KR20080058070A - 비엘디씨 모터의 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

비엘디씨 모터의 제어 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 BLDC 모터의 제어 방법과 제어 장치에 관한 것으로, 브러쉬리스 직류 전류(Brushless Direct Current, 이하 BLDC함) 모터를 제어하는 구동 장치부를 제조함에 원가에 유리하고, 제어 양도 감소하며, 모터의 고속 운전 모드에서도 오류 없이 상기 BLDC 모터를 안정적으로 제어하는데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명은, BLDC 모터의 3상 코일에 인가되는 전압을 제어하여 모터의 구동을 제어함에 있어, 제어부는 위상(Phase) 전압 측정 방식을 통하여, 구동되고 있는 BLDC 모터의 PWM Duty가 적합한지 판단하고, 판단 결과에 따른 보정 제어를 수행하는 BLDC 모터 제어 장치와 방법을 제공한다.

Description

비엘디씨 모터의 제어 방법 및 그 장치{Controlling method and apparatus of BLDC motor}
도 1은 종래 3상 전압으로부터 위치 검출 신호를 구하는 BLDC 모터 구동 장치 블럭도,
도 2는 종래 3상 전압 방법에 있어, 모터 구동 속도 판단 시 이용되는 위상 검출 신호 파형도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의해, PWM Duty를 판단하는 BLDC 모터 구동 장치 블럭도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의해, PWM Duty를 판단하기 위해 제어부에 입력되는 위상(Phase) 파형도,
도 5는 BLDC 모터의 통전 각 변화에 따른 위상(Phase) 파형도,
도 6은 BLDC 모터의 구동 속도와 측정 위상(Phase) 전압에 따른 파형도,
도 7은 BLDC 모터의 3상 고정자의 위상(Phase)에 따라, 속도 상수 Kp가 0.5인 위상(Phase) 분포도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 정류부 101 : 인버터부
102 : BLDC 모터 103 : 비교부
104 : 제어부
본 발명은 BLDC 모터의 제어 방법과 제어 장치에 관한 것으로, 제어 장치의 제조 비용은 저렴하고, 모터의 운전 모드에 대해서는 안정적인 제어가 가능하고, 또한 모터 구동 속도 오차로 인한 소음과 같은 신뢰성은 개선함에 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명은, BLDC 모터의 고정자 3상 코일에 인가되는 전압을 제어하여 모터의 구동을 제어함에 있어, 제어부는 위상(Phase) 전압 측정 방식을 통하여, 구동되고 있는 BLDC 모터의 PWM Duty가 적합한지 판단하고, 판단 결과에 따른 보정 제어를 수행하는 BLDC 모터 제어 장치와 방법을 제공한다.
통상적으로, BLDC 모터의 회전 속도 오차를 보정하기 위해서는 구동되고 있는 모터의 속도를 파악하여, 모터 회전 속도 오차를 보정하는 방식을 주로 사용하고 있고, 그 중에서 일반적인 기술이 고정자에 입력되는 3상 전압 방법을 사용하고 있다. 이 방법은 3상 고정자에 유기되는 기전력의 제로 크로스 포인트(Zero Cross Point, 이하 ZCP라 함)를 구하고, ZCP와 ZCP 사이의 시간 t(도2 참조)로부터 모터의 속도를 산출하여, 제어부가 원하는 속도로 구동되도록, 인버터부에 입력되는 펄스 변조 신호의 폭(Pulse Width Modulation Duty, 이하에서는 PWM Duty라 함)을 조절하는 방식으로 BLDC 모터 속도 보정 제어를 하고 있다.
그러나, 종래의 3상 전압 방법을 이용하기 위해서는 ZCP가 발생하는 순간을 알아내기 위해 비교부(Comparator)를 회로적으로 구성하여야 하고, 제어부는 주기적으로 3상(Phase)의 회전자 위치 검출 정보를 판단하여야 하기 때문에, 제어적인 측면에서도 부담이 되는 게 사실이다. 또한 고속 운전 모드 등에서는 노이즈 등에 의해 측정 오류가 발생하고, 이러한 측정, 제어적인 오류는, 결과적으로 BLDC 모터가 사용되는 제품의 신뢰성과 제조 비용에 영향을 미치고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 3상 전압 방법을 적용함에 있어 발생 되는 문제점을 개선하기 위한 것으로, BLDC 모터의 제어 방법과 제어 장치에 있어, 위상(Phase) 전압 측정 방식을 적용하여, 구동되고 있는 BLDC 모터의 PWM Duty 적합성 여부를 판단하고, 판단 결과에 따른 보정 제어가 이루어지도록 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 직류 전원을 공급하는 정류부 100, 직류 전원을 펄스 형태의 가변 주파수를 가지는 교류전원으로 바꾸는 인버터부 101와, 장치의 전체 제어를 수행하는 제어부 104를 포함하는 BLDC 모터 제어 장치에 있어서,
모터의 고정자에 입력되는 전압에 대해, 전압을 측정하는 위상(Phase) 전압 측정방식을 통하여, 상기 BLDC 모터의 구동 속도에 적합한 PWM Duty가 인가되고 있는지 판단하고, 판단 결과에 따른 BLDC 모터의 보정 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위상(Phase) 전압 측정 방식은, 위상(Phase) 전압을 측정하여 PWM Duty를 보정 제어하는 방식으로, 상기 제어부 104는 구동되고 있는 모터의 구동 속도를 판단하기 위하여 위상(Phase) 전압 비율 Rv를 구하고, 속도 상수 Kp와 비교하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부 104는 , 한 주기(Period, 360도)에 두 번 전압을 측정하고, 낮은 위상(Phase) 전압 값을 높은 위상(Phase) 전압 값으로 나누기 연산하여 상기 전압 비율 Rv를 구하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 두 번의 전압 측정은 90도 위상과 180도 위상에서 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 계산된 상기 전압 비율 Rv가 상기 속도 상수 Kp보다 작은 경우, 상기 PWM Duty가 큰 상태로, 원하는 모터 구동 속도 보다 빠르게 구동하고 있는 것으로 판단하고, 상기 Rv가 상기 Kp보다 큰 경우, 상기 PWM Duty가 작은 상태로, 원하는 모터 구동 속도 보다 느리게 구동하고 있는 걸로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 PWM Duty가 클 경우에는 Duty를 줄이고, 반대의 경우 Duty를 늘여, 전압 비율 Rv가 속도 상수 Kp와 같은 값을 가지도록 보정 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 직류 전원을 공급하는 정류부 100와, 직류 전원을 펄스 형태의 가변 주파수를 가지는 교류전원으로 바꾸는 인버터부101와, 장치의 전체 제어를 수행하는 제어부 104를 포함하는 BLDC 모터 제어 방법에 있어서,
상기 제어부 104는 모터의 고정자로 입력되는 위상(Phase) 전압에서 전압을 측정하는 단계와; 상기 측정된 위상(Phase) 전압으로부터 전압 비율 Rv를 계산하는 단계와; 상기 제어부 104는 계산된 상기 전압 비율 Rv와 속도 상수 Kp를 비교하여, PWM Duty를 판단하는 단계와; 판단 결과에 따른 PWM Duty 보정 제어를 수행하는 단계를 특징으로 한다.
또한, 상기 전압 측정 단계는, 한 주기(Periode, 360도)에 두 번, 90도와 180도 위상(Phase)에서 측하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전압 비율 Rv를 계산하는 단계는, 180도 전압 값을 90도의 위상 전압 값으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 PWM Duty를 판단하는 단계는, 상기 전압 비율 Rv가 속도 상수 Kp 보다 작을 경우에는 상기 인버터부 101에 입력되는 PWM Duty가 원하는 모터의 구동 속도를 내기 위한 PWM Duty보다 큰 것으로 판단하고, 상기 Rv가 상기 Kp 보다 클 경우에는 PWM Duty가 원하는 모터의 구동 속도를 내기 위한 PWM Duty보다 작은 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 PWM Duty를 보정하는 단계는, PWM Duty가 크다고 판단하는 경우에는 PWM Duty를 줄이고, PWM Duty가 작다고 판단하는 경우에는 PWM Duty를 늘이는 보정 제어를 실행하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1과 2는 종래 역기전력을 이용한 3상 위상(Phase) 전압 방법에 의해, 모터의 회전자 위치 정보를 검출하여, 모터의 구동 속도를 측정할 때 이용되는 위상(Phase) 검출용 파형도와, BLDC 모터의 구동 장치 블럭도이다.
도 1에서, BLDC 모터의 구동 장치는 정류부 100, 인버터부 101, 비교부 103, 제어부 104로와 같은 대표 블럭으로 구성된다. 상기 정류부 100는 교류 전원을 정류 및 평활시켜 직류 전원을 공급하는 기능을 담당한다. 상기 인버터부 101는 상기 정류부 100에서 공급되는 직류 전원을 임의의 가변 주파수를 가진 펄스 형태의 3상 교류 전원(통상적으로 U상,V상,W상으로 구성됨)으로 변환하여, 상기 BLDC 모터 102에 입력하는 역할을 하는데, 인버터부 101는 주로 스위칭 소자로 구성되어 제어부 104에서 제공하는 On/Off 형태의 PWM 신호에 반응하여, 이와 동일한 타이밍을 가지는 증폭된 PWM 신호 형태로 모터의 고정자에 공급하고 있다. 상기 비교부 103는 상기 BLDC 모터 102에 제공되는 3상(U,V,W상)의 위상(Phase) 전압과, 기준 전압(DC 전원)을 비교하여 3상 위치 검출 신호(도 2 참조)를 제어부 104에 제공한다. 비교부 103의 비교 기준이 되는 기준 전압은 구동 장치 시스템의 사용 전원에 따라, 설계 사양에 따라 다양하게 설계할 수 있을 것이다.
상기 제어부 104는 입력된 3상 위치 검출 신호로부터 ZCP를 인지하고, ZCP와 ZCP 간의 간격(도2의 t 참조)으로부터 현재 구동되고 있는 모터의 속도를 구하게 된다. 상기 제어부 104는 구하여진 모터의 구동 속도를 기준으로, 모터가 원하는 속도로 구동되도록 PWM Duty를 조정하며, 또한, 제어부 104는 전자 장치 내에서 이루어지는 전체적인 제어 알고리즘을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의해 BLDC 모터 102를 원하는 속도로 구동시키기 이해, 위상(Phase) 전압 측정 방식이 적용된 구동 장치 블럭도이다. 도 3에서는 상기 도 1과 비교하여, 위상 검출 신호를 발생하는 비교부 103가 삭제 되었다.
또한, 3상 위상(Phase) 중 한 개의 위상(Phase) 전압으로부터 PWM Duty 적합성 판단이 가능하고, 이에 따른 보정 제어를 진행할 수 있다. 이로 인해 모터 구동 장치부의 제조 비용이 절감되고, 제어부 104가 담당하여야 할 제어양도 감소 되었음을 도 3을 보면 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의해, 입력되고 있는 PWM Duty를 판단하기 위해 상기 제어부 104에 입력되는 위상 파형도이다. 한 주기(Periode) 동안 모터는 360도 회전을 하게 되고, U상을 기준으로 보면 0도, 180도 위상에서는 최고 위상(Phase) 전압 값의 절반 값을 가지는 것을 나타내고 있다. 최고 위상 전압 값을 가지는 위상(Phase)은 일정 범위를 가지는 형태로 나타나고 있지만, 파형도에서 보여지는 바와 같이 위상(Phase) 범위 중 중간에 해당하는 90도 위상에서 최고 위상 전압 값을 측정하도록 하였다.
도 5는 BLDC 모터의 통전 각 변화(통전 각 변화는, 운전 모드 변화 즉, 모터의 구동 속도를 변경함을 의미한다.)에 따른 위상 파형도이다. 도 5에서 120도 통전은 저속 운전 모드이고, 150도 통전은 고속 운전 모드를 나타낸다. 도 5 좌측에 위치하는 저속 운전 모드의 0도 위상에서는 일정한 전압 값, 최고 위상 전압 값의 절반 값을 가리키고 있어, 전압 측정 시 오류가 발생할 가능성이 적지만, 우측의 고속 운전 모드에서 0도 위상은 파형상 저점과 고점을 모두 가리키고 있어 측정 오 류, 전압 값을 측정 할 때 동일한 전압 값을 측정될 가능성이 낮아, 전압 측정을 위상(Phase)으로 적합하지 않다. 이러한 이유로 인해 U상에 대해서는, 전압 비율 Rv를 산출하는 계산의 편리성과 신뢰성을 높이기 위해 최고 전압 값은 90도, 최고 전압의 절반 값은 180도 위상에서 전압을 측정 하는 걸로 구현하였다. 그러나, BLDC 모터가 적용되는 제품이나 모터 102의 구동 사양 등에 따라 전압을 측정하는 위상은 다양하게 변경할 수 있고, 또한 모터의 고정자에 입력되는 다른 위상(V상, W상) 전압에서도 측정 위상은 다양하게 설계 변경(도 7참조)할 수 있다. 또한, 본 발명의 핵심 기술 사상은 모터 고정자의 단자 위상(Phase) 전압으로부터 제어부 104가 원하는 구동 속도로 모터가 회전하도록, PWM Duty의 적합 여부를 판단하고, 이를 기준으로 보정 제어를 실현하는 것이므로, 위에서 설명한 90도와 180도 측정 위상은 발명의 요지를 설명하기 위한 일 예임을 밝힌다.
도 6은 속도 상수 Kp와 모터의 구동 속도에 따른 전압 비율 Rv와의 관계를 파형으로 나타내고 있다. 속도 상수 Kp는 보정 제어가 필요하지 않는, 즉 제어부 104가 원하는 속도로 모터가 회전하고 있을 때, 두 위상(Phase)의 전압 비율로 정의한다. 그러므로 속도 상수 Kp는 측정 위상(Phase)에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
본 발명에서는 최고 전압 값을 가지는 위상(Phase)과, 최고의 절반 값을 가지는 위상(Phase)으로 설정하였기 때문에, 속도 상수 Kp는 1 대 2(1:2)의 비율을 나타내어 상수 값은 0.5를 가리킨다.
상기 BLDC 모터 102가 사용되는 제품, 예를 들어 냉장고, 에어컨과 같은 제 품은 수시로 모터에 요구되는 부하가 변동되기 때문에 모터가 원하는 속도로 구동시키기 위해서, 부하가 변동될 때 마다 부하에 따른 PWM Duty를 보정 해 주어야 한다.
도 6의 세 파형은 부하의 변동이 생김에 따라 나타날 수 있는 세 유형으로,(a) 파형은 전압 비율 Rv가 속도 상수 Kp와 같은 값을 가지고 있어, 제어부 104가 원하는 속도로 모터가 구동되고 있는 상태이므로, PWM Duty를 변경하는 보정 제어는 수행되지 않는다.
도 6의 (b) 파형은 모터에 영향을 주는 부하가 감소되어 모터 구동 속도가 원하는 상태 보다 빠른 상태이다. (b) 파형에서 0도와 90도 위상 전압 비율 Rv 값은 속도 상수 Kp 보다 크고, 180도와 90도 위상 전압 비율 Rv 값은 속도 상수 Kp 보다 작은 것을 알 수 있다. 이 상태는 구동 모터의 회전 속도가 상기 제어부가 원하는 속도 보다 빠른 상태로, 감속 구동을 위해서 PWM Duty를 줄여 주는 보정 제어를 수행한다.
도 6의 (c) 파형은 (b)와 반대의 경우로, 모터의 구동 속도가 느린 상태이므로 상기 제어부는 증속 구동을 위해 PWM Duty를 늘려 주는 보정 제어를 수행 한다.
도 7의 파형은 BLDC 모터에 입력되는 3상(U상, V상, W상)의 전류 파형으로, 본 발명에서는 U상을 기준으로 전압 측정을 하는 위상(Phase)에 대해 설명하였으나, V상이나 W상을 기준으로 하여 모터의 속도를 보정 제어할 수 있다. 앞서, 본 발명은 속도 상수 Kp가 0.5를 가지는 위상(Phase)을 설명하기 위해 0도, 90도, 180도를 예로 들어 설명하였고, 측정 오류 가능성이 있는 0도는 배제하고, 90도와 180 도 위상(Phase)에서 전압 측정을 진행하는 것으로 하였다. 이와 동일한 개념을 V상과 W상에 적용하면. V상은 210도와 300도, W상은 330도와 60도에서, U상과 같은 속도 상수 Kp를 가지는 것을 도 7에서 알 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 BLDC 모터 102의 구동 제어 장치에 있어, 제어부 104가 원하는 모터의 구동 속도를 실현하기 위해, 상기 제어부 104가 수행하는 각 단계에 대하여 동작 과정을 설명한다.
본 발명의 BLDC 모터 102에서, 초기에 모터를 구동하기 위해서는 어떠한 제어방식이라 하더라도 초기에 회전자의 자석 위치 정보를 보유하고 있지 않기 때문에 초기 구동 알고리즘이 필요하나, 이러한 초기 구동 알고리즘은 이미 모든 BLDC 모터 제어에서 사용하고 있는 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략한다.
상기 위상(Phase) 전압을 측정하는 단계는, 구동되고 있는 상기 인버터부 101에서 상기 BLDC 모터의 고정자로 입력되는 전압의 위상(Phase)에서 측정하고, 본 발명에서는 전압 비율 Rv를 구하기 위해 U상의 90도와 180도 위상(Phase)에서 전압을 측정하였다. 보정 제어가 필요 없는 상태의 위상 전압 비는 1 대 2의 비율을 가져, 앞서 설명한 속도 상수 Kp와 같음을 보여 준다.
또한, 상기 전압 비율 Rv에 따라 상기 제어부 104가 보정 제어를 결정하므로, 앞서 기술한 예와 다르게 복수의 정보를 구하여, 데이터의 신뢰성을 높이기 위하여 U상, V상, W상들에 대해, 복수 위상(Phase) 으로부터 복수의 전압 비율 Rv를 계산할 수 있도록, 회로를 구성하고 이를 제어부 104가 이용 할 수 있도록 구성할 수 있을 것이다.
상기 전압 비율 Rv를 계산하는 단계는, 낮은 전압 값을 높은 전압 값으로 나누어 계산되므로, 일 실시 예에서는 180도 전압 값을 90도 전압 값으로 나누어 구한다. 상기 속도 상수 Kp와 비교를 하는 단계는 PWM Duty의 적합성 여부 판단을 위해 Rv와 Kp를 비교한다. 90도와 180도 위상의 전압 비율 Rv가 속도 상수 Kp 보다 작을 경우에는 모터의 구동 속도가 빠른 상태로, PWM Duty를 감소하는 감속 보정 제어를, 반대의 경우에는 모터의 구동 속도가 느린 상태이로, PWM Duty를 증가하는 증속 보정 제어를 수행하도록 하여, 부하의 변동이 발생하더라도, 제어부 104가 원하는 속도로 모터가 구동되도록 한다.
상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 BLDC 모터의 제어 장치와 방법을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로, 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 구성 요소의 변형이 진행 가능함은 물론이다.
본 발명에 의해, 상기 BLDC 모터 구동 장치의 제어부 104가, 모터의 구동 속도에 영향을 주는 부하가 변동하더라도, 원하는 속도로 모터가 회전 할 수 있도록 제어함으로 인해, 종래의 위상(Phase) 전압 측정 오류와, BLDC 모터의 구동 속도 오차로 인해 발생되는 소음, 진동 등의 제품 신뢰성과 관련 있는 요소를 방지 또는 저감할 수 있고, 종래 회전자의 위치 검출 신호를 얻기 위해 구성한 일부 회로 장치를 제거함으로 인해 제조 비용 절감 효과 또한 실현할 수 있다.

Claims (11)

  1. 직류 전원을 공급하는 정류부 100와, 직류 전원을 펄스 형태의 가변 주파수를 가지는 교류전원으로 바꾸는 인버터부 101와, 장치의 전체 제어를 수행하는 제어부 104를 포함하는 BLDC 모터 제어 장치에 있어서,
    모터의 고정자에 입력되는 전압에 대해, 전압을 측정하는 위상(Phase) 전압 측정방식을 통하여, 상기 BLDC 모터의 구동 속도에 적합한 PWM Duty가 인가되고 있는지 판단하고, 판단 결과에 따른 BLDC 모터의 보정 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위상(Phase) 전압 측정 방식은, 위상(Phase) 전압을 측정하여 PWM Duty를 보정 제어하는 방식으로, 상기 제어부는 구동되고 있는 모터의 구동 속도를 판단하기 위하여 위상(Phase) 전압 비율 Rv를 구하고, 속도 상수 Kp와 비교하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 , 한 주기(Period, 360도)에 두 번 전압을 측정하고, 낮은 위상(Phase)전압 값을 높은 위상(Phase) 전압 값으로 나누기 연산하여 상기 전압 비율 Rv를 구하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 두 번의 전압 측정은, 90도와 180도 위상에서 측정하는 것을 특징으로
    하는 BLDC 모터의 제어 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부 104는, 계산된 상기 전압 비율 Rv가 상기 속도 상수 Kp가 작은 경우,상기 PWM Duty가 큰 상태로, 원하는 모터 구동 속도 보다 빠르게 구동하고 있는 것으로 판단하고, 상기 Rv가 상기 Kp보다 큰 경우, 상기 PWM Duty가 작은 상태로, 원하는 모터 구동 속도 보다 느리게 구동하고 있는 걸로 판단하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부 104는 PWM Duty가 클 경우에는 Duty를 줄이고, 반대의 경우 Duty를늘여, 전압 비율 Rv가 속도 상수 Kp와 같은 값을 가지도록 보정 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 장치.
  7. 직류 전원을 공급하는 정류부 100와, 직류 전원을 펄스 형태의 가변 주파수를 가지는 교류전원으로 바꾸는 인버터부 101와, 장치의 전체 제어를 수행하는 제어부 104를 포함하는 BLDC 모터 제어 방법에 있어서,
    상기 제어부 104는 모터의 고정자로 입력되는 위상(Phase) 전압에서 전압을 측정하는 단계와;
    상기 측정된 위상(Phase) 전압으로부터 전압 비율 Rv를 계산하는 단계와;
    상기 제어부 104는 계산된 상기 전압 비율 Rv와 속도 상수 Kp를 비교하여, PWM Duty를 판단하는 단계와;
    상기 제어부는 판단 결과에 따른 PWM Duty 보정 제어를 수행하는 단계를 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전압 측정 단계는,
    한 주기(Periode, 360도)에 두 번, 90도와 180도 위상(Phase)에서 측정하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 전압 비율 Rv를 계산하는 단계는,
    180도 전압 값을 90도의 위상 전압 값으로 나누어 계산되는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 PWM Duty를 판단하는 단계는,
    상기 제어부 104는, 상기 전압 비율 Rv가 속도 상수 Kp 보다 작을 경우에는 상기 인버터 101에 입력되는 PWM Duty가 원하는 모터의 구동 속도를 내기 위한 PWM Duty보다 큰 것으로 판단하고, 상기 Rv가 상기 Kp 보다 클 경우에는 PWM Duty가 원하는 모터의 구동 속도를 내기 위한 PWM Duty보다 작은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 PWM Duty를 보정하는 단계는,
    PWM Duty가 크다고 판단하는 경우에는 PWM Duty를 줄이고, PWM Duty가 작다고 판단하는 경우에는 PWM Duty를 늘이는 제어가 실행되는 것을 특징으로 BLDC 모터의 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0902349A2 (pt) * 2009-07-22 2011-08-23 Whirlpool Sa método de controle para motores elétricos aplicados a cargas cìclicas
TWI435530B (zh) * 2011-05-23 2014-04-21 Delta Electronics Inc 具有回授補償控制之通風裝置及其操作方法
KR102213786B1 (ko) * 2014-10-15 2021-02-08 엘에스일렉트릭(주) 고압인버터 재기동 장치
TWM545024U (zh) 2016-01-05 2017-07-11 米沃奇電子工具公司 用於電動工具的減震系統
AU2017213819B2 (en) 2016-02-03 2019-12-05 Milwaukee Electric Tool Corporation Systems and methods for configuring a reciprocating saw
KR102552538B1 (ko) * 2016-12-23 2023-07-07 한온시스템 주식회사 전원보상을 이용한 브러시리스 직류모터 구동 방법 및 장치
CN114337408B (zh) * 2021-12-27 2023-10-27 嘉兴禾润电子科技有限公司 一种用于步进电机的带转速补偿的脉宽调制驱动方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010075919A (ko) * 2000-01-21 2001-08-11 구자홍 인버터 냉장고의 전류제한회로
US7429841B2 (en) * 2003-10-02 2008-09-30 The Berquist Torrington Company Method and apparatus for movable element position detection in an electrically commutated machine
JP2006246618A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Sanden Corp インバータ装置

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