KR20120129282A - FFU controlling apparatus with several ports for a controller - Google Patents

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KR20120129282A
KR20120129282A KR1020110047443A KR20110047443A KR20120129282A KR 20120129282 A KR20120129282 A KR 20120129282A KR 1020110047443 A KR1020110047443 A KR 1020110047443A KR 20110047443 A KR20110047443 A KR 20110047443A KR 20120129282 A KR20120129282 A KR 20120129282A
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Abstract

PURPOSE: A fan filter unit control device is provided to smoothly start or stop a motor by integrally manufacturing two or more BLDC(Brushless DC electric) motors. CONSTITUTION: A fan filter unit control device comprises two or more ports. The ports are fixed to a fan filter unit controller. Two ore more BLDC motors are operated by signals supplied from the fan filter unit controller. The PWM(Pulse Width Modulated) sine wave and DC power are supplied to the BLDC motors through the ports. The fan filter unit controller one unique number, and the unique number is displayed on the monitor of a central control system. [Reference numerals] (AA) Input power; (BB) DC power for a monitor; (CC) DC power unit; (DD) Control DC power; (FF) BLDC motor(embedded with a hole sensor); (OO) BLDC motor( embedded with a hole sensor)

Description

하나의 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치{FFU controlling apparatus with several ports for a controller}FFU controlling apparatus with several ports for a controller}

본 발명은 하나의 FFU 제어기에 둘 이상의 BLDC 모터 구동용 포트를 구비하고, 각각의 포트와 연결되는 BLDC 모터는 동일한 회전속도로 제어되며, 2개 이상의 BLDC 모터를 제어하는 제어기의 상태는 중앙 제어시스템의 모니터에 하나로 표시되고, 둘 이상의 BLDC 모터 중에서 적어도 하나에서 이상이 발생하면 해당 제어기는 BLDC 모터의 동작을 정지시키며, 각각의 BLDC 모터에 공급되는 신호는 소음을 줄이고 부드러운 구동을 이룰 수 있도록 60° 기준파형을 바탕으로 3개의 상에 6개의 PWM 정현파 신호를 동기시켜 공급되도록 구성된 하나의 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치에 관한 것이다.The present invention includes two or more BLDC motor driving ports in one FFU controller, the BLDC motor connected to each port is controlled at the same rotational speed, and the state of the controller for controlling two or more BLDC motors is a central control system. If one of the two or more BLDC motors has an error, the controller stops the operation of the BLDC motor. The signal supplied to each BLDC motor is 60 ° to reduce noise and achieve smooth operation. The present invention relates to a fan filter unit controller having a plurality of ports in one controller configured to synchronize six PWM sinusoidal signals on three phases based on a reference waveform.

팬 필터 유니트는 LCD 및 반도체 등의 제조공정에 설치되어 제조공정 중에 먼지 등의 이물질이 제품에 주입되는 것을 방지하여 신뢰성이 높은 품질의 제품을 만들기 위하여 공기가 상부에 하부로 균일한 흐름을 이루도록 구성되어 있다. The fan filter unit is installed in manufacturing process such as LCD and semiconductor to prevent the inflow of foreign substances such as dust into the product during the manufacturing process, so that the air flows from the top to the bottom in order to make high quality products. It is.

이러한 공기의 흐름을 넓은 공간에서 설정된 풍량과 풍속으로 공급하기 위하여 BLDC 모터를 2개 이상을 일체로 설계 제작하여 효율적으로 제어 동작시키는 것이 요구되고 있다. In order to supply such a flow of air with a set air volume and wind speed in a large space, it is required to efficiently design and operate two or more BLDC motors integrally.

종래의 팬필터 제어기는 하나의 제어기가 하나의 BLDC 모터를 제어하도록 설계 제작되어 두개 이상을 일체로 구성하고자 할 경우에 설치공간과 제작 및 설치비용이 크게 증가하는 문제점이 있었다. The conventional fan filter controller is designed and manufactured so that one controller controls one BLDC motor, and there is a problem in that an installation space and a manufacturing and installation cost greatly increase when two or more are integrated.

또한, BLDC 모터의 제어하고 감시하기 위하여 통신포트를 통해서 각각의 BLDC 모터의 상태가 중앙제어시스템의 모니터에 표시되는 사항은 각각의 FFU 제어기 단위로 표시가 이루이지도록 구성되어 두 개 이상을 하나의 세트로 구성하더라도 중앙제어시스템의 모니터 상에는 팬필터 유니트 제어기의 개수만큼 각각 부여된 고유번호로 표시되도록 구성되어 두 개 이상의 BLDC 모터가 동일하게 제어되므로 이를 하나로 표시되고 제어되기를 바라는 운영자 측면에서는 불합리적이고 번거로운 문제점이 있다.In addition, in order to control and monitor the BLDC motor, the status of each BLDC motor on the monitor of the central control system through the communication port is configured so that the display is made in each FFU controller unit. Even if it is configured as a number on the monitor of the central control system, each of the number of fan filter unit controller is configured to be displayed as a unique number, so two or more BLDC motors are controlled the same, so it is unreasonable and cumbersome from the operator side that wants to be displayed and controlled as one. There is this.

또한, 2 개 이상 BLDC 모터가 일체로 제작될 경우에는 2 개 이상의 BLDC 모터에 서로 동기된 신호의 공급이 이루어지지 아니하여 발생하는 소음과, PWM 정현파 신호를 공급하지 않음에 따른 시작 및 종료 시에 부드러운 동작이 이루어지지 않는 문제점이 있다. In addition, when two or more BLDC motors are integrally manufactured, at the start and end of the noise generated by not supplying the signals synchronized with each other to the two or more BLDC motors and the failure to supply the PWM sine wave signal. There is a problem that the smooth operation is not made.

구형파로 제어하는 인버터는 인버터에 내장된 6개의 스위칭소자의 게이트에 공급되는 PWM 신호가 모두 로우레벨로 공급되어 6개의 스위칭소자가 모두 오프되어 BLDC 모터에 공급되는 전류가 없을 경우에 BLDC 모터에 전류가 공급되지 않아서 발생하는 구형파에 의한 소음이 비교적 심한 문제점이 있었다.The inverter controlled by the square wave has a low level because all PWM signals supplied to the gates of the six switching elements built into the inverter are supplied at a low level so that all six switching elements are turned off so that no current is supplied to the BLDC motor. There is a relatively severe noise caused by the square wave caused by not supplied.

본 발명이 해결하려는 과제는 LCD 및 반도체 등의 제조공정에 설치되어 제조공정 중에 먼지 등의 이물질이 제품 제조과정 중에 주입되는 것을 방지하기 위하여 넓은 공간에서 공기의 흐름을 설정된 풍속 및 풍량으로 균일하게 공급하기 위하여 BLDC 모터를 2개 이상을 일체로 설계 제작하여 효율적으로 동작시키는데 있다.The problem to be solved by the present invention is installed in the manufacturing process, such as LCD and semiconductor, uniformly supply the flow of air at a set wind speed and air volume in a large space in order to prevent foreign substances such as dust during the manufacturing process injected into the product manufacturing process In order to achieve efficient operation by designing two or more BLDC motors integrally.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 하나의 FFU(fan filter unit) 제어기에서 BLDC 모터를 2개 이상 제어 동작할 수 있도록 구성하여 제작 및 설치비용을 절감하고, 기존 또는 신규 중앙제어시스템의 모니터 상에 하나의 제어기로 인식되도록 구성하여 효율적인 관리 및 제어가 이루어지도록 하는데 있다. Another problem to be solved by the present invention is to configure two or more BLDC motors in one fan filter unit (FFU) controller to reduce the manufacturing and installation cost, and to monitor the existing or new central control system It is configured to be recognized as one controller to ensure efficient management and control.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 60°기준파형을 바탕으로 3개의 상에 공급될 6개의 PWM 정현파 신호를 생성하고, 생성된 신호를 동기시켜 공급하는 다수의 포트를 구비하여 2 개 이상 BLDC 모터를 일체로 제작함으로써 2 개 이상의 BLDC 모터에서 발생하는 소음을 줄이고, 시작 및 종료 시에 부드럽게 동작이 이루어지도록 하는데 있다.Another problem to be solved by the present invention is to generate six PWM sinusoidal signals to be supplied to three phases based on a 60 ° reference waveform, and two or more BLDC motors having a plurality of ports for synchronously supplying the generated signals It is designed to reduce the noise generated by two or more BLDC motors and to ensure smooth operation at start and end.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 하나의 FFU 제어기에서 정현파의 상승부에 해당하는 PWM 정현파 신호, 정현파의 하강부에 해당하는 PWM 정현파 신호 및 60°기준파형을 구비하고, 인버터에 내장된 6개의 스위칭 소자에 공급되는 6개 정현파 PWM 신호를 생성하되, 6개의 스위칭 소자가 모두 오프되는 순간을 방지하여 BLDC 모터에 전류가 공급되지 않아서 발생하는 구형파 소음을 방지하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a PWM sine wave signal corresponding to the rising portion of the sinusoidal wave, a PWM sine wave signal corresponding to the falling portion of the sinusoidal wave and a 60 ° reference waveform in one FFU controller, It generates six sinusoidal PWM signals that are supplied to the switching elements, and prevents the moment when all six switching elements are turned off to prevent the square wave noise caused by no current supplied to the BLDC motor.

본 발명의 과제 해결 수단은 하나의 FFU 제어기에 둘 이상 체결 가능한 BLDC 모터를 구동할 수 있는 포트를 구비하고, 각각의 포트에는 BLDC 모터가 연결되어 동일한 회전속도로 제어되며, 2개 이상의 BLDC 모터를 제어하는 제어기 상태가 중앙제어시스템의 모니터에 하나로 표시되고, 둘 이상의 BLDC 모터 중에서 적어도 하나에서 이상이 발생하면 해당 제어기의 동작이 정지되도록 설계 제작된 하나의 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치를 구현하는데 있다.The problem solving means of the present invention has a port capable of driving two or more fastening BLDC motor to one FFU controller, each port is connected to the BLDC motor is controlled at the same rotational speed, two or more BLDC motor The controller status of the controller is displayed as one on the monitor of the central control system, and the fan filter unit is provided with a plurality of ports in one controller designed to stop the operation of the controller when at least one of the two or more BLDC motors occurs. To implement the control device.

본 발명의 또 다른 과제 해결 수단은 하나의 FFU 제어기에 설치된 다수의 포트를 통해서 공급되는 다수의 BLDC 모터에 공급되는 제어신호는 소음을 줄이고, 부드러운 구동을 이룰 수 있도록 60° 기준파형을 바탕으로 3개의 상(U, V, W)에 6개의 구동용 스위칭 소자를 통해서 PWM 정현파 신호를 동기시켜 각 상별로 동일한 PWM 정현파 신호가 공급되도록 구성된 팬필터 유니트 제어장치를 구현하는데 있다.According to another aspect of the present invention, a control signal supplied to a plurality of BLDC motors supplied through a plurality of ports installed in one FFU controller is based on a 60 ° reference waveform to reduce noise and achieve smooth driving. The present invention provides a fan filter unit controller configured to supply the same PWM sinusoidal signal for each phase by synchronizing the PWM sinusoidal signals through six driving switching elements in four phases (U, V, and W).

본 발명의 또 다른 과제 해결 수단은 다수의 포트에 공급되는 BLDC 모터의 구동신호를 서로 동기시켜 동일한 회전속도로 회전하도록 PWM 정현파 신호를 공급하되, 제어기에서 정현파의 상승부에 해당하는 PWM 정현파 신호, 정현파의 하강부에 해당하는 PWM 정현파 신호 및 60° 기준파형을 구비하고, 인버터의 내장된 6개의 스위칭 소자에 공급되는 6개 PWM 정현파 신호를 생성 공급하여 6개의 스위칭 소자가 모두 오프되는 순간이 없도록 구성하여 BLDC 모터에 발생하는 소음을 크게 감소시킨 팬필터 유니트 제어장치를 구현하는데 있다.Another problem solving means of the present invention is to supply a PWM sinusoidal signal to rotate at the same rotation speed by synchronizing the drive signal of the BLDC motor supplied to the plurality of ports, PWM sinusoidal signal corresponding to the rising portion of the sinusoidal wave in the controller, It has a PWM sine wave signal corresponding to the falling portion of the sine wave and a 60 ° reference waveform, and generates and supplies six PWM sine wave signals to six built-in switching elements of the inverter so that all six switching elements are not turned off. The fan filter unit control device which greatly reduces the noise generated in the BLDC motor is configured.

본 발명의 또 다른 과제 해결 수단은 하나의 FFU 제어기에서 BLDC 모터를 2개 이상 동작시킬 수 있도록 구성하여 제작 및 설치비용을 절감하고, 기존 또는 신규 중앙제어시스템의 모니터 상에 하나의 제어기로 인식되도록 하나의 고유번호(ID)를 부여하여 다수의 BLDC 모터의 속도제어를 효율적으로 제어할 수 있도록 구성된 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치를 구현하는데 있다.Another problem solving means of the present invention is configured to operate two or more BLDC motors in one FFU controller to reduce the manufacturing and installation costs, so as to be recognized as one controller on the monitor of the existing or new central control system The present invention provides a fan filter unit controller having a plurality of ports configured to efficiently control speed control of a plurality of BLDC motors by assigning one unique number (ID).

본 발명은 LCD 및 반도체 등의 제조공정에 설치되어 제조공정 중에 먼지 등의 이물질의 주입을 방지하기 위하여 하나의 제어기로 2개 이상의 BLDC 모터를 구동할 수 있도록 일체로 설계 제작하여 넓은 공간에서 설정된 값으로 균일하게 공기의 흐름을 생성할 수 있는 유리한 효과가 있다.The present invention is installed in a manufacturing process such as LCD and semiconductors, the value set in a large space by integrally designed and manufactured to drive two or more BLDC motors with one controller to prevent the injection of foreign substances such as dust during the manufacturing process As a result, there is an advantageous effect that can uniformly generate the flow of air.

본 발명의 또 다른 효과는 하나의 FFU 제어기에서 BLDC 모터를 2개 이상 제어 동작시킬 수 있도록 구성하여 제작 및 설치비용을 절감하고, 기존 또는 신규 중앙제어시스템의 모니터 상에 하나의 제어기로 인식되도록 구성하여 효율적인 운용이 가능하도록 하는데 있다. Another effect of the present invention is configured to control the operation of two or more BLDC motors in one FFU controller to reduce the manufacturing and installation costs, configured to be recognized as one controller on the monitor of the existing or new central control system It is to enable efficient operation.

본 발명의 또 다른 효과는 60°기준파형을 바탕으로 PWM 정현파 신호를 생성하고, 생성된 신호를 3개의 상에 BLDC 모터 구동용 스위칭소자 6개를 통해서 PWM 정현파 신호를 동기시켜 공급되도록 제작된 다수의 포트를 구비하며, 각각의 포트에 BLDC 모터를 체결하여 동작시킬 경우에 다수의 BLDC 모터에서 발생하는 소음을 크게 감소시키고, BLDC 모터의 구동 시 및 종료 시에 부드러운 동작이 가능하도록 하는데 있다.Another effect of the present invention is to produce a PWM sine wave signal based on a 60 ° reference waveform, and to generate the synchronous sine wave signal through the six switching elements for driving the BLDC motor on the three signals produced multiple It is provided with a port, and when the operation is coupled to the BLDC motor to each port to significantly reduce the noise generated in the plurality of BLDC motor, to enable a smooth operation at the time of driving and termination of the BLDC motor.

본 발명의 또 다른 효과는 정현파의 상승부에 해당하는 PWM 정현파 신호, 정현파의 하강부에 해당하는 PWM 정현파 신호 및 60° 기준파형을 구비하고, 인버터의 내장된 6개의 스위칭 소자에 공급되는 6개 정현파 PWM 신호를 생성하되, 6개의 스위칭 소자가 모두 오프되는 순간을 방지하여 모터에 전류가 공급되지 않아서 발생하는 구형파 소음을 방지하는데 있다.Another effect of the present invention has a PWM sine wave signal corresponding to the rising portion of the sinusoidal wave, a PWM sine wave signal corresponding to the falling portion of the sinusoidal wave and a 60 ° reference waveform, and provided to the six switching elements of the built-in inverter Generates a sinusoidal PWM signal, but prevents the moment when all six switching elements are off to prevent the square wave noise generated by the current is not supplied to the motor.

도 1은 본 발명에 따른 하나의 FFU 제어기에 두개의 BLDC 모터를 구동할 수 있도록 구성된 일체형 제어장치의 개략도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 일체형 제어장치에서 스위칭 소자를 통해서 각각의 BLDC 모터로 입력 공급되는 6 개의 정현파 신호의 형태를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 PWM 정현파 신호의 형상을 확대 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 PWM 정현파 신호 중에서 상승부 60° 구간의 신호형상을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 PWM 정현파 신호 중에서 하승부 60° 구간의 신호형상을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 PWM 정현파 신호가 공급되는 6개의 스위칭 소자를 도시한 것이다.
<도면부호 및 번호에 대한 간단한 설명>
11내지 16 : PWM 정현파 신호 입력 단자
s1내지 s6 : 6개의 스위칭 소자1 shows a schematic diagram of an integrated control device configured to drive two BLDC motors in one FFU controller according to the present invention.
Figure 2 shows the form of six sinusoidal signals input to each BLDC motor through a switching element in the integrated control device according to the present invention.
3 is an enlarged view of the shape of the PWM sinusoidal signal according to the present invention.
Figure 4 shows the signal shape of the rising section 60 ° of the PWM sine wave signal according to the present invention.
Figure 5 shows the signal shape of the lower 60 ° section of the PWM sine wave signal according to the present invention.
6 shows six switching elements to which a PWM sine wave signal is supplied according to the present invention.
<Short description of drawing and number>
11 to 16: PWM sine wave signal input terminal
s1 to s6: 6 switching elements

본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 대하여 살펴본다. 본 발명은 하나의 FFU 제어기에 둘 이상의 포트를 고정 설치하고, 각각의 포트에는 BLDC 모터가 연결되며, 연결된 BLDC 모터들은 동일한 회전속도로 제어되어 넓은 공간에서 상부에서 하부로 설정된 풍속으로 균일한 공기의 흐름을 이룰 수 있도록 구성되어 있다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. According to the present invention, two or more ports are fixedly installed in one FFU controller, and each port is connected to a BLDC motor, and the connected BLDC motors are controlled at the same rotational speed to provide uniform air at a high speed set from top to bottom in a large space. It is configured to achieve the flow.

2개 이상의 BLDC 모터를 제어하기 위한 포트를 구비한 각각의 FFU 제어기는 각각 하나의 고유번호(고유 ID)가 부여되어 BLDC 모터를 제어하는 중앙제어시스템의 모니터 상에 각각 하나의 제어대상으로 표시되고, BLDC 모터에 내장된 홀 센서를 이용하여 둘 이상의 BLDC 모터 중에서 적어도 하나에 이상이 발생하면 해당 제어기의 동작이 정지되도록 구성되어 있다.Each FFU controller with a port for controlling two or more BLDC motors is given a unique number (unique ID) each and displayed as one control object on the monitor of the central control system controlling the BLDC motor. In addition, when an error occurs in at least one of the two or more BLDC motors using the Hall sensor built in the BLDC motor, the operation of the controller is configured to be stopped.

하나의 고유번호가 부여된 FFU 제어기에서 다수의 BLDC 모터로 공급되는 제어신호는 소음을 줄이고 부드러운 구동을 이룰 수 있도록 60° 기준파형을 바탕으로 3개의 상(U, V, W)에 6개의 스위칭 소자 통해서 6개의 PWM 정현파 신호를 동기시켜 다수의 포트를 통해서 구동신호가 공급되도록 구성되어 있다. 본 발명의 구체적인 실시 예에 대하여 살펴본다.The control signal supplied to multiple BLDC motors from one unique numbered FFU controller is 6 switches in 3 phases (U, V, W) based on 60 ° reference waveform to reduce noise and achieve smooth driving. The device is configured to synchronize the six PWM sinusoidal signals through the device and to supply driving signals through multiple ports. A specific embodiment of the present invention will be described.

<실시 예><Examples>

본 발명의 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 도 1은 본 발명에 따른 하나의 실시 예이며, 하나의 제어기에 두 개의 포트를 형성하여 두개의 BLDC 모터를 구동하도록 구성된 일체형 제어장치를 개략적으로 도시한 것이다.A specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an embodiment according to the present invention, and schematically illustrates an integrated control device configured to drive two BLDC motors by forming two ports in one controller.

도 1은 하나의 FFU 제어기에 두개의 BLDC 모터를 구동할 수 있도록 두개의 포트를 구비하고 동작하는 구성을 도면을 나타낸 것이다. 1 is a diagram showing a configuration that operates with two ports to drive two BLDC motors in one FFU controller.

보다 구체적으로, 도 1에서 두개의 포트로 각각의 BLDC 모터로 공급되는 신호는 두개의 BLDC 모터를 하나의 세트로 구성하여 동일한 구동속도로 동작하도록 구성되어 동일한 풍속을 생성하도록 구성되어 있다.More specifically, the signal supplied to each BLDC motor to the two ports in Figure 1 is configured to operate at the same drive speed by configuring two BLDC motors in one set is configured to generate the same wind speed.

각각의 BLDC 모터에는 홀 센서가 내장되어 위상을 검출하고, 검출된 위상에 기초하여 각각의 PWM 정현파 신호를 동기시켜 6개의 스위칭소자를 통해서 제어신호가 공급되도록 구성되어 있다. Each BLDC motor has a built-in hall sensor to detect phases, and synchronize the respective PWM sinusoidal signals based on the detected phases to supply control signals through six switching elements.

도 1은 하나의 FFU 제어기에 2개의 BLDC 모터를 구동할 수 있도록 구성하고 있으나, 2개 이상의 다수 개의 포트를 구비하고, 동일한 PWM 정현파 신호를 동기시켜 공급하여 회전속도가 균일하고 소음이 적은 FFU 제어기를 구성할 수 있고, 이들은 하나의 FFU 제어기에 의하여 같은 회전속도로 동작하므로 이들을 동시에 제어하는 FFU 제어기는 하나의 고유번호를 갖도록 구성하여 제어 및 동작의 균일성이 유지되도록 구성되어 있다. 1 is configured to drive two BLDC motors in one FFU controller, but having two or more ports and synchronously supplying the same PWM sine wave signal to achieve a uniform rotation speed and low noise. It can be configured, these are operated by the same rotational speed by one FFU controller, so that the FFU controller to control them at the same time is configured to have a unique number is configured to maintain uniformity of control and operation.

하나의 고유번호를 가지고 둘 이상 다수의 BLDC 모터를 제어하는 각각의 FFU 제어기는 중앙제어시스템의 모니터 상에 하나의 제어대상으로 표시되고, BLDC 모터에 내장된 홀 센서를 이용하여 둘 이상의 BLDC 모터 중에서 적어도 하나의 BLDC 모터에서 이상이 발생하면 모니터 상에 이상발생을 표시하고, 해당 제어기는 BLDC 모터의 동작을 정지하도록 구성되어 있다.Each FFU controller that has one unique number and controls two or more BLDC motors is displayed as one control object on the monitor of the central control system, and among the two or more BLDC motors using the Hall sensor built in the BLDC motor. If an abnormality occurs in at least one BLDC motor, an abnormality is displayed on the monitor, and the controller is configured to stop the operation of the BLDC motor.

다수의 BLDC 모터로 공급되는 제어신호는 소음을 줄이고, 시작과 종료 시 부드러운 구동을 이룰 수 있도록 60° 기준파형을 바탕으로 다수의 포트에 3개의 상(U, V, W)에 6개의 구동용 스위칭 소자를 통해서 PWM 정현파 신호를 동기시켜 생성 공급되는 동일한 PWM 정현파 신호로 구성되어 있다.The control signals supplied to multiple BLDC motors are designed to drive six to three phases (U, V, W) on multiple ports based on a 60 ° reference waveform to reduce noise and achieve smooth drive at start and end. It consists of the same PWM sine wave signal that is generated and supplied by synchronizing the PWM sine wave signal through the switching element.

도 6을 참조하면 용이하게 이해할 수 있다.Referring to Figure 6 it can be easily understood.

명세서 상에 기술되는 PWM 정현파 신호는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 아날로그 정현파 신호의 반주기(180°)와 같이 전류가 서서히 증가하고 감소하는 것을 PWM 신호를 이용하여 듀티 비를 달리 구성하여 전류가 서서히 증가하고 감소하도록 구성된 신호를 의미한다. The PWM sine wave signal described in the specification is configured to vary the duty ratio using the PWM signal to gradually increase and decrease the current, such as the half period (180 °) of the analog sine wave signal, as shown in FIGS. 2 and 3. Means a signal configured to slowly increase and decrease.

도 2는 본 발명에 따라 설계 제작된 FFU 제어기에 공급되는 제어신호를 동기시켜 다수의 포트에 공급하되, 각각의 포트로 동일한 듀티 비와 주기를 가진 PWM 정현파 신호로 6개의 스위칭 소자에 공급하되, 6개의 스위칭 소자가 모두 오프되는 순간을 방지하여 BLDC 모터에서 발생하는 구형파 소음을 줄이고, PWM 신호의 듀티 비를 제어하여 BLDC 모터의 시작동작 및 정지동작 시 부드럽게 동작하도록 구성되어 있다. 2 is supplied to a plurality of ports in synchronization with the control signal supplied to the FFU controller designed and manufactured according to the present invention, each of the ports to the six switching elements as a PWM sinusoidal signal having the same duty ratio and period, It prevents the moment that all six switching elements are turned off, and reduces the square wave noise generated from BLDC motor and controls the duty ratio of PWM signal so that it operates smoothly during start and stop operation of BLDC motor.

BLDC 모터의 시작 및 정지 시 부드럽게 동작하도록 하는 구성은 도 2에 도시된 바와 같이 반주기를 가지는 정현파 신호를 60° 구간 3개로 분할하여 전단부의 60° 구간을 시작구간으로 아날로그 정현파에서 서서히 전류가 증가하는 것과 동일하게 듀티 비가 작은 것으로부터 큰 값으로 PWM 신호를 구성하여 서서히 전류를 증가시키고, 중앙의 60° 구간은 일정한 DC 전압(듀티 비 100%)을 유지하고, 마지막 후단부의 60° 구간은 종료 구간으로 아날로그 정현파에서 전류가 서서히 감소하는 것과 마찬가지로 듀티 비를 큰 값으로부터 작은 값으로 PWM 신호를 구성하여 전류를 서서히 감소시키면서 PWM 정현파 신호를 공급함으로써 부드러운 시작 및 종료가 이루어지도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the smoothing operation at the start and stop of the BLDC motor is performed by dividing the sinusoidal signal having a half cycle into three 60 ° sections, and gradually increasing the current in the analog sinusoids at the 60 ° section of the front end. Similarly, the duty ratio is increased from the small duty ratio to the larger value to gradually increase the current, and the center 60 ° section maintains a constant DC voltage (duty ratio 100%), and the 60 ° section at the last rear end is the end section. As analog current is gradually decreased in analog sine wave, the duty ratio is composed of PWM signal from large value to small value, and it is configured to smooth start and end by supplying PWM sine wave signal while gradually decreasing current.

본 발명에 따른 FFU 제어기는 PWM 신호의 듀티 비를 달리하여 시작 및 종료를 빠르게 구성하거나 시작과 종료를 느리게 구성하여 모터의 제어 속도를 다르게 구성할 수도 있다. The FFU controller according to the present invention may configure the control speed of the motor differently by configuring the start and end faster or by configuring the slow start and end by changing the duty ratio of the PWM signal.

다수의 포트를 구비한 하나의 FFU 제어기는 BLDC 모터를 2개 이상 제어 동작시킬 수 있도록 구성함으로써 제작 및 설치비용을 절감하고, 기존 또는 신규 중앙제어시스템의 모니터 상에 하나의 제어대상으로 인식하여 하나의 제어대상으로 제어되도록 구성하여 효율적인 제어 및 관리를 이룰 수 있도록 구성되어 있다.One FFU controller with multiple ports is designed to operate two or more BLDC motors, reducing manufacturing and installation costs, and recognizing them as one control target on the monitors of existing or new central control systems. It is configured to be controlled to the control target of the to achieve an efficient control and management.

상기 60° 기준파형은 BLDC 모터의 회전자의 삼상(U, V, W)에서 유기되는 역기전력을 홀센서로 각각의 위상을 측정하여 출력이 영에서 다음 영으로 떨어지는 정현파의 반주기에 해당하는 180° 구간을 검출하고, 이 반주기 정현파 구간을 3등분(60° 구간 3개)하여 도 3에서와 같이 구성할 수 있다. The 60 ° reference waveform is 180 ° corresponding to the half period of a sinusoidal wave whose output falls from zero to the next zero by measuring each phase of the counter electromotive force induced in the three phases (U, V, W) of the rotor of the BLDC motor. The section can be detected, and this half-cycle sinusoidal section can be divided into three equal parts (three 60 ° sections) and configured as shown in FIG.

도 4는 정현파의 전단부 60° 구간을 도시한 것으로, PWM 신호의 듀티 비가 점점 커지도록 구성하여 전류가 점차 증가하는 구성으로 이루어져 부드러운 시작이 이루어지도록 구성되어 있다.Figure 4 shows the 60 ° section of the front end of the sinusoidal wave, the duty ratio of the PWM signal is configured to gradually increase the current is configured to gradually increase the configuration is configured to achieve a smooth start.

도 5는 정현파의 후단부 60° 구간을 도시한 것으로, PWM 신호의 듀티 비가 점점 작아지도록 구성하여 전류가 점차 감소하는 구성으로 이루어져 부드러운 종료가 이루어지도록 구성되어 있다.FIG. 5 shows a 60 ° section of the trailing end of the sine wave. The duty ratio of the PWM signal is configured to decrease gradually, so that the current gradually decreases, and thus the smooth termination is achieved.

각각의 BLDC 모터에 공급되는 PWM 정현파 신호는 반주기(180°)의 정현파 중에서 상승부(전단부) 60° 구간을 FFU 제어기에서 도 4와 같은 형상의 신호를 생성하여 해당하는 위상에 동기시켜 공급하고, 이어지는 중간 60°구간은 스위칭 소자를 계속 '온' 하는 하이신호(듀티 비 100%인 DC전압)를 공급하며, 이어지는 하강부(후단부) 60°구간은 제어기에서 도 5와 같은 형상의 신호를 생성하여 해당하는 위상에 동기시켜 공급하도록 구성되어 있다.The PWM sine wave signal supplied to each BLDC motor generates a signal having the shape as shown in FIG. 4 in the FFU controller in synchronism with the corresponding phase by generating a 60 ° section of the rising part (front end) among the sine waves of the half period (180 °). , The intermediate 60 ° section continues to supply a high signal (DC voltage with a duty ratio of 100%) that continues to 'on' the switching element, and the subsequent 60 ° section of the descending (rear) section provides a signal as shown in FIG. Is generated to be supplied in synchronization with the corresponding phase.

상기 FFU 제어기에서 생성한 PWM 정현파 신호로 인버터의 6개의 스위칭소자에 전류를 공급할 때, 각각의 BLDC 모터에 공급되는 전류가 단절됨이 없이 공급되도록 구성되어 BLDC 모터에서 발생하는 구형파 소음을 줄일 수 있도록 설계 제작되어 있다. When the current is supplied to the six switching elements of the inverter by the PWM sine wave signal generated by the FFU controller, the current supplied to each BLDC motor is configured to be supplied without disconnection to reduce the square wave noise generated in the BLDC motor It is made.

본 발명에 따른 FFU 제어기는 2개 이상의 BLDC 모터를 동시에 구동할 수 있도록 PWM 정현파 신호를 공급할 수 있는 포터를 2개 이상 구비하고, 각각의 포트로 공급되는 PWM 정현파 신호는 동일한 위상과 동일한 전압크기와 듀티 비로 공급되도록 구성하는 것이 바람직하다. The FFU controller according to the present invention includes two or more porters capable of supplying PWM sinusoidal signals to simultaneously drive two or more BLDC motors, and the PWM sinusoidal signals supplied to the respective ports have the same phase and the same voltage magnitude. It is preferable to configure it to be supplied at a duty ratio.

반듯이 각각의 포트에 공급되는 PWM 정현파 신호를 동기시켜 공급할 필요는 없으며, 동일한 전압의 크기와 듀티 비를 가지는 PWM 정현파 신호를 공급하여 균일한 회전속도로 BLDC 모터를 제어하여 균일한 풍속의 공기흐름을 발생할 수도 있다.On the other hand, it is not necessary to synchronize the PWM sinusoidal signals supplied to each port and supply the PWM sinusoidal signals with the same magnitude and duty ratio to control the BLDC motor at a uniform rotational speed to maintain a uniform air flow. May occur.

둘 이상의 다수의 포트를 구비한 FFU 제어기는 하나의 고유번호를 가지며, 부여된 고유번호를 사용하여 중앙제어시스템에서 하나의 제어대상으로 인식하여 제어하도록 구성함으로 중앙제어시스템의 모니터 상에는 하나의 제어대상으로 표시 제어되고, 둘 이상의 BLDC 모터 중에서 적어도 하나에서 이상 상태가 발생하면 해당 FFU 제어기가 제어하는 BLDC 모터들은 모두 동작이 중지되도록 구성되어 있다. The FFU controller having two or more ports has one unique number and is configured to recognize and control one control object in the central control system by using the assigned unique number. When the abnormal state occurs in at least one of the two or more BLDC motors, all of the BLDC motors controlled by the corresponding FFU controller are configured to be stopped.

중앙제어시스템과 FFU 제어기는 RS-422 또는 RS-485 등으로 통신이 이루어지도록 구성할 수 있으나, 무선으로 통신을 이룰 수도 있으며, 이를 통해서 BLDC 모터의 회전속도를 제어하고 및 정상적으로 동작하는지 여부를 검출하여 이상 상태 발생 시 이를 모니터 상에 표시하도록 구성되어 있다. The central control system and the FFU controller can be configured to communicate with RS-422 or RS-485, but can also communicate wirelessly, thereby controlling the rotational speed of the BLDC motor and detecting whether it is operating normally. It is configured to display it on the monitor when an abnormal condition occurs.

각각의 포트로 송수신되는 신호에 대하여 구체적으로 살펴본다. 먼저 BLDC 모터 내부에 구동회로가 내장되어 있지 아니한 경우를 살펴본다.The signals transmitted and received through each port will be described in detail. First, the case in which the drive circuit is not built in the BLDC motor will be described.

도 6에서, 6개의 스위칭 소자(Drive IC)로 공급되는 PWM 정현파 신호가 입력되어 나오는 삼상 신호(u, v, w) 공급을 위한 3개의 신호단자와, 삼상 3개의 전원선에 체결된 홀 센서로부터 측정된 전류신호를 받기 위한 3개의 신호단자와, 홀 센서에 전원을 공급하기 위한 2개의 신호단자를 포함한 모두 8개의 단자를 구비하고 있다.In FIG. 6, three signal terminals for supplying three-phase signals (u, v, w) from which PWM sine waves supplied to six switching elements (Drive ICs) are input, and hall sensors fastened to three-phase three power lines. Eight terminals are provided, including three signal terminals for receiving a current signal measured from the circuit and two signal terminals for supplying power to the hall sensor.

다음은 BLDC 모터 내부에 구동회로가 내장된 경우를 살펴본다. Next, a case in which the driving circuit is built in the BLDC motor will be described.

이러한 경우에는, PWM 정현파 신호가 입력되어 6개의 스위칭 소자(Drive IC)가 동작하게 되고, 이를 통해서 나온 삼상 신호(u, v, w)를 BLDC 모터로 공급하기 위한 3개의 신호단자는 필요하지 아니하고, DC 380V 전원을 입력하기 위한 2개의 신호단자와, BLDC 모터의 속도조절을 위한 1내지 2개 신호단자와, BLDC 모터의 속도를 측정하기 위하여 홀센서에서 측정한 피드백 전류신호를 전송하기 위한 1개 신호단자를 합하여 모두 4개내지 5개의 신호단자가 설치되어 있다. In this case, the PWM sinusoidal signal is input and six switching elements (Drive IC) are operated, and three signal terminals for supplying the three-phase signals (u, v, w) from the BLDC motor are not necessary. , 2 signal terminals for inputting DC 380V power, 1 to 2 signal terminals for speed control of BLDC motor, and 1 for transmitting feedback current signal measured by Hall sensor to measure speed of BLDC motor. In total, four to five signal terminals are installed.

상기 각각의 포트에 설치되는 신호단자의 수는 본 발명에 따른 하나의 실시 예에 지나지 않으며, 필요에 의하여 설계자가 송수신을 위한 신호단자를 추가 또는 생략하여 변경할 수도 있다. The number of signal terminals installed in each of the ports is only one embodiment according to the present invention, and may be changed by a designer by adding or omitting signal terminals for transmission and reception as necessary.

BLDC 모터의 이상여부의 검출은 각각의 BLDC 모터에 내장된 홀 센서에서 각각의 상에 공급되는 전류를 검출하고, 검출된 전류의 크기 및 주기를 비교하여 이상이 있다고 판단되면 FFU 제어기를 통해서 중앙제어시스템에 전송되고, 중앙제어시스템은 BLDC 모터의 이상 상태를 모니터 상에 표시된다. The detection of the abnormality of the BLDC motor is performed by detecting the current supplied to each phase by the Hall sensor built into each BLDC motor, and comparing the magnitude and the period of the detected current to determine the abnormality. It is transmitted to the system, and the central control system displays the abnormal state of the BLDC motor on the monitor.

BLDC 모터에 이상이 발생할 경우에는 해당 FFU 제어기와 연결된 모든 BLDC 모터의 동작을 정지시키도록 구성되며, 이는 중앙제어시스템을 통해서 이루어진다.If a problem occurs in the BLDC motor, it is configured to stop the operation of all BLDC motors connected to the corresponding FFU controller, and this is done through the central control system.

본 발명은 하나의 FFU 제어기에 둘 이상의 BLDC 모터 구동용 포트를 구비하고, 각각의 포트와 연결되는 BLDC 모터는 동일한 회전속도로 제어되며, 2개 이상의 BLDC 모터를 제어하는 제어기의 상태는 중앙 제어시스템의 모니터에 하나로 표시되고, 둘 이상의 BLDC 모터 중에서 적어도 하나에서 이상이 발생하면 해당 제어기는 BLDC 모터의 동작을 정지시키며, 각각의 BLDC 모터에 공급되는 신호는 소음을 줄이고 부드러운 구동을 이룰 수 있도록 60° 기준파형을 바탕으로 3개의 상에 6개의 PWM 정현파 신호를 동기시켜 공급되도록 구성된 하나의 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치를 제공하여 하나의 제어기로 다수의 BLDC 모터를 구동할 수 있도록 구성함으로써 산업상 이용가능성이 매우 높다.
The present invention includes two or more BLDC motor driving ports in one FFU controller, the BLDC motor connected to each port is controlled at the same rotational speed, and the state of the controller for controlling two or more BLDC motors is a central control system. If one of the two or more BLDC motors has an error, the controller stops the operation of the BLDC motor. The signal supplied to each BLDC motor is 60 ° to reduce noise and achieve smooth operation. Based on the reference waveform, a fan filter unit controller having a plurality of ports can be provided to a controller configured to synchronize six PWM sinusoidal signals on three phases to drive a plurality of BLDC motors with one controller. It is very useful for industrial use.

Claims (8)

팬필터 유니트 제어장치에 있어서,
하나의 FFU 제어기에 고정 설치되며, FFU 제어기에서 공급하는 신호로 둘 이상의 BLDC 모터를 구동할 수 있도록 제작된 둘 이상의 포트;
둘 이상의 포트를 통해서 BLDC 모터에 PWM 정현파 신호와 DC 전원이 공급되고,
상기 하나의 FFU 제어기는 하나의 고유번호가 부여되며, 중앙제어시스템의 모니터 상에 하나의 제어대상으로 표시되도록 구성된 하나의 FFU 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치.In the fan filter unit control unit,
Two or more ports fixedly installed in one FFU controller and configured to drive two or more BLDC motors with signals supplied from the FFU controller;
More than one port supplies BLDC motors with PWM sinusoidal signals and DC power,
The one FFU controller is assigned a unique number, and the fan filter unit control device having a plurality of ports in one FFU controller configured to be displayed as one control object on the monitor of the central control system. 청구항 1에 있어서,
상기 하나의 FFU 제어기에 설치된 둘 이상의 포트에 공급되는 PWM 정현파 신호는 BLDC 모터에 내장된 홀 센서로 삼상의 위상을 검출하여 동기시켜 동일한 상에 동일한 듀티 비와, 전압크기 및 주기를 가진 신호를 공급함을 특징으로 하는 하나의 FFU 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치.The method according to claim 1,
The PWM sine wave signal supplied to two or more ports installed in the single FFU controller is a Hall sensor built into the BLDC motor to detect and synchronize the phase of three phases to supply a signal having the same duty ratio, voltage magnitude and period on the same phase. Fan filter unit control unit having a plurality of ports in one FFU controller characterized in that. 청구항 2에 있어서,
상기 하나의 FFU 제어기에서 생성한 PWM 정현파 신호로 6개의 구동용 스위칭소자에 전류를 공급할 때, 각각의 BLDC 모터에서 발생하는 소음을 줄이기 위하여 각각의 BLDC 모터에 공급되는 전류가 단절됨이 없이 공급되도록 신호를 생성함을 특징으로 하는 하나의 FFU 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치.The method according to claim 2,
When the current is supplied to the six driving switching elements by the PWM sine wave signal generated by the one FFU controller, in order to reduce noise generated in each BLDC motor, the current supplied to each BLDC motor is supplied without disconnection. Fan filter unit control device having a plurality of ports in one FFU controller, characterized in that for generating. 청구항 2에 있어서,
상기 BLDC 모터를 구동하기 위한 6개의 스위칭소자에 입력되는 PWM 정현파 신호는 부드러운 시작 동작 및 정지 동작을 위하여 정현파 신호의 반주기인 180° 구간을 3등분하여 상승부 60° 구간은 PWM 신호의 듀티 비를 점진적으로 증가시키고, 중앙 60° 구간은 듀티 비 100%인 직류전압으로 구성하며, 하강부 60° 구간은 듀티 비를 점진적으로 감소시키는 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 하나의 FFU 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치.The method according to claim 2,
The PWM sinusoidal signals input to the six switching elements for driving the BLDC motor are divided into three equal parts of 180 °, which are half periods of the sinusoidal signals, for smooth start and stop operation. Increasingly, the central 60 ° section consists of a DC voltage with a 100% duty ratio, and the lower part 60 ° section consists of a configuration that gradually reduces the duty ratio. Fan filter unit control unit provided. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 팬필터 유니트 제어장치에서 각각의 포트로 공급되는 신호단자는 BLDC 모터 내부에 구동회로가 내장되어 있지 아니한 경우에, 6개의 스위칭 소자로 공급되는 PWM 정현파 신호가 입력되어 나온 삼상 신호를 공급하기 위한 3개의 신호단자;
삼상 신호를 공급하기 위한 3개의 전원선에 체결된 홀 센서로부터 측정된 전류신호를 전송하기 위한 3개의 신호단자; 및
홀 센서에 전원 공급하기 위한 2개의 신호단자를 포함함을 특징으로 하는 하나의 FFU 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치.The method according to claim 1 or 2,
The signal terminal supplied to each port in the fan filter unit controller is for supplying a three-phase signal from which a PWM sine wave signal supplied to six switching elements is input when a driving circuit is not built in a BLDC motor. Three signal terminals;
Three signal terminals for transmitting a current signal measured from a hall sensor fastened to three power lines for supplying a three-phase signal; And
2. A fan filter unit controller having a plurality of ports in one FFU controller, characterized by comprising two signal terminals for powering the hall sensor. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 팬필터 유니트 제어장치에서 각각의 포트로 공급되는 신호단자는 BLDC 모터 내부에 구동회로가 내장된 경우에, DC 380V 전원을 입력하기 위한 2개의 신호단자;
BLDC 모터의 속도조절을 위한 1내지 2개 신호단자; 및
BLDC 모터의 속도를 측정하기 위하여 홀센서에서 측정한 피드백 전류신호를 전송하기 위한 1개 신호단자를 포함함을 특징으로 하는 하나의 FFU 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치.The method according to claim 1 or 2,
The signal terminals supplied to the respective ports of the fan filter unit controller include two signal terminals for inputting a DC 380V power source when a driving circuit is built in the BLDC motor;
One or two signal terminals for speed regulation of BLDC motor; And
Fan filter unit control device having a plurality of ports in one FFU controller, characterized in that it comprises one signal terminal for transmitting the feedback current signal measured by the Hall sensor to measure the speed of the BLDC motor. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 하나의 FFU 제어기는 포트 수에 무관하게 하나의 고유번호를 부여하여 하나의 FFU 제어기에서 나온 신호는 동일한 PWM 정현파 신호를 각각의 포트에 공급하여 BLDC 모터의 회전속도를 균일하게 제어하고,
중앙제어시스템의 모니터 상에 하나의 제어대상으로 표시되며, 하나의 제어 대상으로 인식 제어하도록 구성됨을 특징으로 하는 하나의 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치.The method according to claim 1 or 2,
The one FFU controller assigns one unique number regardless of the number of ports, and the signal from one FFU controller supplies the same PWM sine wave signal to each port to uniformly control the rotation speed of the BLDC motor,
A fan filter unit control device having a plurality of ports in one controller, characterized in that it is displayed as one control object on the monitor of the central control system and is configured to recognize and control one control object. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 팬필터 유니트 제어장치는 중앙제어시스템과 신호를 주고받기 위한 통신포트를 구비하며,
상기 통신포트를 통해서 BLDC 모터의 회전속도를 제어하고, 다수의 BLDC 모터 중에서 어느 하나에서 이상 상태가 발생하면 통신포트를 통해서 중앙제어시스템의 모니터 상에 이상 상태를 표시하고, 해당 FFU 제어기의 동작을 정지함을 특징으로 하는 하나의 제어기에 다수의 포트를 구비한 팬필터 유니트 제어장치. The method according to claim 1 or 2,
The fan filter unit control device has a communication port for sending and receiving a signal with the central control system,
The rotation speed of the BLDC motor is controlled through the communication port, and when an abnormal state occurs in any one of the plurality of BLDC motors, an abnormal state is displayed on the monitor of the central control system through the communication port, and the operation of the corresponding FFU controller is controlled. Fan filter unit control device having a plurality of ports in one controller characterized in that the stop.
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