KR20060101999A - Method of compensating for sensor signal of magnetic encoder - Google Patents

Method of compensating for sensor signal of magnetic encoder Download PDF

Info

Publication number
KR20060101999A
KR20060101999A KR1020050023692A KR20050023692A KR20060101999A KR 20060101999 A KR20060101999 A KR 20060101999A KR 1020050023692 A KR1020050023692 A KR 1020050023692A KR 20050023692 A KR20050023692 A KR 20050023692A KR 20060101999 A KR20060101999 A KR 20060101999A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
detection signal
rotation angle
motor
calculating
Prior art date
Application number
KR1020050023692A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조영훈
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020050023692A priority Critical patent/KR20060101999A/en
Publication of KR20060101999A publication Critical patent/KR20060101999A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/12Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position

Abstract

본 발명은 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법에 관한 것으로 리니어 홀센서의 조립오차로 인해 리니어 홀센서로부터 입력되는 감지신호의 크기에 오차 발생시 이를 보정하여 보다 정확한 회전각을 검출 할 수 있도록 한 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for compensating detection signals of a rotor position sensing device of an AC motor. When an error occurs in the magnitude of a detection signal input from the linear hall sensor due to an assembly error of the linear hall sensor, the more accurate rotation angle can be detected. It relates to a detection signal compensation method of the rotor position sensing device of the AC motor.

본 발명의 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법은 모터의 회전자 하단에 구비되며, 중심축을 기준으로 두개의 극이 형성된 영구자석 및 상기 영구자석의 중심을 벗어난 위치에 상기 영구자석면으로부터 소정 간격만큼 떨어져 90도 각도를 이루며 설치된 2개의 리니어 홀센서를 포함하여 이루어진 교류모터의 로터위치 감지장치에서, (a) 상기 각각의 리니어 홀센서로부터 각각 진폭 a와 b를 갖는 감지신호

Figure 112005015012985-PAT00001
,
Figure 112005015012985-PAT00002
를 입력 받는 단계; (b) 상기 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00003
,
Figure 112005015012985-PAT00004
Figure 112005015012985-PAT00005
에 대해 연산하여 회전각 검출 신호 θa 를 산출하는 단계; (c) 상기 감지신호를 변환행렬
Figure 112005015012985-PAT00006
에 의해 축변환하여 축변환 신호
Figure 112005015012985-PAT00007
(단,
Figure 112005015012985-PAT00008
) 를 산출하는 단계; (d) 상기 회전각 검출 신호 θa 가
Figure 112005015012985-PAT00009
간격마다 확인되는 상기 축변환 신호값 α= a 및 α=b를 산출하여 일시 저장하는 단계; (e) 상기 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00010
에 상기 일시저장된 α=b를 상기 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00011
에 상기 일시저장된 α= a를 곱하여 두 감지신호의 크기를 ab로 동일하게 보상하는 단계 및 (f) 상기 보상된 감지신호를
Figure 112005015012985-PAT00012
에 대해 연산하여 회전각 검출 신호 θa를 산출하여 회전각을 확인하는 단계를 포함하여 이루어진다.The detection signal compensation method of the rotor position sensing device of the AC motor of the present invention is provided at the bottom of the rotor of the motor, the permanent magnet formed with two poles with respect to the center axis and the permanent magnet surface in the position off the center of the permanent magnet In the rotor position sensing apparatus of an AC motor comprising two linear Hall sensors installed at an angle of 90 degrees apart from the predetermined distance from the sensor, (a) a sensing signal having amplitudes a and b from the respective linear Hall sensors, respectively.
Figure 112005015012985-PAT00001
,
Figure 112005015012985-PAT00002
Receiving an input; (b) the detection signal
Figure 112005015012985-PAT00003
,
Figure 112005015012985-PAT00004
To
Figure 112005015012985-PAT00005
Calculating a rotation angle detection signal [theta] a by operating on; (c) converting the detected signal into a matrix
Figure 112005015012985-PAT00006
Axis conversion signal by axis conversion by
Figure 112005015012985-PAT00007
(only,
Figure 112005015012985-PAT00008
Calculating; (d) The rotation angle detection signal θa is
Figure 112005015012985-PAT00009
Calculating and temporarily storing the axis transform signal values α = a and α = b which are checked at intervals; (e) the detection signal
Figure 112005015012985-PAT00010
The detected signal is stored in
Figure 112005015012985-PAT00011
Compensating the magnitudes of the two detection signals equally to ab by multiplying the temporarily stored α = a by (b) correcting the compensated detection signals.
Figure 112005015012985-PAT00012
Calculating the rotation angle detection signal θa to confirm the rotation angle.

교류모터, EPS, 자기식 엔코더, 홀센서 AC motor, EPS, magnetic encoder, hall sensor

Description

교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법{method of compensating for sensor signal of magnetic encoder}Method for compensating detection signal of rotor position sensor of AC motor {method of compensating for sensor signal of magnetic encoder}

도 1은 자기식 엔코더를 개략적으로 보인 사시도,1 is a perspective view schematically showing a magnetic encoder,

도 2는 자기식 엔코더가 구비된 모터를 개략적으로 보인 단면도,2 is a schematic cross-sectional view of a motor having a magnetic encoder;

도 3a 및 도 3b는 조립오차가 없는 리니어 홀센서로부터 입력되는 감지신호 및 감지신호를 가공한 출력신호 그래프,3A and 3B are graphs of a sensing signal and a sensing signal inputted from a linear Hall sensor without assembly error;

도 3c 및 도 3d는 조립오차가 있는 리니어 홀센서로부터 입력되는 감지신호 및 감지신호를 가공한 출력신호 그래프,3C and 3D are graphs of a sensed signal inputted from a linear hall sensor having an assembly error and an output signal processed from the sensed signal;

도 4는 본 발명에 따른 자기식 엔코더의 감지신호 보상을 위한 전기적인 블록도4 is an electrical block diagram for sensing signal compensation of a magnetic encoder according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 축변환을 설명하기 위한 그래프,5 is a graph illustrating an axis transformation according to the present invention;

도 6a 및 도 6b는 본 발명 적용 전과 후의 α축 및 β축 신호 그래프,6A and 6B are graphs of α- and β-axis signals before and after applying the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of a sensing signal compensation method of the rotor position sensing apparatus of the AC motor according to the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

100 : 모터 110 : 자기식 엔코더100: motor 110: magnetic encoder

111 : 영구자석 113, 115 : 리니어 홀센서111: permanent magnet 113, 115: linear hall sensor

120 : 회전자 130 : 고정자120: rotor 130: stator

210 : 회전각 검출 220 : 축변환210: rotation angle detection 220: axis conversion

230 : 샘플링230: sampling

본 발명은 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법에 관한 것으로, 특히 리니어 홀센서의 조립오차로 인해 리니어 홀센서로부터 입력되는 감지신호의 크기에 오차 발생시 이를 보정하여 보다 정확한 회전각 검출을 할 수 있도록 한 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for compensating detection signals of a rotor position sensing device of an AC motor. In particular, when an error occurs in a magnitude of a detection signal input from a linear hall sensor due to an assembly error of the linear hall sensor, the detection of a more accurate rotation angle is detected. It relates to a detection signal compensation method of the rotor position sensing device of the AC motor.

전동식 조향 장치(Electric Power Steering, 이하 EPS)는 운전자가 원하는 방향으로 조향을 하고자 할 때, 모터의 힘을 이용하여 조향력을 보조하는 시스템으로 운전자는 적은 힘으로도 손쉽게 조향을 할 수 있게 하는 장치이다. EPS에 사용되는 모터는 과거에 대부분 DC 모터를 사용하였지만, 현재는 대부분 AC 모터를 사용하는 추세이다. AC 모터는 특성상 모터 내부에서 회전하는 회전자의 절대 위치를 감지하는 엔코더를 구비하여야 하며, 엔코더는 주로 자기식 SINCOS 엔코더가 사용된다.Electric Power Steering (EPS) is a system that assists steering power by using the power of the motor when the driver wants to steer in the desired direction. The device enables the driver to easily steer with a small force. . Most of the motors used in EPS have used DC motors in the past, but most of them use AC motors. AC motors should have an encoder that senses the absolute position of the rotor that rotates inside the motor. The encoder is mainly a magnetic SINCOS encoder.

도 1은 자기식 엔코더를 개략적으로 보인 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a magnetic encoder.

도 1에 도시된 바와 같이, 자기식 엔코더(110)는 모터(100)의 회전자(120)축에 설치된 영구자석(111) 및 영구자석(111)으로부터 소정 위치만큼 이격되어 설치 되며, 서로 90도 위상차가 발생하도록 설치된 2개의 리니어홀센서(113),(115)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the magnetic encoder 110 is installed to be spaced apart from the permanent magnet 111 and the permanent magnet 111 installed on the rotor 120 shaft of the motor 100 by a predetermined position. FIG. 2 includes two linear hall sensors 113 and 115 installed to generate a phase difference.

따라서 회전자(120)가 회전함에 따라 영구자석(111)도 회전하며, 영구자석(111)의 회전으로 인해 변화되는 자기장을 2개의 리니어 홀센서(113),(115)가 감지하여 선형적인 신호로 출력함으로써, 회전자(120)의 절대위치를 감지하게 된다.Accordingly, as the rotor 120 rotates, the permanent magnets 111 also rotate, and the linear magnetic sensors 113 and 115 detect a magnetic field that is changed due to the rotation of the permanent magnets 111. By outputting, the absolute position of the rotor 120 is detected.

한편, 자기식 엔코더(110)는 리니어 홀센서(113),(115)의 검출위치의 정확도에 따라 각 측정의 정밀성이 달라지는바, 자기식 엔코더 조립시 리니어 홀센서(113),(115)의 위치에 오차 발생하는 경우 두 리니어 홀센서(113),(115)에서 측정되는 자기장의 크기가 달라지게되며, 이로 인해 정확한 회전각 측정이 불가능 하게 된다.On the other hand, the magnetic encoder 110, the precision of each measurement varies depending on the accuracy of the detection position of the linear Hall sensors 113, 115, bar of the linear Hall sensors 113, 115 when assembling the magnetic encoder If an error occurs in the position, the magnitudes of the magnetic fields measured by the two linear Hall sensors 113 and 115 are different, which makes accurate rotation angle measurement impossible.

도 2는 자기식 엔코더가 구비된 모터를 개략적으로 보인 단면도인바, 리니어 홀센서 조립오차가 발생한 경우를 도시하고 있다.2 is a cross-sectional view schematically illustrating a motor having a magnetic encoder, and illustrates a case in which a linear hall sensor assembly error occurs.

도 2에 도시된 바와 같이, 회전자(120)와 고정자(130)가 구비된 모터(110)의 회전자(120) 일면엔 영구자석(111)이 부착되며, 영구자석(111)으로부터 소정간격으로 이격되어 설치된 리니어 홀센서(113),(115)는 조립시 오차가 발생될 수 있다.As shown in FIG. 2, a permanent magnet 111 is attached to one surface of the rotor 120 of the motor 110 provided with the rotor 120 and the stator 130, and a predetermined distance from the permanent magnet 111. Linear Hall sensors 113 and 115 spaced apart from each other may cause errors during assembly.

이렇듯, 종래 자기식 엔코더(110)에 따르면, 가격이 매우 저렴하고 내구 및 내환경성이 강하다는 장점이 있는 반면에 리니어 홀센서(113),(115)의 검출위치의 정확도에 따라 회전각 측정의 정밀성이 달라지게되는 문제점이 있었다.As such, according to the conventional magnetic encoder 110, the price is very low, and the durability and environmental resistance is strong, while the rotation angle measurement according to the accuracy of the detection position of the linear Hall sensors 113 and 115 There was a problem that the precision will be different.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리니어 홀센 서의 조립오차로 인해 감지신호의 크기에 오차 발생시 이를 보정하여 보다 정확한 회전각 검출을 할 수 있도록 한 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the rotor position detection apparatus of the AC motor to correct the rotation angle by correcting the error when the size of the detection signal due to the assembly error of the linear Hall sensor It is an object of the present invention to provide a sensing signal compensation method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법은 모터의 회전자 하단에 구비되며, 중심축을 기준으로 두개의 극이 형성된 영구자석 및 상기 영구자석의 중심을 벗어난 위치에 상기 영구자석면으로부터 소정 간격만큼 떨어져 90도 각도를 이루며 설치된 2개의 리니어 홀센서를 포함하여 이루어진 교류모터의 로터위치 감지장치에서, (a) 상기 각각의 리니어 홀센서로부터 각각 진폭 a와 b를 갖는 감지신호

Figure 112005015012985-PAT00013
,
Figure 112005015012985-PAT00014
를 입력 받는 단계; (b) 상기 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00015
,
Figure 112005015012985-PAT00016
Figure 112005015012985-PAT00017
에 대해 연산하여 회전각 검출 신호 θa 를 산출하는 단계; (c) 상기 감지신호를 변환행렬
Figure 112005015012985-PAT00018
에 의해 축변환하여 축변환 신호
Figure 112005015012985-PAT00019
(단,
Figure 112005015012985-PAT00020
) 를 산출하는 단계; (d) 상기 회전각 검출 신호 θa 가
Figure 112005015012985-PAT00021
간격마다 확인되는 상기 축변환 신호값 α= a 및 α=b를 산출하여 일시 저장하는 단계; (e) 상기 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00022
에 상기 일시저장된 α=b를 상기 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00023
에 상기 일시저장된 α= a를 곱하여 두 감지 신호의 크기를 ab로 동일하게 보상하는 단계 및 (f) 상기 보상된 감지신호를
Figure 112005015012985-PAT00024
에 대해 연산하여 회전각 검출 신호 θa를 산출하여 회전각을 확인하는 단계를 포함하여 이루어진 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법을 제공한다.The detection signal compensation method of the rotor position sensing device of the AC motor of the present invention for achieving the above object is provided at the bottom of the rotor of the motor, the center of the permanent magnet and two permanent magnets formed with two poles based on the central axis In the rotor position sensing device of an AC motor comprising two linear Hall sensors installed at an off position at an angle of 90 degrees away from the permanent magnet surface by a predetermined distance, (a) the amplitude a and the respective from each linear Hall sensor. sensing signal with b
Figure 112005015012985-PAT00013
,
Figure 112005015012985-PAT00014
Receiving an input; (b) the detection signal
Figure 112005015012985-PAT00015
,
Figure 112005015012985-PAT00016
To
Figure 112005015012985-PAT00017
Calculating a rotation angle detection signal [theta] a by operating on; (c) converting the detected signal into a matrix
Figure 112005015012985-PAT00018
Axis conversion signal by axis conversion by
Figure 112005015012985-PAT00019
(only,
Figure 112005015012985-PAT00020
Calculating; (d) The rotation angle detection signal θa is
Figure 112005015012985-PAT00021
Calculating and temporarily storing the axis transform signal values α = a and α = b which are checked at intervals; (e) the detection signal
Figure 112005015012985-PAT00022
The detected signal is stored in
Figure 112005015012985-PAT00023
Multiplying the temporarily stored α = a by and equally compensating the magnitudes of the two sensed signals with ab and (f) correcting the compensated sensed signals.
Figure 112005015012985-PAT00024
Comprising the step of calculating the rotation angle detection signal θa to determine the rotation angle provides a sensing signal compensation method of the rotor position sensing apparatus of the AC motor.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기식 엔코더의 출력신호 보상 방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, an output signal compensation method of a magnetic encoder according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a 및 도 3b는 조립오차가 없는 리니어 홀센서(113),(115)로부터 입력되는 감지신호 및 감지신호를 가공한 출력신호 그래프인바, 도 3a는 감지신호를 나타내며, 도 3b는 출력신호를 낸다.3A and 3B are graphs of sensing signals inputted from the linear Hall sensors 113 and 115 without assembly errors, and output signal graphs of the sensing signals. FIG. 3A shows the sensing signals, and FIG. 3B shows the output signals. Serve

도 3a에 도시된 바와 같이 오차가 없는 감지신호는 크기 및 주기가 동일한 두개의 신호가 90°의 위상차를 보이며, 이 감지신호를 가공 즉, ADC 컨버팅하여 arctan을 취하면, 도 3b와 같이 리플이 없는 출력신호 즉, 회전각 검출 신호로 변환된다.As shown in FIG. 3A, two signals having the same magnitude and period show a phase difference of 90 °, and when the sense signal is processed, that is, ADC conversion is taken and arctan is used, the ripple is reduced as shown in FIG. 3B. The output signal is omitted, that is, the rotation angle detection signal is converted.

도 3c 및 도 3d는 조립오차가 있는 리니어 홀센서로부터 입력되는 감지신호 및 감지신호를 가공한 출력신호 그래프인바, 도 3c는 감지신호를 나타내며, 도 3d는 출력신호를 나타낸다.3C and 3D are graphs of a sensing signal inputted from a linear hall sensor having an assembly error and an output signal, and FIG. 3C shows a sensing signal, and FIG. 3D shows an output signal.

도 3c에 도시된 바와 같이 오차가 있는 감지신호는 주기는 동일하지만 크기는 다른 두개의 신호가 90°의 위상차를 보이며, 이 감지신호를 가공 즉, ADC 컨버터하여 arctan을 취하면, 도 3d와 같이 리플이 있는 출력신호 즉, 회전각 검출 신 호로 변환된다.As shown in FIG. 3C, two signals having the same period but different in magnitude have a phase difference of 90 °, and when the sense signals are processed, that is, ADC converter takes arctan, as shown in FIG. 3D. The ripple output signal is converted into a rotation angle detection signal.

따라서 도 3c와 같이 리니어 홀센서로부터 입력되는 감지신호에 크기오차가 있는 경우, 도 3b와 같이 리플이 없는 출력신호로 변환하기 위해서는 감지신호를 축변환 한 후 특정 각도에서의 축변환된 값을 샘플링하여 샘플링 한 값을 감지신호에 곱해주는 크기오차 보상 과정이 추가되어야 하는바, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.Therefore, when there is a magnitude error in the detection signal input from the linear Hall sensor as shown in FIG. 3c, in order to convert to the output signal without ripple as shown in FIG. The size error compensation process of multiplying the sampled value by the sensing signal should be added, which will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4는 본 발명에 따른 자기식 엔코더의 감지신호 보상을 위한 전기적인 블록도이다.4 is an electrical block diagram for sensing signal compensation of a magnetic encoder according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자기식 엔코더(110)의 감지신호 보상을 위한 블록도는 감지신호를 ADC 및 arctan하여 회전각 검출 신호를 생성하는 회전각 검출 블록(210), 감지신호를 축변환하여 축변환 신호를 생성하는 축변환 블록(220) 및 회전각 검출 신호를 근거로 축변환 신호를 샘플링 한 후 일시 저장 하는 샘플링 블록(230)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 4, a block diagram for compensating the detection signal of the magnetic encoder 110 according to the present invention is a rotation angle detection block 210 for generating a rotation angle detection signal by arctanting the detection signal with an ADC and a detection signal. And an sampling block 230 for sampling the axis conversion signal based on the rotation angle detection signal and temporarily storing the axis conversion block 220 to generate an axis conversion signal by performing an axis conversion.

따라서 각각의 리니어 홀센서(113),(115)에서 출력된 감지신호 x, y는 회전각 검출 블록(210) 및 축변환 블록(220)으로 입력되어 회전각 검출 블록(210)에서는 감지신호가 출력신호로 가공되어 샘플링 블록(230)으로 출력되며, 축변환 블록(220)에서는 감지신호가 축변환 신호로 변환되어 샘플링 블록(230)으로 출력된다. 축변환 블록(220)과 회전각 검출 블록으로부터 축변환(220) 신호와 출력신호를 입력받은 샘플링 블록(230)은 출력신호의0°와 90°를 판별하여 0°및 90°에 상응하는 축변환 신호의 값을 각각 일시 저장한 후 저장된 값을 감지신호인 x, y에 곱하 여 보정된 두 감지신호의 크기가 같도록 함으로써, 리플이 없는 출력신호 즉, 회전각 검출 신호를 맘들 수 있게 된다.Therefore, the detection signals x and y output from the respective linear Hall sensors 113 and 115 are input to the rotation angle detection block 210 and the axis conversion block 220 so that the detection signals are output from the rotation angle detection block 210. The output signal is processed and output to the sampling block 230. In the axis conversion block 220, the detection signal is converted into an axis conversion signal and output to the sampling block 230. The sampling block 230 receiving the axis conversion 220 signal and the output signal from the axis conversion block 220 and the rotation angle detection block determines an axis corresponding to 0 ° and 90 ° by determining 0 ° and 90 ° of the output signal. By temporarily storing each value of the converted signal and multiplying the stored value by the detection signals x and y so that the two corrected detection signals have the same size, an output signal without ripple, that is, a rotation angle detection signal, can be obtained. .

한편, 도 5는 본 발명에 따른 축변환을 설명하기 위한 그래프인바, 두 리니어 홀센서(113),(115)의 감지신호에 각각 a와 b 만큼의 크기 오차가 발생한 경우 각각의 입력신호는

Figure 112005015012985-PAT00025
,
Figure 112005015012985-PAT00026
라 할 수 있으며, x, y를 두 축으로 하여 각각의 입력신호에 제곱을 취해주고 정리하면,On the other hand, Figure 5 is a graph for explaining the axis conversion in accordance with the present invention, when the magnitude error of a and b occurs in each of the detection signals of the two linear Hall sensors 113, 115, each input signal is
Figure 112005015012985-PAT00025
,
Figure 112005015012985-PAT00026
If you take the x and y as two axes and square each input signal,

Figure 112005015012985-PAT00027
,
Figure 112005015012985-PAT00028
Figure 112005015012985-PAT00027
,
Figure 112005015012985-PAT00028

Figure 112005015012985-PAT00029
,
Figure 112005015012985-PAT00030
Figure 112005015012985-PAT00029
,
Figure 112005015012985-PAT00030

이와 같은 x, y 평면상의 두 입력신호의 축변환 궤적(g1)이 만들어진다.The axis transformation trace g1 of the two input signals on the x and y planes is created.

이때, 변수를 수학식 1과 같이 정의하고,In this case, the variable is defined as in Equation 1,

Figure 112005015012985-PAT00031
Figure 112005015012985-PAT00031

Figure 112005015012985-PAT00032
축 두 파형을 한번 더 축변환 하면, 수학식2와 같은 가상 축 α, β를 얻을 수 있다.
Figure 112005015012985-PAT00032
When the axis two waveforms are converted once again, the virtual axes α and β as shown in Equation 2 can be obtained.

Figure 112005015012985-PAT00033
Figure 112005015012985-PAT00033

여기서

Figure 112005015012985-PAT00034
의 관계에 있으며 수학식1 및 수학식2에 의해 β축은 항상 0이 되고 본 발명에서 이용하는
Figure 112005015012985-PAT00035
일 경우에 한해 α축을 다음과 같이 전개할 수 있다. here
Figure 112005015012985-PAT00034
The β axis is always 0 by the equations (1) and (2).
Figure 112005015012985-PAT00035
In one case, the α-axis can be developed as follows.

Figure 112005015012985-PAT00036
Figure 112005015012985-PAT00036

수학식3에

Figure 112005015012985-PAT00037
를 각각 집어넣고 정리하면, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다.In equation (3)
Figure 112005015012985-PAT00037
Putting each in and organizing them gives us the following conclusions:

Figure 112005015012985-PAT00038
Figure 112005015012985-PAT00038

이 값들은 α축의 최대 및 최소값이며, 각 축의 크기 오차 값과 같다. 따라서 이 값들을 이용하여 x축에

Figure 112005015012985-PAT00039
를 곱하고, y축에
Figure 112005015012985-PAT00040
을 곱하면, 두 축의 사인파의 크기가 a x b로 동일하게 되어 감지신호의 크기 오차를 보상할 수 있게 된다.These values are the maximum and minimum values of the α axis and are equal to the magnitude error values of each axis. So we can use these values on the x axis
Figure 112005015012985-PAT00039
Multiply by the y-axis
Figure 112005015012985-PAT00040
When multiplying by, the magnitude of the sine wave of the two axes is equal to axb to compensate for the magnitude error of the detection signal.

이와 같이 크기 오차가 보상되어 두 축 감지신호의 크기에 차이가 없어지면, α축은 도 6b와 같이 a x b의 값을 가지는 직선으로 나타나고, β축은 여전히 0을 출력하는바, 회전각 검출 블록으로 입력되는 감지신호는 크기가 보상된 상태가 유지되게 된다.When the magnitude error is compensated and there is no difference in the magnitudes of the two axis detection signals, the α axis appears as a straight line having axb as shown in FIG. 6B, and the β axis still outputs 0, so that the detection input to the rotation angle detection block is performed. The signal remains in a size compensated state.

도 6a는 본 발명 적용 전의 리플이 있는 α축 및 0값을 갖는 β축 신호를 나타내며, 도 6b는 본 발명 적용 후의 리플이 사라진 α축 및 0값을 갖는 β축 신호를 나타내는바, 본 발명이 적용된 후에는 α값 즉, a x b가 1인 것을 확인 할 수 있다.Fig. 6a shows a r-axis signal with ripple and a zero value before application of the present invention, and Fig. 6b shows a β-axis signal with a r-axis and zero value with ripple after application of the present invention. After application, it can be confirmed that α value, that is, axb is 1.

도 7은 본 발명에 따른 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of a sensing signal compensation method of the rotor position sensing apparatus of the AC motor according to the present invention.

단계 S11은 각각의 리니어 홀센서로부터 감지신호

Figure 112005015012985-PAT00041
,
Figure 112005015012985-PAT00042
를 입력 받는 단계이며, 단계 S13은 입력받은 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00043
,
Figure 112005015012985-PAT00044
Figure 112005015012985-PAT00045
에 대해 연산하여 회전각 검출 신호 θa 를 산출하고, 감지신호를 변환행렬
Figure 112005015012985-PAT00046
에 의해 축변환하여 축변환 신호
Figure 112005015012985-PAT00047
(단,
Figure 112005015012985-PAT00048
) 를 산출하는 단계이다.Step S11 is a detection signal from each linear hall sensor
Figure 112005015012985-PAT00041
,
Figure 112005015012985-PAT00042
Is a step of receiving an input, and step S13 is an input detection signal.
Figure 112005015012985-PAT00043
,
Figure 112005015012985-PAT00044
To
Figure 112005015012985-PAT00045
Compute the rotation angle detection signal θa by converting
Figure 112005015012985-PAT00046
Axis conversion signal by axis conversion by
Figure 112005015012985-PAT00047
(only,
Figure 112005015012985-PAT00048
) Is calculated.

다음 단계 S15는 상기 회전각 검출 신호 θa 가

Figure 112005015012985-PAT00049
간격마다 확인되는 상기 축변환 신호값 즉, θa 가 0 및
Figure 112005015012985-PAT00050
일 때의 축변환 신호값 α=a 및 α=b를 산출하여 일시 저장하는 단계 이며, 단계 S17은 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00051
에 상기 일시저장된 α=b를 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00052
에 상기 일시저장된 α=a를 곱하여 두 감지신호의 크기를 ab로 동일하게 보상하는 단계이다.Next step S15 is that the rotation angle detection signal θa is
Figure 112005015012985-PAT00049
The axis transform signal value checked every interval, i.e., θa is 0 and
Figure 112005015012985-PAT00050
Is a step of calculating and temporarily storing the axis converted signal values α = a and α = b at step S17.
Figure 112005015012985-PAT00051
Detects the temporarily stored α = b at
Figure 112005015012985-PAT00052
Multiplying the temporarily stored α = a by to equally compensate the magnitude of the two detection signals with ab.

마지막으로 단계 S19는 보상된 감지신호를

Figure 112005015012985-PAT00053
에 대해 연산하여 회전각 검출 신호 θa 를 산출하여 회전각을 확인하는 단계이다.Finally, in step S19, the compensated detection signal is
Figure 112005015012985-PAT00053
Calculating a rotation angle detection signal θa to confirm the rotation angle.

한편 단계 S15에서 θa 로부터 a값확인시 θa 를 0 및

Figure 112005015012985-PAT00054
이외에
Figure 112005015012985-PAT00055
값의 배수 간격을 갖는 두 신호면 어떠한 값이든 허용될 수 있다.On the other hand, when checking the a value from θa in step S15, θa is 0 and
Figure 112005015012985-PAT00054
besides
Figure 112005015012985-PAT00055
Any value can be allowed if the two signals have multiple intervals of the value.

본 발명의 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법은 전술한 실시예에 국한 되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The detection signal compensation method of the rotor position sensing apparatus of the AC motor of the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법에 따르면, 리니어 홀센서의 조립오차로 인해 리니어 홀센서로부터 입력되는 감지신호의 크기에 오차 발생시 이를 소프트웨어로 보정하여 별도의 추가되는 장치 없이 보다 정확한 회전각을 검출 할 수 있는 효과가 있다.According to the detection signal compensation method of the rotor position detection device of the AC motor of the present invention as described above, when an error occurs in the magnitude of the detection signal input from the linear Hall sensor due to the assembly error of the linear Hall sensor, it is separately corrected by software. There is an effect that can detect a more accurate rotation angle without the added device of.

Claims (2)

모터의 회전자 하단에 구비되며, 중심축을 기준으로 두개의 극이 형성된 영구자석 및 상기 영구자석의 중심을 벗어난 위치에 상기 영구자석면으로부터 소정 간격만큼 떨어져 90도 각도를 이루며 설치된 2개의 리니어 홀센서를 포함하여 이루어진 교류모터의 로터위치 감지장치에서,It is provided at the bottom of the rotor of the motor, the permanent magnet with two poles formed on the center axis and two linear Hall sensors installed at an angle of 90 degrees away from the permanent magnet surface by a predetermined distance at a position off the center of the permanent magnet In the rotor position detection device of the AC motor made, including, (a) 상기 각각의 리니어 홀센서로부터 각각 진폭 a와 b를 갖는 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00056
,
Figure 112005015012985-PAT00057
를 입력 받는 단계;
(a) sensing signals having amplitudes a and b from the respective linear Hall sensors;
Figure 112005015012985-PAT00056
,
Figure 112005015012985-PAT00057
Receiving an input;
(b) 상기 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00058
,
Figure 112005015012985-PAT00059
Figure 112005015012985-PAT00060
에 대해 연산하여 회전각 검출 신호 θa 를 산출하는 단계;
(b) the detection signal
Figure 112005015012985-PAT00058
,
Figure 112005015012985-PAT00059
To
Figure 112005015012985-PAT00060
Calculating a rotation angle detection signal [theta] a by operating on;
(c) 상기 감지신호를 변환행렬
Figure 112005015012985-PAT00061
에 의해 축변환하여 축변환 신호
Figure 112005015012985-PAT00062
(단,
Figure 112005015012985-PAT00063
) 를 산출하는 단계;
(c) converting the detected signal into a matrix
Figure 112005015012985-PAT00061
Axis conversion signal by axis conversion by
Figure 112005015012985-PAT00062
(only,
Figure 112005015012985-PAT00063
Calculating;
(d) 상기 회전각 검출 신호 θa 가
Figure 112005015012985-PAT00064
간격마다 확인되는 상기 축변환 신호값 α= a 및 α=b를 산출하여 일시 저장하는 단계;
(d) The rotation angle detection signal θa is
Figure 112005015012985-PAT00064
Calculating and temporarily storing the axis transform signal values α = a and α = b which are checked at intervals;
(e) 상기 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00065
에 상기 일시저장된 α=b를 상기 감지신호
Figure 112005015012985-PAT00066
에 상기 일시저장된 α= a를 곱하여 두 감지신호의 크기를 ab로 동일하 게 보상하는 단계 및
(e) the detection signal
Figure 112005015012985-PAT00065
The detected signal is stored in
Figure 112005015012985-PAT00066
Multiplying the temporarily stored α = a by and equally compensating the magnitudes of the two detection signals with ab; and
(f) 상기 보상된 감지신호를
Figure 112005015012985-PAT00067
에 대해 연산하여 회전각 검출 신호 θa를 산출하여 회전각을 확인하는 단계를 포함하여 이루어진 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법.
(f) the compensated detection signal
Figure 112005015012985-PAT00067
And calculating the rotation angle detection signal θa to check the rotation angle.
제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 단계 (d)에서, 상기 회전각 검출 신호 θa는 0 및
Figure 112005015012985-PAT00068
인 것을 특징으로 하는 교류모터의 로터위치 감지장치의 감지신호 보상 방법.
In the step (d), the rotation angle detection signal θa is 0 and
Figure 112005015012985-PAT00068
Detection signal compensation method of the rotor position detection device of the AC motor.
KR1020050023692A 2005-03-22 2005-03-22 Method of compensating for sensor signal of magnetic encoder KR20060101999A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050023692A KR20060101999A (en) 2005-03-22 2005-03-22 Method of compensating for sensor signal of magnetic encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050023692A KR20060101999A (en) 2005-03-22 2005-03-22 Method of compensating for sensor signal of magnetic encoder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060101999A true KR20060101999A (en) 2006-09-27

Family

ID=37632936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050023692A KR20060101999A (en) 2005-03-22 2005-03-22 Method of compensating for sensor signal of magnetic encoder

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060101999A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100905937B1 (en) * 2007-05-03 2009-07-06 국방과학연구소 Brushless dc motor using linear hall-effect sensor and realization method of speed signal thereof
JP2015216835A (en) * 2014-04-25 2015-12-03 株式会社リコー Angle detector, motor drive controller, and motor device
KR20170064430A (en) * 2015-12-01 2017-06-09 엘지이노텍 주식회사 Device for determining the rotor position using 3 linear hall sensor and method thereof
KR20170064432A (en) * 2015-12-01 2017-06-09 엘지이노텍 주식회사 Device for determining the rotor position and method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100905937B1 (en) * 2007-05-03 2009-07-06 국방과학연구소 Brushless dc motor using linear hall-effect sensor and realization method of speed signal thereof
JP2015216835A (en) * 2014-04-25 2015-12-03 株式会社リコー Angle detector, motor drive controller, and motor device
KR20170064430A (en) * 2015-12-01 2017-06-09 엘지이노텍 주식회사 Device for determining the rotor position using 3 linear hall sensor and method thereof
KR20170064432A (en) * 2015-12-01 2017-06-09 엘지이노텍 주식회사 Device for determining the rotor position and method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2827106B1 (en) Angle detection device
US6894487B2 (en) Angle of rotation sensor
US9255817B2 (en) Rotation-angle detection device, image processing apparatus, and rotation-angle detection method
EP2209213B1 (en) RD converter and angle detecting apparatus
US7298967B2 (en) Electromagnetic sensor direct communication algorithm to a digital microprocessor
WO2011024730A1 (en) Rotation angle detection device
WO2007119701A1 (en) Rotation angle detector
US10352728B2 (en) Angle sensor, correction method for use therewith, and angle sensor system
CN105452815A (en) Position sensor device to determine a position of a moving device
CN101990733B (en) Magnetic pole position detecting device and method
US20100185412A1 (en) Rotation angle detector and process for detecting rotation angle
US20200300602A1 (en) Angle sensor and detection device
KR20060101999A (en) Method of compensating for sensor signal of magnetic encoder
JP5434830B2 (en) Rotation angle detector
US7656108B2 (en) Linear motor and transducer arrangement therefor
US11313666B2 (en) Angle sensor and angle sensor system
JP3312504B2 (en) Position detection device
KR20180114743A (en) Absolute encoder, method for generating look-up table of sinusoidal wave, and method for detecting absolute angle using the same
US20090187372A1 (en) Sin-cos sensor arrangement, integrated circuit and method therefor
JP4862496B2 (en) Resolver digital converter, rotation angle position detection device, and rotation machine control device
JP4622842B2 (en) Resolver failure diagnosis apparatus and failure diagnosis method
EP2677292B1 (en) Torque detection device and electric power steering device
JP6377335B2 (en) Data detection method and detection device in detection device
JP4473547B2 (en) Sensor device offset compensation method for detecting motion, rotation angle and / or torque
JP2712365B2 (en) Automatic error correction method for position detector

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination