KR20030020288A - 전자식으로 정류된 직류 모터 제어 방법 - Google Patents

전자식으로 정류된 직류 모터 제어 방법 Download PDF

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KR20030020288A
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 짝수인 다상의 고정자 권선(11)을 구비하며 전자식으로 정류된 직류 모터(10) 제어 방법에 관한 것이며, 상기 권선의 권선상(111 내지 114)은 제어 가능한 각각의 반도체 스위치(12)와 일직선으로, 서로 병렬 접속되고, 직류 모터(10)의 하부 출력 범위에서 반도체 스위치(12)는 개별 권선상(111 내지 114) 내에서 연속되는 전류 공급 시간 내에, 속도에 따라 프리세팅될 수 있는 펄스 듀티 팩터로 클록된다. 반도체 스위치(12) 내에서 특정의 속도 범위에서 일어나는 최대 전력 손실을 감소시키기 위해, 상기 속도 범위에 위치한 목표 속도를 위해 필요한 목표 펄스 듀티 팩터는, 상대적으로 더 크고 더 작은 펄스 듀티 팩터가 교대로 세팅됨으로써, 또한 양 펄스 듀티 팩터의 세팅이, 평균 시간 내에 목표 속도(nsoll)를 조정하는 전압이 고정자 권선(11)에 인가되도록 시간적으로 변형됨으로써 세팅된다.

Description

전자식으로 정류된 직류 모터 제어 방법{Method for controlling an electronically commutated DC motor}
3상 고정자 권선 및 영구 자석으로 여기된 회전자(DE 43 10 260 C1)를 구비하며 전자식으로 정류된 직류 모터(EC-모터)를 위한, 공지된 전자식 제어 회로의 경우, MOS-FET으로서 형성된 3 개의 반도체 스위치 각각은 고정자 권선의 권선상과 일직선으로 접속되며 3 개의 직렬 연결은 병렬 연결로 배열된다. 반도체 스위치의 제어 연결부는 회전자 위치에 따라 정류 신호에 의해 트리거링된 제어 신호를, 제어 신호의 길이를 통해 프리세팅될 수 있는 전류 전도각(current conduction angle)으로 반도체 스위치가 정류각 내에서 작동될 수 있도록(블록 제어) 받는다. 하부 속도 범위에서의 블록 제어의 단점(천천히 진행되는 모터에서의 높은 첨두 부하의 발생 및 소음 발생의 증가)을 방지하기 위해, 하부 속도 섹션에서는 100%의 트리거율을 갖는 전류 전도각의 경우 제어 신호의 진폭은 제 1 속도까지 속도가 증가함에 따라 증가(선형적 제어)되며, 그 후 제 2 속도까지 속도가 증가함에 따라 제어 신호의 진폭은 최대로 증가되고 동시에 전류 전도각(블록 길이)의 트리거율은100%로부터 더 작은 값으로 감소된다. 제어 신호가 최대 진폭일 경우 제 2 속도로부터 최대 속도로까지 속도가 증가함에 따라, 트리거율은 작은 값으로부터 100%까지 증가된다. 상부 속도 범위에서의 완전한 블록 제어는 선형적 제어에 수반되는 효율 악화의 단점을 방지한다.
무브러시 직류 모터라고도 명칭되는, 속도 조절 가능한 EC 모터의 경우 모터 토폴로지가 있으며, 상기 토폴로지에서 반도체 스위치에서의 전력 손실은 모터 출력과 함께 증가하지 않고 완전 부하 범위에서보다 부분 부하 범위에서 더 높다. 이는 예컨대 공급하고자 하는 매체에 의해 냉각되는 펌프 모터의 경우와 같이 직류 모터의 출력 공급이 증가함에 따라 자기 냉각이 증가하는 구동기의 경우 특히 바람직하지 않다. 상기와 같은 모터 토폴로지는 예컨대 하나 또는 다수의 선으로된 짝수의 다상 권선, 예컨대 2 개의 선으로 된 4 상 권선 또는 3 개의 선으로 된 6 상 권선을 구비한 EC 모터의 경우 발견된다. 상기의 EC 모터는 클록 작동시 펄스폭(PW)-변조를 통해 제어된다. 클록 주기에 대한 반도체 스위치의 스위칭 시간인 클록킹의 펄스 듀티 팩터가 증가함에 따라, 반도체 스위치의 전력 손실은 과도하게 증가하므로, 상기와 같은 EC 모터의 경우 모터의 출력 스펙트럼의 상부 범위에서 클록 작동은 없어도 되며 블록 제어된 모터 출력은 블록 길이가 변형됨으로써 변하고, 개별 권선상의 전류 공급 기간은 점점 오버랩핑된다. 상기의 경우 제어는, 클록 작동으로부터 블록 작동으로 전환되기 바로 직전에 반도체 스위치의 최대 전력 손실이 일어나는 것을 나타낸다.
본 발명은 제 1 항의 전제부에 따라, 전자식으로 정류된 직류 모터 제어 방법에 관한 것이다.
도 1은 전자식으로 제어된 EC 모터의 블록 회로도.
도 2는 EC 모터에 있는 반도체 스위치의, EC 모터의 속도에 따른 전력 손실의 그래프.
도 3은 3 개의 상이한 제어 방식에 대한 각 권선상 내에 있는 반도체 스위치를 위한 제어 신호의 그래프.
제 1 항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 방법은, 소정의 목표 속도를 위해 필요하고 반도체 스위치 내에서 큰 전력 손실을 일어나게 하는 특정의 펄스 듀티 팩터의 세팅이 방지되는 장점을 가지며 각각의 목표 속도는 반도체 스위치 내에서 전력 손실을 적게 일으키는, 상기와 같은 펄스 듀티 팩터가 시간적으로 변형됨으로써 도달된다. 따라서 부분 부하 범위에서 반도체 스위치의 최대 손실은 효과적으로 감소되며 직류 모터의 효율은 개선된다. 이로써 이제는 작은 냉각 바디로도 충분한 반도체 스위치에 대해 요구되는 냉각 비용이 감소되며 이는 공간 및 비용을 재차 절약한다.
본 발명에 따른 방법은 부가의 하드웨어 비용을 필요로 하지 않는다. 정류 신호 내의 모든 제어 작용은, 어차피 하드웨어가 제공된 경우 소프트웨어 모듈을 통해서 구현된다. 이로써 전체적으로 본 발명에 따른 방법은 효율을 개선시키며, 언급한 EC 모터의 제조시 비용을 절약한다.
또 다른 청구항들에 제시된 방법들을 통해, 제 1 항에 기재된 방법의 바람직한 또 다른 실시예 및 개선이 가능해진다.
상기 방법의 바람직한 실시예에 따라, 더 작거나 더 큰 펄스 듀티 팩터가 선택되므로, 상기와 같은 펄스 듀티 팩터의 경우 반도체 스위치 내에서 일어나는 전력 손실은 목표 펄스 듀티 팩터일 때 일어나는 전력 손실보다 작다. 이로써 목표 펄스 듀티 팩터는, 양 펄스 듀티 팩터 사이가 변함으로써 도달되며, 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수는 직류 모터의 구조적 특성, 예컨대 그 매스 관성 모멘트에 맞게 조정된다. 따라서 각각 하나의 권선상에 연속적으로 전류를 공급하는 동안, 상이한 양 펄스 듀티 팩터는 세팅될 수 있으나 또한 상기 양 펄스 듀티 팩터도 모터의 절반, 전체의 전기적 회전 또는 상기 회전의 배수에 따라 세팅될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 전자식 제어 장치를 갖는 EC 모터의, 도면에 도시된 실시예에 의해 하기의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.
도 1의 블록 회로도에 도시된, 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 실시예의 경우, 하기에서 EC 모터(10)로 언급되는 전자식으로 정류된 직류 모터는 프리세팅 가능한 속도 목표값(nsoll)에 따라, 상응된 속도로 세팅되거나 조절된다. EC 모터(10)는, 짝수 m, 여기서 m=4인 권선상(111 내지 114)을 구비하며 2 개의 선으로 된 다상의 고정자 권선(111) 및 영구 자석으로 여기된 회전자(15)를 갖는다. 각 권선 로드의 권선상(111, 112 또는 113, 114)은 반대 방향으로 권취되며 유도적으로 커플링된다. 권선상(111 내지 114) 각각은, 여기서 MOS-FET으로서 실시된 반도체 스위치(12)와 일직선으로 직렬 접속된다. 각각의 권선상(111 내지 114) 및 반도체 스위치(12)로 된 4 개의 직렬 접속은 커패시터(13)와 병렬 접속으로 배열되며 상기 병렬 접속은 정전압 네트(14)에 연결되고, 4 개의 권선상(111 내지 114)의 연결점은 정전압 네트(14)의 양극과 연결되고 반도체 스위치(12)의 연결점은 어스 퍼텐셜과 연결된다.
상기 권선상(111 내지 114)은 또한 정류 신호에 대해서 권선상(111 내지 114)에 유도된 전압이 부가 처리되는 정류 장치(16)와 연결된다. 또한 상기 정류 장치(16)에서는 유도된 전압으로부터 속도 신호가 발생되며, 상기 신호는 EC 모터(10)의 실제 속도(nist)에 상응하며 예컨대 차동 증폭기로서 형성된 비교점(17)에 속도에 비례하는 정전압 신호로서 보내지고 상기 비교점에는 또한 속도 목표값(nsoll)이 전송된다. 상기 비교점(17)에서는 목표 속도(nsoll)와 속도 실제값(nist)이 서로 비교되고 편차는 속도 조절기(18)에 전송된다. 조절기 출력 신호는 펄스폭 변조기(19)의 입력에 인가된다. 펄스폭 변조기(19)는 각각의 권선상(111 내지 114)에 대해 분리되게 제어 펄스열을 발생시키며 상기 펄스열은 정류 장치(16)에서 정류 신호와 연결된다. 연결점으로부터 생성된 제어 신호로써, 개별 권선상(111 내지 114)의 반도체 스위치(12)가 제어되므로, 전류를 공급하는 동안 각각의 반도체 스위치(12)는 속도에 따르는 펄스 듀티 팩터로 클록된다. 반도체 스위치(12)의 클록킹은 EC 모터(10) 또는 그 고정자 권선(11)에 인가된 정전압의 크기를 결정하며, 상기 크기가 변화됨으로써 속도는 조절되고, 모든 속도단의 정격 부하 회전 모멘트는 완전히 사용될 수 있다.
상기와 같이 제어된 EC 모터(10)의 경우 반도체 스위치(12)의 전력 손실은,펄스 주기에 대한 펄스폭의 비율인 펄스 듀티 팩터가 커지면서, 즉 펄스 폭 변조가 증가됨에 따라 증가한다. 이로써 클록 작동시 출력 스펙트럼의 하부 절반에서만 펄스폭 변조를 통해 모터를 제어하고 상부 절반에서는 블록 제어를 통해, 즉 각 권선상의 전류 공급각이 정류각 이상으로 확대됨으로써 모터의 출력을 변화시키는 것으로 국한된다. 도 1에 따른 4상 EC 모터의 상기 실시예에서, 정류각은 전기적으로 90°에 이른다. 반도체 스위치(12)를 위한 제어 모드의 전환은, 90°의 전류 공급각일 경우 100%의 펄스폭 변조로써 전기적으로 도달되며 공회전 속도 하부에 위치한 속도(nb)일 경우 이뤄진다.
도 2에는 EC 모터(10)의 속도(n)에 따라 반도체 스위치(12)의 전력 손실(P)이 도시된다. 속도(nb)에 도달하기 바로 전, 즉 클록 제어에서 블록 제어로 전환되기 바로 전에 전력 손실(P)은 급격하게 증가하는 것이 분명히 도시된다. 도 2의 실시예에서, 최대의 전력 손실(P)은 95%의 펄스 듀티 팩터 또는 펄스폭 변조일 경우 발생한다. 상기의 전력 손실을 감소시키고 이로써 EC 모터(10)의 효율을 개선시키기 위해, 펄스폭 변조기(19)에서는 반도체 스위치(12)에 대한 제어 신호를 생성하기 위한 하기의 제어 방법이 사용된다:
펄스폭 변조기(19)에 의해 전체적으로 생성될 수 있는 펄스 듀티 팩터에서는 펄스 듀티 팩터의 특정 세팅 범위가 선택되고 상기 범위에서는 매 펄스 듀티 팩터에서 반도체 스위치(12)에 일어난 전력 손실이 프리세팅값을 초과한다. 도 2의 실시예에서 상기 세팅 범위는 예컨대 80%와 100%의 펄스폭 변조 또는 펄스 듀티 팩터사이에서 선택된다. 상기 양 펄스폭 변조 또는 펄스 듀티 팩터의 경우, 반도체 스위치(12) 내에서 일어난 전력 손실은 대략 동일하게 큰 반면, 그 사이에 위치한 펄스 듀티 팩터 또는 펄스폭 변조의 범위에서 반도체 스위치(12)의 전력 손실은 항상 더 큰 값을 취한다. 이제 요구되는 목표 속도(nsoll)에 의해, 상기의 선택된 범위 내, 즉 80%의 펄스 듀티 팩터 또는 펄스폭 변조와 100%의 펄스 듀티 팩터 또는 펄스폭 변조 사이에 위치한 목표 펄스 듀티 팩터가 요구되면, 상기 목표 펄스 듀티 팩터에 비해 더 크거나 더 작으며 선택된 세팅 범위의 양 외부로 위치하는 펄스 듀티 팩터가 세팅되고, 양 펄스 듀티 팩터는 시간적으로 변화되므로, 고정자 권선(11)에는 목표 펄스 듀티 팩터로써 생성된 전압에 상응하고 목표 속도(nsoll)를 조절하는 전압이 평균 시간으로 주어진다. 상기 실시예에서 예컨대 80%의 작은 펄스 듀티 팩터와 100%의 큰 펄스 듀티 팩터가 세팅되며 상기의 세팅은 시간적으로 상응되게 변화된다. 양 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수는 EC 모터(10)의 구조적 특성, 예컨대 그 매스 관성 모멘트에 맞게 조정되며, 변화는 다양한 방법으로 실행될 수 있다.
90%의 펄스 듀티 팩터 또는 펄스폭 변조가 필요할 수 있고 소정의 목표 속도(nsoll)를 조정하는, 고정자 권선에서의 중간 전압에 도달하기 위해, 도 3에는 양 펄스 듀티 팩터의, 3 개의 상이한 변화 가능성이 도시된다. 모든 3 개의 실시예에서, 작은 펄스 듀티 팩터는 80%, 큰 펄스 듀티 팩터는 100%에 달한다. 도 3a, 3b에서 각각의 권선상(111 내지 114)에 대해서 정류 신호의 각각 하나의 주기가 도시되고, 상기 신호는 회전자(15)가 360°로 전기적으로 회전하는 동안 각각 할당된 반도체 스위치(12)에 인가된다. 도 3c에는 정류 신호의 다수의 주기가 도시된다.
도 3a에 따른 실시예에서, 양 펄스 듀티 팩터의 세팅은 변화되므로, 양 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수의 역수값은 권선상(111 내지 114)의 전류 공급 시간에 상응하며, 즉 권선상(111 내지 114)의 전류 공급 동안(회전자(15)가 360°로 전기적으로 회전할 경우) 100% 및 80%의 펄스 듀티 팩터가 연속적으로 세팅되므로 권선상(111 내지 114)의 각각의 반도체 스위치(12)는 평균적으로 90%의 가정 펄스 듀티 팩터로 클록되고, 오로지 반도체 스위치(12)에서는 전력이 손실되며 상기 전력 손실은 80% 및 100%의 펄스 듀티 팩터의 경우 실제로 더 낮게 위치한 전력 손실로부터의 평균 전력 손실로서 주어진다. 권선상(111 내지 114)의 전류 공급 시간은, 취해진 4상 권선(11)에 대해 360°가 4로 전기적으로 나눠져, 즉 전기적으로 90°에 이르는, 권선상(111 내지 114)의 일정한 전류 공급각으로부터 EC 모터(10)의 속도를 고려하면서 계산된다. 예컨대 95%의 펄스 듀티 팩터 또는 펄스 폭 변조로써 세팅되어야 하고 반도체 스위치(12)에서 최대 전력 손실이 일어날 수 있는 전압을 EC 모터(10)에서 요구하는 목표 속도(nsoll)가 세팅되어야 하면, 할당된 반도체 스위치(12)가 80%의 작은 펄스 듀티로 제어되는 타임 세그먼트는 개별 권선상(111 내지 114)의 전류 공급 시간 내에서 상응되게 축소되므로, 평균적으로 95%의 가정 펄스 듀티 팩터가 주어진다. 도 2의 그래프에서 점선으로 도시된 바와 같이 80%와 100%의 펄스 듀티 팩터 사이의 범위에서 증가된 전력 손실은 현저하게 감소되며,80%의 펄스 듀티 팩터의 경우 반도체 스위치(12)에서 발생되는 전력 손실을 초과하지 않는다.
도 3b에 따른 실시예의 경우 80% 및 100%의 양 펄스 듀티 팩터의 세팅은 EC 모터(10)의 절반의 전기적 회전의 양 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수의 역수값에 상응하는 방식으로 변화된다. 따라서 권선상(111, 113)은 100%의 펄스 듀티 팩터로써, 권선상(112, 114)은 80%의 펄스 듀티 팩터로 제어되므로, 평균적으로 90%의 가정 펄스 듀티 팩터가 주어지며 이로써 설명된 바와 같이 전력 손실은 감소된다. 95%의 가정 펄스 듀티 팩터는, 예컨대 권선상(111, 112, 113)이 100%의 펄스 듀티 팩터로, 권선상(114)은 80%의 펄스 듀티 팩터로 클록됨으로써 얻어진다. 발생된 전력 손실은, 80%의 펄스 듀티 팩터 또는 100%의 펄스 듀티 팩터일 때 얻어지는 전력 손실에 평균적으로 일치하며, 이로써 95%의 펄스 듀티 팩터시 발생되는 전력 손실보다 분명 더 낮게 위치한다.
도 3c의 실시예에서, 90%의 가정 펄스 듀티 팩터에 도달하기 위해 80% 및 100%의 펄스 듀티 팩터의 세팅은, 양 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수의 역수값이 EC 모터(10)의 완전한 전기적 회전에 상응하도록 변화된다. EC 모터(10)의 연속된 회전시 각각의 권선상(111 내지 114)은 교대로 100%와 80%의 펄스 듀티 팩터로 제어된다.
그러나 80%와 100%의 양 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수의 역수값은 EC 모터(10)의 전기적 회전의 배수에도 상응할 수 있다. 따라서 예컨대 각각의 권선상(111 내지 114)은 100%의 펄스 듀티 팩터를 갖는 2 개의 전기적 회전 동안 또한 80%의 펄스 듀티 팩터를 갖는 3 번째의 전기적 회전 동안 제어될 수 있다. 평균적으로 95%의 가정 펄스 듀티 팩터를 갖는 제어가 얻어지며, 물론 실제로 95%의 펄스 듀티 팩터를 갖는 각각의 반도체 스위치(12)의 제어일 때보다 반도체 스위치(12) 내에서 더 작은 전력 손실이 일어난다.
본 발명은 2 개의 선으로 되며 4상인 EC 모터(10)의 설명된 실시예에 국한되지 않는다. 동일한 제어 방법은 예컨대 3 개의 선으로 되고 6상인 고정자 권선을 갖는 EC 모터에 대해서도 사용될 수 있으며, 상기 방법의 경우 마찬가지로 대향되게 권취된 권선 로드의 권선상이 유도적으로 커플링되며, 즉 설명된 EC 모터(10)와 같이 동일한 모터 토폴로지를 포함한다.

Claims (13)

  1. 짝수 m인 권선상(111 내지 114)을 포함하는 다상의 고정자 권선(11)을 구비하며 전자식으로 정류된 직류 모터(10) 제어 방법으로서, 상기 권선상(111 내지 114)은 제어 가능한 각각의 반도체 스위치(12)와 일직선으로, 서로 병렬 접속되고, 직류 모터(10)의 하부 출력 범위에서 반도체 스위치(12)는 개별 권선상(111 내지 114) 내에서 연속되는 전류 공급 시간 내에, 속도에 따라 프리세팅될 수 있는 펄스 듀티 팩터로 클록되는 제어 방법에 있어서,
    목표 속도를 위해 필요한 목표 펄스 듀티 팩터는, 상대적으로 더 크고 더 작은 펄스 듀티 팩터가 교대로 세팅됨으로써, 또한 양 펄스 듀티 팩터의 세팅이, 평균 시간 내에 목표 속도(nsoll)를 조정하는 전압이 고정자 권선(11)에 인가되도록 시간적으로 변형됨으로써 펄스 듀티 팩터의 선택된 세팅 범위 내에서 이뤄지는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 작은 펄스 듀티 팩터 및 큰 펄스 듀티 팩터는, 상기의 양 펄스 듀티 팩터일 경우 반도체 스위치(12) 내에서 일어난 각각의 전력 손실이, 목표 펄스 듀티 팩터일 경우 발생된 전력 손실보다 더 작도록 선택되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 펄스 듀티 팩터의 선택된 세팅 범위는, 각각의 펄스 듀티 팩터에서 반도체 스위치(12)에 일어난 전력 손실이 프리세팅값을 초과하는 범위인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 큰 펄스 듀티 팩터로는 100%의 펄스 듀티 팩터가 선택되며, 상기 펄스 듀티 팩터에서 반도체 스위치(12)의 스위칭 시간은 전환 주기와 동일한 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 작은 펄스 듀티 팩터로는 80%의 펄스 듀티 팩터가 선택되며, 상기 펄스 듀티 팩터의 경우 반도체 스위치(12)의 스위칭 시간은 전환 주기의 80%에 이르는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수는 직류 모터(10)의 구조적 특성, 예컨대 그 매스 관성 모멘트에 맞게 조정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 양 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수의 역수값은 권선상의 전류 공급 시간에 상응하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 각각의 펄스 듀티 팩터는 각각의 권선상(111 내지 114)의전류 공급 시간중 직류 모터(10)의 전기적 회전 내에서, 상응되게 프리세팅된 전류 공급 시간 세그먼트에 대해 적어도 한 번 발생하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 양 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수의 역수값은 직류 모터(10)의 절반의 전기적 회전에 상응하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 펄스 듀티 팩터는 직류 모터(10)의 전기적 회전중 연속된 권선상(111 내지 114) 내에서 변하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 펄스 듀티 팩터 사이의 변화의 주파수의 역수값은 직류 모터(10)의 적어도 하나의 전기적 회전에 상응하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 양 펄스 듀티 팩터 각각은 직류 모터(10)의 전기적 회전중 모든 권선상(111 내지 114)에서 변하지 않게 유지되며, 각각의 n 번의 전기적 회전시 펄스 듀티 팩터는 변화되고, 이때 n은 2와 같거나 큰 정수인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 권선상(111 내지 114)의 전류 공급 시간은, 모터 속도의 고려 하에 각각의 권선상(111 내지 114) 내에서 일정한 전류 공급각으로부터 유도되며, 상기 공급각은 360°가 권선상(111 내지 114)의 정수 m 으로 전기적으로 나눠지는 비율로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7521885B2 (en) 2003-11-12 2009-04-21 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Wuerzburg Activation of an electric motor with continuous adjustment of the commutation angle
DE102005019515C5 (de) * 2004-05-15 2017-11-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Messen der Drehzahl eines EC-Motors
JP4807325B2 (ja) * 2006-11-14 2011-11-02 株式会社デンソー モータ駆動装置及びモータ駆動方法
US7917017B2 (en) * 2006-11-14 2011-03-29 Denso Corporation Motor drive apparatus and method
US8903577B2 (en) * 2009-10-30 2014-12-02 Lsi Industries, Inc. Traction system for electrically powered vehicles
US7598683B1 (en) * 2007-07-31 2009-10-06 Lsi Industries, Inc. Control of light intensity using pulses of a fixed duration and frequency
US8604709B2 (en) 2007-07-31 2013-12-10 Lsi Industries, Inc. Methods and systems for controlling electrical power to DC loads

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3794931A (en) * 1972-10-10 1974-02-26 Us Army Electronic gain control
US4527102A (en) 1982-07-31 1985-07-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Drive system for a DC motor with reduced power loss
JPH0426391A (ja) * 1990-05-18 1992-01-29 Zexel Corp ブラシレスモータ制御装置
DE4310260C1 (de) * 1993-03-30 1994-09-08 Bosch Gmbh Robert Elektronische Steuervorrichtung für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor (EC-Motor)
JPH07300011A (ja) * 1994-03-09 1995-11-14 Calsonic Corp 送風ファンモータ制御装置
US5818192A (en) * 1995-08-04 1998-10-06 The Boeing Company Starting of synchronous machine without rotor position of speed measurement
DE19725521A1 (de) * 1997-06-17 1998-12-24 Bosch Gmbh Robert Elektronisch kommutierter Motor
DE19815896C2 (de) * 1998-04-08 2000-03-30 Siemens Ag Drehzahl-Steuervorrichtung für einen elektronisch kommutierten mehrphasigen Elektromotor
US6191966B1 (en) * 1999-12-20 2001-02-20 Texas Instruments Incorporated Phase current sensor using inverter leg shunt resistor
US6556461B1 (en) * 2001-11-19 2003-04-29 Power Paragon, Inc. Step switched PWM sine generator

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