KR20150025256A - 모터, 모터 구동 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20150025256A KR20130102651A KR20130102651A KR20150025256A KR 20150025256 A KR20150025256 A KR 20150025256A KR 20130102651 A KR20130102651 A KR 20130102651A KR 20130102651 A KR20130102651 A KR 20130102651A KR 20150025256 A KR20150025256 A KR 20150025256A
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 방법은 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 제1통전방식으로 모터를 구동하는 단계, 제1통전방식에 의해 구동되는 적어도 하나의 초기제어구간에 대한 회전속도를 연산하는 단계, 초기제어구간에 대한 회전속도에 기초하여 초기제어구간에 후속하는 제1제어구간에 대한 회전각을 추정하는 단계 및 제1제어구간에서 회전각에 기초하여 제2통전방식으로 모터를 구동하는 단계를 포함한다.

Description

모터, 모터 구동 방법 및 장치{MOTOR, METHOD AND APPARATUS FOR OPERATING THE MOTOR}
본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터와 이를 구동하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 3상 BLDC 모터는 일반 3상 DC 모터에서 정류자(commutator)의 역할을 수행하는 브러시를 제거하면서도 3상 DC 모터의 특성을 그대로 유지할 수 있도록 개발된 것으로서 영구자석으로 이루어진 로터와 3개의 코일 즉, a상, b상 및 c상 코일이 권선되어 있는 스테이터를 구비한다.
이러한 3상 BLDC 모터는 스테이터에 권선되어 있는 a상, b상 및 c상 코일에 3상 전류를 공급하고, 그 공급한 3상 전류에 따라 a상, b상 및 c상 코일이 각기 자계를 발생하여 영구자석으로 이루어진 로터를 회전시킨다.
이때, BLDC 모터의 로터의 회전속도를 정확히 제어하기 위해서는 로터의 위치를 정확히 파악해야 한다. 이에 따라, BLDC 모터는 3개의 홀 센서를 구비하여 로터의 위치를 검출하고, 6개의 제어구간을 갖는 120° 통전방식 또는 180° 통전방식으로 인버터의 스위치를 제어하여 모터를 구동하고 있다.
하지만, 120° 통전방식 또는 180° 통전방식에 의하면 진동과 소음이 많이 발생하고 높은 출력을 제공하기 어려운 한계점이 있다.
이를 개선하기 위해 12개의 제어구간을 갖는 150° 통전방식이 제안되고 있으나, 150° 통전방식으로 모터를 구동하기 위해서는 30° 간격으로 로터의 위치를 파악해야 하기 때문에, 엔코더가 반드시 필요하여 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
본 발명은 홀 센서를 이용하여 150° 통전방식으로 모터를 구동함으로써 진동과 소음을 개선하고 출력을 증가시킬 수 있도록 하는 모터, 모터 구동 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 엔코더 없이 홀 센서만을 이용하여 모터를 구동할 수 있도록 하여 제조비용을 절감할 수 있는 모터, 모터 구동 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제1제어구간에 대한 회전속도를 연산하는 단계; 상기 제1제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 제1제어구간에 후속하는 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하는 단계; 및 상기 제2제어구간에서 상기 회전각을 이용하여 모터를 구동하는 단계를 포함하는 모터 구동 방법이 제공된다.
상기 제1제어구간 및 제2제어구간의 각도 범위는 30°일 수 있다.
상기 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하는 단계는, 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 회전각을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 제1통전방식으로 모터를 구동하는 단계; 상기 제1통전방식에 의해 구동되는 적어도 하나의 초기제어구간에 대한 회전속도를 연산하는 단계; 상기 초기제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 초기제어구간에 후속하는 제1제어구간에 대한 회전각을 연산하는 단계; 및 상기 제1제어구간에서 상기 회전각을 이용하여 제2통전방식으로 상기 모터를 구동하는 단계를 포함하는 모터 구동 방법이 제공된다.
상기 제1통전방식은 120° 통전방식 또는 180° 통전방식 중 어느 하나이고, 상기 제2통전방식은 150° 통전방식일 수 있다.
상기 초기제어구간에 대한 회전속도가 미리 설정된 기준속도보다 작으면, 상기 제1통전방식으로 모터를 구동하는 단계로 회귀하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2통전방식으로 상기 모터를 구동하는 단계 이후에, 상기 제1제어구간에 대한 회전속도를 연산하는 단계; 상기 제1제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 제1제어구간에 후속하는 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하는 단계; 및 상기 제2제어구간에서 상기 제2제어구간에 대한 회전각을 이용하여 상기 제2통전방식으로 상기 모터를 구동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1제어구간에 대한 회전속도가 미리 설정된 기준속도보다 작으면, 상기 제1통전방식으로 모터를 구동하는 단계로 회귀하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 인버터를 제어하여 모터를 구동하는 모터 구동 장치에 있어서, 상기 모터의 로터 위치를 검출하는 위치검출부; 및 상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 적어도 하나의 제1제어구간에 대한 회전속도를 연산하고, 상기 제1제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 제1제어구간에 후속하는 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하며, 상기 회전각을 이용하여 상기 제2제어구간에서 상기 인버터를 제어하는 모터 구동 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 인버터를 제어하여 모터를 구동하는 모터 구동 장치에 있어서, 상기 모터의 로터 위치를 검출하는 위치검출부; 및 상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 제1통전방식으로 모터를 구동하면서 적어도 하나의 초기제어구간에 대한 회전속도를 연산하고, 상기 초기제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 초기제어구간에 후속하는 제어구간에 대한 회전각을 연산하며, 상기 회전각을 이용하여 상기 제어구간에서 제2통전방식으로 상기 인터버를 제어하는 모터 구동 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 하우징과, 상기 하우징의 내주면에 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되며 상기 스테이터와의 상호작용에 의해 회전하는 로터를 포함하고, 배터리로부터 인버터를 통해 제공되는 구동전류에 의해 동작하는 모터에 있어서, 상기 로터의 위치를 검출하는 위치검출부; 및 상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 적어도 하나의 제1제어구간에 대한 회전속도를 연산하고, 상기 제1제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 제1제어구간에 후속하는 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하며, 상기 회전각을 이용하여 상기 제2제어구간에서 상기 인버터를 제어하는 모터가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 하우징과, 상기 하우징의 내주면에 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되며 상기 스테이터와의 상호작용에 의해 회전하는 로터를 포함하고, 배터리로부터 인버터를 통해 제공되는 구동전류에 의해 동작하는 모터에 있어서, 상기 로터의 위치를 검출하는 위치검출부; 및 상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 제1통전방식으로 모터를 구동하면서 적어도 하나의 초기제어구간에 대한 회전속도를 연산하고, 상기 초기제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 초기제어구간에 후속하는 제어구간에 대한 회전각을 연산하며, 상기 회전각을 이용하여 상기 제어구간에서 제2통전방식으로 상기 인터버를 제어하는 모터가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 엔코더 없이 홀 센서를 이용하여 150° 통전방식으로 모터를 구동할 수 있어, 진동과 소음을 개선할 수 있고, 출력을 증가시킬 수 있으며, 엔코더의 제거로 인하여 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 방법의 시뮬레이션 결과를 종래의 방식과 비교하여 도시한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 하우징(100), 스테이터(200), 로터(300), 회전축(400), 회로기판(500) 및 플레이트(600)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 원통 형상으로 형성되어 내부에 스테이터(200)와 로터(300)가 장착될 수 있는 공간이 마련된다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변형될 수 있으나 차량에 장착되는 특성상 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속재질이 선택될 수 있다.
하우징(100)은 상부 하우징(120)과 하부 하우징(110)을 포함할 수 있으며, 이들의 결합에 의해 스테이터(200)와 로터(300)를 외부와 차폐시킬 수 있도록 구성된다.
스테이터(200)는 하우징(100)의 내주면에 고정 결합되며 내부에 공간부가 형성된다. 스테이터(200)는 코일 및 코일이 권선되는 복수 개의 코어를 구비할 수 있으며, 동일한 형상을 갖는 판상의 스테이터 플레이트들이 소정 높이로 적층되어 형성될 수 있다.
로터(300)는 스테이터(200)의 내부에 마련된 공간부에 삽입되고, 회전축(400)의 외주면에 결합된다. 로터(300)는 디스크 형상의 코어 플레이트가 복수 매 적층되어 형성될 수 있다. 로터(300)에 장착된 복수 매의 마그네트들은 스테이터(200)와 마주하게 배치되며, 각 마그네트들은 로터(300)에 내부에 형성된 홀을 통해 로터(300)에 삽입되어 결합될 수 있다.
회전축(400)은 로터(300)의 중앙부에 관통 형성된다. 스테이터(200)에 구동전류가 인가되면, 스테이터(200)와 로터(300)의 전자기적 상호 작용에 의해 로터(300)가 회전하고, 이에 따라 회전축(400)이 로터(300)의 회전에 연동하여 회전한다.
회로기판(500)은 상부 하우징(120)에 결합된다. 회로기판(500)의 상면에는 후술할 위치검출부(10)와 제어부(20)가 배치될 수 있다. 위치검출부(10)와 제어부(20)의 동작에 대한 설명은 후술한다.
플레이트(600)는 회로기판(500)의 상측에 소정 간격 이격되어 배치된다. 플레이트(600)는 회전축(400)과 함께 회전하도록 결합된다. 플레이트(600)의 하면에는 센싱마그네트(610)가 배치된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 장치는 위치검출부(10), 제어부(20), 인버터(30) 및 배터리(40)를 포함한다.
위치검출부(10)는 로터(300)와 함께 회전하는 센싱마그네트(610)의 극성 또는 자속변화를 감지함으로써 모터(50)에 구비된 로터(300)의 위치를 검출하고, 검출 결과에 따른 펄스신호를 제어부(20)로 출력한다. 이러한 위치검출부(10)는 회로기판(500)의 상면에 배치되는 복수 개의 홀 센서(510 or 520)로 구현될 수 있다. 이때, 위치검출부(10)는 120°의 위상차를 가지도록 배치되는 3개의 홀 센서로 구현될 수 있다.
이 경우, 3개의 홀 센서는 각각 180° 범위 내에 있는 로터(300)를 검출할 수 있으며, 로터(300) 검출 여부에 따라 ‘0’ 또는 ‘1’의 펄스신호를 제어부(20)로 출력할 수 있다.
예를 들어, 3개의 홀 센서는 각각 0°~180°, 120°~300°, 240°~60°범위에 위치하는 로터(300)를 검출하여 ‘1’의 펄스신호를 출력할 수 있다. 이때, 3개의 홀 센서에서 출력되는 펄스신호의 조합은 101, 100, 110, 010, 011, 001의 6가지의 경우가 존재하기 때문에, 펄스신호에 따라 로터(300)의 위치를 60° 간격으로 검출할 수 있다.
제어부(20)는 위치검출부(10)로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 인버터(30)를 제어한다. 본 실시예에서, 제어부(20)는 임의의 제어구간에 대한 로터(300)의 회전속도를 연산하고, 연산된 회전속도에 기초하여 후속하는 제어구간에 대한 회전각을 추정하여 인버터(30)를 제어할 수 있다.
이러한 동작에 의하면, 3개의 홀 센서만으로 검출하기 곤란한 30°의 각도 범위를 갖는 제어구간에서 인버터(30)를 제어할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르면, 3개의 홀 센서만을 이용하여 150° 통전방식으로 모터(50)를 구동할 수 있다.
이때, 이전 제어구간의 회전속도로부터 후속하는 제어구간의 회전각을 정확히 추정하기 위해서는 이전 제어구간과 후속하는 제어구간에서의 회전속도가 큰 편차를 가지지 않는 것이 바람직하다.
따라서, 제어부(20)는 회전속도가 점진적으로 상승하는 동작 초기에는 120° 통전방식에 따라 모터(50)를 구동하다가, 모터(50)의 회전속도가 미리 설정된 기준속도 이상인 경우에 본 실시예에 따른 150° 통전방식을 적용할 수 있다.
또한, 제어부(20)는 150° 통전방식으로 모터(50)를 구동함에 있어서, 위치검출부(10)로부터 입력되는 펄스신호가 변경될 때마다 그러한 펄스신호에 기초하여 회전각을 보정할 수 있다. 이러한 동작에 의해 회전각 추정에 따라 오차가 누적되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 제어부(20)가 임의의 제어구간에 대한 모터(50)의 회전속도로부터 후속하는 제어구간에 대한 회전각을 추정하여 150° 통전방식으로 모터(50)를 구동하는 구체적인 동작에 대해서는 도 2와 도 3을 참조하여 후술한다.
인버터(30)는 배터리(40)로부터 공급되는 DC전원을 AC전원으로 스위칭하여 모터(50)에 인가하고, 모터(50)는 인버터(30)로부터 인가되는 AC전원에 따라 회전력을 발생시킨다.
이러한 인버터(30)는 모터(50)의 3상에 각각 2개씩 연결되는 총 6개의 스위치 소자를 포함하며, 제어부(20)에 의해 스위칭 동작이 제어된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 제어부(20)는 위치검출부(10)로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 제1통전방식으로 모터(50)를 구동한다(S100).
이와 함께, 제어부(20)는 제1통전방식으로 구동되는 적어도 하나의 초기제어구간에 대한 회전속도를 연산하고(S110), 회전속도가 미리 설정된 기준속도 이상인지 판단한다(S120).
여기서, 제1통전방식은 인버터(30)의 각 스위치 소자가 120° 범위의 구간에서 통전되는 120° 통전방식 또는 인버터(30)의 각 스위치 소자가 180° 범위의 구간에서 통전되는 180° 통전방식 중 어느 하나일 수 있다.
120° 통전방식 또는 180° 통전방식에 의하면, 전체 구간을 6개의 제어구간으로 구분하여 모터(50)를 구동하게 되므로, 초기제어구간의 각도 범위는 60°일 수 있다.
그러므로, 제어부(20)는 초기제어구간의 각도 범위인 60°를 펄스신호의 조합이 변경되는데 소요된 시간으로 나누어 초기제어구간에 대한 회전속도를 연산할 수 있다. 제어부(20)는 하나의 초기제어구간이 아닌 2이상의 초기제어구간에 대한 평균적인 회전속도를 연산할 수도 있다.
한편, 기준속도는 회전각 추정에 따른 150° 통전방식이 안정적으로 적용될 수 있는 모터(50)의 회전속도를 나타내며, 설계자의 의도 및 모터(50)의 사양에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
만약, 초기제어구간에 대한 회전속도가 기준속도 미만인 경우, 아직 150° 통전방식이 안정적으로 적용되기 어려운 상태인 것이므로, 제어부(20)는 제1통전방식으로 모터(50)를 구동하는 단계(S100)로 회귀한다.
반면, 초기제어구간에 대한 회전속도가 기준속도 이상인 경우, 제어부(20)는 초기제어구간에 대한 회전속도에 기초하여 초기제어구간에 후속하는 제어구간에 대한 회전각을 추정한다(S130).
이어서, 제어부(20)는 추정된 회전각에 기초하여 초기제어구간에 후속하는 제어구간에서 제2통전방식으로 모터(50)를 구동한다(S140).
여기서, 제2통전방식은 인버터(30)의 각 스위치 소자가 150° 범위의 구간에서 통전되는 150° 통전방식일 수 있다. 150° 통전방식에 의하면, 전체 구간을 12개의 제어구간으로 구분하여 모터(50)를 구동하게 되므로, 후속하는 제어구간의 각도 범위는 30°일 수 있다.
이후, 제어부(20)는 회전각을 추정하여 모터(50)를 구동한 제어구간에 대한 회전속도를 연산하고(S150), 연산된 회전속도가 기준속도 이상인지 판단하는 단계(S120)로 회귀하여 이후의 제어구간에 대해 150° 통전방식을 연속적으로 적용한다.
예를 들어, 초기제어구간에 후속하는 제어구간이 제1제어구간, 제2제어구간,…,제n제어구간을 포함하는 경우, 제어부(20)는 초기제어구간의 회전속도에 기초하여 제1제어구간의 회전각을 추정하고, 제1제어구간의 회전속도에 기초하여 제2제어구간의 회전각을 추정하며, 같은 방식으로 제n-1제어구간의 회전속도에 기초하여 제n제어구간의 회전각을 추정할 수 있다.
이때, 각 제어구간의 회전속도가 기준속도 이상으로 유지된다면, 제1제어구간, 제2제어구간,…,제n제어구간에서 모터(50)는 150° 통전방식으로 구동될 수 있다.
또한, 추정되는 회전각은 위치검출부(10)로부터 입력되는 펄스신호가 변경될 때마다(즉, 60° 간격으로) 펄스신호에 기초하여 보정될 수 있다. 이러한 동작에 의해 회전각 추정에 따라 오차가 누적되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 엔코더 없이 3개의 홀 센서를 이용하여 150° 통전방식으로 모터(50)를 구동할 수 있어, 진동과 소음을 개선할 수 있고, 출력을 증가시킬 수 있으며, 엔코더의 제거로 인하여 제조비용을 절감할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 방법의 시뮬레이션 결과를 종래의 방식과 비교하여 도시한 그래프이다. 도 4의 (a)에는 종래의 방식에 따른 시뮬레이션 결과가 도시되어 있고, 도 4의 (b)에는 본 실시예에 따른 시뮬레이션 결과가 도시되어 있다. 또한, 아래의 표 1은 본 실시예에 따른 시뮬레이션 결과를 종래의 120° 통전방식에 의한 경우와 비교한 것이다.
회전속도 평균 토크 토크 리플 전류 피크
종래 방식 557 RPM 1.028 0.532
(51.75%)		 29.5A
본 실시예 632 RP, 1.078 0.117
(10.85%)		 33.5A
비교 11.86% 상승 1.6% 상승 78% 개선 11.9% 감소
도 4와 표 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 제어 방법에 의하는 경우, 종래의 120° 통전방식에 의하는 경우에 비해 회전속도, 토크, 토크 리플 및 전류 피크 측면에서 성능이 크게 향상됨을 확인할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 위치검출부
20 : 제어부
30 : 인버터
40 : 배터리
50 : 모터
100 : 하우징
200 : 스테이터
300 : 로터
400 : 회전축
500 : 회로기판
600 : 플레이트

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 제1제어구간에 대한 회전속도를 연산하는 단계;
    상기 제1제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 제1제어구간에 후속하는 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하는 단계; 및
    상기 제2제어구간에서 상기 회전각을 이용하여 모터를 구동하는 단계를 포함하는 모터 구동 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1제어구간 및 제2제어구간의 각도 범위는 30°인 모터 구동 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하는 단계는,
    위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 회전각을 보정하는 단계를 더 포함하는 모터 구동 방법.
  4. 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 제1통전방식으로 모터를 구동하는 단계;
    상기 제1통전방식에 의해 구동되는 적어도 하나의 초기제어구간에 대한 회전속도를 연산하는 단계;
    상기 초기제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 초기제어구간에 후속하는 제1제어구간에 대한 회전각을 연산하는 단계; 및
    상기 제1제어구간에서 상기 회전각을 이용하여 제2통전방식으로 상기 모터를 구동하는 단계를 포함하는 모터 구동 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1통전방식은 120° 통전방식 또는 180° 통전방식 중 어느 하나이고,
    상기 제2통전방식은 150° 통전방식인 모터 구동 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 초기제어구간에 대한 회전속도가 미리 설정된 기준속도보다 작으면, 상기 제1통전방식으로 모터를 구동하는 단계로 회귀하는 단계를 더 포함하는 모터 구동 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제2통전방식으로 상기 모터를 구동하는 단계 이후에,
    상기 제1제어구간에 대한 회전속도를 연산하는 단계;
    상기 제1제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 제1제어구간에 후속하는 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하는 단계; 및
    상기 제2제어구간에서 상기 제2제어구간에 대한 회전각을 이용하여 상기 제2통전방식으로 상기 모터를 구동하는 단계를 더 포함하는 모터 구동 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1제어구간에 대한 회전속도가 미리 설정된 기준속도보다 작으면, 상기 제1통전방식으로 모터를 구동하는 단계로 회귀하는 단계를 더 포함하는 모터 구동 방법.
  9. 인버터를 제어하여 모터를 구동하는 모터 구동 장치에 있어서,
    상기 모터의 로터 위치를 검출하는 위치검출부; 및
    상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는, 적어도 하나의 제1제어구간에 대한 회전속도를 연산하고, 상기 제1제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 제1제어구간에 후속하는 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하며, 상기 회전각을 이용하여 상기 제2제어구간에서 상기 인버터를 제어하는 모터 구동 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펄스신호를 이용하여 상기 회전각을 보정하는 모터 구동 장치.
  11. 인버터를 제어하여 모터를 구동하는 모터 구동 장치에 있어서,
    상기 모터의 로터 위치를 검출하는 위치검출부; 및
    상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 제1통전방식으로 모터를 구동하면서 적어도 하나의 초기제어구간에 대한 회전속도를 연산하고, 상기 초기제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 초기제어구간에 후속하는 제어구간에 대한 회전각을 연산하며, 상기 회전각을 이용하여 상기 제어구간에서 제2통전방식으로 상기 인터버를 제어하는 모터 구동 장치.
  12. 하우징과, 상기 하우징의 내주면에 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되며 상기 스테이터와의 상호작용에 의해 회전하는 로터를 포함하고, 배터리로부터 인버터를 통해 제공되는 구동전류에 의해 동작하는 모터에 있어서,
    상기 로터의 위치를 검출하는 위치검출부; 및
    상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는, 적어도 하나의 제1제어구간에 대한 회전속도를 연산하고, 상기 제1제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 제1제어구간에 후속하는 제2제어구간에 대한 회전각을 연산하며, 상기 회전각을 이용하여 상기 제2제어구간에서 상기 인버터를 제어하는 모터.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펄스신호를 이용하여 상기 회전각을 보정하는 모터.
  14. 하우징과, 상기 하우징의 내주면에 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 배치되며 상기 스테이터와의 상호작용에 의해 회전하는 로터를 포함하고, 배터리로부터 인버터를 통해 제공되는 구동전류에 의해 동작하는 모터에 있어서,
    상기 로터의 위치를 검출하는 위치검출부; 및
    상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 상기 인버터를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 위치검출부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 제1통전방식으로 모터를 구동하면서 적어도 하나의 초기제어구간에 대한 회전속도를 연산하고, 상기 초기제어구간에 대한 회전속도로부터 상기 초기제어구간에 후속하는 제어구간에 대한 회전각을 연산하며, 상기 회전각을 이용하여 상기 제어구간에서 제2통전방식으로 상기 인터버를 제어하는 모터.
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