KR20060019523A - 히트 엔진 차량용 다상의 가역 회전식 전기기기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히트 엔진 차량에서 히트 엔진을 시동하기 위하여 발전기(교류발전기 모드) 또는 전기 모터로 작용할 수 있는 교류발전기-스타터라고도 불리는 다상의 가역 회전식 전기기기의 제어 방법에 관한 것이다. 이 기기는 적어도 하나 이상의 필드코일을 가진 회전자, 타겟, 회전자의 회전을 모니터하는 센서를 포함한다. 본 발명의 방법은 상기 타겟의 리딩 후 사인곡선 신호를 전달하는 선형 센서를 사용하고, 상기 센서에 의해 전달되는 신호들은 센서 수와 동일한 수의 다른 위상(out of phase)의 신호들을 생성하기 위하여 센서에 계수를 할당하여 합산되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 각각의 이상 신호들에 있어서 그 계수의 합계는 제로인 것을 특징으로 한다.

Description

히트 엔진 차량용 다상의 가역 회전식 전기기기의 제어 방법{METHOD OF CONTROLLING A POLYPHASE, REVERSIBLE ROTATING ELECTRICAL MACHINE FOR HEAT-ENGINE MOTOR VEHICLES}

본 발명은 차량, 특히 자동차용 교류발전기-스타터와 같은 가역성 회전식 전기기기에 관한 것이다.

이러한 기기는 예를 들어 EP-A-0 260 176(US-A- 4 803 376), FR-A-2 745 444 및 FR-A-2 745 445(US-A-6 002 219)에 기술되어 있으며, 아래에서 이들의 상세한 정보가 언급될 것이다.

다상의 가역형 기기는 특히 차량의 배터리를 충전하기 위하여 교류발전기, 즉 발전기(generator)로 작용하며, 또한 차량 시동을 위해 사용되는 히트 엔진이라고 불리는 차량의 내연기관을 구동시키기 위하여 스타터, 즉 전기 모터로 작용한다.

이를 위해, 교류발전기의 전기자 아웃풋의 정류브리지는 교류발전기 고정자의 페이즈 제어브리지로도 사용된다.

종래기술의 일 예에 따르면, 이러한 회전기기는 자동차의 플라이휠에 일체로 연결되어 있어, 자동차 히트 엔진의 크랭크샤프트와 동일한 회전 속도로 회전한다. 이때 플라이휠은 경우에 따라 두 파트로 회전하는데, 이는 상기 두 파트와 유연성 있는 플라이휠 사이에 개입하는 탄력 장치가 장착된 완충 플라이휠의 형성을 위해서이다. 이 두 경우에서 기기의 회전자는 상기 두 파트 중의 하나에 의해 지지된다.

다른 예로서, 가역성 기기는 풀리(pulley) 및 벨트를 갖춘 장치 등의 운동 전달장치를 통하여 크랭크샤프트에 의해 회전 연동될 수 있다. 이 경우, 기기는 크랭크샤프트의 속도보다 빠른 속도로 회전한다.

모든 경우에 있어서, 회전식 전기기기는 다음을 포함한다:

- 코일이 감긴 회전자로서, 즉 적어도 하나 이상의 필드코일을 구비하고, 기기가 교류발전기로 작용할 때 일반적으로 두 개의 슬립 링과 두 개의 브러시(이를 통해 여자 전류가 보내짐)에 연결되는 유도자를 구성하는 코일이 감긴 회전자;

- 페이즈 당 적어도 하나 이상의 감김율을 가지는 복수의 보빈 또는 권선을 구비한 다상의 고정자로서, 기기가 교류발전기로 작용할 때 전기자를 구성하고 상기 다수의 보빈 또는 권선은 대개 3상 구조의 별모양 또는 삼각형 모양으로 연결되며 교류발전기로 작용할 때 변환된 전기 파워를 정류브리지 쪽으로 보내는 다상 고정자.

상기 정류브리지는 전기자의 여러 페이즈에 연결되며, 접지부 및 배터리의 전류공급단자 사이에 장착된다. 이 브리지는 예를 들어 MOSFET 유형의 트랜지스터 또는 더욱 일반적으로는 스위치에 연결되는 다이오드를 가진 다수의 암(arm)을 가지고 있다.

이러한 유형의 기기가 전기모터로 작동할 때에는 유도자에 직류 전류가 부과되고, 고정자 페이즈들에는 120°로 위상이 다른(out of phase) 신호(사인곡선이 이상적이지만, 사다리꼴 또는 사각형일 수도 있음)를 동기식으로 내보낸다.

이러한 정류 및 제어 브리지는 작동 및 제어 전자모듈을 통해 조종된다. 이러한 브리지 및 제어 모듈은 대개 기기의 외부에 설치되는 작동 및 제어 유닛이라고 불리는 하나의 유닛에 속하게 된다. 고정자 페이즈의 자기유도코일에 연결되는 상기 브리지는 하나의 파워 스테이지에 속하며, 상기 모듈은 더욱 약한 파워를 나타내는 스테이지에 속하게 된다.

상기 유닛은 기기에 연결되며, 유닛의 전자 모듈은 마이크로컨트롤러(microcontroller) 등의 연산자(calculator)를 포함한다.

또한, 전기모터로 작용할 때 적절한 순간에 전류를 적당한 페이즈 내로, 즉 고정자의 연관 코일부 또는 자기유도코일 내로 보내주기 위하여 회전자 각위치의 추적을 위한 수단들이 제공된다.

바람직하게는 마그네틱 유형으로 된 상기 수단들(변형예로서 광학 유형도 가능)은 제어 전자모듈로 정보를 보내며, 이는 예를 들어 2001년 3월 9일 출원된 WO 01/69762(US-A-2002/0158523)에 기술되어 있다.

이러한 수단들은 회전자 또는 기기의 풀리 상에서 회전하는 고정 타겟(target)을 포함하며, 또한 홀 효과(Hall effect)를 나타내는 유형의 센서 또는 자 기 유형 타겟의 통행을 감지하는 자기-저항 유형의 센서를 적어도 하나 포함하고 있다.

바람직하게는, 적어도 세 개의 센서가 제공되며, 이들은 고정자는 고정 방식으로 회전자는 회전 방식으로 지지하기 위하여 회전식 전기기기가 포함하는 전방 지지대 또는 후방 지지대를 통해 지지된다.

EP-A-0 715 979에는 차량이 정지상태에 있을 때 자동차의 냉난방 장치를 가동하기 위하여, 그리고 냉난방 장치의 컴프레서(compressor)를 구동시키기 위하여, 상기 회전식 전기기기를 보조 모터로 작동시키는 것이 기술되어 있다.

WO 01/45250에는 특히 정지신호에서 차량의 히트 엔진이 정지할 때 회전식 전기기기를 보조 모터로 작동시키는 것이 기술되어 있다.

상기 모든 경우에 있어서, 스위치를 포함하는 작동 및 제어 유닛이 제공되어야 한다. 상기 스위치는, 한편으로는 기기가 발전기로 작용랄 때, 즉 교류발전기 모드에서 유도자 내에서 순환하는 전기량을 컨트롤하는 전압 조절 장치에 기기의 코일이 감긴 회전자를 연결시키는 역할을 하고, 다른 한편으로는 기기가 전기 모터로 작용할 때, 즉 스타터 모드에서 회전자의 각 위치(angular position) 탐지 센서와 함께 순차적으로 전기자의 페이즈를 제어하는 인버터 등의 제어 장치에 기기의 고정자를 연결시켜주는 역할을 수행한다.

WO 02/060711(US-A-2003/0038482)에는 상기와 같은 기기의 제어 방법이 기술되어 있다. 이러한 방법에 따르면, 전기 모터로 작용할 때 상기 기기는 상호 다른 속도/토크의 특징 커브를 나타내는 두 종류의 작동 모드에 따라 작용한다. 스타터 모드라고 불리는 제 1 모드에서는 저속에서 높은 토크로 자동차를 시동시키기 위하여 차량의 히트 엔진을 작동시키며, 보조 구동 모드라고 불리는 제 2 모드에서는 스타터 모드에서 보다 더욱 고속 그리고 더 약한 토크를 필요로 하는 냉난방 장치의 컴프레서 또는 수압식 파워조향장치용 보조 펌프 및/또는 히트 엔진 등의 적어도 하나 이상의 전력 소모기(power consumer) 또는 기기 그 자체를 작동시킨다. 이러한 전기기기에는 다수의 페이즈를 가지는 고정자 및 회전자, 그리고 회전자의 회전을 모니터하기 위한 장치들이 구비되며, 상기 장치들은 고정자 페이즈 작동 및 제어 유닛의 상기된 전자 모듈로 신호를 보내는 역할을 수행하는 센서들을 포함한다. 센서를 통해 상기 유닛의 전자 모듈로 보내지는 신호 형태의 정보들은 한편으로 전기기기가 스타터 모드로 작용할 때에는 '직접적 배열(direct order)'라고 불리는 제 1 배열에서 사용되고, 다른 한편으로 전기기기가 보조 구동 모드로 작용할 때에는 상기 직접적 배열에 대해 변형된 배열에서 사용된다.

상기 직접적 배열과 비교하여, 보조 구동 모드에서는 센서를 통해 상기 유닛에 보내지는 신호의 변경 및 전환이 실행된다.

도 1에서 n으로 도시된 바와 같은 상기 기기의 파워가 상쇄되기 전, 스타터 모드에서 전기기기의 회전 속도가 활성화 속도라고 불리는 한계점에 도달하게 되면, 보조 구동 모드가 활성화된다.

센서를 통해 상기 유닛에 보내지는 신호의 변경 및 전환은 상기 직접적 배열에 비해 적어도 60°의 전기적 차이를 나타내는 이상(out of phase)을 형성하도록 실행된다.

센서를 통해 상기 유닛에 보내지는 신호의 전환 및 변경은 도 2에서 볼 수 있듯이 각 센서에 연결된 ET 유형의 논리곱 회로 등의 개별적 요소를 통하여 실행된다. 도 2에서 C'1, C'2, C'3은 속도 n에 있어서 신호의 전환 및 변경에 이어서 새로운 센서들을 통해 보내진 활성 신호들이다.

이러한 배열 덕분에 가역성 회전식 전기기기는 히트 엔진을 구동시키는데 필요한 속도보다 더 빠른 속도 범위 내에서 보조 전기 모터로 사용될 수 있다. 따라서, 정지신호에서는 차량의 히트 엔진은 정지되고, 전기기기를 통해 냉난방 장치의 컴프레서와 같은 적어도 하나 이상의 전기부품을 구동하거나 또는 전기 충전을 실행할 수 있다. 이어서, 히트 엔진이 재구동될 수 있다. 다른 예로서, 상기 전기부품은 수압식 파워 스티어링용 파워 펌프일 수도 있으며, 이 경우 정지신호에서 히트 엔진이 정지될 때 바퀴를 구동시킬 수 있다. 물론, 보조 구동 모드에서 다수의 전기 충전을 이루거나 또는 다른 예로서 교류발전기 모드로 이행되기 전에 기기만을 구동시킬 수도 있다.

상기한 WO 02/060711에서 센서에 의해 파생되는 신호는 온-오프(on-off) 유형이다. 따라서, 일정 속도에서 전기 모터 모드로 작용할 때 기기에 의해 파생되는 토크를 증가시킬 수 있다.

이러한 신호 유형에서는, 기기가 전기 모터(스타터 모드 및 보조 모드)로 작용할 때 기기의 회전 속도에 따른 최적의 토크를 가지기 위해서 센서의 신호들을 조절하기가 어렵다. 왜냐하면 기기의 회전자의 순간적인 위치를 정확하게 알 수 없기 때문이다.

일반적으로 전기 모터 모드 작용에서 기기를 통해서 파생되는 토크를 증대시키는 것이 바람직하다.

본 발명은 간단하고 경제적인 방법을 통하여 상기의 단점을 해소할 수 있는 해결책을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 적어도 하나 이상의 필드코일을 가지는 회전자를 포함하는 상기된 유형의 다상의 가역 회전식 전기 기기의 제어 방법으로서, 상기 타겟의 리딩 후 사인곡선 신호들을 전달하는 선형 센서를 사용하고, 상기 센서에 의해 전달되는 신호들은 처리 유닛(300) 내에서 센서 수와 동일한 수의 위상이 다른(out of phase) 신호들을 생성하기 위하여 센서에 계수를 할당하여 합산되며, 각각의 위상이 다른 신호들에 있어서 그 계수의 합계는 제로인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하여, 기기가 전기 모터 모드로 작용할 때 전기기기의 교란된 환경 내에서도 필요한 정확성을 얻을 수 있는 한편, 기기에 의해 파생되는 토크 및/또는 기기의 효율을 증대시킬 수 있다.

따라서, 시동 시 차량을 더욱 양호하게 출발시키기 위하여 또는 차량의 모터가 정지되는 것을 방지하기 위하여, 기기의 성능을 향상시킬 수 있다. 이때 기기는 "부스팅(boosting)" 작용을 수행하기 위하여 개입되며, 이렇게 함으로써 차량의 히트 엔진은 좀 더 느린 회전 속도를 가지게 될 것이다.

일반적으로, 종래 기술과 비교하여, 기기가 전기 모터 모드로 작용할 때,

- 전류는 센서 신호의 미미한 격차를 가지는 인버터 내에서 제한된다;

- 종래 기기의 속도보다 낮은 회전 속도에 대하여 기기의 토크가 증가된다;

- 기기의 전체 회전 속도대에서 전기 모터 모드로 작용하는 기기에 의해 파생되는 최적의 토크를 획득하기 위하여 기기의 전체 회전 속도대에서 지속적으로 변할 수 있는 이동(shift)이 실행될 수 있다.

바람직하게는, 회전자의 회전을 모니터하는 수단은 마그네틱 유형에 속할 수 있다.

일 실시 형태에서, 상기 센서는 홀 효과(Hall effect)를 가진 선형 센서 또는 자기저항 유형의 선형 센서일 수 있다.

본 발명의 또 다른 장점과 특징들은 첨부된 도면을 참조한 다음의 실시예를 통하여 더욱 명확히 기술될 것이다. 그러나 본 발명이 다음의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

- 도 1은 WO 02/060711에 따라 차량 히트 엔진에 비례하는 기기의 특성(회전 속도, 더 상세하게는 분당 회전 수에 따른 토크 및 파워)를 나타내는 곡선;

- 도 2는 WO 02/060711에 따른 가능한 실시 모드에 적합한 공급 회로를 나타내는 도면;

- 도 3은 WO 02/060711에 따른 교류발전기-스타터를 타겟 및 타겟-홀더의 회전자를 생략하여 도시한 축단면도;

- 도 4는 마그네틱 타겟의 리딩 후 본 발명을 실행하기 위해 사용되는 선형 센서 신호의 특성(전압, 시간)을 나타내는 곡선;

- 도 5는 본 발명을 도시한 다이어그램;

- 도 6은 기기의 회전 속도에 따라 지속적으로 변할 수 있는 신호의 페이즈 이동을 가지는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 다이어그램;

- 도 7은 본 발명의 제 2 실시예로서 도 6과 부분적으로 비슷한 다이어그램;

- 도 8은 본 발명에 따른 회전식 전기기기를 도시한 다이어그램이다.

상기 도면에서 나타나는 다상 유형의 가역 회전식 전기기기는 앞서 언급된 WO 01/69762(US-A-2002/0158523)에서 기술된 상기 유형의 교류발전기-스타터이다.

상기 기기는 여기서는 EP-A-0 515 259(US-A-5 270 605)에 기술된 교류발전기 유형의 전형적인 교류발전기 구조를 가진다. 더욱 상세한 정보를 위해 상기 문헌을 참조할 것이다.

상기 기기(도 3)는 내부 환풍식(공냉식)이며, 그 갈고리형 회전자(4)는 축방향 단부 중 적어도 한곳에 블레이드(45)를 가진 환풍기(43,44)를 포함한다. 변형예로서, 상기 기기는 수냉식일 수도 있다.

도 3에서, 갈고리형 회전자(4)는, 외부 가장자리에 축방향으로 배열되는 사다리꼴 형태의 톱니(143)를 가지는 전극 휠(wheel)(41,42)을 포함한다. 하나의 전극 휠의 톱니(143)는 다른 전극 휠의 톱니를 향하여 놓인다. 상기 톱니들은 하나의 전극 휠에서 다른 전극 휠로 비늘모양으로 겹쳐지도록 놓인다.

물론, FR-A-2 793 085(US-A-6 486 585)에 기술되어 있는 바와 같이, 영구자석은 자장을 증대시키기 위하여 전극 휠의 톱니들 사이에 끼워질 수 있다. 이 톱니들은 각각의 전극 휠(41,42)이 포함하는 횡단 플랜지의 외부 가장자리에서 연장된다.

회전자(4)는 전극 휠 플랜지들 사이 중앙에 필드코일을 가진다. 상기 코일은 WO 01/69762의 도 3에 도시되어 있으며, 휠(41,42) 플랜지로부터 파생되는 축 또는 상기 플랜지들 사이에서 보강재를 구성하는 축에 지지된다.

필드코일은 나선 형태로 둘러싸인 전기적 전도체 요소를 포함한다. 상기 필드코일은 활성화될 때 톱니(143)에 의해 북-남 자극 쌍을 생성하기 위해 회전자(4)를 자화시킨다. 회전자의 코일 단부들은 각각 슬립링(6,7)에 연결되며, 상기 각각의 슬립링 상에서 브러시(도시되지 않음)를 마찰한다. 상기 브러시는 기기의 후방 지지대(14)에 연결되는 브러시 홀더(16)에 지지되며, 상기 기기의 후방 지지대(14)는 중앙에 샤프트(3)의 후방 단부를 회전 지지하는 롤러 베어링(도시되지 않음)를 가진다. 상기 샤프트의 후방 단부는 여기서는 톱니 모양에 의해 회전자(4)와 연결된다.

샤프트(3)의 전방 단부는 기기의 전방 지지대(13)에 지지되는 볼베어링에 의해 회전 지지된다. 샤프트의 전방 단부에는 기기의 외부에 풀리(pulley) 형태의 운동 전달 기관을 가지며, 이 운동 전달 장치는 풀리와 연결된 적어도 하나 이상의 벨트를 포함한다. 운동 전달 장치는 상기된 풀리 및 차량의 내연기관을 통해 회전 구동되는 또 다른 풀리 등의 기관 간의 연결을 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 샤프트(3)의 전방 단부에는 내부가 파인 풀리(1)를 너트(2)로 고정하기 위해 골이 형성된다. 축방향 X-X 대칭축이 3상 형태의 회전식 전기기기의 회전축을 한정한다.

기기(여기서는 교류발전기-스타터)가 교류발전기 모드로 작용할 때, 다시 말해 발전기 모드로 작용할 때, 풀리는 상기된 하나 이상의 벨트를 통하여 차량의 내연기관에 의해 회전 구동된다. 스타터 모드로 작용할 때, 다시 말해 전기 모터 모드로 작용할 때, 풀리는 벨트를 통하여 차량의 모터를 회전 구동시킨다.

변형예로서, 운동 전달 장치는 적어도 하나 이상의 체인 또는 기어 또는 피니언을 포함할 수 있다. 따라서, 풀리(1)는 톱니바퀴, 기어, 피니언 또는 운동 전달 기관을 구성하는 여타의 기관에 의해 대체될 수 있다.

알려진 방법대로, 전방 및 후방 지지대(13,14)에는 기기의 내부 환풍을 위하여 구멍이 형성되며, 상기 전방 및 후방 지지대는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 예를 들어 하나의 이음매를 통하여 상호 연결되고, 차량의 고정 파트 상에 고정되는 기기의 지지체(S)에 속한다.

이처럼 지지대는 공기의 입출구를 가진다.

변형예로서, 종래의 방법대로, 지지체들은 상호 간에 완전하게 연결될 수 있으며, 차량의 히트 엔진 냉각액 등의 냉각 유체의 순환 도관을 형성하기 위하여 축방향 외부 가장자리 방향에서 내부로 파일 수 있다. 이에 의해 기기는 냉각된다. 이러한 유형의 냉각이 전형적으로 수냉식 냉각이라 불린다.

지지체(S)는 지지대(13,14)에 의해 외부 가장자리에 내부적으로 고정되는 기기의 고정자(8)를 포함한다. 이러한 고정자는 일반적으로 시트 팩키지(sheet package)로 구성되는 하나의 몸체를 포함한다. 이 몸체는 코일보빈 또는 더욱 일반적으로는 그 아웃풋이 정류 브리지에 연결되는 자기유도코일을 가진다.

고정자의 코일 보빈 또는 자기유도코일은 예를 들어 FR A 2 737 063에서 기술된 별 모양 및 트라이앵글 모양의 자기유도코일을 가지기 위해 적합한 전기적 전도 선을 통해 형성되거나 또는 2001년 12월 21일 출원된 WO 92/06527 및 WO 02/50976에 기술된 전기적 전도 막대로서의 자기유도코일을 통해 형성된다. 상기 선 및 막대는 절연 상태로 고정자(8)의 몸체를 관통하며 제 1 권선 및 제 2 권선을 형성하면서 고정자(8) 몸체의 양쪽으로 확장되는 전기네트워크를 형성하기 위해 상호 연결된다.

더 상세하게는, 기존에 알려진 바와 같이, 기기는 다수의 페이즈를 포함한다. 각각의 페이즈는 인풋 및 아웃풋을 포함하며, 상기 선 및 막대는 전기네트워크를 형성하기 위해, 그리고 페이즈를 통해 적어도 하나 이상의 자기유도코일을 형성하면서 페이즈의 아웃풋에 페이즈의 인풋을 접속시키기 위해 상호 연결된다. 따라서 기기는 WO 02/50976(US-A 2003/0011268)의 도 2 내지 도 6에 도시된 고정자 몸체의 각각의 시트(sheet) 내에 형성된 홈처럼 3상 유형 또는 6상 유형일 수 있다. 변형예로서, 선 및 막대가, 예를 들어 US A 5 097 167에서 기술되었듯이, 수지를 통하여 고정자의 몸체에 고정되면서 중앙에서 전기적 절연 방식으로 고정자의 몸체를 관통할 수 있다.

교류발전기 모드에서 기기의 전기자를 구성하는 고정자(8)는 동일 모드에서 기기의 유도자를 구성하는 회전자(4)를 둘러싸고 있다. 12V 배터리에 대하여 교류발전기의 전압을 여기서는 약 14V의 필요한 전압으로 유지하기 위하여 브러시는 브러시 홀더(16)를 통해 교류발전기의 전압 조절 장치에 연결된다.

암(arm)이 달린 정류 브리지의 작동 및 제어 전자 모듈인 정류 및 제어 브리지는 작동 및 제어 유닛에 속하게 되며, 여기서는 기기의 외부에 장착되는 전자 케이싱 내에 장착된다. 상기된 사항은 전압 조절 장치의 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다.

변형예로서, 케이싱은, 예를 들어 2001년 12월 12일 출원번호 FR 01 16088로 출원된 후 FR A 2 835 978로 공고된 프랑스특허에서 기술된 바와 같이, 기기의 후방부나 또는 가장자리에서 기기에 장착될 수 있다.

변형예로서, 전압 조절 장치는 케이싱에 전기적으로 연결되면서 케이싱의 외부에 장착될 수 있다. 모든 가능한 조합이 예견될 수 있다.

상기 케이싱은 파워 스위치, 작동 및 제어 전자 유닛, 초과여자 회로를 포함하는 전환 장치를 가지고 있다.

전자 모듈은 아래에서 기술될 센서(52)의 정보를 수령하는 마이크로 컨트롤러와 같은 계산기를 포함한다.

교류발전기-스타터를 형성하는 기기는 고정자의 코일보빈 또는 자기유도코일 및 차량의 배터리(B)와 함께 수평으로 장착된 정류 브리지 및 회전자에 의해 연결 지지 되며, 초과여자 회로를 통해 전류를 공급하는 필드코일을 가진다.

상기 초과여자 회로는 추위 속에서 시동을 걸 때나 정지신호에서 정지 후 재시동 시에 교류발전기-스타터의 시동 토크를 최대로 하기 위하여, 그리고 차량의 히트엔진이라고도 불리는 내연기관을 쉽게 시동시키기 위해서 스타터 모드(전기 모터로 작용하는 교류발전기-스타터)로 활성화된다. 모터는 연료 소비를 줄이기 위해서, 그리고 "정지 및 출발(Stop and Go)" 작동을 실시하기 위해 차단된다.

상기 초과여자 회로는 배터리 및/또는 교류발전기를 통해서 전달된 전기 네트워크의 전압을 입력부에서 받아들이고, 상기 전기 네트워크의 전압보다 높은 전압을 필드코일의 단자로 내보낸다.

상기 조립체는 또한 상기된 방법에 따라 작동 및 제어 전자 모듈을 통해서 제어되는 전환 장치(예를 들어 파워 스위치)를 포함한다.

상기 작동 및 제어 모듈은 교류발전기의 전압 조절 장치에 연결되며, 예를 들어 임펄스 폭 변조 신호를 통해 전환기를 제어하게 된다.

또한 교류발전기-스타터가 배터리와 분리된 채 전기 네트워크 상에서 방전될 경우(일반적으로 당업자에 의해 사용되는 앵글로-색슨 용어에 따르면 "load dump"의 경우), 모듈이 속해 있는 작동 및 제어 유닛은 교류발전기, 특히 그 회전자의 신속한 비자화를 실현하기 위해서, 파워 전환기의 개방부를 즉각적으로 제어할 수 있는 장치를 포함할 수 있다.

초과여자 회로는 기기가 교류발전기 모드로 작용할 때도 활성화된다.

변형예로서, 회전자 필드코일의 외부 가장자리를 뾰족한 형태 또는 통 모양으로 형성하기 위하여, 성형 도구로 회전자(4)의 필드코일을 형성할 수 있으며, 이 는 2001년 5월 29일 출원된 WO 01/93406에서 기술된 바와 같이 코일보빈이 갈고리형 회전자의 축방향 톱니에 좀 더 가까이 위치되도록 하기 위해서이다. 상기 사항은 초과여자에 대하여 유리하게 작용한다.

물론, 교류발전기-스타터는 예를 들어 1999년 7월 28일 출원된 FR-A-2 782 356에 기술된 바와 같이 차량의 클러치 부분에 장착될 수 있다.

이처럼, 교류발전기-스타터의 회전자는 차량의 내연기관과 마찰 클러치의 반응 플레이트 사이에 장착될 수 있다.

변형예로서, 회전자는 마찰 클러치의 아래쪽에 장착될 수 있다.

상기 두 경우에 있어서, 회전자는 차량 히트엔진의 크랭크샤프트를 회전연결시켜주는 차량의 플라이휠에 의해 회전 구동된다.

회전자는 마찰 클러치의 회전으로 연동되는 플라이휠에 의해 지지될 수 있으며, 따라서 반응 플레이트는 플라이휠의 후방 단부를 구성하게 된다.

상기된 방법에 따르면, 상기 플라이휠은 두 파트로 나뉠 수 있으며, 제 1 파트에 의해 지지되는 경우에는 크랭크샤프트에 회전 연결되고 또는 제 2 파트에 의해 지지 되는 경우에는 클러치의 마찰 디스크의 마찰면과 협력하는 클러치의 반응 플레이트에 회전자가 연결된다. 이처럼 토크 조절기와 같은 탄성 기관은 진동을 잘 여과시키고, 이중 완충 플라이휠의 형성을 위해서 상기 두 파트 상에 삽입된다. 변형예로서, 상기 두 파트가 연결될 수 있는데, 굴절될 수 있는 플라이휠의 형성을 위해서 한 파트가 축 방향으로 유연성을 지닐 수 있다.

교류발전기-스타터는 브러시를 가지지 않을 수 있다. 변형예로서, 교류발전 기-스타터는 각각의 극에 연결되는 필드코일과 함께 돌출극을 가진 하나의 회전자를 포함할 수 있다. 변형예로서, WO 02/054566에서 기술된 바와 같이 회전자는 그에 삽입되는 필드코일 및 영구자석의 교번(alternation)을 포함할 수 있다. 상기 필드코일은 회전자가 포함하는 시트 패키지 내에서 단절된 돌출극 주위를 둘러싸고 있는 반면, 상기 영구자석은 회전자의 시트 패키지 내에서 수용되며 자석과 함께 지지되는 비자기(non-magnetic) 파트를 갖춘 하나의 고정 부품에 의해서 자신의 각 축방향 단부에서 폐쇄되는 하우징 내에 수용된다.

또한, 전기 모터 모드에서, 적당한 페이즈 내에, 즉 고정자의 관련 코일보빈 내로 제때에 전류를 보내기 위해 회전자의 각 위치(angular position)의 모니터를 위한 도구들이 제공된다.

바람직하게는 자기 유형인 상기 장치들은 작동 및 제어 전자 모듈에 정보를 보낸다. 다시 말해, 2001년 3월 9일 출원된 WO 01/69762에서 기술된 바와 같이 작동 및 제어 유닛에 정보를 보낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 타겟(50)은 회전자(4) 상에서 회전 고정된 타겟 지지대 상에 고정된다. 상기 타겟 지지대는 환기장치(44)의 블레이드(45) 하부에서 방사상으로 놓인 후방 지지대(14)와 회전자(4) 사이에 축 방향으로 장착된다. 상기 타겟 지지대는 회전자(4)와 후방 지지대(14)의 롤러 베어링의 내부 링 사이에 보강재를 형성하며, WO 01/69762에 도시되었듯이 상기 롤러 베어링의 외부 링을 부분적으로 둘러싸고 있다. 센서 지지대(53)는 후방 지지대의 횡단 바닥 상에 고정된다. 본 발명의 특징에 따르면 세 개의 센서(52)를 가지는 상기 센서 지지대는 선형이 다.

센서들은 서로 120°의 전기적 위상차(2π/3)를 가진다.

타겟(50)은 여기서 연결된 환상 형태이다. 이 타겟(50)은 마그네틱이며, N극과 S극을 교대로 가진다. 한계값을 가지는 센서(52)를 통한 리딩(reading)은 방사상 유형으로 이루어진다. 이를 위해, 플라스틱 등으로 만들어진 센서 지지대(53)는 지지대(14)의 사이즈가 큰 구멍(54)을 관통하는 축 방향 섹션(55)을 가진다. 각 섹션(55)은 타겟 지지대의 외부 가장자리에 지지되는 축 방향 타겟(50)의 위쪽에 방사상으로 장착되는 센서(52)를 가진다. 상기 센서 지지대(53)는 후방 지지대(14) 바닥에 있는 고정 볼트(57)에 의해 각각 관통되는 길쭉한 형태의 구멍을 가진 돌출부(56)를 포함한다. 상기 섹션(55)은 블레이드(45)의 아래쪽에 방사상으로 장착된다. 상기 센서 지지대(53)는 이처럼 지지대(14)에 대하여 상황에 따라 위치를 조절 할 수 있다. 일면이 오픈된 보호 덮개(17)가 기기의 후방부, 특히 브러시 홀더(16) 및 센서 지지대(53)를 덮고 있다. 상기 덮개(17)는, 전방 지지대(13)와 함께 동기식 유형인 기기의 고정자(8)의 고정 지지체(S)를 구성하는 후방 지지대(14) 상에 고정된다.

변형예로서, 상기 리딩은 축 방향으로 이루어질 수 있으며, 센서는 구멍(54)에 의해 타겟 정면에 축방향으로 장착될 수 있다. 변형예로서, 타겟 지지대는 전방 지지대(13)의 바닥과 롤러 베어링(11)의 내부 링 상에서 지지되는 보강재(70)의 공간을 가지는 회전자 사이에 장착될 수 있다. 즉, 센서 지지대(53)는 각도를 조절할 수 있도록 전방 지지대(13) 상에서 고정된다.

변형예로서, FR 2 807 231에 기술되어 있듯이, 타겟은 전방 지지대(13)를 통해서 각도를 조절할 수 있도록 지지되는 센서 지지대와 마주하는 풀리(1) 상에 고정될 수 있다.

변형예로서, 타겟 지지대는 WO 02/060711의 도 12에 도시된 바와 같이 회전자와 연결된 환기장치와 일체로 형성될 수 있다.

변형예로서, 센서는, 기기의 고정자를 외부 가장자리에 구비하고 회전자와 정확한 자극 간극을 결정할 수 있게 하는 지지 부품상에 장착될 수 있다. 플라이휠은 기기의 회전자 및 클러치의 반응 플레이트를 포함한다. 적어도 하나 이상의 롤러 베어링 등의 지지 수단이, 자기 타겟을 가진 회전자를 부분적으로 둘러싸는 U자형 부분을 포함하는 지지 부품의 내부 가장자리와 플라이휠 사이에 삽입될 수 있다. 센서는 2000년 12월 20일 출원된 FR 2802 592의 도 23 내지 도 25에 도시된 바와 유사한 방법으로 상기 타겟과 마주하도록 장착될 수 있다. 이 경우 기기는 동기식이다.

타겟은 회전자(4) 수와 동일한 S극-N극의 자극 짝을 포함하는 것이 바람직하다. 타겟 지지대는 비자기적 특성을 가지거나, 비자기일 수 있다. 타겟은 페라이트 및/또는 희토를 포함할 수 있다. 변이형으로, 타겟은 코일보빈에 의해 자화될 수 있으며, 또는 상기 타겟은 회전자의 자기장을 통해 흐르는 불활성 섹터를 포함할 수 있다.

즉, 회전자의 각 위치를 모니터하는 수단들은 마그네틱 유형이며, 상기된 방법대로 선형의 센서를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 센서는 홀 효과(Hall effect)를 가지는 선형 센서들이다. 변형예로서, 센서는 자기저항 센서일 수 있다.

모든 경우에 있어서, 센서(52)는 브리지의 작동 및 제어 유닛의 전자 모듈로 신호 형태의 정보를 보낸다. 한 페이즈 당 한 개의 센서로, 여기서는 세 개의 센서가 제공되기 때문에 기기는 3상 유형이 된다. 회전식 전자기장을 생성하게 하는 고정자(8) 페이즈에 연속적으로 전류 공급을 해주기 위해서, 센서의 신호는 120°의 전기적 위상차를 가진다.

마그네틱 타겟의 리딩 후 선형 센서 중 하나를 통해 전달된 사인곡선의 신호가 도 4에 도시되어 있다.

상기 곡선에서, 세로 좌표(V)는 전압을 나타내며 가로 좌표(t)는 시간을 나타낸다.

신호는 마그네틱 타겟으로부터 전체적으로 사인곡선을 이룬다. 상기 신호를 통해 기기 회전자(4)의 순간적 위치를 알 수 있다.

도 4에서 전압 편차(V_offset)가 있음을 알 수 있다. 상기 편차는 회전자(4)의 존재에서 기인한다. 더욱 명확하게는, 회전자가 포함하는 적어도 하나 이상의 필드코일의 존재로부터 파생되는 회전자의 자화현상에서 기인한다. 자화현상은 마그네틱 타겟의 리딩 후 센서를 통해 전달된 신호에 영향을 미친다.

센서의 소음 및 포화(saturation) 또한 발생한다.

이 모든 것들이 센서를 통해 전달되는 신호에 영향을 미친다. 따라서, 신호는 도 4의 제로 상에 집중되지 않는다.

이러한 사실은 센서의 각 신호가 특히 도 4의 "offset"을 통해 증가되는 것을 나타내는 블록(200)을 통해 도 5 상에 도식화되어 나타나 있다.

본 발명은 기기가 전기 모터 모드로 작용할 때 기기를 통해 파생되는 토크를 증가시키기 위해 상기 선형 센서들을 이용한다.

이처럼, 본 발명에 따르면, 센서를 통해 전달되는 신호들은 센서의 수와 동일한 수의 위상이 다른 신호들을 생성하기 위해 센서에 계수를 할당함으로써 처리 유닛(300) 내에서 합산된다. 위상이 다른 각 신호에 있어서 계수의 합계는 제로이다.

상기된 실시예에 있어서, 회전식 전기기기는 3상 유형이다. 즉, 한 페이즈 당 한 개의 센서 비율로 총 세 개의 센서가 제공된다.

상기 유닛(300)은, 세 개의 센서(52)를 통해 파생되며 또한 센서의 소음, 전압 편차(offset) 및 포화를 통해 영향을 받는 신호(C1, C2, 및 C3)를 수용한다. 즉, 신호(C1, C2 및 C3)는 블록(200)을 통해서 전달된다.

도 5는 본 발명을 도시하고 있으며, 여기서 아웃풋 신호(T1_X, T2_X 및 T3_X)들은 도 2의 새로운 센서 신호에 대응한다.

토크가 증가되는 것은 도 1에 도시되어 있다. 더욱 상세하게는, 종래 기술의 곡선 C 와 D는 본 발명에 의해 획득된 곡선 G를 통해 연결되며, 증가된 토크는 사선 구역에서 나타난다.

본 발명에 따라 처리 유닛(300)을 포함하는 가역적 전기 기기의 도면이 프랑스특허 FR A 2 745 444 및 FR A 2 7445 444에서처럼 도 8에 도시되어 있으며, 더 상세한 설명은 상기 문헌을 참조할 것이다.

선형 센서는 참조번호 52로 표시되어 있고, 작동 및 제어 유닛(301)의 작동 및 제어 전자 모듈(301)에 전기적으로 연결된 인풋 신호(C1 내지 C3)및 아웃풋 신호(T1_X 내지 T3_X)를 가지는 상기 처리 유닛은 참조번호 300으로 표시되어 있다.

상기 도면상, 참조번호 1, 4, 8은 각각 기기의 풀리(1), 도식화된 필드코일을 가진 회전자(4), 및 여기서는 삼각형으로 한 페이즈 당 한 개의 자기유도코일의 비율로 자기코일 또는 코일 보빈에 의해 도식화되어 있는 고정자(8)를 나타낸다.

참조번호 201은, 기기에 결합되고 기기의 고정자 페이즈 아웃풋, 즉 고정자의 자기유도코일에 연결되는 정류 및 제어 브리지를 나타낸다.

상기 브리지는 작동 및 제어 유닛에 속하며, 상기 유닛의 파워 스테이지를 구성한다. 상기 브리지(201)는 브리지의 파워보다 더 약한 스테이지를 구성하는 브리지의 작동 및 제어 전자 모듈(301)을 통해 조정될 수 있다. 상기 유닛(301)은 마이크로 컨트롤러 등의 계산기 같은 브리지를 조절하기 위해 논리 회로를 장착한 드라이버를 포함한다.

상기 브리지(201)는 접지와 차량 배터리(B)의 양 전극 사이에 장착되며, 트랜지스터의 드레인과 소스 사이에서 그 구성을 통해 다이오드(60)를 통합하는 MOSFET 유형의 트랜지스터(70)를 포함한다.

전기 모터 모드에서, 다이오드는 프리휠의 다이오드로 작용하며, 이때 브리지는 암을 가진 인버터가 된다. 발전기 모드에서, 다이오드는 전통적인 교류발전기에서처럼 정류 브리지로 작용한다. 따라서, 트랜지스터(70)는 종래의 방법대로 스 위치의 역할 및 프리휠의 다이오드의 역할을 동시에 하게 된다.

브리지(201)의 작동 및 제어 전자 모듈(301)은 전기 모터 모드(인버터 모드)에서 접지에 연결되는 트랜지스터(70)의 그리드 상에서는 신호(A,B,C)를 전달하며, 차량 배터리(B)의 양 전극에 연결되는 트랜지스터(70)의 그리드 상에서는 신호(A',B',C')를 전달한다. 이를 위해, 전자 모듈(301)은 신호(A 내지 C')를 생성하기 위해 신호(T1_X, T2_X 및 T3_X)에 각각 연결되는 드라이버를 가진다.

참조번호 90은 전압 조절기를, 참조번호 110은 접촉 키 및 접촉 키에 결합되어 있는 스위치를 나타낸다. 전자 모듈(301)은 전기 모드에서 조절기(90)를 단락시키기 위해 조절기에 연결된 MOSFET 유형의 트랜지스터(100)를 제어하기도 한다.

본 발명에 따르면, 전체 속도 범위에서 최적의 토크를 가지도록 지속적으로 변할 수 있는 센서의 편차(shift)를 실현될 수 있다. 이를 위해서는 센서 신호(C1,C2,C3)(도 4 참조)의 진폭을 고려하여 미리 정해진 페이즈 값을 가지며, 미리 정해진 값을 동일한 센서 신호(C1,C2,C3)와, 더 상세하게는 코일이 감긴 회전자의 존재에서 기인하는 편차(shift)를 고려하지 않는 신호(C1,C2,C3)의 교류 성분의 절대값과 비교하는 것만으로 충분하다.

도 6의 실시예에서는 마이크로 컨트롤러가 이를 실시한다.

즉, 도 6에서 처리 유닛은 전기적 연결(303)을 통해 아날로그 수치 변환기(304)에 연결되며, 상기 변환기는 신호(A 내지 C')를 생성하는 모듈(301)의 드라이버에 연계된 신호(T1_X, T2_X 및 T3_X)를 전달하는 비교기(comparator)(305,306)에 연결된다.

상기 변환기(304)는 신호(C1 내지 C3)를 수용한다.

직선 아날로그 회로(콘덴서 및 저항기)는 적어도 하나 이상의 센서 편차를 형성하며, 회전자의 회전 속도에 따라 센서들의 편차를 형성하는 것이 바람직하다.

도 7은 이와 같은 회로를 부분적으로 나타내고 있다. 이 도면에서, 저항기는 직사각형으로 도시되어 있으며 콘덴서는 종래의 방식대로 도시되어 있다. M은 접지이다. 특히 비교기(305)의 인풋(+ 및 -)과의 전기적 연결에 관련된 상세한 설명은 상기 도 7을 참조할 것이다. 이때 다른 여타의 비교기(306,307)에 있어서는 모티프가 반복적이다.

바람직하게는 센서의 직선 조합이 형성되어, 계수의 합계는 제로가 된다(공통 모드의 소음 및 전압편차(offset)는 제거된다).

신호(C1,C2,C3)는 대략적인 사인곡선을 이루며, 허수로 표시된 값으로서 하기값을 가진다 :

위상차(θ)를 첨가하기 위해 계수(λ)가 계산된다. 그 결과

with

도 5는 상기 계수들을 언급하고 있으며, 값(E1 내지 E3)은 비교기(305 내지 307)의 (전환되지 않은) 포지티브 인풋 및 (전환된) 네거티브 인풋 사이의 포텐셜 편차에 상응한다.

구성요소의 수를 제한하기 위해, 좀더 구체적으로는 네거티브 계수(λ)를 위한 배선을 단순화하기 위해서 비교기의 전환 인풋(inverting input)(-)이 사용된다. 계수 제로에 대하여는 비교를 하지 않는다. 포지티브 계수(λ)를 위해서는 비교기의 전환되지 않은 인풋(+)이 사용된다.

변형예로서, 개별적 방법으로 위상차가 실현될 수도 있다.

즉, 일 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같은 종래 기술에 따른 회전 속도보다 느린 기기의 한정된 회전 속도에 대하여 간단한 방법으로 센서 신호의 30°위상 변조가 실현된다(온-오프 유형의 센서로서는 불가능한 분당 800회의 속도).

네거티브 계수(λ)에 대하여, 상기된 방법대로 구성요소의 수를 제한하기 위하여 비교기의 전환 인풋(-)이 사용된다.

상기 경우에 있어서, 신호(E1, E2 및 E3)에 연결된 계수의 값은 각각 1 -1 0, 0 1 -1 및 -1 0 1 이다.

달리 말해, 센서 신호(블록(200)으로부터 오는 신호)는 비교기(305 내지 307) 내에서 두 개씩 비교된다. E1은 C1 -C2과 같고, E2는 C2 -C3과 같으며, E3은 -C1 +C3과 같다.

전압 편차와 관련된 문제를 방지하기 위해 모든 신호의 합계가 이루어질 수 있으며, 그 합계를 3으로 나눈 후, 그 결과를 순간 신호와 비교할 수 있다.

이처럼, 상기된 WO 02/060711에서 볼 수 있듯이, 제 1단계에서 신호(C1 내지 C2)가 직접 사용되며, 제 2단계에서 상기된 방법대로 30°위상 이동된 신호가 사용되며, 마지막 3 단계(60°위상 이동)에서 상기된 문헌에서처럼 신호 교체 및 전도가 실행된다. 이는 바로 도 5 및 도 8상에서 신호와 모듈(301) 사이의 연결이 점선으로 표시되어 있는 이유이다. 따라서 상기 모듈은 6 개의 정보를 수용한다. 제 1 단계에서, 신호(C1 내지 C3)는 모듈(301)로 직접 전달된다. 제 2 단계에서, 모듈(301)은 정보(T1_x 내지 T3_x)를 수용한다.

물론, 교체 및 전도의 여타 작용이 실현될 수 있다. 예를 들어, 보충적인 제 4 단계에서 90°위상 이동이 실현될 수 있다.

기기의 회전 속도(상기와 같은 다양한 페이즈의 실행은 기기의 회전 속도를 위한 것임)는 기기에 따라 미리 한정되며 모듈(301)에서 지수화된다.

물론, 초과여자 회로 및 급속 비자화 회로와 관련하여, WO 02/060711에 기술된 모든 해결책이 사용될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 기기가 스타터 모드로 작용할 때, 특히 차량을 시동시킬 때의 초과여자(전압 및/또는 초과여자 회로에 의해 전달된 전류)는 교류발전기 스타터의 스타트 토크(및 파워)를 최대화시키기 위하여 교류발전기 모드로 작용할 때의 초과여자보다 더 커진다. 여자 비율의 증가는, 예를 들어 회전자 필드코일 접 속단자의 초과전압에 의해 실현되거나 또는 전자 부스터를 통해 실현된다.

본 발명에 의하여 에너지가 회복되는 브레이킹이 가능해진다.

즉, 바람직하게는 상기 전기기기는 차량의 전기네트워크에 연결되며, 교류발전기 모드에서 차량의 브레이킹 페이즈 시 에너지를 회복하면서 차량의 브레이크 모드를 활성화한다.

브레이킹 페이즈에서, 모터 상에서 최고 토크를 획득하기 위해 여자 비율을 증가시킨다. 회복된 에너지는 에너지 저장 장치에 저장된다.

에너지 저장 장치는 예를 들어 초용량(ultra capacity) 장치이다. 에너지 저장 장치 내에 저장된 에너지는 교류발전기 스타터의 새로운 시동을 위해 또는 연결된 소모기(consumer)에 전류 공급을 위해 전기네트워크에서 재생된다.

변형예로서, 에너지 저장 장치 내에 저장된 에너지는 전기 모터 모드로 작용하면서 또는 정지 모드로 작용할 때 교류발전기 스타터에서 재생될 수 있다.

요컨대 본 발명에 따른 도 5의 실시예에서, 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

E1=λ11*C1+λ12*C2+λ13*C3

E2=λ21*C1+λ22*C2+λ23*C3

E3=λ31*C1+λ32*C2+λ33*C3

여기서;

λ11+λ12+λ13=0

λ21+λ22+λ23=0

λ31+λ32+λ33=0

물론, 변형예로서, 회전자의 회전을 모니터하는 수단들은 광학 형태일 수 있다. 변형예로서, 기기는 3상 이상의 페이즈를 포함할 수 있으며, 이 경우 3개 이상의 센서가 제공될 수 있다. 예를 들어, 5상의 페이즈를 가진 기기에 있어서는 5개의 센서가 제공된다. 변형예로서, 6상 유형의 기기에 있어서는 6개의 센서가 제공될 수 있다. 모든 유형의 조합이 가능하다.

Claims (6)

1. 히트 엔진 차량에서 발전기(교류발전기 모드) 또는 전기 모터로 작용할 수 있는 교류발전기-스타터로도 불리는 다상의 가역 회전식 전기기기로서, 상기 기기는 회전자(4), 다수의 자기유도코일을 구비한 다상의 고정자(8), 회전식 전기기기에 결합되어 상기 기기의 고정자 자기유도코일에 연결되는 정류 및 제어 브리지(201)를 포함하는 작동 및 제어 유닛, 그리고 회전자의 각 위치(angular position)를 모니터하는 수단을 포함하며, 상기 수단은 타겟 및 상기 타겟의 통행을 감지하여 상기 작동 및 제어 유닛에 그 정보를 보내는 센서들(52)이 제공되는 다상의 가역 회전식 전기기기의 제어 방법에 있어서,

   상기 타겟의 리딩 후 사인곡선 신호들을 전달하는 선형 센서를 사용하고, 상기 센서에 의해 전달되는 신호들은 처리 유닛(300) 내에서 센서 수와 동일한 수의 위상이 다른(out of phase) 신호들을 생성하기 위하여 센서에 계수를 할당하여 합산되며, 각각의 위상이 다른 신호들에 있어서 그 계수의 합계는 제로인 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전자의 각 위치를 모니터하는 수단은 마그네틱 유형인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 처리 유닛(300)은 전환 인풋(-) 및 비전환 인풋(+)을 가진 비교기를 포함하고, 네거티브 계수(λ)에 대하여는 상기 비교기의 전환 인풋(-)이 사용되는 반면, 포지티브 계수(λ)에 대해서는 상기 비교기의 비전환 인풋(+)이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 처리 유닛은 상기 비교기(305 내지 306)에 접속된 아날로그 수치 변환기(304)에 전기적 연결(303)을 통해 연결되는 마이크로 컨트롤러(302)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 센서의 신호들은 비교기 내에서 두 개씩 비교되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 기기는 3개의 페이즈를 포함하며, 각 페이즈 당 센서 하나의 비율로 총 3개의 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.

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