KR20170077108A

KR20170077108A - 모터 구동 방법과 장치, 전기 제품

Info

Publication number: KR20170077108A
Application number: KR1020177006240A
Authority: KR
Inventors: 얀차오 푸; 지퀴앙 제; 지에 지에; 시아오안 자오; 리밍 공
Original assignee: 광동 웰링 모터 매뉴팩처링 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2017-07-05
Also published as: JP6437633B2; WO2016026114A1; JP2017529037A; KR101897934B1; US9887651B2; US20170272010A1

Abstract

본 발명은 모터 분야에 적용되는바, 모터 구동 방법과 장치, 전기 제품을 제공한다. 모터의 로터가 회전할 때, 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 현재 각도를 탐지하며, 상기 현재 시점에 모터의 역기전력를 탐지하며, 상기 현재 시점에 모터의 상전류를 탐지하며; 상기 역기전력을 파라미터에 의해, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정하며; 탐지된 상전류에 의하여, 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 현재 토크 계수를 결정하며; 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하며; 해당 보상 각도로 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여 조절 각도를 획득하며; 상기 조절 각도에 의하여, 자기장 지향 기술로 모터에 대한 전력 공급을 조절하는바, 모터가 동일한 부하 토크를 구동시키는데 필요한 유효 전력을 낮출 수 있고, 상응하게 모터에 필요한 상전류를 낮춘다.

Description

모터 구동 방법과 장치, 전기 제품{METHOD AND APPARATUS FOR DRIVING MOTOR AND APPLIANCE}

본 발명은 모터 분야에 관한 것으로서, 특히 모터 구동 방법과 장치, 전기 제품에 관한 것이다.

영구자석형 동기 모터는 전력 밀도가 크고 속도 조절 성능이 좋은 등의 장점으로 인하여, 여러 가지 전기 제품에 널리 사용되고 있다.

현재, 전기 제품은 일상생활의 필수품으로 되고 있고, 대량의 전기 제품의 전력 소모량은 날로 많아지고 있으며: 그 중에서 전기 제품이 소모하는 전기 에너지는 모터가 대부분을 차지하며; 모터의 전기 소모량을 절감하기 위하여, 현재 FOC(Field Oriented Control, 자기장 지향 제어) 기술을 사용하여 모터에 대한 전력 공급을 제어한다.

FOC 기술을 사용하여 모터에 대한 전력 공급을 제어할 때, 실시간으로 로터의 위치를 획득하여야 하는바, 종래 기술에서는 일반적으로 위치 센서를 이용하여 로터 위치를 탐지한다. 많은 위치 센서 중에서, 홀 센서는 신뢰성이 높고 제조 원가가 낮으며, 설치가 간편한 등 장점으로 인하여 대량 사용되고 있다.

하지만 제조, 설치 공정의 제한으로 인하여, 홀 센서는 설치 시 설치 오차가 존재하는 것을 방지할 수 없고, 이로써 홀 센서가 탐지한 로터 위치와 실제의 로터 위치 사이에는 일정한 오차가 존재하고, 이러한 오차는 FOC 기술의 모터에 대한 제어 정밀도에 영향을 미치며, 모터 효율이 낮아지고 작동에 실패하며 심지어는 역회전 등 비정상적인 현상을 초래한다.

현재 홀 센서의 설치 오차에 대한 주요한 보상 수단으로는 홀 센서가 출력하는 신호와 영구자석형 동기 모터의 역기전력의 위치 관계에 의하여, 인공으로 홀 센서 설치 오차를 탐지 및 결정하고 오차에 대하여 보상을 진행한다. 해당 보상 수단은 효율이 낮고 인공 원가가 높다.

본 발명은 모터 구동 방법과 장치, 전기 제품을 제공하여 인공으로 홀 센서 설치 오차를 탐지하고 또한 오차 보상을 진행함으로 인하여 효율이 낮고 또한 인공 원가가 높은 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

제1 방면으로, 본 발명에서는 모터 구동 방법을 제공하는바, 상기 모터 구동 방법은,

모터의 로터가 회전할 때, 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 현재 각도를 탐지하고, 상기 현재 시점에 모터의 역기전력을 탐지하며, 상기 현재 시점에 모터의 상전류를 탐지하는 단계와;

상기 역기전력에 의하여, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정하는 단계와;

탐지된 상전류에 의하여, 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 현재 토크 계수를 결정하는 단계와;

현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하는 단계와;

상기 보상 각도로 상기 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여 조절 각도를 획득하는 단계와;

상기 조절 각도에 의하여 자기장 지향 기술에 의하여 모터에 대한 전력 공급을 조절하는 단계를 포함한다.

제2 방면으로, 본 발명에서는 모터 구동 장치를 제공하는바, 상기 모터 구동 장치는 각도 탐지 모듈, 역기전력 탐지 모듈, 상전류 탐지 모듈 및 조절 모듈을 포함하며;

상기 각도 탐지 모듈은 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 현재 각도를 탐지하며;

상기 역기전력 탐지 모듈은 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 모터의 역기전력을 탐지하며;

상기 상전류 탐지 모듈은 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 모터의 상전류를 탐지하며;

상기 조절 모듈은 목표 토크 계수 결정 유닛, 현재 토크 계수 결정 유닛, 보상 각도 결정 유닛, 조절 각도 획득 유닛 및 전력 공급 조절 유닛을 포함하며;

상기 목표 토크 계수 결정 유닛은 상기 역기전력 탐지 모듈이 탐지한 상기 역기전력에 의하여, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정하며;

상기 현재 토크 계수 결정 유닛은 상기 상전류 탐지 모듈이 탐지한 상전류에 의하여, 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 현재 토크 계수를 결정하며;

상기 보상 각도 결정 유닛은 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하며;

상기 조절 각도 획득 유닛은 상기 보상 각도로 상기 각도 탐지 모듈이 탐지한 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여 조절 각도를 획득하며;

상기 전력 공급 조절 유닛은 상기 조절 각도에 의하여 자기장 지향 기술에 의하여 모터에 대한 전력 공급을 조절한다.

제3 방면으로, 본 발명에서는 모터를 사용하는 전기 제품을 제공하는바, 상기 전기 제품에는 상기 모터 구동 장치와 모터가 포함된다.

본 발명의 유익한 효과라면, 모터에 전기가 인가되어 작동하고 모터의 로터가 회전할 때, 현재 시점에 동시에 로터의 현재 각도, 모터의 역기전력 및 모터의 상전류를 탐지하며; 상기 역기전력을 파라미터로 하여, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정하며; 탐지된 상전류를 파라미터로 하여, 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 현재 토크 계수를 결정하며; 만일 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 현재 각도와 목표 각도(홀 센서의 설치에 오차가 존재하지 않는 상황 하에서, 홀 센서를 통하여 탐지한 로터의 각도)에 오차가 존재한다는 것을 뜻하기 때문에, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하고, 해당 보상 각도로 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여 조절 각도를 획득하며; 해당 조절 각도가 해당 현재 각도에 비하여 더욱 해당 목표 각도에 근접하며; 나아가 해당 조절 각도를 파라미터로 하고 또한 FOC 기술에 의하여 모터에 대한 전력 공급을 조절하는바, 모터가 동일한 부하 토크를 구동시키는데 필요한 유효 전력을 낮출 수 있고, 상응하게 모터에 필요한 상전류를 낮춘다. 또한 홀 센서에 설치 오차가 존재한다 하더라도 인공으로 재차 해당 홀 센서를 조절할 필요가 없기 때문에, 인력과 물력을 절감한다.

본 발명의 실시예에 대하여 더욱 명확한 설명을 진행하기 위하여, 아래 실시예의 설명에 사용될 도면에 대하여 간략한 설명을 진행하는바, 하기 설명의 도면은 단지 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 당업계의 기술자로 말하면 창조적인 노력이 필요없이 이러한 도면에 의하여 기타 도면을 획득할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 방법의 구현 흐름도.
도2는 도1의 A14 단계의 한 가지 구현 흐름도.
도3은 도1의 A14 단계의 다른 한 가지 구현 흐름도.
도4는 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치의 구성 구조도.
도5는 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치의 한 가지 최적화 구성 구조도.
도6은 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치의 다른 한 가지 최적화 구성 구조도.
도7은 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치의 또 다른 한 가지 최적화 구성 구조도.

본 발명의 목적, 기술방안 및 장점을 더욱 잘 이해하도록 하기 위하여, 아래 실시예와 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더 상세한 설명을 진행하도록 한다. 여기에 기재된 구체적인 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 본 발명의 상기 기술방안을 설명하기 위하여, 아래 구체적인 실시예를 통하여 설명을 진행하도록 한다.

본 발명의 실시예에서, 모터 내 로터의 위치는 홀 센서를 사용하여 탐지 및 결정한다. 나아가 지속적으로 홀 센서를 통하여 로터를 결정하는 과정에서, 일정한 시간대 내의 로터의 회전 속도를 결정할 수 있다.

강조하여야 할 바로는, 본 발명의 실시예에서는 자기장 지향 기술(Field Oriented Control, FOC)을 사용하여 모터에 대한 전력 공급을 제어할 때 이용하는 로터의 각도의 파라미터는 해당 홀 센서를 통하여 탐지 및 결정한 것이다. 본 발명의 실시예에서, FOC 기술에 사용되는 FOC 제어 정책에는 직축 전류를 0으로 설정하는 제어 정책, 고정 자성 링키지 제어 정책, 자속 약화 제어 정책 등이 포함되나 이에 제한되지 않는다.

하지만 홀 센서의 모터에 있어서, FOC 기술을 사용하여 모터에 대한 전력 공급을 제어할 때 해당 홀 센서를 통하여 탐지한 로터의 각도를 사용하여야 하고, 만일 홀 센서의 설치에 오차가 존재한다면(예를 들면, 120도 간격으로 세 개의 홀 센서를 설치하여야 할 때, 120도의 등간격 설치를 구현하지 못함), FOC 기술의 모터 전력 공급에 대한 제어 정밀도에 영향을 미친다.

홀 센서에 설치 오차가 존재할 수 있다는 것을 감안하여, 본 발명의 실시예는 FOC 기술을 사용하여 모터에 대한 전력 공급을 제어할 때, 로터의 각도에 대하여 각도 보상을 진행하는 방식으로 점차적으로 목표 각도에 접근하며; 해당 목표 각도는 홀 센서의 설치에 오차가 존재하지 않는 상황 하에서, 홀 센서를 통하여 탐지한 로터의 각도이며; 해당 목표 각도를 파라미터로 하여 FOC 기술을 사용하여 모터에 대한 전력 공급을 제어할 때, 모터가 필요로 하는 유효 전력이 가장 작다.

본 발명의 실시예의 일 구체적인 실시방식으로서, 상기 모터는 영구자석형 동기 모터를 사용하여 구현된다.

본 발명의 실시예에서 로터의 각도에 대하여 각도 보상을 진행하고, FOC 기술을 사용하여 모터의 전력 공급에 대하여 제어를 진행하는 구체적인 방법은 도1에 도시된 바와 같으며, 도1은 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 방법의 구현 흐름도로서, 설명의 편리를 위하여 단지 본 발명의 실시예와 연관이 있는 부분만 도시하였다.

본 발명의 실시예에서는 모터 구동 방법을 제공하며, 도1에 도시된 바와 같이, 상기 모터 구동 방법에는 A11 단계, A12 단계, A13 단계, A14 단계, A15 단계 및 A16 단계가 포함된다.

A11 단계: 모터의 로터가 회전할 때, 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 현재 각도를 탐지하고, 상기 현재 시점에 모터의 역기전력을 탐지하며, 상기 현재 시점에 모터의 상전류를 탐지한다.

본 발명의 실시예에서, FOC 기술을 통하여 모터에 대한 전력 공급을 제어하는바, 모터에 전기가 인가되어 작동하면, 모터의 로터가 회전하며; 모터에는 홀 센서가 구비되고, 해당 홀 센서를 통하여 로터의 위치를 탐지한다.

어느 일 시점에서, 로터의 위치에 의하여 로터의 해당 시점의 각도를 결정할 수 있으며; 예를 들면, 현재 시점에 있어서, 홀 센서가 탐지한 현재 시점의 위치에 의하여, 로터의 현재 시점에 로트가 위치하는 각도를 결정하고, 해당 각도를 로터의 현재 각도로 한다.

어느 시간대에 있어서, 홀 센서에 의하여 해당 시간대 내의 서로 다른 시점에서의 해당 로터의 각도를 결정하고, 나아가 서로 다른 시점에서의 해당 로터의 각도에 의하여 로터의 해당 시간대에서의 회전 속도를 산출할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 로터가 회전할 때 모터의 역기전력을 탐지하는바, 어떠한 방식을 사용하여 모터의 역기전력을 탐지할 것인지에 대해서는, 여기에서 한정하지 않기로 한다.

본 발명의 실시예에서, 로터가 회전할 때 모터의 상전류를 탐지하는바, 어떠한 방식을 사용하여 모터의 상전류를 탐지할 것인지에 대해서는, 여기에서 한정하지 않기로 한다. 바람직하게는, 모터의 상전류를 탐지할 때, 모터의 임의 상의 전류를 탐지하고, 탐지된 전류를 본 발명의 실시예의 상기 모터의 상전류로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 모터에 전기가 인가되어 작동하면, 모터의 로터가 회전하고, A11 단계를 실행하며; 구체적으로 A11 단계를 실행하는데 대한 요구로는 현재 시점에 탐지를 진행하여야 하며; 즉 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 현재 각도를 탐지하고, 동시에 해당 현재 시점에 모터의 역기전력을 탐지하며, 동시에 해당 현재 시점에 모터의 상전류를 탐지한다.

현재 시점에 탐지한 모터의 역기전력에 의하여 A12 단계를 실행하며; 현재 시점에 탐지한 모터의 상전류에 의하여 A13 단계를 실행한다.

A12 단계: 상기 탐지한 상기 역기전력에 의하여, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 역기전력-토크 계수 관계 모델로는 모터 분야에서, 모터의 역기전력과 모터의 토크 계수 사이의 수학 모델이다. 그러므로 본 발명의 실시예는 역기전력-토크 계수 관계 모델이 모터의 어떤 구체적인 수학 모델을 기반으로 할 것인가에 대해서는, 여기에서 한정하지 않기로 한다.

해당 역기전력-토크 계수 관계 모델이 모터 역기전력과 모터의 토크 계수 사이의 수학 관계를 결정하였기 때문에, 만일 모터의 역기전력을 탐지하면, 해당 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 모터의 토크 계수를 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시방식으로서, 상기 모터 구동 방법에는 또한 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 회전 속도를 탐지하는 것이 포함된다. 본 실시방식에서, 로터의 회전 속도도 홀 센서를 통하여 탐지한다. 현재 시점을 포함하는 어느 짧은 시간에 있어서, 홀 센서에 의하여 해당 비교적 짧은 시간 내의 서로 다른 시점에서의 해당 로터의 각도를 결정하고, 나아가 서로 다른 시점에서의 해당 로터의 각도에 의하여 로터의 해당 비교적 짧은 시간대의 회전 속도를 산출하고, 산출한 회전 속도를 로터의 현재 시점의 회전 속도로 할 수 있다.

대응되게, A12 단계에 있어서, 상기 탐지한 상기 역기전력에 의하여, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정하는 단계는 구체적으로 하기와 같다.

상기 역기전력과 상기 회전 속도에 의하여, 제1 토크 계수 모델에 의하여 상기 목표 토크 계수를 결정하며; 상기 제1 토크 계수 모델은,

(1)

상기 K _T 는 상기 목표 토크 계수이고, 상기 E는 상기 역기전력의 피크값이며, 상기 n은 상기 로터의 회전 속도이다.

본 실시예에서, 현재 시점에 모터의 역기전력을 탐지하며, 동시에 해당 시점에 로터의 회전 속도를 탐지한다. 역기전력의 피크값과 현재 시점의 회전 속도에 의하여, 역기전력 계수 모델에 의하여 현재 시점의 역기전력 계수 K _e 를 결정하는바, 해당 역기전력 계수 모델은,

(2)

상기 E는 상기 역기전력의 피크값이며, 상기 n은 상기 로터의 회전 속도이다.

나아가, 역기전력 계수와 모터의 토크 계수의 관계 모델에 의하여 토크 계수를 계산하는바, 해당 역기전력 계수와 모터의 토크 계수의 관계 모델은,

(3)

이로써, 현재 시점의 역기전력 계수 K _e 를 결정한 후, 공식(3)에 의하여 모터의 현재 시점의 토크 계수를 결정할 수 있다.

즉 본 실시방식에서, 공식(2)에 표시된 역기전력 계수 모델과 공식(3)에 표시된 모터의 토크 계수의 관계 모델을 결합시켜 공식(1)에 표시된 제1 토크 계수 모델을 획득하고, 상기 역기전력 E의 피크값을 결정하고 로터의 현재 시점의 회전 속도 n을 탐지한 후, 제1 토크 계수 모델(1)에 의하여 현재 시점의 목표 토크 계수 K _T 를 산출할 수 있다.

A13 단계: 탐지한 상전류에 의하여, 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 현재 토크 계수를 결정한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 상전류-토크 계수 관계 모델로는 모터 분야에서, 모터의 상전류와 모터의 토크 계수 사이의 수학 모델이다. 그러므로 본 발명의 실시예는 상전류-토크 계수 관계 모델이 모터의 어떤 구체적인 수학 모델을 기반으로 할 것인가에 대해서는, 여기에서 한정하지 않기로 한다.

현재 시점에 모터의 상전류를 탐지한 후, A13 단계를 실행하여 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 모터의 현재 시점의 토크 계수를 산출하고, 산출한 토크 계수를 상기 현재 토크 계수로 한다.

본 발명의 실시예의 일 실시방식으로서, 상기 상전류-토크 계수 관계 모델은,

(4)

상기

는 상기 현재 토크 계수이고, 상기 T는 사전 로딩된 부하 토크이며, 상기 I는 모터의 상기 상전류의 피크값이다.

본 실시방식에서, 현재 시점의 부하 토크 T는 탐지할 수 있는바, 예를 들면 모터의 부하 토크 관측기를 통하여 탐지할 수 있다.

본 실시방식에서, 이미 부하 토크 T를 사전 탐지하였기 때문에, 나아가 모터의 현재 시점의 상전류를 탐지한 후, 해당 상전류의 피크값을 취하여 공식(4)에 표시된 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 현재 시점의 현재 토크 계수

를 산출할 수 있다.

A14 단계: 만일 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정한다.

본 발명의 실시예에서, 제1 오차 구간을 사전 결정하고, 해당 제1 오차 구간을 결정하는 구체적인 방법은 여기에서 한정하지 않기로 하며, 인위적으로 설정할 수도 있고, 또한 실험 데이터에 의하여 결정할 수도 있다. 현재 토크 계수가 거의 지속적으로 목표 토크 계수와 동일할 수 없기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 만일 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간이면 상기 현재 토크 계수와 목표 토크 계수가 근사하게 동일하다고 정의한다.

그러므로, 상기 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 상기 제1 오차 구간에 속하지 않는다면, 상기 현재 토크 계수와 목표 토크 계수가 근사하게 동일하다고 여길 수 없고, 상기 현재 토크 계수와 목표 토크 계수에 오차가 존재한다고 결정한다.

목표 각도(홀 센서의 설치에 오차가 존재하지 않는 상황 하에서, 홀 센서를 통하여 탐지한 로터의 각도) 하에서, 즉 상기 현재 토크 계수와 목표 토크 계수가 동일한 상황 하에서, 모터가 동일한 부하 토크를 극복하는데 필요한 유효 전력이 가장 작기 때문에, FOC 기술을 사용하여 모터에 대한 전력 공급을 제어할 때, 로터의 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여야 보상된 조절 각도로 하여금 점차적으로 해당 목표 각도에 근접하도록 하여야 하며, 이때 동일한 부하 토크에 대하여 모터가 필요로 하는 유효 전력을 가장 작은 바, 즉 모터가 필요로 하는 상전류도 가장 작다.

본 발명의 실시예에서, 만일 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정한다. 보상 각도를 결정하는 로터 각도 보상 모델에 대하여 본 발명의 실시예에서는 한정을 하지 않고 하기 조건을 만족시키기만 하면 되는바, 즉 해당 로터 각도 보상 모델에 의하여 결정한 보상 각도로 해당 현재 각도를 보상하여 획득한 조절 각도가 해당 현재 각도에 비하여 점차적으로 목표 각도에 근접하는 것이다.

도2는 A14 단계의 한 가지 구현 과정을 보여주는바, 설명의 편리를 위하여 단지 본 발명의 실시예와 관련된 부분만 보여주고 있다.

본 발명의 실시예의 일 실시방식에서, 도2를 참조하면, A14 단계에서, 만일 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하는 단계에는 A141 단계, A142 단계 및 A143 단계가 포함된다.

A141 단계: 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 토크 계수 오차 모델을 만족시키는지 여부를 판단하는바, 상기 토크 계수 오차 모델은,

(5)

상기

는 상기 제1 오차 구간에 의하여 결정되며; 본 실시방식에서, 상기 제1 오차 구간을 결정한 상황 하에서, 상기 제1 오차 구간에 의하여 결정한

에는 상기 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속한다는 이 조건의 모든 값이 포함된다.

바람직하게는, 상기

의 값은 5%이다.

A142 단계: 만일 만족시킨다면, 상기 현재 각도를 상기 조절 각도로 한다.

본 실시방식에서, 만일 현재 시점의 현재 토크 계수와 현재 시점의 목표 토크 계수가 공식(5)에 표시된 토크 계수 오차 모델을 만족시키면 하기와 같이 판단하는바, 즉

홀 센서의 설치 오차가 비교적 적고, 해당 현재 각도가 이미 목표 각도에 근접하며, 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 근사하게 동일하다고 판단할 수 있으며;

또는 만일 이미 전회의 보상 각도(현재 시점 전의 시점에 의해 결정한 보상 각도)와 결합시켜 전회의 조절 각도를 획득하고, 또한 해당 전회의 조절 각도에 의하여 FOC 기술에 의하여 모터의 전력 공급에 대하여 조절을 진행한 후, 상기 목표 토크 계수와 현재 시점에 결정한 현재 토크 계수에 대하여, 만일 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 공식(5)를 만족시킨다면, 해당 현재 각도가 이미 목표 각도에 근접한 것으로 간주하고, 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 근사하게 동일하다고 판단한다.

본 실시방식에서, 만일 현재 시점의 현재 토크 계수와 현재 시점의 목표 토크 계수가 공식(5)에 표시된 토크 계수 오차 모델을 만족시킬 때, 현재 각도에 대하여 계속하여 각도 보상을 할 필요가 없는 바, 즉 상기 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정할 필요 없이, 현재 시점에 직접 상기 현재 각도를 상기 조절 각도로 하면 된다.

A143 단계: 만일 만족시키지 않는다면, 상기 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정한다.

본 실시방식에서, 만일 현재 시점의 현재 토크 계수와 현재 시점의 목표 토크 계수가 공식(5)에 표시된 토크 계수 오차 모델을 만족시키지 않으면 하기와 같이 판단하는바, 즉

해당 현재 각도와 해당 목표 각도 사이에 여전히 오차가 존재하면, 계속하여 보상 각도를 결정하고 해당 보상 각도로 현재 각도에 대하여 각도 보상을 진행하여, 조절 각도(해당 보상 각도를 결합하여 현재 각도에 대하여 산출한 것)에 의하여 FOC 기술로 모터에 대한 전력 공급을 조절한 후, 다음 회에 결정한 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 공식(5)를 만족시키도록 하며; 또는 다음 회에 결정한 토크 계수와 상기 목표 계수가 여전히 공식(5)를 만족시키지 않으나, 다음 회에 결정한 토크 계수가 상기 목표 계수에 근접한다(즉 다음 회에 탐지한 각도가 목표 각도에 근접한다).

도3은 A14 단계의 다른 한 가지 구현 과정을 보여주는바, 설명의 편리를 위하여 단지 본 발명의 실시예와 관련된 부분만 보여주고 있다.

본 발명의 실시예의 일 구체적인 실시방식에서, 도3을 참조하면, A14 단계에서, 상기 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하는 단계에는 A144 단계, A145 단계 및 A146 단계가 포함된다.

A144 단계: 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하는지 여부를 판단한다.

본 실시예에서, 제1 오차 구간을 결정하였을 뿐 아니라, 또한 제2 오차 구간을 결정하며, 상기 제2 오차 구간에 상기 제1 오차 구간이 포함된다.

A14 단계를 실행할 때, 이미 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않는다고 결정하였기 때문에, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하여야 하며, 나아가 본 실시방식에서는 A143 단계를 더 실행하여 더욱 큰 오차 범위의 판단을 진행하여, 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하는지 여부를 판단하며;

만일 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하지 않는다면, A145 단계를 실행하여 보상 각도를 결정하고, A145 단계에서 결정한 보상 각도의 각도 값이 비교적 크기 때문에, 해당 A145 단계에서 결정한 비교적 큰 보상 각도로 비교적 큰 각도의 보상을 진행하여, A145 단계에서 결정한 보상 각도와 현재 각도를 결합시켜 획득한 조절 각도로 하여금 점차적으로 큰 각도로 빠르게 상기 목표 각도에 근접하도록 하며;

만일 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하나 제1 오차 구간에 속하지 않는다면, A146 단계를 실행하여 보상 각도를 결정하고, A146 단계에서 결정한 보상 각도의 각도 값이 비교적 작기 때문에, 해당 A146 단계에서 결정한 비교적 작은 보상 각도로 비교적 작은 각도의 보상을 진행하여, A146 단계에서 결정한 보상 각도와 현재 각도를 결합시켜 획득한 조절 각도로 하여금 점차적으로 작은 각도로 빠르게 상기 목표 각도에 근접하도록 한다.

A145 단계: 만일 상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하지 않으면, 제1 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도

를 결정하며, 상기 제1 로터 각도 보상 모델은,

(6)

상기

는 i회의 보상 각도이고, 상기 i는 1보다 크며, 상기 Δ는 단위 각도이다.

본 실시방식에서, 사전에 인위적으로 단위 각도 Δ를 설정하거나, 또는 실험 데이터에 의하여 상기 단위 각도 Δ를 결정한다.

본 실시방식에서, 만일 현재 시점의 현재 토크 계수와 현재 시점의 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하지 않을 때, 현재 시점에 탐지한 현재 각도에 대하여 각도 보상을 진행하는바, 현재 시점에 탐지한 현재 각도에 대하여 각도 보상을 진행하는 것은 제i회의 각도 보상이다.

제i회의 보상 각도는 제i-1회의 보상 각도의 2배이기 때문에, 로터의 각도로 하여금 큰 속도로 빠르게 상기 목표 각도에 근접하도록 한다.

A146 단계: 만일 상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하면, 제2 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도

를 결정하며, 상기 제2 로터 각도 보상 모델은,

(7)

상기

는 제i회의 보상 각도이고, 상기

은 제i-1회의 보상 각도이며, 상기

는 제i-2회의 보상 각도이다.

본 실시방식에서, 만일 현재 시점의 현재 토크 계수와 현재 시점의 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하나 제1 오차 구간에 속하지 않을 때, 현재 시점에 탐지한 현재 각도에 대하여 각도 보상을 진행하는바, 현재 시점에 탐지한 현재 각도에 대하여 각도 보상을 진행하는 것은 제i회의 각도 보상이다.

본 실시방식에서, 만일 현재 시점의 현재 토크 계수와 현재 시점의 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하나 제1 오차 구간에 속하지 않을 때, 점차적으로 보상 각도를 감소시키며; 현재 회를 예로 들면, 현재 회에 결정한 보상 각도는

이며, 해당 보상 각도

는 제i-1회의 보상 각도

과 제i-2회의 보상 각도

의 차이값의 절대치의 1/2이다. 이렇게 점차적으로 보상 각도를 감소시켜 로터의 각도가 점차적으로 작은 각도로 목표 각도에 근접하도록 하며; 나아가 모터가 필요로 하는 유효 전력이 목표 각도에서 FOC 기술을 사용할 때 필요한 유효 전력에 근접하고, 모터의 상전류가 목표 각도에서 FOC 기술을 사용할 때 필요한 상전류에 근접한다.

본 발명의 실시예의 일 실시방식으로서, 도2와 도3을 결합시켜 A141 단계를 실행하여 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 토크 계수 오차 모델을 만족시키는지 여부를 판단하여, 만일 만족시킨다면 A142 단계를 실행하고, 만일 만족시키지 않는다면 A144 단계를 실행하며;

A144 단계를 실행할 때 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간을 속하는지 여부를 판단하며; 만일 상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하지 않으면, 제1 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도

를 결정하며; 만일 상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하나 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 제2 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도

를 결정한다.

본 실시방식의 일 실시 사례에서, 통상적인 상황 하에서, 시작 시, 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하지 않아, A145 단계를 실행하여 비교적 큰 보상 각도를 결정하여 비교적 큰 보상 각도로 로터 각도를 보상하여 로터 각도로 하여금 빠르게 상기 목표 각도에 근접하도록 하며, 모터가 필요로 하는 유효 전력이 크게 감소되고, 모터의 상전류도 크게 감소되며; 1회 또는 다수 회 비교적 큰 보상 각도로 보상을 진행하여 로터 각도로 하여금 빠르게 상기 목표 각도에 근접하도록 한 후, 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하나 제2 오차 구간에는 속하지 않아, A146 단계를 실행하여 비교적 작은 보상 각도를 결정하여 비교적 작은 보상 각도로 로터 각도를 보상하여 로터 각도로 하여금 작은 각도로 상기 목표 각도에 근접하도록 하며, 모터가 필요로 하는 유효 전력이 작게 감소되고, 모터의 상전류도 작게 감소되며; 1회 또는 다수 회 비교적 작은 보상 각도로 보상을 진행하여 로터 각도로 하여금 작은 각도로 상기 목표 각도에 근접하도록 한 후, 모터가 필요로 하는 유효 전력이 목표 각도에서 FOC 기술을 사용함에 필요한 유효 전력에 근접하고, 모터의 상전류도 목표 각도에서 FOC 기술을 사용함에 필요한 상전류에 근접한다.

A15 단계: 상기 보상 각도로 상기 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여 조절 각도를 획득한다.

본 발명의 실시예에서, 하기 조건을 만족시킬 때 상기 조절 각도를 결정하는바, 즉 상기 현재 각도로 FOC 기술을 사용하여 모터에 대한 전력 공급을 조절할 때 탐지한 상전류가 상기 조절 각도로 FOC 기술을 사용하여 모터에 대한 전력 공급을 조절할 때 탐지한 상전류보다 작거나 같은 것이다.

본 발명의 실시예의 일 구체적인 실시방식으로서, 상기 현재 각도에 상기 보상 각도를 더한 합을 조절 각도로 할 때, 만일 해당 조절 각도가 해당 조건을 만족시키면, 상기 현재 각도에 상기 보상 각도를 더한 합을 조절 각도로 하며; 반대로, 상기 현재 각도에서 상기 보상 각도를 뺀 차이값을 조절 각도로 할 때, 만일 해당 조절 각도가 해당 조건을 만족시키면, 상기 현재 각도에서 상기 보상 각도를 뺀 차이값을 조절 각도로 한다.

본 발명의 실시예의 일 구체적인 실시방식으로서, 상기 현재 각도에 상기 보상 각도를 더한 합을 조절 각도로 할 때, 본 회에 탐지한 상전류(현재 시점에 탐지한 상전류)의 피크값이 다음 회에 탐지한 상전류(현재 시점 후의 어느 시점에 탐지한 상전류)의 피크값보다 작거나 같을 때, 상기 현재 각도에 상기 보상 각도를 더한 합을 조절 각도로 하며; 본 회에 탐지한 상전류의 피크값이 다음 회에 탐지한 상전류의 피크값보다 클 때, 상기 현재 각도에서 상기 보상 각도를 뺀 차이값을 조절 각도로 한다.

본 발명의 실시예의 다른 일 구체적인 실시방식으로서, 상기 현재 각도에서 상기 보상 각도를 뺀 차이값을 조절 각도로 할 때, 본 회에 탐지한 상전류(현재 시점에 탐지한 상전류)의 피크값이 다음 회에 탐지한 상전류(현재 시점 후의 어느 시점에 탐지한 상전류)의 피크값보다 작거나 같을 때, 상기 현재 각도에서 상기 보상 각도를 뺀 차이값을 조절 각도로 하며; 본 회에 탐지한 상전류의 피크값이 다음 회에 탐지한 상전류의 피크값보다 클 때, 상기 현재 각도에 상기 보상 각도를 더한 합을 조절 각도로 한다.

A16 단계: 상기 조절 각도에 의하여 자기장 지향 기술에 의하여 모터에 대한 전력 공급을 조절한다.

본 발명의 실시예에서, 연재 시점의 조절 각도를 결정한 후, 해당 조절 각도에 의하여 모터 전력 공급의 전력 공급 전류를 직축 전류와 교축 전류로 조절하며, 상기 직축 전류와 상기 교축 전류에 의하여 자기장 지향 기술로 모터에 대한 전력 공급을 조절한다.

A16 단계의 일 구체적인 실시방식으로서, 좌표 변환 모델을 사용하여 3상 모터의 전력 공급 전류를 직축 전류와 교축 전류로 조절하며; 상기 좌표 변환 모델은,

(8)

상기 I _u , I _v , I _w 는 각각 3상 모터의 3상의 전력 공급 전류이고, 상기 θ는 조절 각도이며, 상기 I _d 는 모터의 직축 전류이고, 상기 I _q 는 모터의 교축 전류이며; 상기 조절 각도 θ는 상기 보상 각도로 상기 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여 획득한 각도이다.

나아가 모터의 직축 전류 I _d 와 모터의 교축 전류 I _q 는 자기장 지향 기술로 모터에 대한 전력 공급을 조절한다.

그리고, 당업계의 기술자들은 상기 방법의 전부 또는 일부 단계는 프로그램 명령을 통하여 관련 하드웨어로 하여금 완성할 수 있으며, 상기 프로그램은 컴퓨터 판독가능한 매체, 예를 들면 롬, 자기 디스크 또는 광 디스크에 저장될 수 있음을 이해여야 할 것이다.

설명하여야 할 바로는, 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 방법은 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치와 상호 적용된다. 도4는 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치의 구성 구조를 보여주는 바, 설명의 편리를 위하여 단지 본 발명의 실시예와 관련된 부분만 보여주고 있다.

본 발명에서는 모터 구동 장치를 제공하는바, 도4에 도시된 바와 같이, 상기 모터 구동 장치는 각도 탐지 모듈(61), 역기전력 탐지 모듈(62), 상전류 탐지 모듈(63) 및 조절 모듈(64)을 포함한다.

상기 모터 구동 장치에 포함된 각도 탐지 모듈(61)에 있어서, 상기 각도 탐지 모듈(61)은 모터의 로터가 회전할 때, 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 현재 각도를 탐지한다.

본 발명의 실시예에서, 해당 각도 탐지 모듈(61)에는 해당 홀 센서가 포함되고, 해당 홀 센서는 로터의 위치를 탐지하며; 나아가 해당 각도 탐지 모듈(61)은 현재 시점에 탐지한 로터의 위치에 의하여 로터의 현재 각도를 결정할 수 있다.

상기 모터 구동 장치에 포함된 역기전력 탐지 모듈(62)에 있어서, 상기 역기전력 탐지 모듈(62)은 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 모터의 역기전력을 탐지한다.

본 발명의 실시예에서, 모터의 로터가 회전할 때, 역기전력 탐지 모듈(62)을 통하여 모터의 역기전력을 탐지하며; 본 발명의 실시예는 역기전력 탐지 모듈(62)에 대하여 한정하지 않고, 해당 역기전력 탐지 모듈(62)의 내부 회로, 포함된 소자 및 내부 구조에 대하여 모두 한정하지 않으며, 모터의 역기전력을 탐지할 수 있기만 하면 되는바, 예를 들면 종래 기술에서 제공하는 센서를 사용하여 구현할 수 있다.

상기 모터 구동 장치에 포함된 상전류 탐지 모듈(63)에 있어서, 상기 상전류 탐지 모듈(63)은 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 모터의 상전류를 탐지한다.

본 발명의 실시예에서, 상전류 탐지 모듈(63)에 대하여 한정하지 않고, 해당 상전류 탐지 모듈(63)의 내부 회로, 포함된 소자 및 내부 구조에 대하여 모두 한정하지 않으며, 모터의 상전류를 탐지할 수 있기만 하면 된다. 설명하여야 할 바로는, 모터의 상전류를 탐지할 때, 모터의 임의 상의 전류를 탐지하고, 탐지된 전류를 모터의 상전류로 할 수 있다.

상기 조절 모듈(64)에는 목표 토크 계수 결정 유닛(641), 현재 토크 계수 결정 유닛(642), 보상 각도 결정 유닛(643), 조절 각도 획득 유닛(644) 및 전력 공급 조절 유닛(645)이 포함되며;

상기 목표 토크 계수 결정 유닛(641)은 상기 역기전력 탐지 모듈(62)이 탐지한 상기 역기전력에 의하여, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정하며;

상기 현재 토크 계수 결정 유닛(642)은 상기 상전류 탐지 모듈(63)이 탐지한 상전류에 의하여, 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 현재 토크 계수를 결정하며;

상기 보상 각도 결정 유닛(643)은 만일 현재 토크 계수와 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하며;

상기 조절 각도 획득 유닛(644)은 상기 보상 각도로 상기 각도 탐지 모듈(61)이 탐지한 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여 조절 각도를 획득하며;

상기 전력 공급 조절 유닛(645)은 상기 조절 각도에 의하여 자기장 지향 기술에 의하여 모터에 대한 전력 공급을 조절한다.

본 발명의 실시예의 일 실시방식으로서, 상기 조절 모듈(64)은 단일 칩 마이크로컴퓨터, 편집가능한 논리 소자(예를 들면 복합 프로그램 가능 논리 소자(Complex Programmable Logic Device, CPLD) 또는 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(Field―Programmable Gate Array, FPGA)), ARM 프로세서 등 프로세서 기능과 저장 기능이 구비된 소자를 사용한다.

도5는 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치의 한 가지 최적화 구성 구조를 보여주는 바, 설명의 편리를 위하여 단지 본 발명의 실시예와 관련된 부분만 보여주고 있다.

본 발명의 실시예의 일 구체적인 실시방식으로서, 도5를 참조하면, 상기 모터 구동 장치에는 회전 속도 탐지 모듈(65)이 포함되며; 본 발명의 실시에에서, 해당 회전 속도 참지 모듈(65)에는 해당 홀 센서가 포함되고, 해당 홀 센서는 로터의 위치를 탐지하며; 나아가 해당 회전 속도 탐지 모듈(65)은 일정한 시간대 내에 탐지한 로터의 위치 변화에 의하여 로터의 회전 속도를 결정할 수 있다. 바람직하게는, 회전 속도 탐지 모듈(65)과 각도 탐지 모듈(61)은 동일한 모듈을 사용하여 구현한다.

상기 회전 속도 탐지 모듈(65)은 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 회전 속도를 탐지하며;

상기 목표 토크 계수 결정 유닛(641)은 구체적으로 상기 역기전력 탐지 모듈(62)이 탐지한 역기전력과 상기 회전 속도 탐지 모듈(65)이 탐지한 회전 속도에 의하여, 제1 토크 계수 모델에 의하여 상기 목표 토크 계수를 결정하며;

상기 제1 토크 계수 모델은

이고, 상기 K _T 는 상기 목표 토크 계수이고, 상기 E는 상기 역기전력의 피크값이며, 상기 n은 상기 로터의 회전 속도이다.

본 발명의 실시예의 일 구체적인 실시방식으로서, 상기 상전류-토크 계수 관계 모델은

이고, 상기

는 상기 현재 토크 계수이고, 상기 T는 사전 탐지 또는 산출한 부하 토크이며, 상기 I는 모터의 상기 상전류의 피크값이다.

도6은 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치의 다른 한 가지 최적화 구성 구조를 보여주는 바, 설명의 편리를 위하여 단지 본 발명의 실시예와 관련된 부분만 보여주고 있다.

본 발명의 실시예의 일 구체적인 실시방식으로, 도6을 참조하면, 상기 조절 모듈(64)에는 또한 제1 판단 유닛(646)과 작용 유닛(647)이 포함되며;

상기 제1 판단 유닛(646)은 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 토크 계수 오차 모델을 만족시키는지 여부를 판단하는바, 상기 토크 계수 오차 모델은

이고, 상기

는 상기 제1 오차 구간에 의하여 결정되며;

상기 작용 유닛(647)은 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 토크 계수 오차 모델을 만족시키면, 상기 현재 각도를 상기 조절 각도로 하며;

상기 보상 각도 결정 유닛(643)은 만일 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 토크 계수 오차 모델을 만족시키지 않으면, 상기 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정한다.

도7은 본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치의 또 다른 한 가지 최적화 구성 구조를 보여주는 바, 설명의 편리를 위하여 단지 본 발명의 실시예와 관련된 부분만 보여주고 있다.

본 발명의 실시예의 일 구체적인 실시방식으로, 도7을 참조하면, 상기 보상 각도 결정 유닛(643)에는 구체적으로 제2 판단 유닛(648), 제1 보상 각도 결정 유닛(649) 및 제2 보상 각도 결정 유닛(66)이 포함된다.

상기 제2 판단 유닛(648)은 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하는지 여부를 판단하며;

상기 제1 보상 각도 결정 유닛(649)은 만일 상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하지 않으면, 제1 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도

를 결정하며, 상기 제1 로터 각도 보상 모델은

이고,

는 제i회의 보상 각도이고 상기 i는 1보다 크며, 상기 Δ는 단위 각도이며;

상기 제2 보상 각도 결정 유닛(66)은 만일 상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하면, 제2 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도

를 결정하며, 상기 제2 로터 각도 보상 모델은

이고, 상기

는 제i회의 보상 각도이고, 상기

는 제i -1회의 보상 각도이며, 상기

는 제i - 2회의 보상 각도이다.

본 발명의 실시예에서 제공하는 모터 구동 장치에 포함된 각 유닛은 단지 기능 논리에 의하여 구분된 것이나, 상기 구분에 제한되지 않고, 상응한 기능을 구현할 수만 있으면 되며; 그리고 각 기능 유닛의 명칭도 쉽게 구분하기 위한 것이며 본 발명의 보호 범위를 제한하는 것이 아니다.

본 발명의 실시예에서는 또한 모터를 사용하는 전기 제품을 제공하는바, 상기 전기 제품에는 상기 모터 구동 장치와 모터가 포함된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예만 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

Claims

모터 구동 방법에 있어서,
상기 모터 구동 방법은,
모터의 로터가 회전할 때, 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 현재 각도를 탐지하고, 상기 현재 시점에 모터의 역기전력을 탐지하며, 상기 현재 시점에 모터의 상전류를 탐지하는 단계와;
상기 역기전력에 의하여, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정하는 단계와;
탐지된 상전류에 의하여, 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 현재 토크 계수를 결정하는 단계와;
상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하는 단계와;
상기 보상 각도로 상기 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여 조절 각도를 획득하는 단계와;
상기 조절 각도에 의하여 자기장 지향 기술에 의하여 모터에 대한 전력 공급을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
모터 구동 방법.
제1항에 있어서,
상기 모터 구동 방법은,
모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 회전 속도를 탐지하는 단계를 더 포함하며;
상기 탐지한 상기 역기전력에 의하여, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정하는 단계는
상기 역기전력과 상기 회전 속도에 의하여, 제1 토크 계수 모델에 의하여 상기 목표 토크 계수를 결정하는 단계를 포함하고;
상기 제1 토크 계수 모델은
이고, 상기 K _T 는 상기 목표 토크 계수이고, 상기 E는 상기 역기전력의 피크값이며, 상기 n은 상기 로터의 회전 속도인 것을 특징으로 하는
모터 구동 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상전류-토크 계수 관계 모델은
이고, 상기
는 상기 현재 토크 계수이고, 상기 T는 사전 로딩된 부하 토크이며, 상기 I는 모터의 상기 상전류의 피크값인 것을 특징으로 하는
모터 구동 방법.
제3항에 있어서,
상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하는 단계는,
상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 토크 계수 오차 모델을 만족시키는지 여부를 판단하는 단계 -상기 토크 계수 오차 모델은
이고, 상기
는 상기 제1 오차 구간에 의하여 결정됨- 와;
만족시킨다면, 상기 현재 각도를 상기 조절 각도로 하는 단계와;
만족시키지 않는다면, 상기 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
모터 구동 방법.
제1항에 있어서,
상기 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하는 단계는,
상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하는지 여부를 판단하는 단계와;
상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하지 않으면, 제1 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도
를 결정하는 단계 -상기 제1 로터 각도 보상 모델은
이고, 상기
는 제i회의 보상 각도이고 상기 i는 1보다 크며, 상기 Δ는 단위 각도임- 와;
상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하면, 제2 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도
를 결정하는 단계 -상기 제2 로터 각도 보상 모델은
이고, 상기
는 제i회의 보상 각도이고, 상기
는 제i -1회의 보상 각도이며, 상기
는 제i - 2회의 보상 각도임- 를 포함하는 것을 특징으로 하는
모터 구동 방법.
모터 구동 장치에 있어서,
상기 모터 구동 장치는 각도 탐지 모듈, 역기전력 탐지 모듈, 상전류 탐지 모듈 및 조절 모듈을 포함하며;
상기 각도 탐지 모듈은 모터의 로터가 회전할 때, 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 현재 각도를 탐지하며;
상기 역기전력 탐지 모듈은 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 모터의 역기전력을 탐지하며;
상기 상전류 탐지 모듈은 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 모터의 상전류를 탐지하며;
상기 조절 모듈은 목표 토크 계수 결정 유닛, 현재 토크 계수 결정 유닛, 보상 각도 결정 유닛, 조절 각도 획득 유닛 및 전력 공급 조절 유닛을 포함하며;
상기 목표 토크 계수 결정 유닛은 상기 역기전력 탐지 모듈이 탐지한 상기 역기전력에 의하여, 역기전력-토크 계수 관계 모델에 의하여 목표 토크 계수를 결정하며;
상기 현재 토크 계수 결정 유닛은 상기 상전류 탐지 모듈이 탐지한 상전류에 의하여, 상전류-토크 계수 관계 모델에 의하여 현재 토크 계수를 결정하며;
상기 보상 각도 결정 유닛은 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제1 오차 구간에 속하지 않으면, 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하며;
상기 조절 각도 획득 유닛은 상기 보상 각도로 상기 각도 탐지 모듈이 탐지한 현재 각도에 대하여 보상을 진행하여 조절 각도를 획득하며;
상기 전력 공급 조절 유닛은 상기 조절 각도에 의하여 자기장 지향 기술에 의하여 모터에 대한 전력 공급을 조절하는 것을 특징으로 하는
모터 구동 장치.
제6항에 있어서,
상기 모터 구동 장치는 회전 속도 탐지 모듈을 더 포함하며;
상기 회전 속도 탐지 모듈은 모터의 로터가 회전할 때, 상기 현재 시점에 홀 센서를 통하여 로터의 회전 속도를 탐지하며;
상기 목표 토크 계수 결정 유닛은 상기 역기전력 탐지 모듈이 탐지한 역기전력과 상기 회전 속도 탐지 모듈이 탐지한 회전 속도에 의하여, 제1 토크 계수 모델에 의하여 상기 목표 토크 계수를 결정하며;
상기 제1 토크 계수 모델은
이고, 상기 K _T 는 상기 목표 토크 계수이고, 상기 E는 상기 역기전력의 피크값이며, 상기 n은 상기 로터의 회전 속도인 것을 특징으로 하는
모터 구동 장치.
제7항에 있어서,
상기 상전류-토크 계수 관계 모델은
이고, 상기
는 상기 현재 토크 계수이고, 상기 T는 사전 탐지 또는 산출한 부하 토크이며, 상기 I는 모터의 상기 상전류의 피크값인 것을 특징으로 하는
모터 구동 장치.
제8항에 있어서,
상기 조절 모듈은 제1 판단 유닛과 작용 유닛을 더 포함하며;
상기 제1 판단 유닛은 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 토크 계수 오차 모델을 만족시키는지 여부를 판단하고, 상기 토크 계수 오차 모델은
이고, 상기
는 상기 제1 오차 구간에 의하여 결정되며;
상기 작용 유닛은 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 토크 계수 오차 모델을 만족시키면, 상기 현재 각도를 상기 조절 각도로 하며;
상기 보상 각도 결정 유닛은 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수가 토크 계수 오차 모델을 만족시키지 않으면, 상기 로터 각도 보상 모델에 의하여 보상 각도를 결정하는 것을 특징으로 하는
모터 구동 장치.
제6항에 있어서,
상기 보상 각도 결정 유닛은 제2 판단 유닛, 제1 보상 각도 결정 유닛 및 제2 보상 각도 결정 유닛을 포함하며;
상기 제2 판단 유닛은 상기 현재 토크 계수와 상기 목표 토크 계수의 차이값이 제2 오차 구간에 속하는지 여부를 판단하며;
상기 제1 보상 각도 결정 유닛은 상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하지 않으면, 제1 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도
를 결정하며, 상기 제1 로터 각도 보상 모델은
이고, 상기
는 제i회의 보상 각도이고 상기 i는 1보다 크며, 상기 Δ는 단위 각도이며;
상기 제2 보상 각도 결정 유닛은 상기 차이값이 상기 제2 오차 구간에 속하면, 제2 로터 각도 보상 모델에 의하여 상기 보상 각도
를 결정하며, 상기 제2 로터 각도 보상 모델은
이고, 상기
는 제i회의 보상 각도이고, 상기
는 제i -1회의 보상 각도이며, 상기
는 제i - 2회의 보상 각도인 것을 특징으로 하는
모터 구동 장치.
모터를 사용하는 전기 제품에 있어서,
상기 전기 제품은 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항의 상기 모터 구동 장치와 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는
전기 제품.