 회전속도, 입력전압, 소비전류, 온도, 작동시간 등 모터(M)의 다양한 상태정보를 검출한다.

예를 들어, 정보검출부(100)는 모터(M)의 회전속도를 검출하는 속도검출부, 모터(M)의 입력전압을 검출하는 전압검출부, 모터(M)의 소비전류를 검출하는 전류검출부, 모터(M)의 온도를 검출하는 온도검출부, 모터(M)의 동작시간을 검출하는 타임검출부, 모터(M)의 에러여부를 판별하는 에러판별부 등을 포함할 수 있다.

여기서, 전술한 회전속도, 입력전압, 소비전류 등 정보검출부(100)에서 검출되는 모터의 정보는 일 예시일 뿐으로서, 이 것으로 제한되지는 않으며 언급되지 않은 다양한 정보를 포함할 수 있다.

이러한 정보검출부(100)는 모터(M)의 다양한 상태정보를 검출하여 후술하는 데이터생성부(300)로 제공한다.

상기 데이터생성부(300)는 정보검출부(100)에서 제공된 모터(M)의 다양한 상태정보를 변환하여 FG출력단자를 통해 출력이 가능한 데이터 형태로 생성하는 부분이다.

즉, 데이터생성부(300)는 정보검출부(100)에서 제공된 모터(M)의 다양한 상태정보를 디지털 펄스 형태의 출력데이터로 변환 생성할 수 있다.

여기서, 데이터생성부(300)에서 만들어지는 출력데이터는 도 2에 일 예시된 것처럼, 스타트필드와, 인덱스필드와, 데이터필드와, 엔드필드가 순차적으로 연결된 데이터구조를 가질 수 있다.

상기 스타트필드는 출력데이터의 시작을 나타내며, 인덱스필드는 출력데이터의 종류를 나타낼 수 있다.

또한, 데이터필드는 출력데이터의 실질적인 데이터값을 나타내고, 엔드필드는 출력데이터의 종료를 나타낼 수 있다.

상기 스타트필드는 출력데이터의 시작을 나타내므로, 모든 출력데이터에서 동일한 값이 부여되며, 예를 들어 출력데이터의 스타트필드 값은 모두 동일하게 1바이트(byte) 크기인‘0x02’일 수 있다.

상기 인덱스필드는 출력데이터의 종류, 즉 출력데이터가 모터(M)의 회전속도에 대한 정보인지, 모터(M)의 입력전압에 대한 정보인지 등 상태정보의 종류가 구분될 수 있도록, 상태정보별로 상이한 값이 부여된다.

예를 들어, 출력데이터의 인덱스필드는 1바이트의 크기로 이루어지되, 모터(M)의 회전속도에 대한 정보인 경우, 인덱스필드 값은 ‘0x01’이고, 모터(M)의 소비전류에 대한 정보라면, 인덱스필드 값은 ‘0x02’이며, 모터(M)의 온도에 대한 정보인 경우, 인덱스필드 값은 ‘0x03’이고, 모터(M)의 에러정보인 경우, 인덱스필드 값은 ‘0xEE’일 수 있다.

상기 데이터필드는 출력데이터의 정보종류별 실질적인 데이터값을 나타내는 부분으로서, 데이터필드는 2바이트의 크기로 이루어질 수 있다.

즉, 데이터필드는 출력데이터가 모터(M)의 회전속도에 대한 정보인 경우 검출된 모터(M)의 회전속도 값을 나타내고, 소비전류인 경우 검출된 모터(M)의 소비전류값을 나타내는 것이다.

예를 들어, 출력데이터의 데이터필드는 회전속도가 100 rpm인 경우 ‘0x00 0x64’, 1,000 rpm인 경우 ‘0x03 0xE8’이고, 소비전류가 10w인 경우 ‘0x00 0x0A’이며, 온도가 24도인 경우 ‘0x00 0x18’이고, 에러정보인 경우 에러종류에 따라 ‘0x00 0x01’, ‘0x00 0x02’, ‘0x00 0x03’등이 되는 것이다.

상기 엔드필드는 출력데이터의 종료를 나타내므로, 스타트필드와 마찬가지로 모든 출력데이터에서 동일한 값이 부여되며, 예를 들어 출력데이터의 엔드필드 값은 모두 동일하게 1바이트(byte) 크기인‘0x03’일 수 있다.

위와 같이 데이터생성부(300)는 정보검출부(100)에서 제공된 모터(M)의 상태정보에 따라 스타트필드, 인덱스필드, 데이터필드, 엔드필드가 순차적으로 구성된 5바이트 크기를 갖는 디지털 펄스 형태의 출력데이터를 생성하게 되는 것이다.

상기 데이터출력부(500)는 상기 데이터생성부(300)에서 생성된 출력데이터를 FG출력단자를 통해 출력시키는 부분이다.

즉, 출력데이터는 데이터출력부(500)에 의해 FG출력단자를 통해 유선으로 출력이 이루어진다.

이렇게 FG출력단자를 통해 출력되는 출력데이터가 정보종류별로 도 2에 일 예시되어 있는 바, 이를 참조하면 먼저 모터(M)의 회전속도가 100 rpm인 경우, ‘0x02 0x01 0x00 0x64 0x03’의 출력데이터가 출력되고, 1,000 rpm인 경우에는 ‘0x02 0x01 0x03 0xE8 0x03’의 출력데이터가 출력된다.

또한, 모터(M)의 소비전류가 10w인 경우, ‘0x02 0x02 0x00 0x0A 0x03’의 출력데이터가 출력되고, 모터(M)의 온도가 24도인 경우, ‘0x02 0x02 0x00 0x0A 0x03’의 출력데이터가 출력된다.

또한, 모터(M)가 전류 에러인 경우, ‘0x02 0xEE 0x00 0x01 0x03’의 출력데이터가 출력되고, 전압 에러인 경우, ‘0x02 0xEE 0x00 0x02 0x03’의 출력데이터가 출력되며, 온도 에러인 경우, ‘0x02 0xEE 0x00 0x03 0x03’의 출력데이터가 출력될 수 있다.

도 3에는 위와 같이 FG출력단자를 통해 출력되는 출력데이터의 펄스 패턴이 구체적으로 일 예시되어 있는 바, (a)에는 모터(M)의 회전속도가 100 rpm인 경우의 펄스 패턴, (b)는 모터(M)의 소비전류가 10w인 경우의 펄스 패턴, (c)는 모터(M)의 온도가 24도인 경우의 펄스 패턴이 각각 구체적으로 일 예시되어 있다.

위와 같이 구성된 본 발명에 따른 모터정보 출력시스템은 단순히 회전속도에 대한 정보만을 출력하던 종래 시스템의 한계를 넘어서, 회전속도 뿐만 아니라 소비전류, 입력전압, 에러상태 등 다양한 모터의 상태정보를 출력할 수 있으며, 따라서 이렇게 출력되는 다양한 모터의 정보를 활용하여 모터를 보다 효율적으로 제어하거나 유지관리할 수 있게 된다.

특히, 다양한 모터정보를 외부로 출력하기 위하여 별도의 통신모듈을 추가 구성하는 구성이 아니라, 모터에 기 구비되어 있는 FG출력단자를 통하여 외부로 다양한 정보를 출력 통신하는 구성이므로, 제조비용의 상승을 최소화하면서 용이한 구현이 가능함을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면들에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.

첨부된 도면들의 주요부위에 대한 부호를 설명하면 다음과 같다.
100: 정보검출부
300: 데이터생성부
500: 데이터출력부

Claims (3)

1. FG출력단자를 구비한 모터의 회전속도와 함께, 입력전압과, 소비전류와, 온도와, 작동시간 및 작동에러 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 모터의 상태정보를 검출하는 정보검출부와;
   상기 검출된 상태정보를 변환하여 FG단자를 통해 출력이 가능한 펄스 형태의 출력데이터를 생성하는 데이터생성부와;
   상기 생성된 출력데이터를 FG단자를 통해 출력시키는 데이터출력부;를 포함하고,
   상기 출력데이터는 출력데이터의 시작을 나타내는 스타트필드와, 출력데이터의 종류를 나타내는 인덱스필드와, 출력데이터의 데이터값을 나타내는 데이터필드와, 출력데이터의 종료를 나타내는 엔드필드로 이루어지는, FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 스타트필드와 인덱스필드 및 엔드필드는 1바이트의 크기를 가지며, 상기 데이터필드는 2바이트의 크기를 가지는, FG출력단자를 이용한 모터정보 출력시스템.
   
   
   
   
   
   

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