KR19990030054A - 무감지 절환식 자기저항 모터 제어기 - Google Patents

무감지 절환식 자기저항 모터 제어기 Download PDF

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라마니 알 칼파티
스코트 이 블랙번
데이비드 씨 로테르
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수 에이. 그리핀
다나 코포레이션
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Abstract

본 발명은 모터를 제어하기 위한 방법과 그 방법을 이행하는 회로장치를 제공하는 것이다. 상기 방법은 모터의 제 1 위상 코일에 전류를 제공하는 단계와 두 개 예비 결정된 레벨 사이에서 전류가 상승하는 시간을 측정하는 단계를 구비하는 것이다. 전류 상승 시간이 위상 인덕턴스에 대해 그리고 그에 따라서 회전자 위치에 비례하기 때문에, 측정된 전류 상승 시간이 필요한 전류 상승 시간과 비교되어서, 모터 위상에 콘덕션 인터벌이 회전자의 위치에 인-페이스(in-phase)에 있는지 또는 회전자의 위치를 래깅 또는 리딩(lagging or leading) 하는지가 판단된다. 상기 방법은 회전자의 위치에 위상 내로 순차적으로 콘덕션 인터벌(conduction intervals)이 전해지도록 측정된 상승 시간에 반응하는 제 1 위상 코일 및 제 2 위상 코일의 하나로 전류를 공급하는 단계를 구비하는 것이다.

Description

무감지 절환식 자기저항 모터 제어기
본 발명은 절환식 자기(磁氣)저항 모터에 관한 것으로서, 특히 절환식 자기 저항 모터 내에 회전자 위치를 간접적으로 감지하는 동작을 통해서 절환식 자기저항 모터를 제어하는 방법 및 회로에 관한 것이다.
종래 절환식 자기저항 모터(switched reluctance motor:SRM)는 다수의 쌍으로된 정반대 방향 고정자 극을 가진 고정자와 다수의 쌍으로된 정반대 방향 회전자 극을 가진 회전자를 구비한다. 권선 또는 코일은 일반적으로 고정자 극 주위에 배치되고 그리고 임의적인 두 개의 정반대 방향을 향하는 고정자 극 둘레에 권취된 권선은 일렬로 또는 평행하게 접속되어 멀티 위상 SRM의 한 개 모터 위상을 형성한다. 모터 위상과 관련된 권선은 위상 코일(phase coil)로서 참고될 수 있는 것이다. 위상 코일을 통하여 발생되는 전류에 의해, 자장이 고정자 폴 주위에 확립되고 그리고 토오크가 고정자 폴에 정렬되어 한 쌍의 회전자 폴을 유인하여 발생된다. 위상 코일에 전류는 회전자에 일정 토오크가 발생되도록 예비 결정된 순서로 발생된다. 전류가 위상 코일에 제공되는 동안에 주기는(그리고 고정자 폴에 정렬되게 전해지는 회전자 폴) 모터 위상의 활성 단계 또는 콘덕션 인터벌로 알려져 있다. 임의 점에서(고정자 폴에 정렬되어 있는 회전자 폴 로서 또는 그 전에 일부 점에서), 부정적 또는 제동 토오크가 회전자 폴에서 작용하는 것을 방지하도록 위상 코일에 전류가 정류(整流)되게 된다. 일단 이러한 정류 점에 이르면, 전류는 더 이상 위상 코일에서 발생되지 않으며, 그리고 전류는 위상 코일로부터 방산(放散)되게 된다. 전류가 위상 코일로부터 방산되는 중에 주기는 모터 위상의 비활성 스테이지로 알려져 있다.
회전자에 상당히 일정한 토오크를 유지하도록--그에 의해서 모터 효율이 최적화되도록 -- 각각의 모터 위상의 활성 스테이지 또는 콘덕션 인터벌과 회전자의 위치와의 사이에 인-페이스(in-phase)를 유지하는 것이 주요하다. 즉, 회전자가 예비 결정된 회전 위치에 이르러 콘덕션 인터벌이 개시되고, 제어되고, 그리고 정류되는 것은 주요한 일이다. 만일 콘덕션 인터벌이 회전자의 위치(예를 들면, 콘덕션 인터벌의 회전자 리드 또는 레그)에 대해서 너무 이르게 또는 너무 늦게 개시 및/또는 정류된다면, 회전자에 일정한 토오크가 유지되지 않고 그리고 모터는 최적한 효율로 동작되지 않을 것이다.
종래의 절환식 자기 저항 모터는, 그에 반응하는 콘덕션 인터벌을 개시하여 정류하는 제어 신호를 연속적으로 회전자 위치를 감지하고 조정하여 회전자의 위치와 모터 위상의 콘덕션 인터벌과의 사이에 인-페이스를 유지하려는 시도가 있어 왔다. 상기 종래 모터는 직접 과 간접 방법의 변화와 회전자 위치를 감지하는 수단을 이용하는 것이다. 종래의 직접 감지 수단에는 그곳에 인접하여 배치된 또는 회전자에 직접적으로 장착된 홀-이펙트 센서(Hall-effect sensors)와 광학 센서가 구비되는 것이다. 상기 직접 센서는 이들이 상당한 공간을 점유하고, 상대적으로 고가이며, 그리고 신뢰도가 떨어지는 결점이 있는 것이다. 간접 감지 방법과 회로는 직접 센서의 일부 결함을 극복하는 것이다. 그런데, 종래의 간접 감지 방법과 회로는 거의 복잡하게 이루어지며 그리고 고가의 하드웨어가 이를 이행하는데 필요하게 된다. 또한, 종래의 간접 감지 수단은 이들이 성공적으로 그 이상에서 작동할 수 있는 모터 속도의 범위 내에서 자주 제한을 받는 것이다.
따라서, 상술된 한 개 이상의 결점을 최소화하거나 또는 해결할 수 있는 절환식 자기저항 모터를 제어하는 회로 및 방법이 요구된다.
본 발명은 절환식 자기저항 모터와 같은 모터를 제어하는 회로 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 회전자 위치를 간접적으로 감지하는데 이용되는 모터를 제어하는 회로 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 회로와 방법과 대비하여 저렴한 비용 및 실행에 대한 하드웨어가 필요하지 않은 모터를 제어하는 회로 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 회로와 방법과 대비되는 광범위의 모터 속도 이상에서 사용될 수 있는 모터를 제어하는 회로와 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르는 모터를 제어하는 방법은 모터의 제 1 위상 코일에 전류를 제공하여 제 1 및 제 2 예비 결정 전류 레벨 사이에서 제 1 위상 코일에 전류가 상승되는 상승 시간 주기를 측정하는 단계를 구비하는 것이다. 본 발명에 따르는 방법은 측정된 상승 시간 주기에 대한 제 1 위상 코일 또는 제 2 위상 코일의 어느 하나로 전류를 공급하는 단계도 구비하는 것이다. 이러한 방법은 모터 위상 코일에 전류 상승 시간이 위상 코일에 인덕턴스와 직접적으로 비례하는 원리에 기본한 것이다. 위상 코일에 인덕턴스가 회전자 위치를 나타내기 때문에, 전류 상승 시간도 또한 회전자 위치를 나타내는데 사용된다. 측정된 전류 상승 시간은 콘덕션 인터벌과 회전자 위치와의 사이에 인-페이스 관계를 나타내는 소정의 전류 상승시간과 대비될 수 있다. 다음, 이러한 대비는 콘덕션 인터벌과 회전자 위치와의 사이에 인-페이스관계를 창출하도록 이어지는 콘덕션 인터벌의 개시 또는 정류를 조정하는 제어 신호를 발생하는데 사용된다. 본 발명의 일 실시예에서는, 콘덕션 인터벌 내에 전류 상승 시간을 샘플링하여 소정의 값과 비교한다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 콘덕션 인터벌에 따르는 한 개 이상의 타이밍 인터벌 내에 전류 상승 시간을 샘플링하여 소정의 값과 비교한다.
본 발명에 따르는 회로는 모터의 제 1 위상 코일에 전류를 제공하는 수단을 구비하는 것이다. 상기 제공 수단은 스위치를 선택적으로 폐쇄하여 파워 소스에 위상 코일을 결합하는 제어 신호를 발생하는 마이크로 컨트롤러와 위상 코일의 어느 한 측에 배치되는 스위치를 구비할 수 있는 것이다. 본 발명에 따르는 회로는 또한 제 1 및 제 2 예비 결정된 전류 레벨 사이에서 제 1 위상 코일에 전류가 상승하는 상승 시간 주기를 나타내는 상승 신호를 발생하는 상승 시간 신호 제너레이터도 구비할 수 있는 것이다. 상승 시간 신호 제너레이터는, 상승 시간 신호를 출력시키는 AND게이트와 같은 논리(logic) 게이트와 제 1 및 제 2 예비 결정된 전류 레벨과 제 1 위상에 측정된 전류 레벨을 비교하는 1쌍의 비교기를 구비할 수 있는 것이다. 상기 회로는 상승 시간 신호에 반응하는 제 1 위상 코일 또는 제 2 위상 코일의 어느 하나로 전류를 공급하기 위한 수단을 구비할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르는 회로 및 방법은 모터를 제어하는 종래의 회로 및 방법을 능가하는 현저하게 진보된 성질을 발휘하는 것이다. 본 발명의 회로 및 방법은 회전자 위치를 결정하는데 간접적 또는 무감지 수단을 이용하는 것이다. 따라서, 본 발명의 회로 및 방법은 직접 감지 수단과 비교하여 크기와 가격 면에서 저렴한 것이다. 본 발명의 회로 및 방법은 또한 종래의 간접 감지 수단과 비교하여 진보성을 나타내는 것이다. 본 발명의 회로 및 방법이 회전자 위치의 평가기로서--보다 복잡한 위치 평가기 보다 양호--전류 상승 시간에 의지하기 때문에, 본 발명의 회로 및 방법은 종래의 간접 감지 수단보다 덜 복잡하고 저렴한 가격의 것이다. 또한, 본 발명의 회로 및 방법은 종래의 간접 감지 수단과 비교하여 광범위한 모터 속도 이상에서 실행될 수 있는 것이다.
본 발명의 상기 특징 및 다른 잇점과 목적들이 이하에 첨부도면을 참고로 예를 들어 당 분야의 기술인이 이해할 수 있도록 설명한다.
도 1 은 종래 절환식 자기저항 모터의 분해 사시도.
도 2 는 종래 절환식 자기저항 모터의 단면도.
도 3 은 본 발명에 따르는 회로를 개략적으로 조합하여서 설명하는 블록 다이어그램.
도 4a 및 도 4b 는 전류 상승 시간, 인덕턴스와 회전자 위치와의 사이에 관계를 설명하는 타이밍 다이어그램.
도 5 는 본 발명에 따르는 회로가 합체된 모터를 스타팅하기 위한 방법을 설명하는 흐름도.
도 6a 내지 도 6d 는 본 발명에 따르는 모터를 제어하기 위한 방법의 제 1 실시예를 설명하는 흐름도.
도 7a 내지 도 7e 는 본 발명에 따르는 모터를 제어하기 위한 방법의 제 1 실시예에 따르는 시간에 걸친 도 3 의 회로에 전압과 전류 레벨을 설명하는 타이밍 다이어그램.
도 8a 내지 도 8d 는 본 발명에 따르는 모터를 제어하기 위한 방법의 제 2 실시예를 설명하는 흐름도.
도 9a 내지 도 9g 는 본 발명에 따르는 모터를 제어하기 위한 방법의 제 2 실시예에 따르는 시간에 걸친 도 3 의 회로에 전압과 전류 레벨을 설명하는 타이밍 다이어그램.
도 10a 내지 도 10d 는 본 발명에 따르는 회로 내에 시간에 걸친 전압과 전류 레벨을 설명하는 타이밍 다이어그램.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
10: 절환식 자기저항 모터 12: 회전자 조립체
14: 고정자 조립체 16: 축
18: 모터 위상 24: 회전자 폴
28: 고정자 폴 30: 보어
32: 위상 코일 34: 멀티플 모터 위상
50: 증폭기 52: 상승 시간 신호 제너레이터
54, 56: 논리 게이트 60, 62: 비교기
도 1 및 도 2 는 종래 절환식 자기저항 모터(10)를 설명하는 도면이고, 도면에서 유사 도면 번호는 다양한 면에서 동일 부분을 나타내는데 사용되는 것으로 참고한다. 설명된 모터가 절환식 자기저항 모터를 포함하더라도, 본원에 개시된 본원의 발명은 당 기술 분야에서 알려진 다른 모터에도 적용될 수 있는 것임을 예측 할 수 있을 것이다. 모터(10)는 회전자 조립체(12)와 고정자 조립체(14)를 구비하고, 그 양쪽 조립체는 축(16)에 대하여 중앙 설정되는 것이다. 대표적인 모터 위상(18)이 점선 상자로 나타내어져 있고 반면에 다른 2개 모터 위상은 나타나 있지 않다. 설명된 실시예가 3개 모터 위상(18)을 구비하더라도, 모터 위상(18)의 수는 변경될 수 있는 것임이 당 분야의 기술인에게는 이해될 수 있을 것이다.
회전자 조립체(12)에 접속되는 로드(도시 않음)를 이동시키기 위해서 회전자 조립체(12)가 제공된다. 조립체(12)는 샤프트(20)와 샤프트에 대하여 주위에 배치된 회전자(22)를 구비한다. 샤프트(20)는 로드(load)와의 결합을 위해서 로드 또는 다른 수단의 어느 하나와 결합되도록 설치된다. 샤프트(20)는 축(16)을 따라서 길이방향으로 연장되는 것이며 그리고 축(16)에 대하여 중앙 설정되는 것이다. 회전자(22)는 샤프트(20)에 회전을 부여하기 위해 제공되고 그리고 시계방향 또는 역시계 방향의 회전이 가능한 것이다. 회전자(22)는 철(iron)과 같은 상당히 낮은 마그네틱 자기저항(magnetic reluctance)을 갖는 재료로 제조될 수 있는 것이다. 회전자(22)는 축(16)에 대하여 중앙 설정되며, 샤프트(20)에 키(key)통로(도시 않음) 내에 삽입되는 구조로 이루어진 스프라인(spline) 또는 키이(도시 않음)를 포함하는 것이다. 회전자(22)는 정반대로 배치된 회전자 폴 쌍(a-a', b-b')으로 구성된 다수개의 반경 외측방향 연장 회전자 폴(24)을 구비한다. 폴(24)의 각각은 그 단면이 일반적으로 장방형이며 당 기술 분야에서 알려진 바와 같이 한 개 이상의 반경 외측방향 연장 치부(teeth)를 구비하는 것이다. 회전자(22)의 폴(24)의 수는 변경될 수 있는 것이다.
고정자 조립체(14)는 회전자 조립체(12)의 회전을 일으키는 토오크를 발생하는데 제공되는 것이다. 고정자 조립체(14)는 상당히 낮은 마그네틱 자기저항을 가지는 철과 같은 재료로 형성되는 다수의 연철판(26)을 포함하는 것이다. 조립체(14)는 정반대 방향으로 배치된 고정자 폴 쌍(A-A', B-B', C-C')과 같은 구조로 이루어진 다수개의 반경 내부방향 연장 폴(28)을 구비하는 것이다. 각각의 쌍의 고정자 폴(28)이 회전자 조립체(12)의 대응 쌍의 회전자 폴(24)을 유인하도록 제공되어서, 회전자 조립체(12)의 회전을 일으킨다. 폴(28)은 일반적으로 장방형 단면이며, 알려진 바와 같이 한 개 이상의 반경 내부방향 연장 치부(도시 않음)를 구비하는 것이다. 폴(24)은 고정자 조립체(14)를 따라서 연장되며 회전자 조립체(12)를 수용하도록 채택되는 보어(30)를 형성한다. 고정자 폴(28)의 수는 변경될 수 있는 것임은 알려진 기술 내용이라고 이해된다.
회전자 조립체(12)의 회전은 예비 결정된 순서로 각각의 고정자 폴 쌍을 개별적으로 둘러싸는 위상 코일(32, 32', 32)에 콘덕션 인터벌로 개시되고 그리고 후에 정류되어 발생되는 것이다. 위상 코일(32, 32', 32)은 직경방향으로 반대로 있는 고정자 폴(28)에 권선을 일련적으로 또는 평행하게 접속시키어 형성되는 것이다. 위상 코일(32, 32', 32)의 하나가 전류를 전도하기 시작하므로서, 최근접된 회전자 폴의 쌍이 활성화된 위상 코일이 감겨진 둘레에 고정자 폴 쌍 쪽으로 자기적으로 유인한다. 연속적인 고정자 폴 쌍을 둘러싸는 위상 코일에 콘덕션 인터벌을 개시 정류하여, 상당히 일정한 토오크를 발생시키게 된다.
도 3 은 본 발명에 의거 코일(32)에 전류를 제어하기 위한 회로(34)를 설명하는 도면이다. 회로(34)는 모터(10)의 한 모터 위상(18)용 등가 회로를 나타낸다. 여기서, 컨트롤러(46)와 같은 회로(34)의 일부분은 멀티플 모터 위상(34)의 파트를 형성하는 것으로 이해한다. 회로(34)는 위상 코일(32), 다이오드(40, 42), 드라이브 회로(44) 및 컨트롤러(46)로 전류를 제공하는 스위치(36, 38)와 같은 수단을 구비할 수 있는 것이다. 본 발명에 의거, 회로(34)도 다음과 같은 요소를 구비할 수 있다: 코일(32)에 전류의 레벨을 나타내는 전류 표시 신호(VSENSE(A))를 발생하기 위한 감지 레지스터(48)와 증폭기(50)와 같은 수단; 예비 결정된 하 및 상 전류 레벨 사이에서 코일(32)에 전류가 상승하는 상승 시간 주기를 나타내는 상승 시간 신호(VT(A))를 발생하기 위한 상승 시간 신호 제너레이터(52)와 같은 수단; 논리 게이트(54, 56). 도 3 이 단 한 개의 모터(10)의 모터 위상(18)을 설명하고 있지만, 모터(10)의 다른 모터 위상(18)도 공지된 바와 같이 대체로 유사한 구조를 가지는 것이다.
스위치(36, 38)는 코일(32)이 활성 및 비활성 되도록 파워 서플라이(58)가 위상 코일(32)에 선택적으로 결합되도록 제공된다. 스위치(36, 38)는 종래 기술의 것이며 당 기술 분야에서 공지된 다수개의 형태의 것을 임의적으로 취할 수 있는 것이다. 예를 들면, 스위치(36, 38)는 MOSFETs를 포함할 수 있는 것이다. 스위치(38)는 일련식으로 있는 코일(32)에서 코일(32)의 제 2 단부에 접속되는 것이다.
다이오드(40, 42)는 코일(32)로부터의 전류의 방산(放散)을 제어하고 특히, 코일(32)에 전류가 파워 서플라이(58)로 복귀시키기 위해 제공된다. 다이오드(40, 42)는 종래 기술의 것이다. 다이오드(40)는 코일(32)과 스위치(36)의 일렬로 된 조합체에 평행하게 접속되는 것이다. 다이오드(42)는 코일(32)과 스위치(38)의 일렬로 된 조합체에 평행하게 접속되는 것이다. 한 스위치(36, 38)가 개방되고 그리고 다른 스위치(36, 38)가 폐쇄되면, 위상 코일(32)에 전류는 제어 회로(34) 내에서 순환되고 상당히 느리게 방산된다. 예를 들면, 만일 스위치(36)가 개방되고 스위치(38)가 폐쇄되면, 전류는 파워 서플라이(58), 다이오드(42), 코일(32) 및 다이오드(40)가 포함된 선로를 따라서 파워 서플라이(58)로 복귀되어 급하게 방산된다.
드라이브 회로(44)는 회로(34) 부품 중에서의 필요치와 허용치와의 차를 계산하는 종래의 방식으로 위상 제어 신호(VC(A))의 전압 레벨을 조정하기 위해서 제공된다. 드라이브 회로(44)도 또한 코일(32)에 콘덕션 인터벌 동안에 예비 결정된 상 및 하 전류 레벨 사이에 코일(32) 내에 전류를 제어하는데 제공될 수 있다.
컨트롤러(46)는 각각의 모터 위상(18)의 콘덕션 인터벌을 개시하고 정류하기 위해 제공되는 것이다. 특히, 그리고 본 발명에 의거, 컨트롤러(46)는 각각의 모터 위상(18)의 위상 코일(32, 32', 32)에 측정된 전류 상승 시간에 대한 각각의 모터 위상(18)의 콘덕션 인터벌을 개시하고 정류하는데 사용된다. 컨트롤러(46)는 종래 기술의 것이며 분리된 회로 또는 프로그램 마이크로 컨트롤러의 어느 하나를 포함하는 것이다. 컨트롤러(46)는 위상 제어 신호(VC(A))와 같은 위상 제어 신호를 발생하여서 각각의 모터 위상(18)에 콘덕션 인터벌의 개시와 정류를 제어한다. 컨트롤러(46)도 또한 상 및 하 전류 레벨 신호(VU, VL)를 발생하여 이하에 기술되는 방식으로 비교기에 의해 사용된다.
감지 레지스터(48)는 코일(32)에 전류의 레벨을 나타내는 신호를 발생하기 위해서 제공되고 그리고 종래 기술의 것이다. 레지스터(48)는 스위치(38)에 접속된 터미널과 지면에 접속된 제 2 터미널을 구비한다. 가변적인 종래의 전류 센서는 예를 들면 홀 이펙트 전류 센서를 구비하여 이용되는 종래 기술의 것으로 이해하면 된다.
증폭기(50)는 레지스터(48)를 감지하여 발생되는 신호를 전류 표시 신호(VSENSE(A))로 변환하기 위해 제공된다. 증폭기(50)는 종래 기술의 것이다.
상승 시간 신호 제너레이터(52)는 코일(32)에 전류가 예비 결정된 상 및 하 전류 레벨 사이에서 상승하는 상승 시간 주기를 나타내는 상승 시간 신호(VT(A))를 발생하는데 사용된다. 신호 제너레이터(52)는 다음의 요소를 구비하는 것이다: 상 전류 레벨 신호(VU)에 대한 전류 표시 신호(VSENSE(A))를 비교하고 그리고 그에 반응하는 비교 신호(VC1)를 발생하는 비교기(60)와 같은 수단; 하 전류 레벨 신호(VL)에 대한 전류 표시 신호(VSENSE(A))를 비교하고 그리고 그에 반응하는 비교 신호(VC2)를 발생하는 비교기(62)와 같은 수단; 위상 제어 신호(VC(A))와 비교 신호(VC1, VC2)에 대한 상승 시간 신호(VT(A))를 발생하기 위한 논리 게이트(64)와 같은 수단.
비교기(60, 62)는 전류 표시 신호(VSENSE(A))를 상 및 하 전류 레벨 신호(VU, VL)와 비교하는데 사용된다. 비교기(60, 62)는 종래 기술의 것이다. 비교기(60)의 양성 입력(positive input)은 컨트롤러(46)에 의해 발생되는 상 전류 레벨 신호(VU)에 반응하고 반면에 비교기(60)의 음성 입력(negative input)은 증폭기(50)에 의해 발생되는 전류 표시 신호(VSENSE(A))에 반응한다. 비교기(60)는 코일(32)에 전류 레벨(전류 표시 신호(VSENSE(A))에 의해 대표됨)이 예비 결정된 상 전류 레벨(상 레벨 신호(VU)에 의해 대표됨)과 대비하여 대소(大小)의 여부를 나타내는 비교 신호(VC1)를 출력한다. 비교기(62)의 음성 입력은 컨트롤러(46)에 의해 발생되는 하 전류 레벨 신호(VL)에 반응하고 반면에 비교기(62)의 양성 입력은 증폭기(50)에 의해 발생되는 전류 표시 신호(VSENSE(A))에 반응한다. 비교기(62)는 코일(32)에 전류 레벨(전류 표시 신호(VSENSE(A))에 의해 대표됨)이 예비 결정된 하 전류 레벨(하 전류 레벨 신호(VL)에 의해 대표됨)과 대비하여 대소(大小)의 여부를 나타내는 비교 신호(VC2)를 출력한다.
논리 게이트(64)는 코일(32)에 전류가 예비 결정된 상 및 하 전류 레벨(VU, VL) 사이에서 상승하는데 필요한 시간을 나타내는 상승 시간 신호(VT(A))를 발생하는데 사용된다. 게이트(64)는 종래 기술의 것이며 그리고 AND게이트를 포함할 수 있는 것이다. 그리고, 다른 게이트 구조가 본 발명의 정신을 이탈하지 않고 실행될 수 있는 것이다. 게이트(64)는 위상 제어 신호(VC(A))와 비교 신호(VC1, VC2)에 반응하는 것이다.
논리 게이트(54)는 모터(10)의 위상 코일(32, 32', 32)의 각각에 전류가 예비 결정된 상 및 하 전류 레벨 사이에서 상승하는데 필요한 시간을 나타내는 합성된 상승 시간 신호(VT(ABC))를 발생하는데 사용된다. 게이트(54)는 상기 실시예에서 3개 모터 위상(18)의 각각에 의해 발생되는 상승 시간 신호(VT(A), VT(B), VT(C))에 반응한다. 게이트(54)는 종래 기술의 일반적인 것이고 OR게이트를 포함할 수 있는 것이다. 그리고 다른 게이트 구조가 본 발명의 정신을 이탈하지 않고 실행될 수 있는 것이다.
논리 게이트(56)는 본 발명의 제 2 실시예와 관련하여 사용되는 것이며, 여기서 전류 상승 시간은 콘덕션 인터벌 후에 시간의 예비 결정된 주기를 발생시키는 타이임 인터벌 동안에 또는 콘덕션 인터벌 동안에 어느 하나로 측정되는 것이다. 게이트(56)는 컨트롤러(46)에 의해 발생되는 선택 신호(VS)와 합성된 상승 시간 신호(VT(ABC))에 대한 상승 시간 신호(VT)를 발생하는 것이다. 선택 신호(VS)는 측정된 상승 시간이 선택된 인터벌 동안에만(예를 들면, 콘덕션 인터벌 동안에 또는 타이밍 인터벌 동안에) 컨트롤로(46)에 제공되는 것을 보장한다. 게이트(56)는 종래 기술의 것이며 그리고 AND게이트를 포함할 수 있는 것이다. 또한, 다른 게이트 구조가 본 발명의 정신을 이탈하지 않고 이행될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 4a 및 도 4b를 참고로 본 발명의 회로 및 방법의 기본 원리를 기술한다. 공지된 기술 내용으로서, 위상 인덕턴스는 회전자 위치를 평가하는데 사용된다. 도 4a 에 도시된 바와 같이, 임의적 모터 위상(18)에 인덕턴스의 레벨은 대응 쌍의 고정자 폴(28)에 한 쌍의 회전자 폴(24)이 접근하여 선형적으로 증가하는 것이다. 인덕턴스는 회전자 폴(24)과 고정자 폴(28)이 정렬되면 최대에 이르게 되고 다음, 회전자 폴(24)이 고정자 폴(28)을 지나가 이동함으로서 선형적으로 감소된다. 도 4b 에 도시된 바와 같이, 유사한 관계가 모터(10)의 위상 코일에 2개 예비 결정된 레벨 사이에서 전류가 상승하는데 필요한 회전자 위치와 시간과의 사이에 있다. 1쌍의 회전자 폴(24)이 대응 쌍의 고정자 폴(28)에 근접하여서, 2개의 예비 결정된 레벨 사이에서 전류가 상승하는데 필요한 시간 주기가 선형적으로 증가한다. 회전자 폴이 고정자 폴에 정렬 설치되면, 최대량의 시간이 전류가 2개 예비 결정된 전류 레벨 사이에서 상승하는데 필요하게 된다. 회전자 폴이 고정자 폴을 지나 이동함으로서, 필요한 시간이 선형적으로 감소하게 된다.
도 4a 및 도 4b 에 도시한 바와 같이, 2개 예비 결정된 레벨 사이에서 모터 위상 코일에 전류가 상승하는데 필요한 시간은 위상 코일의 인덕턴스에 직접적으로 비례한다. 따라서, 2개 예비 결정된 레벨 사이에서의 전류의 상승 시간의 측정은 회전자 위치를 평가하게 된다. 다음, 측정된 상승 시간은 모터 위상의 콘덕션 인터벌(또는 전류 상승 시간)과 회전자 위치와의 사이에서 필요한 인-페이스 관계를 나타내는 필요한 상승 시간과 비교된다. 만일 측정된 상승 시간이 필요한 상승 시간과 다르다면, 콘덕션 인터벌이 회전자를 래깅 또는 리딩(lagging or leading)한다. 예를 들면, 도 4b 에 A점은 특정한 작동 속도에서의 회전자 위치와 모터 위상(18)의 콘덕션 인터벌과의 사이에 인-페이스를 확립하는데 필요한 전류 상승 시간을 나타낸다. B, C점은 모터 위상(18)의 위상 코일에 전류용으로 측정된 상승 시간을 나타낸다. 도 4b 에 나타낸 바와 같이, A, B, C점은 전류 상승 시간 프로필의 양성 또는 음성 기울기의 어느 하나로 떨어진다. 공지된 기술 내용으로서, 상당히 낮은 속도로 동작하는 모터(10)의 모터 위상(18)용 콘덕션 인터벌은 일반적으로 인덕션의 양성 경사부에서 개시되어 양성 경사부에서 마감한다. 따라서, 저속도에서, 필요한 상승 시간과 측정된 상승 시간이 전류 상승 시간 프로필의 양성 경사부에 떨어진다. 필요한 상승 시간(A)보다 못한 상승 시간(B)과 같은 전류 상승 시간은, 전류가 필요한 것보다 더 빠르게 2개의 예비 결정된 레벨 사이에서 상승되는 것을 나타내어서 콘덕션 인터벌이 회전자 위치를 리딩(leading)하는 것을 나타낸다. 필요한 상승 시간(A)보다 큰 상승 시간(C)과 같은 전류 상승 시간은, 전류가 필요한 것보다 더 느리게 2개의 예비 결정된 레벨 사이에서 상승되는 것을 나타내어서 콘덕션 인터벌이 회전자 위치를 래깅(lagging)하는 것을 나타낸다. 공지된 기술 내용으로서, 콘덕션 인터벌의 스타트는 모터의 속도의 증가로 전진되어야 한다. 이러한 사실은 콘덕션 인터벌이 보다 이르게 개시되어(인덕턴스의 음성 경사에서) 이루어진다. 따라서, 일단 모터가 예비 결정된 속도에 이르면, 전류 상승 시간(B)은 회전자 위치를 래깅하는 톤덕션 인터벌을 나타내고 반면에 전류 상승 시간(C)은 회전자 위치를 리딩하는 콘덕션 인터벌을 나타낸다.
상술된 개량된 회로가 합체된 모터는 적어도 2개 동작 모드를 가지는 것이다: 스타팅 모드와 운영 모드. 도 5 는 모터(10) 스타팅 방법을 상세하게 설명하는 도면이다. 상기 방법은 하 및 상 전류 레벨(VL, VU)과 같은 2개 예비 결정된 레벨 사이에서 각각의 위상 코일에 전류가 상승하도록 시간 주기(△TA, △TB, △TC)를 측정하고 그리고 위상 코일(32, 32', 32)로 전류를 제공하는 단계(66, 68, 70)를 구비하는 것이다. 상기 방법은 부가로 전류 상승 시간(△TB)에 예비 결정된 보정 값(KA)을 더한 전류 상승 시간(△TA)의 합과 비교하는 단계(72)를 구비할 수 있는 것이다. 만일 보정 값(KA)이 더해진 전류 상승 시간(△TA)의 합이 전류 상승 시간(△TB) 보다 크다면, 상기 방법은 전류 상승 시간(△TC)을 예비 결정된 보정값(KB)이 더해진 전류 상승 시간(△TB)의 합과 비교하는 단계(74)를 구비할 수 있는 것이다. 만일 보정 값(KB)에 더해진 전류 상승 시간(△TB)의 합이 전류 상승 시간(△TC) 보다 더 크면, 상기 방법은 활성 코일(32')의 단계(76)를 구비할 수 있는 것이다. 다르게는, 만일 보정 값(KB)에 더해진 전류 상승 시간(△TB)의 합이 전류 상승 시간(△TC) 보다 작거나 동일하면, 상기 방법은 활성 코일(32)의 단계(78)를 구비할 수 있는 것이다. 단계(72)로 돌아와서, 만일 보정 값(KA)이 더해진 전류 상승 시간(△TA)의 합이 전류 상승 시간(△TB)과 동일하거나 또는 작다면, 상기 방법은 전류 상승 시간(△TA)을 예비 결정된 보정값(KC)이 더해진 전류 상승 시간(△TC)의 합과 비교하는 단계(80)를 구비할 수 있는 것이다. 만일 보정 값(KC)에 더해진 전류 상승 시간(△TC)의 합이 전류 상승 시간(△TA') 보다 더 크면, 상기 방법은 활성 코일(32)의 단계(82)를 구비할 수 있는 것이다. 다르게는, 만일 보정 값(KC)에 더해진 전류 상승 시간(△TC)의 합이 전류 상승 시간(△TA) 보다 작거나 동일하면, 상기 방법은 활성 코일(32')의 단계(84)를 구비할 수 있는 것이다. 보정 값(KA, KB, KC)은 작동되는 특정 모터(10)에 따르는 것임에 주의한다.
본 발명에 따르는 모터(10)를 제어하는 방법을 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7e를 참고로 설명한다. 상기 방법은 코일(32, 32',또는 32)중의 하나가 상술된 스타팅 알고리즘에 따라서 활성화되어진 후에 발생하는 모터(10)의 운영 모드 동안에 모터(10)를 제어하는데 사용되는 것이다.
도 6a를 참고로, 본 발명에 따르는 모터(10)를 제어하는 방법은 모터(10)의 제 1 위상 코일(32)에 전류를 제공하는 단계(86)를 구비한다. 도 7a를 참고로, 전류는 컨트롤러(46)에 의해 발생되는 위상 제어 신호(VC(A))가 하이 논리 레벨로 이동될 때에 코일(32)에 제공된다. 도 6a를 참고로, 본 발명에 따르는 방법은 부가로 제 1 및 제 2 예비 결정된 전류 레벨(VL, VU) 사이에서 위상 코일(32)에 전류가 상승하는 상승 시간 주기를 측정하는 단계(88)를 부가로 구비한다. 도 6b를 참고로, 단계(88)는 코일(32)에 전류 레벨을 감지하는 단계(92)를 구비할 수 있는 것이다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 회로(34) 내에서 전류는 감지 레지스터(48)를 사용하여 측정된다. 증폭기(50) 도 7b에 나타낸 바와 같이 레지스터(48)에 의해 감지되는 전류 레벨에 응답하는 전류 표시 신호(VSENSE(A))를 발생하고 그리고 전류 레벨을 나타낸다. 도 6b를 참고로, 단계(88)는 부가로 예비 결정된 상 전류 레벨(VU)와 예비 결정된 하 전류 레벨(VL)을 코일(32)에 전류 레벨과 비교하고 그리고 개별적으로 비교 신호(VC1, VC2)를 발생하는 보조 단계(94)를 구비한다. 도 7c 에 나타낸 바와 같이, 비교 신호(VC1)는 -VSENSE(A)로 나타낸 바와 같이- 코일(32)에 전류 레벨이 상 전류 레벨(VU)보다 덜할 때 하이 논리 레벨로 추정한다. 도 7d 에 나타낸 바와 같이, 비교 신호(VC2)는 -VSENSE(A)로 나타낸 바와 같이- 코일(32)에 전류 레벨이 하 전류 레벨(VU)보다 더 클 때 하이 논리 레벨로 추정한다. 도 6b를 참고로, 단계(88)는 부가로 예비 결정된 상 및 하 전류 레벨(VU, VL) 사이에서 코일(32)에 전류가 상승하는 상승 시간 주기(△T(A))를 나타내는 상승 시간 신호(VT(A))를 발생하는 보조 단계(96)를 구비한다. 도 7e 에 나타낸 바와 같이, 상승 시간 신호(VT(A))는 코일(32)에 전류 레벨이 상 및 하 전류 레벨(VU, VL) 사이에서 상승하는 주기 동안에만 하이 논리 레벨로 추정하고 그리고 위상 제어 신호(VC(A))는 하이 논리 레벨을 유지한다. 도 6a를 다시 참고로 하여, 본 발명에 따르는 방법은 상승 시간 신호(VT(A))에 의해 나타나는 상승 시간 주기(△T(A))에 응답하는 위상 코일(32)에 또는 다른 위상 코일에 -위상 코일(32') 또는 위상 코일(32)와 같은- 전류를 공급하는 단계(90)도 양호하게 구비한다. 도 6c를 참고로, 단계(90)는 상승 시간 주기(△T(A))에 대해 반응하는 위상 주기 값(P')을 얻어내는 보조 단계(98)를 구비하는 것이다. 위상 주기 값(P')은 모터(10)의 한 개 이상의 모터 위상과 관련된 시간 주기를 나타낸다. 도 10a 내지 도 10d를 참고로, 구조된 실시예에서, 위상 주기 값(P')은 위상 코일(32)과 같은 한 위상 코일에 콘덕션 인터벌(134)의 개시부와 코일(32')과 같은 다른 위상 코일에 콘덕션 인터벌(136)의 개시부와의 사이에서 위상 인터벌 주기(△T1)를 포함한다. 선택적으로, 위상 주기 값(P')은 동일 위상 코일에 제 1 및 제 2 콘덕션 인터벌의 개시부 사이에 주기 또는 위상 코일 내에 콘덕션 인터벌의 정류와 개시부 사이에 주기를 나타낸다.
구성된 실시예에서, 위상 주기 값(P')은 다음과 같은 식을 사용하여 얻을 수 있다:
P' = P +/- K(△ T(A) -△ TD )
여기서, P는 전류 상승 시간이 측정을 받는 모터 위상(18)과 상관된 현재 위상 주기 값을 나타내고, K는 모터(10)를 안정되게 하고 과도 상태 동안에 그 동작을 유지하도록 선택되는 게인을 나타내고, 그리고 △TD는 필요한 상승 시간 값을 나타낸다. 도 4b를 참고로 상술된 바와 같이, 필요한 상승 시간(△TD)은 전류 상승 시간이 측정되는 모터 위상(18)용으로 회전자 위치와 콘덕션 인터벌과의 사이에 인-페이스 관계를 나타낸다.
도 6d 에 나타낸 바와 같이 그리고 상기 인용된 공식에 반영하여서, 보조 단계(98)는 필요한 상승 시간 주기(△TD)를 측정된 상승 시간 주기(△T(A))와 대비하는 보조 단계(102)를 구비하여, 상승 시간 오류 값을 구한다. 구성된 실시예에서, 이러한 비교는 측정된 상승 시간 주기(△T(A))로부터 필요한 상승 시간 주기(△TD)를 공제하여 이루어진다. 보조 단계(98)는 위상 주기 값(P)으로부터 상승 시간 오류 값을 공제하는 보조 단계(104)를 부가로 구비하여 위상 주기 값(P')을 구한다. 도 4a 및 도 4b를 참고로 상술된 바와 같이, 필요한 상승 시간 주기(△TD)와 측정된 상승 시간 주기(△T(A))와의 사이에 관계는 모터(10)가 예비 결정된 동작 속도에 이르면 변경되고 그리고 모터(10)의 각각의 모터 위상(18)용 콘덕션 인터벌이 모터 위상(18)용 인덕턴스의 음성 경사부에서 개시된다. 그 결과, 모터(10)가 예비 결정된 속도에 이르고, 보조 단계(98)는 위상 주기 값(P')을 구하도록 위상 주기 값(P)에 상승 시간 오류 값을 더하는 보조 단계(106)를 선택적으로 구비한다.
도 6a 내지 도 6c를 다시 참고로 하여, 단계(90)는 위상 주기 값(P')에 반응하는 위상 코일(32) 또는 다른 위상 코일에 전류를 제어하는 보조 단계(100)를 구비한다. 컨트롤러(46)는 모터 위상 내에 콘덕션 인터벌을 개시 및/또는 정류하여 회전자의 위치와 상관된 인-페이스로 콘덕션 인터벌로 전해지도록 위상 주기 값(P')에 반응하는 VC(A)와 같은 위상 제어 신호를 발생한다. 예를 들어, 만일 P가 코일(32, 32')에 콘덕션 인터벌의 개시부 사이에 위상 인터벌 주기를 나타내고, P'가 코일(32', 32)에 콘덕션 인터벌의 개시부 사이에 위상 인터벌 주기를 나타내고, 그리고 코일(32)에 전류의 상승 시간(△T(A))이 코일(32)에 콘덕션 인터벌의 회전자 위치를 래깅 하는 것을 나타내면, 다음 위상 주기 값(P')은 상술된 공식을 사용하는 위상 주기 값(P) 보다 덜하다. 그러한 결과, 코일(32)용 콘덕션 인터벌은 다른 것이 회전자의 위치에 있는 위상을 가지고 전해지게 되는 것보다 일찍 시작하게 된다.
도 8a 내지 도 8d 및 도 9a 내지 도 9g를 참고로, 본 발명에 따르는 방법의 제 2 실시예를 기술한다. 도 8a 및 도 9a를 참고로, 본 발명에 따르는 제 2 실시예의 모터(10)를 제어하는 방법은, 콘덕션 인터벌(112) 동안에 모터(10)의 제 1 위상 코일(32)에 전류를 제공하고 그리고 콘덕션 인터벌(112)이 마감된 후에 예비 결정된 시간 주기를 개시하는 타이밍 인터벌(114) 동안에 코일(32)에 전류를 제공하는 단계(108, 110)를 구비할 수 있는 것이다. 도 9a 에 나타낸 바와 같이, 전류는 컨트롤러(46)에 의해 발생되는 위상 제어 신호(VC(A))가 하이 논리 레벨로 이행될 때 콘덕션 인터벌(112)과 타이밍 인터벌(114) 동안에 코일(32)에 제공될 수 있는 것이다.
도 8a를 다시 참고로 하여, 본 발명에 따르는 방법은 부가로 타이밍 인터벌(114) 동안에 개별적으로 제 1 및 제 2 예비 결정된 전류 레벨(VL, VU)사이에서 위상 코일(32)에 전류가 상승하는 상승 시간 주기를 측정하는 단계(116)를 부가로 포함한다. 도 8b를 참고로, 단계(116)는 코일(32)에 전류의 레벨을 감지하는 보조 단계(118)를 구비하는 것이다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 회로(34) 내에서 전류가 감지 레지스터(48)를 사용하여 측정된다. 다음, 증폭기(50)는 레지스터(48)에 의해 감지되는 전류 레벨의 표식에 반응하여 도 9b 에 나타낸 바와 같이 전류 표시 신호(VSENSE(A))를 발생한다. 도 8b 를 다시 참고로 하여, 단계(116)는 부가로 그에 반응하는 예비 결정된 상 전류 레벨(VU)과 예비 결정된 하 전류 레벨(VL)과 발생되는 비교 신호(VC1, VC2)를 코일(32)에 전류 레벨과 비교하는 보조 단계(120)를 포함한다. 도 9c 에 도시된 바와 같이, 비교 신호(VC1)는 -VSENSE(A)로 나타낸 바와 같은- 코일(32)에 전류 레벨이 상 전류 레벨(VU)보다 덜하면 하이 논리 레벨을 취한다. 도 9d 에 나타낸 바로서, 비교 신호(VC2)는 -VSENSE(A)로 나타낸 바와 같은- 코일(32)에 전류 레벨이 상 전류 레벨(VL)보다 더 크면 하이 논리 레벨을 취한다. 도 8b를 다시 참고로 하여, 단계(116)는 타이밍 인터벌(114) 동안에 예비 결정된 상 및 하 전류 레벨(VU, VL) 사이에서 코일(32)에 전류가 상승되는 상승 타임 주기(△T(A))를 나타내는 상승 시간 신호(VT(A))를 발생하는 보조 단계(122)를 부가로 포함한다. 도 9e 에 도시된 바와 같이, 상승 시간 신호(VT(A))는 코일(32)에 전류 레벨이 상 및 하 전류 레벨(VU, VL) 사이에서 상승하고 위상 제어 신호(VC(A))가 하이 논리 레벨을 유지하는 주기 동안에만 하이 논리 레벨을 나타낸다. 이러한 사실은 콘덕션 인터벌(112)과 타이밍 인터벌(114) 동안에 모두 발생하기 때문에, 컨트롤러(46)에 의해 발생되는 선택 신호(VS)가 논리 게이트(56)(도 3 에 양호하게 도시됨)와의 접속에 사용되어 타이밍 인터벌(114)로부터 구해지는 측정된 상승 시간 만이 컨트롤로(46)에 제공되게 한다. 도 9f 에 설명된 바로서, 선택 신호(VS)는 타이밍 인터벌(114)의 개시부에서 하이 논리 상태를 나타낸다. 다음, 선택 신호(VS)는 상승 시간 신호(VT(A))의 강하 모서리에 반응하는 로우(low) 논리 레벨로 전해진다. 만일 멀티플 타이밍 인터벌(114)이 콘덕션 인터벌(112) 사이에서 사용되면, 선택 신호(VS)가 상승 시간 측정용으로 사용되는 타이밍 인터벌(114)을 선택하는데 사용된다.
도 8a를 참고로, 본 발명에 따르는 방법은 상승 시간 신호(VT(A))로 나타내는 상승 시간 주기(△T(A))에 반응하는 위상 코일(32) 또는 다른 위상 코일에 -코일(32') 또는 위상 코일(32)과 같은- 전류를 공급하는 단계(124)를 구비한다. 도 8c를 참고로, 단계(124)는 상승 시간 주기(△T(A))에 반응하는 위상 주기 값(P')을 유도하는 보조 단계(126)를 구비한다. 위상 주기 값(P')은 모터(10)의 한 개 이상의 모터 위상과 관련된 시간 주기를 나타낸다. 도 10a 내지 도 10d를 참고로, 구성된 한 실시예에서, 위상 주기 값(P')은 위상 코일(32)과 같은 한 위상 코일에 콘덕션 인터벌(134)의 개시부와 코일(32')과 같은 다른 위상 코일에 콘덕션 인터벌(136)의 개시부와의 사이에 위상 인터벌 주기(△T1)를 포함한다. 제 2 구성 실시예에서, 위상 주기 값(P')은 위상 코일(32)과 같은 한 위상 코일에 타이밍 인터벌(138)의 개시부와 다른 위상 코일에 타이밍 인터벌(140)의 개시부와의 사이에 위상 인터벌 주기(△T2)를 포함한다. 선택적으로, 위상 주기 값(P')은 위상 코일 내에 콘덕션 인터벌 또는 타이밍 인터벌의 개시와 정류와의 사이에 주기 또는 동일한 위상 코일에 제 1 및 제 2 콘덕션 인터벌 또는 타이밍 인터벌의 개시부와의 사이에 주기를 나타낸다.
구성된 실시예에서, 위상 주기 값(P')은 다음과 같은 식을 사용하여 얻을 수 있다:
P' = P + K(△ T(A) -△ TD )
여기서, P는 전류 상승 시간이 측정을 받는 모터 위상(18)과 상관된 현재 위상 주기 값을 나타내고, K는 모터(10)를 안정되게 하고 과도 상태 동안에 그 동작을 유지하도록 선택되는 게인을 나타내고, 그리고 △TD는 필요한 상승 시간 값을 나타낸다. 도 4b를 참고로 상술된 바와 같이, 필요한 상승 시간(△TD)은 전류 상승 시간이 측정되는 모터 위상(18)용으로 회전자 위치와 콘덕션 인터벌과의 사이에 인-페이스 관계를 나타낸다.
도 8d 에 나타낸 바와 같이 그리고 상기 인용된 공식에 반영하여서, 보조 단계(126)는 필요한 상승 시간 주기(△TD)를 측정된 상승 시간 주기(△T(A))와 대비하는 보조 단계(128)를 구비하여, 상승 시간 오류 값을 구한다. 구성된 실시예에서, 이러한 비교는 측정된 상승 시간 주기(△T(A))로부터 필요한 상승 시간 주기(△TD)를 공제하여 이루어진다. 보조 단계(126)는 위상 주기 값(P)에 상승 시간 오류 값을 더하는 보조 단계(130)를 부가로 구비하여 위상 주기 값(P')을 구한다. 상술된 제 1 방법의 실시예와 유사하게, 상승 시간 오류 값은 항시 위상 주기 값(P)에 더해진다. 이것은 콘덕션 인터벌(112)이 인덕턴스의 양성 경사의 단부에서 또는 근처에서 정상적인 정류를 하기 때문이다. 콘덕션 인터벌(112)의 마감부 뒤에 시간(t)의 예비 결정된 주기가 타이밍 인터벌(114)을 시작하여, 타이밍 인터벌(114)이 코일(32)에 인덕턴스의 음성 경사 동안에 발생하도록 만들어진다. 다음, 필요한 상승 시간과 측정된 상승 시간이 항시 상승 시간 전류 프로필의 음성 경사부에서 발생할 수 있기 때문에, 상승 시간 오류 값은 항시 위상 주기 값(P)에 더해지게 되는 것이다.
도 8a 내지 도 8c를 다시 참고로 하여, 단계(124)는 위상 주기 값(P')에 반응하는 위상 코일(32) 또는 다른 위상 코일에 전류를 제어하는 보조 단계(132)를 구비한다. 컨트롤러(46)는 모터 위상 내에 콘덕션 인터벌을 개시 및/또는 정류하여 회전자의 위치와 상관된 인-페이스로 콘덕션 인터벌로 전해지도록 위상 주기 값(P')에 반응하는 VC(A)와 같은 위상 제어 신호를 발생한다. 예를 들어, 만일 P가 코일(32, 32')에 콘덕션 인터벌의 개시부 사이에 위상 인터벌 주기를 나타내고, P'가 코일(32', 32)에 콘덕션 인터벌의 개시부 사이에 위상 인터벌 주기를 나타내고, 그리고 코일(32)에 전류의 상승 시간(△T(A))이 코일(32)에 콘덕션 인터벌의 회전자 위치를 래깅하는 것을 나타내면, 다음 위상 주기 값(P')은 상술된 공식을 사용하는 위상 주기 값(P) 보다 덜할 것이다. 그러한 결과, 코일(32)용 콘덕션 인터벌은, 회전자의 위치에 있는 위상을 가지고 전해지게 되는 다른 상태의 것보다 일찍 시작하게 될 것이다.
본 발명은 특정한 실시예를 통해 양호한 실시예로서 기술하였지만, 당 분야의 기술인은 본 발명의 정신 및 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서의 본 발명의 변경 및 변화를 줄 수 있는 것이다.

Claims (20)

  1. 모터의 제 1 위상 코일에 전류를 제공하는 단계와;
    상기 제 1 위상 코일에 전류가 제 1 및 제 2 예비 결정된 전류 레벨 사이에서 상승하는 상승 시간 주기를 측정하는 단계와;
    상기 상승 시간 주기에 반응하는 모터의 제 1 위상 코일 및 제 2 위상 코일의 하나에 전류를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 측정 단계는:
    제 1 위상 코일에 전류의 레벨을 감지하는 단계와;
    제 1 예비 결정된 전류 레벨에 전류의 레벨을 비교하는 단계와;
    제 2 예비 결정된 전류 레벨에 전류의 레벨을 비교하는 단계와;
    상승 시간 주기를 나타내는 상승 시간 신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 공급 단계는:
    상기 상승 시간 주기에 반응하는 제 1 위상 주기 값을 유도하는 단계와;
    상기 제 1 위상 주기 값에 반응하는 상기 한 개 위상 코일에 전류를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 유도 단계는:
    필요한 상승 시간 주기와 상기 상승 시간 주기를 비교하여 상승 시간 오류 값을 구하는 단계와;
    제 2 위상 주기 값으로부터 상기 상승 시간 오류 값을 공제하여 제 1 위상 주기 값을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 유도 단계는:
    필요한 상승 시간 주기와 상기 상승 시간 주기를 비교하여 상승 시간 오류 값을 구하는 단계와;
    제 2 위상 주기 값에 상기 상승 시간 오류 값을 더하여 제 1 위상 주기 값을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 위상 주기 값은 상기 한 개 위상 코일에 제 1 콘덕션 인터벌의 개시부와 다른 위상 코일에 제 2 콘덕션 인터벌의 개시부와의 사이에 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 위상 주기 값은 상기 한 개 위상 코일에 제 1 타이밍 인터벌의 개시부와 다른 위상 코일에 제 2 타이밍 인터벌의 개시부와의 사이에 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 제어 단계는 상기 제 1 위상 주기 값에 반응하는 상기 한 개 위상 코일의 콘덕션 인터벌을 정류하는 보조 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  9. 제 1 콘덕션 인터벌 중에 모터의 제 1 위상 코일에 전류를 제공하는 단계와;
    상기 제 1 콘덕션 인터벌이 마감되어진 후에 타이밍 인터벌 동안에 제 1 위상 코일에 전류를 제공하는 단계와;
    타이밍 인터벌 동안에 상기 제 1 위상 코일에 전류가 제 1 및 제 2 예비 결정된 전류 레벨 사이에서 상승하는 상승 시간 주기를 측정하는 단계와;
    상기 상승 시간 주기에 반응하는 모터의 제 1 위상 코일 및 제 2 위상 코일의 하나에 전류를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 타이밍 인터벌은 제 1 콘덕션 인터벌 마감 후에 시간의 예비 결정된 주기를 시작하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 측정 단계는:
    제 1 위상 코일에 전류의 레벨을 감지하는 단계와;
    제 1 예비 결정된 전류 레벨에 전류의 레벨을 비교하는 단계와;
    제 2 예비 결정된 전류 레벨에 전류의 레벨을 비교하는 단계와;
    상승 시간 주기를 나타내는 상승 시간 신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 공급 단계는:
    상기 상승 시간 주기에 반응하는 제 1 위상 주기 값을 유도하는 단계와;
    상기 제 1 위상 주기 값에 반응하는 상기 한 개 위상 코일에 전류를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 유도 단계는:
    필요한 상승 시간 주기와 상기 상승 시간 주기를 비교하여 상승 시간 오류 값을 구하는 단계와;
    제 2 위상 주기 값에 상기 상승 시간 오류 값을 더하여 제 1 위상 주기 값을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 위상 주기 값은 상기 한 개 위상 코일에 제 1 콘덕션 인터벌의 개시부와 다른 위상 코일에 제 2 콘덕션 인터벌의 개시부와의 사이에 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 위상 주기 값은 상기 한 개 위상 코일에 제 1 타이밍 인터벌의 개시부와 다른 위상 코일에 제 2 타이밍 인터벌의 개시부와의 사이에 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 제어 단계는 상기 제 1 위상 주기 값에 반응하는 상기 한 개 위상 코일의 콘덕션 인터벌을 정류하는 보조 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 방법.
  17. 상기 모터의 제 1 위상 코일에 전류를 제공하는 수단과;
    제 1 및 제 2 예비 결정된 전류 레벨 사이에서 제 1 위상 코일에 전류가 상승하는 상승 시간 주기를 나타내는 상승 시간 신호를 발생하는 상승 시간 신호 제너레이터와;
    상승 시간 신호에 반응하는 모터의 제 1 위상 코일과 제 2 위상 코일의 하나에 전류를 공급하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터용 제어회로 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 위상 코일에 전류의 레벨을 감지하는 전류 센서를 부가로 포함하고, 상기 상승 시간 신호 제너레이터는 전류 센서에 반응하는 것을 특징으로 하는 모터용 제어회로 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 상승 시간 신호 제너레이터는:
    제 1 예비 결정된 전류 레벨과 상기 제 1 위상 코일에 전류의 레벨을 비교하는 제 1 비교기와;
    제 2 예비 결정된 전류 레벨과 상기 제 1 위상 코일에 전류의 레벨을 비교하는 제 2 비교기와;
    제 1 및 제 2 비교기에 반응하는 상승 시간 신호를 발생하는 논리 게이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터용 제어회로 장치.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 공급 수단은:
    상기 한 개 위상 코일의 일 측에 배치된 제 1 스위치와;
    상기 한 개 위상 코일의 타 측에 배치된 제 2 스위치와;
    상기 상승 시간 신호에 반응하는 제 1 및 제 2 스위치를 제어하는 마이크로컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터용 제어회로 장치.
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