KR20180027017A - 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR20180027017A
KR20180027017A KR1020160114082A KR20160114082A KR20180027017A KR 20180027017 A KR20180027017 A KR 20180027017A KR 1020160114082 A KR1020160114082 A KR 1020160114082A KR 20160114082 A KR20160114082 A KR 20160114082A KR 20180027017 A KR20180027017 A KR 20180027017A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
angle
sensor
magnet
hall sensors
circular orbit
Prior art date
Application number
KR1020160114082A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102101177B1 (ko
Inventor
우승훈
Original Assignee
엘지이노텍 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
Priority to KR1020160114082A priority Critical patent/KR102101177B1/ko
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to PCT/KR2017/009704 priority patent/WO2018044141A1/ko
Priority to CN202111043388.XA priority patent/CN113839591B/zh
Priority to CN202010157812.2A priority patent/CN111355345B/zh
Priority to CN201780054083.4A priority patent/CN109690920B/zh
Priority to EP17847066.2A priority patent/EP3509198B1/en
Priority to CN202111044832.XA priority patent/CN113726100B/zh
Priority to US16/329,620 priority patent/US10903731B2/en
Priority to EP21181099.9A priority patent/EP3907476A1/en
Priority to JP2019512233A priority patent/JP7110176B2/ja
Publication of KR20180027017A publication Critical patent/KR20180027017A/ko
Priority to KR1020200042915A priority patent/KR102413842B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102101177B1 publication Critical patent/KR102101177B1/ko
Priority to US17/121,134 priority patent/US11437899B2/en
Priority to JP2022116665A priority patent/JP7357122B2/ja
Priority to US17/816,131 priority patent/US11606014B2/en
Priority to US18/166,098 priority patent/US11863034B2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

본 발명은 센싱 마그넷 및, 상기 센싱 마그넷의 상측에 배치되는 기판을 포함하며, 상기 센싱 마그넷은 메인 마그넷과 서브 마그넷을 포함하고, 상기 기판은 상기 센싱 마그넷의 중심을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배치되는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고, 상기 제1 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서를 포함하고, 상기 복수 개의 제1 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 제1 각도만큼 떨어져 배치되며, 상기 복수 개의 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도만큼 떨어져 배치되며, 이웃하는 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도만큼 떨어져 배치되는 로터 위치 감지 장치를 제공하여, 제1 센서에 고장이 발생한 경우에도, 로터의 위치를 감지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터{DETECTING DEVICE FOR SENSING THE ROTOR POSITION AND MOTOR HAVING THE SAME}
실시예는 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 모터는 로터와 스테이터의 전자기적 상호작용에 의해 로터가 회전하게 된다. 이때, 로터에 삽입된 회전축도 회전하게 되어 회전 구동력을 발생시킨다.
로터 위치 감지장치로서, 모터의 내측에는 자기소자를 포함하는 센서가 배치된다. 센서는 로터와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그넷의 자기력을 감지하여 로터의 현재 위치를 파악한다.
일반적으로, 3상 브러시리스(brushless) 모터의 경우, 이러한 센서가 최소 3개가 필요하다. U,V,W상의 정보를 얻는 3개의 센싱시그널이 필요하기 때문이다. 그러나. 3개의 센서 중 하나라도 고장이 나면 로터 위치 감지장치 전체가 구동이 불가한 문제점이 있다. 특히, 센서의 고장이 빈번한 점을 고려할 때, 하나의 센서 고장으로 인하여 로터 위치 감지장치 전체를 교체하여 하기 때문에 경제적 손실이 큰 문제점이 있다.
한편, 센싱 마그넷의 착자 정밀도의 한계로 인하여, 센싱시그널의 분해능이 낮기 때문에 로터의 현재 위치를 정밀하게 파악하기 힘든 문제점이 있다.
이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일부 센서의 고장에도 구동이 가능한 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 특히, 기존의 별도의 추가 구조 없이 기존 PCB 상에서 구동이 가능한 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 실시예는, 센서의 추가 없이 센싱시그널의 분해능을 높일 수 있는 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 센싱 마그넷 및, 상기 센싱 마그넷의 상측에 배치되는 기판을 포함하며, 상기 센싱 마그넷은 메인 마그넷과 서브 마그넷을 포함하고, 상기 기판은 상기 센싱 마그넷의 중심을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배치되는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고, 상기 제1 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서를 포함하고, 상기 복수 개의 제1 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 제1 각도만큼 떨어져 배치되며, 상기 복수 개의 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도만큼 떨어져 배치되며, 이웃하는 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도만큼 떨어져 배치되는 로터 위치 감지 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 상기 센싱 마그넷의 반경 방향을 기준으로 상기 메인 마그넷과 대응되도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 각도는 아래 수학식 1에 의해 산출되는 R1일 수 있다.
<수학식 1>
R1=R0/3
R0=360°/(N/2)
여기서, R1은 제1 각도이며, R0는 전기각도이고, N은 상기 메인 마그넷의 극수이다.
바람직하게는, 상기 제2 각도는, 아래 수학식 2에 의해 산출되는 R2일 수 있다.
<수학식 2>
R2=R1±R0’/(N/2)
여기서, R2는 제2 각도이며. R1은 상기 제1 각도이며, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 메인 마그넷의 극수이다.
바람직하게는, 상기 제1 센서는 3개의 상기 제1 홀센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 3개의 상기 제2 홀센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 메인 마그넷의 극수가 6이면, 상기 제2 각도는 10°일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 상기 센싱 마그넷의 반경 방향을 기준으로 상기 서브 마그넷과 대응되도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 각도는 아래 수학식 3에 의해 산출되는 R1일 수 있다.
<수학식 3>
R1=R0 x n + R3/(N/2) (n은 정수)
R0=360°/(N/2)
여기서, R1은 제1 각도이며, R0는 전기각도이고, R3는 분해능 각도, N은 상기 서브 마그넷의 극수이다.
바람직하게는, 상기 제2 각도는, 아래 수학식 4에 의해 산출되는 R2일 수 있다.
<수학식 4>
R2=R1±R0’/(N/2)
여기서, R2는 제2 각도이며. R1은 상기 제1 각도이며, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 서브 마그넷의 극수이다.
바람직하게는, 상기 제1 센서는 2개의 상기 제1 홀센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 2개의 상기 제2 홀센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 서브 마그넷의 극수가 72이면, 상기 제2 각도는 10°xn+ 2.5°에 1.25°를 더 한 값일 수 있다. 여기서, n은 정수이다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예는, 센싱 마그넷 및, 상기 센싱 마그넷의 상측에 배치되는 기판을 포함하며, 상기 센싱 마그넷은 메인 마그넷과 서브 마그넷을 포함하고, 상기 기판은 상기 센싱 마그넷의 중심을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배치되는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고, 상기 제1 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서를 포함하고, 상기 복수 개의 제1 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 제3 각도만큼 떨어져 배치되며, 상기 복수 개의 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제3 각도만큼 떨어져 배치되며, 상기 제2 센서는 상기 원형 궤도의 중심을 지나는 기준선을 기준하여, 상기 제1 센서와 대칭되는 위치에서 상기 원형 궤도의 원주를 따라 제4 각도만큼 시프트된 위치에 배치되는 로터 위치 감지장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 상기 센싱 마그넷의 반경 방향을 기준으로 상기 메인 마그넷과 대응되도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제3 각도는 아래 수학식 5에 의해 산출되는 R3일 수 있다.
<수학식 5>
R3=R0/3
R0=360°/(N/2)
여기서, R3은 제3 각도이며, R0는 전기각도이고, N은 상기 메인 마그넷의 극수이다.
바람직하게는, 상기 제4 각도는, 아래 수학식 6에 의해 산출되는 R4일 수 있다.
<수학식 6>
R4=R3±R0’/(N/2)
여기서, R4는 제4 각도이고. R3는 상기 제3 각도이며, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 메인 마그넷의 극수이다.
바람직하게는, 상기 제1 센서는 3개의 상기 제1 홀센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 3개의 상기 제2 홀센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 메인 마그넷의 극수가 6이면, 상기 제4 각도는 10°일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 상기 센싱 마그넷의 반경 방향을 기준으로 상기 서브 마그넷과 대응되도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제3 각도는 아래 수학식 7에 의해 산출되는 R3일 수 있다.
<수학식 7>
R3=R0*n+R3’/(N/2) (n은 정수)
R0=360°/(N/2)
여기서, R3은 제3 각도이며, R0는 전기각도이고, R3’ 분해능 각도이고, N은 상기 서브 마그넷의 극수이다.
바람직하게는, 상기 제4 각도는, 아래 수학식 8에 의해 산출되는 R4일 수 있다.
<수학식 8>
R4=R3±R0’/(N/2)
여기서, R4는 제4 각도이고. R3는 상기 제3 각도이며, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 서브 마그넷의 극수이다.
바람직하게는, 상기 제1 센서는 2개의 상기 제1 홀센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 2개의 상기 제2 홀센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 서브 마그넷의 극수가 72이면, 상기 제4 각도는 1.25°일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예는, 회전축과, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터와, 상기 로터 상측에 배치되는 로터 위치 감지장치를 포함하고, 상기 로터 위치 감지 장치는, 센싱 마그넷 및, 상기 센싱 마그넷의 상측에 배치되는 기판을 포함하며, 상기 센싱 마그넷은 메인 마그넷과 서브 마그넷을 포함하고, 상기 기판은 상기 센싱 마그넷의 중심을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배치되는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고, 상기 제1 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서를 포함하고, 상기 복수 개의 제1 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 제1 각도만큼 떨어져 배치되며, 상기 복수 개의 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도만큼 떨어져 배치되며, 이웃하는 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도만큼 떨어져 배치되는 모터를 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예는, 회전축과, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터와, 상기 로터 상측에 배치되는 로터 위치 감지장치를 포함하고, 상기 로터 위치 감지 장치는, 센싱 마그넷 및, 상기 센싱 마그넷의 상측에 배치되는 기판을 포함하며, 상기 센싱 마그넷은 메인 마그넷과 서브 마그넷을 포함하고, 상기 기판은 상기 센싱 마그넷의 중심을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배치되는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고, 상기 제1 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서를 포함하고, 상기 제2 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서를 포함하고, 상기 복수 개의 제1 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 제3 각도만큼 떨어져 배치되며, 상기 복수 개의 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제3 각도만큼 떨어져 배치되며, 상기 제2 센서는 상기 원형 궤도의 중심을 지나는 기준선을 기준하여, 상기 제1 센서와 대칭되는 위치에서 상기 원형 궤도의 원주를 따라 제4 각도만큼 시프트된 위치에 배치되는 모터를 제공할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 센서에 추가하여 제2 센서를 배치함으로써, 제1 센서에 고장이 발생한 경우에도, 로터의 위치를 감지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 제2 센서의 위치를 제1 센서의 위치와 대응되는 위치에서, 분해능이 2배가 되도록 일정 각도만큼 시프트하여, 로터의 위치를 정밀하게 파악할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 개념도,
도 2는 센싱 마그넷을 도시한 도면,
도 3은 센싱시그널을 도시한 도면,
도 4는 로터 위치 감지장치를 도시한 도면,
도 5는 메인 마그넷과 대응되는 제1 센서와 제2 센서의 배치에 대한 제1 실시예를 도시한 도면,
도 6은 서브 마그넷과 대응되는 제1 센서와 제2 센서의 배치에 대한 제1 실시예를 도시한 도면,
도 7은 메인 마그넷과 대응되는 제1 센서와 제2 센서의 배치에 대한 제2 실시예를 도시한 도면,
도 8은 외측 센서를 기준으로 하는, 제1 센서와 제2 센서를 도시한 도면,
도 9는 제1 마그넷에 대해. 분해능이 60°인 종래 센싱시그널과, 분해능이 30°로 높아진 센싱시그널을 비교하여 나타낸 그래프,
도 10은 제2 마그넷에 대해. 분해능이 7.5°인 종래 센싱시그널과, 분해능이 3.75°로 높아진 센싱시그널을 비교하여 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
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.
도 1은 실시예에 따른 모터의 개념도이다. 도 1을 참고하면, 실시예에 따른 모터는 회전축(100)과, 로터(200)와, 스테이터(300)와, 로터 위치 감지장치(400)를 포함할 수 있다.
회전축(100)은 로터(200)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 회전축(100)이 회전한다 회전축(100)은 차량의 조향축과 연결되어 조향축에 동력을 전달할 수 있다. 회전축(100)은 베어링에 의해 지지될 수 있다.
로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.
로터(200)는 로터 코어(210)와, 마그넷(220)을 포함할 수 있다. 로터 코어(210)는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 로터 코어(210)의 중심에는 회전축(100)이 결합하는 홀이 형성될 수 있다. 로터 코어(210)의 외주면에는 마그넷(220)을 가이드 하는 돌기가 돌출될 수 있다. 마그넷(220)은 로터 코어(210)의 외주면에 부착될 수 있다. 복수 개의 마그넷(220)은 일정 간격으로 로터 코어(210)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 로터(200)는 마그넷(220)을 둘러싸서 마그넷(220)이 로터 코어(210)에서 이탈되지 않도록 고정시키며 마그넷(220)이 노출되는 것을 막는 캔부재를 포함할 수 있다.
스테이터(300)는 로터(200)와 전기적 상호 작용을 유발하기 위해 코일이 감길 수 있다. 코일을 감긴 위한 스테이터(300)의 구체적인 구성은 다음과 같다 스테이터(300)는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터 코어를 포함할 있다. 스테이터 코어는 환형의 요크 부분이 마련되고, 요크에서 중심방향으로 코일이 감기는 티스가 마련될 수 있다. 티스는 요크 부분의 외주면을 따라 일정한 간격으로 마련될 수 있다. 한편, 스테이터 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어질 수 있다. 또한, 스테이터 코어는 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다.
로터 위치 감지장치(400)는 센싱 마그넷(410)과 센서부(420)를 포함할 수 있다.
하우징(500)은 원통형상으로 형성되어 내부에 스테이터(300)와 로터(200)가 장착될 수 있는 공간이 마련된다. 이때, 하우징(500)의 형상이나 재질은 다양하게 변형될 수 있으나 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속재질이 선택될 수 있다. 하우징(500)의 개방된 상부는 커버(600)가 덮는다.
도 2는 센싱 마그넷을 도시한 도면이다
도 2를 참조하면, 센싱 마그넷(410)은 메인 마그넷(411)과, 서브 마그넷(412)과, 센싱 플레이트(413)을 포함할 수 있다. 센싱 마그넷(410)은 로터(200) 위에 배치되어, 로터(200)의 위치를 나타낸다.
센싱 플레이트(413)은 원판 형상으로 형성된다. 그리고, 센싱 플레이트(413)의 중심에 회전축(100)이 결합한다. 메인 마그넷(411)은 센싱 플레이트(413)의 중앙에 배치된다. 그리고, 서브 마그넷(412)은 메인 마그넷(411)의 외측에 배치되며, 센싱 플레이트(413)의 가장자리에 배치될 수 있다.
메인 마그넷(411)은 로터(200)의 마그넷(220)과 대응된다. 다시 말해서, 로터(200)의 마그넷(220)의 극수와 메인 마그넷(411)의 극수는 동일하다. 예를 들어, 로터(200)의 마그넷(220)이 6극인 경우, 메인 마그넷(411)도 6극이다. 또한, 로터(200)의 마그넷(220)과 메인 마그넷(411)은 극 분할 영역이 정렬되어 메인 마그넷(411)의 위치가 로터(200)의 마그넷(220)의 위치를 나타낼 수 있다. 이러한 메인 마그넷(411)은 로터(200)의 초기 위치를 파악하는데 이용된다.
서브 마그넷(412)은 로터(200)의 세부적인 위치를 정밀하게 파악하는데 이용된다. 예를 들어, 서브 마그넷(412)은 72극일 수 있다.
센서부(420)는 센싱 마그넷(410)의 회전에 따라, 메인 마그넷(411)과 서브 마그넷(412)에 의한 자속의 변화를 감지한다. 센서부(420)는 센싱 마그넷(410) 위에 배치될 수 있다.
도 3은 센싱시그널을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 센서부(420)는 메인 마그넷(411)의 N극과 S극의 변화를 감지하여 3개의 센싱시그널(T1,T2,T3)을 감지할 수 있다. 그리고 추가적으로, 센서부(420)는 서브 마그넷(412)의 자속을 변화를 감지하여 2개의 센싱시그널(E1,E2)를 감지할 수 있다.
앞서 설명하였듯이, 메인 마그넷(411)은 로터(400)에 결합된 마그넷이 그대로 모사되어 있기 때문에, 메인 마그넷(411)을 기준으로 하는 자속 변화를 감지하여 로터(400)의 위치를 감지할 수 있다. 이러한 센싱시그널(S1,S2,S3)은 모터의 초기 구동에 사용될 수 있는 것으로, 각각 U,V,W상의 정보를 피드백 할 수 있다.
도 4는 로터 위치 감지장치를 도시한 도면이다.
도 4에서 도시한 바와 같이, 기판(421)의 형태는 메인 마그넷(411)과 서브 마그넷(412)의 배열에 대응하여 환형의 구현될 수 있다.
기판(421)은 제1 센서(S1,S3)와, 제2 센서(S2,S4)를 포함할 수 있다. 제1 센서(S1,S3)와 제2 센서(S2,S4)는 센싱 마그넷(410)의 중심(C)을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배열될 수 있다. 제1 센서(S1,S3)는 이러한 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서(H1)를 포함할 수 있다. 그리고 제2 센서(S2,S4)는 이러한 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서(H2)를 포함할 수 있다.
상대적으로 내측에 위치한 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)는 메인 마그넷(411)에 배치된 원형 궤도를 따라 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 센서(S1) 및 제2 센서(S2)는, 센싱 마그넷(410)의 반경 방향을 기준으로 메인 마그넷(411)과 대응되도록 배치될 수 있다. 상대적으로 외측에 배치된 제1 센서(S3) 및 제2 센서(S4)는 서브 마그넷(412)이 배치된 원형 궤도를 따라 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 센서(S3) 및 제2 센서(S4)는, 센싱 마그넷(410)의 반경 방향을 기준으로 서브 마그넷(412)과 대응되도록 배치될 수 있다.
제1 실시예
도 5는 메인 마그넷과 대응되는 제1 센서와 제2 센서의 배치에 대한 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기판(421)의 내측에 배치된 제1 센서(S1)와 제2 센서(S2)는 메인 마그넷(411)에 의한 자속 변화를 각각 감지한다.
제1 센서(S1)는 3개의 제1 홀센서(H1)를 포함할 수 있다. 이러한 제1 센서(S1)는 메인 마그넷(411)의 회전에 대응하여 U,V,W 상의 연속된 센싱시그널을 생성할 수 있다. 3개의 제1 홀센서(H1)는 제1 각도(R1)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
제2 센서(S2)는 3개의 제2 홀센서(H2)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 센서(S2)도 메인 마그넷(411)의 회전에 대응하여 U,V,W 상의 연속된 센싱시그널을 추가로 생성할 수 있다. 따라서, 제1 센서(S1)의 어떤 제1 홀센서(H1)가 고장 난 경우에도, U,V,W 상의 연속된 센싱시그널을 생성할 수 있다 3개의 제2 홀센서(H2)는 제1 홀센서(H1)와 동일하게 제1 각도(R1)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
여기서, 제1 각도(R1)은 다음 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, R1은 제1 각도이며, R0는 전기각도이고, N은 메인 마그넷(411)의 극수이며, 상수 “3”은 U,V,W 상의 개수를 의미한다.
예를 들어, 로터(200)의 마그넷(220)이 6극인 경우, 메인 마그넷(411)의 극수는 6이다. 따라서, 해당 모터의 전기각도(R0)는 120°이다. 그 결과, 제1 각도(R1)는 40°로 산출될 수 있다. 여기서, 전기각도란, 360°를 기준으로 마그넷의 N극과 S극이 차지하는 마그넷의 물리적인 각도(기계각)를 나타낸다. 예를 들어, 로터(200)의 마그넷(220)이 8극인 경우, 해당 모터의 전기각도(R0)는 90°이다.
제2 센서(S1)는 센싱시그널의 분해능을 높이기 위하여, 제1 센서(S1)에 대응한 위치에서 시프트된 위치에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 센서(S1)와 제2 센서(S2)는 동일한 원형 궤도상에서, 제1 각도(R1)와 상이한 제2 각도(R2)만큼 떨어져 배치될 수 있다. 즉, 이웃하는 제1 홀센서(H1a)와 제2 홀센서(H2a)는 원형 궤도상의 원주를 따라 제1 각도(R1)와 상이한 제2 각도(R2)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
여기서, 제2 각도(R2)는 다음 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00002
여기서, R2는 제2 각도이며. R1은 제1 각도이고, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 메인 마그넷(411)의 극수이다.
메인 마그넷(411)에 의한 센싱시그널의 분해능은 60°로 설정할 수 있는데, 이때, 분해능을 60°에서 30°로 2배 높이기 위해서, 전기각도 30°만큼 시프트가 필요한 경우, R1이 40°이면, 제2 각도(R2)는 30° 또는 50°로 산출될 수 있다.
도 6은 서브 마그넷과 대응되는 제1 센서와 제2 센서의 배치에 대한 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 기판(421)의 외측에 배치되는 제1 센서(S3)와 제2 센서(S4)는 서브 마그넷(412)에 의한 자속 변화를 각각 감지한다.
제1 센서(S3)는 2개의 제1 홀센서(H1)를 포함할 수 있다. 이러한 제1 센서(S3)는 서브 마그넷(412)의 회전에 대응하여 연속된 센싱시그널을 생성할 수 있다. 2개의 제1 홀센서(H1)는 제1 각도(R1)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
제2 센서(S4)는 3개의 제2 홀센서(H2)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 센서(S2)도 서브 마그넷(411)의 회전에 대응하여 연속된 센싱시그널을 추가로 생성할 수 있다. 따라서, 제1 센서(S3)의 어떤 제1 홀센서(H1)가 고장 난 경우에도, 연속된 센싱시그널을 생성할 수 있다 2개의 제2 홀센서(H2)는 제1 홀센서(H1)와 동일하게 제1 각도(R1)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
여기서, 제1 각도(R1)은 다음 수학식 3에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00003
여기서, R1은 제1 각도이며, R0는 전기각도이고, R3’는 분해능 각도, N은 서브 마그넷(412)의 극수이다.
예를 들어, 서브 마그넷(412)의 극수가 72이고, 따라서, 해당 모터의 전기각도(R0)는 10°이다. R3가 90°이면 제1 각도(R1)는 10°xn+ 2.5°가 된다 따라서 물리적으로, 2개의 제1 센서(S3)를 제1 각도(R1)로 떨어져 배치시키는 것은 매우 힘들다. 따라서, 전기각도(R0)는 10°인 경우, 이와 위상차가 동일한 10°xn+ 2.5°를 제1 각도(R1)로 산출할 수 있다.
제2 센서(S3)는 센싱시그널의 분해능을 높이기 위하여, 제1 센서(S3)에 대응한 위치에서 시프트된 위치에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 센서(S3)와 제2 센서(S4)는 동일한 원형 궤도상에서, 제1 각도(R1)와 상이한 제2 각도(R2)만큼 떨어져 배치될 수 있다. 즉, 이웃하는 제1 홀센서(H1a)와 제2 홀센서(H2a)는 원형 궤도상의 원주를 따라 제1 각도(R1)와 상이한 제2 각도(R2)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
여기서, 제2 각도(R2)는 다음 수학식 4에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00004
여기서, R2는 제2 각도이며. R1은 제1 각도이고, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 서브 마그넷(412)의 극수이다. 따라서, 시프트 되는 전기각도(R0’)가 45°이고 서브 마그넷(412)의 극수가 72이면, 제2 각도(R2)는 제1 각도(R1)인 10°xn+ 2.5°에 1.25°을 더한 값이다.
그 결과, 도 6에서 도시한 바와 같이, 이웃하는 제1 홀센서(H1a)와 제2 홀센서(H2a)를 제1 각도(R1)인 10°xn+ 2.5°에 1.25°을 더한 값만큼 떨어져 배치시키면, 센싱시그널의 분해능을 90°에서 45°로 높일 수 있다.
제2 실시예
도 7은 메인 마그넷과 대응되는 제1 센서와 제2 센서의 배치에 대한 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 기판(421)의 내측에 배치된 제1 센서(S1)와 제2 센서(S2)는 메인 마그넷(411)에 의한 자속 변화를 각각 감지한다.
제1 센서(S1)는 3개의 제1 홀센서(H1)를 포함할 수 있다. 이러한 제1 센서(S1)는 메인 마그넷(411)의 회전에 대응하여 U,V,W 상의 연속된 센싱시그널을 생성할 수 있다. 3개의 제1 홀센서(H1)는 제3 각도(R3)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
제2 센서(S2)는 3개의 제2 홀센서(H2)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 센서(S2)도 메인 마그넷(411)의 회전에 대응하여 U,V,W 상의 연속된 센싱시그널을 추가로 생성할 수 있다. 따라서, 제1 센서(S1)의 어떤 제1 홀센서(H1)가 고장 난 경우에도, U,V,W 상의 연속된 센싱시그널을 생성할 수 있다 3개의 제2 홀센서(H2)는 제1 홀센서(H1)와 동일하게 제3 각도(R3)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
여기서, 제3 각도(R3)는 아래 수학식 5에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00005
여기서, R3는 제3 각도이며, R0는 전기각도이고, N은 상기 메인 마그넷의 극수이다, 상수 “3”은 U,V,W 상의 개수를 의미한다.
예를 들어, 로터(200)의 마그넷(220)이 6극인 경우, 제1 마그넷(411)의 극수는 6이다. 따라서, 해당 모터의 전기각도(R0)는 120°이다. 그 결과, 제1 각도(R1)는 40°로 산출될 수 있다. 예를 들어, 로터(200)의 마그넷(220)이 8극인 경우, 해당 모터의 전기각도(R0)는 90°이다.
제2 센서(S1)는 센싱시그널의 분해능을 높이기 위하여, 제1 센서(S3)에 대응한 위치에서 시프트된 위치에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제1 센서(S1)의 각각의 제1 홀센서(H1)에 대해, 축 중심(C)를 지나는 기준선(CL)을 기준으로, 대칭된 위치를 도 7의 P라 할 때, 도 7의 P에서 원주를 따라 제4 각도(R4)로 시프트된 위치에 제2 센서(S2)의 제2 홀센서(H2)들이 위치할 수 있다.
여기서, 상기 제4 각도는, 아래 수학식 6에 의해 산출되는 R4인 로터 위치 감지장치.
Figure pat00006
여기서, R4는 제4 각도이며. R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 메인 마그넷(411)의 극수이다.
메인 마그넷(411)에 의한 센싱시그널의 분해능은 60°로 설정할 수 있는데, 이때, 분해능을 60°에서 30°로 2배 높이기 위해서, 전기각도 30°만큼 시프트가 필요한 경우, 제2 각도(R2)는 10° 산출될 수 있다. 따라서, 메인 마그넷(411)의 극수가 6이면, 제2 센서(S2)들을 제1 센서(S1)에 비해 10°만큼 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동시켜 배치하면, 센싱시그널의 분해능을 60°에서 30°로 높일 수 있다.
도 8은 외측 센서를 기준으로 하는, 제1 센서와 제2 센서를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 기판(421)의 외측에 배치된 복수 개의 센서는 제1 센서(S3)와 제2 센서(S4)로 구분될 수 있다. 제1 센서(S3)와 제2 센서(S4)는 서브 마그넷(412)에 의한 자속 변화를 각각 감지한다.
제1 센서(S3)은 2개의 제1 센서(S3)를 포함할 수 있다. 이러한 제1 센서(S3)는 서브 마그넷(412)의 회전에 대응하여 연속된 센싱시그널을 생성할 수 있다. 2개의 제1 센서(S3)는 제3 각도(R3)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
여기서, 제3 각도(R3)은 다음 수학식 7에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00007
R3=R0 x n + R3’/(N/2) (n은 정수)
R0=360°/(N/2)
여기서, R3은 제3 각도이며, R0는 전기각도이고, R3’는 분해능 각도, N은 서브 마그넷(412)의 극수이다.
예를 들어, 서브 마그넷(412)의 극수가 72이고, 따라서, 해당 모터의 전기각도(R0)는 10°이다. R3가 90°이면 제1 각도(R1)는 10°xn+ 2.5°가 된다 따라서 물리적으로, 2개의 제1 센서(S3)를 제1 각도(R1)로 떨어져 배치시키는 것은 매우 힘들다. 따라서, 전기각도(R0)는 10°인 경우, 이와 위상차가 동일한 10°xn+ 2.5°를 제1 각도(R1)로 산출할 수 있다.
그리고 전기각도(R0)는 90°로 하였을 때, 전기각도 45°만큼 시프트가 필요한 경우, 제2 각도(R2)는 <수학식8>를 통해 1.25°로 산출될 수 있다.
Figure pat00008
여기서, R4는 제4 각도이며. R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 서브 마그넷(412)의 극수이다.
따라서, 서브 마그넷(412)의 극수가 72이면, 센싱시그널의 분해능을 90°로설정할 수 있는데, 제2 센서(S4)들을 제1 센서(S3)에 비해 1.25°만큼 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동시켜 배치하면, 센싱시그널의 분해능을 90°에서 45°로 높일 수 있다.
도 9는 제1 마그넷에 대해. 분해능이 60°인 종래 센싱시그널과, 분해능이 30°로 높아진 센싱시그널을 비교하여 나타낸 그래프이다.
메인 마그넷(411)의 극수가 6이면, 도 9의 (a)에서 도시한 바와 같이, 제1 센서(S3)에 의해 센싱시그널의 분해능이 60°로 확인된다. 그러나, 도 9의 (b)에서 도시한 바와 같이, 제2 센서(420B)을 추가하고, 제2 센서(420B)의 제2 센서(S2)들의 위치를 제1 센서(S3)의 제1 센서(S1)에 비해 10°만큼 시계 방향으로 이동시켜 배치하면, 센싱시그널의 분해능을 60°에서 30°로 높일 수 있다. 따라서, 모터의 초기 구동위치를 보다 정밀하게 파악할 수 있다.
도 10은 제2 마그넷에 대해. 분해능을 90°인 종래 센싱시그널과, 분해능이 45°로 높아진 센싱시그널을 비교하여 나타낸 그래프이다.
서브 마그넷(412)의 극수가 72이면, 도 10의 (a)에서 도시한 바와 같이, 제1 센서(S3)에 의해 센싱시그널의 분해능이 90°로 확인된다. 그러나, 도 10의 (b)에서 도시한 바와 같이, 제2 센서(420B)을 추가하고, 제2 센서(420B)의 제2 센서(S2)들의 위치를 제1 센서(S3)의 제1 센서(S1)에 비해 1.25°만큼 시계 방향으로 이동시켜 배치하면, 센싱시그널의 분해능을 90°에서 45°로 높일 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 회전축
200: 로터
210: 로터 코어
220: 마그넷
300: 스테이터
400: 로터 위치 감지장치
410: 센싱 마그넷
411: 메인 마그넷
412: 서브 마그넷
413: 센싱 플레이트
420: 센서부
S1: 제1 센서
S2: 제2 센서
H1: 제1 홀센서
H2: 제2 홀센서
421: 기판
500: 하우징

Claims (24)

  1. 센싱 마그넷 및,
    상기 센싱 마그넷의 상측에 배치되는 기판을 포함하며,
    상기 센싱 마그넷은 메인 마그넷과 서브 마그넷을 포함하고,
    상기 기판은 상기 센싱 마그넷의 중심을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배치되는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서를 포함하고,
    상기 제2 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서를 포함하고,
    상기 복수 개의 제1 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 제1 각도만큼 떨어져 배치되며,
    상기 복수 개의 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도만큼 떨어져 배치되며,
    이웃하는 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도만큼 떨어져 배치되는 로터 위치 감지 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 상기 센싱 마그넷의 반경 방향을 기준으로 상기 메인 마그넷과 대응되도록 배치되는 로터 위치 감지 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 각도는 아래 수학식 1에 의해 산출되는 R1인 로터 위치 감지장치.
    <수학식 1>
    R1=R0/3
    R0=360°/(N/2)
    여기서, R1은 제1 각도이며, R0는 전기각도이고, N은 상기 메인 마그넷의 극수이다.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 각도는, 아래 수학식 2에 의해 산출되는 R2인 로터 위치 감지장치.
    <수학식 2>
    R2=R1±R0’/(N/2)
    여기서, R2는 제2 각도이며. R1은 상기 제1 각도이며, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 메인 마그넷의 극수이다.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 3개의 상기 제1 홀센서를 포함하고,
    상기 제2 센서는 3개의 상기 제2 홀센서를 포함하는 로터 위치 감지장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 메인 마그넷의 극수가 6이면, 상기 제2 각도는 10°인 로터 위치 감지장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 상기 센싱 마그넷의 반경 방향을 기준으로 상기 서브 마그넷과 대응되도록 배치되는 로터 위치 감지 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 각도는 아래 수학식 3에 의해 산출되는 R1인 로터 위치 감지장치.
    <수학식 3>
    R1=R0 x n + R3/(N/2) (n은 정수)
    R0=360°/(N/2)
    여기서, R1은 제1 각도이며, R0는 전기각도이고, R3는 분해능 각도, N은 상기 서브 마그넷의 극수이다.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 각도는, 아래 수학식 4에 의해 산출되는 R2인 로터 위치 감지장치.
    <수학식 4>
    R2=R1±R0’/(N/2)
    여기서, R2는 제2 각도이며. R1은 상기 제1 각도이며, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 서브 마그넷의 극수이다.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 2개의 상기 제1 홀센서를 포함하고,
    상기 제2 센서는 2개의 상기 제2 홀센서를 포함하는 로터 위치 감지장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 서브 마그넷의 극수가 72이면, 상기 제2 각도는 10°xn+ 2.5°에 1.25°를 더 한 값인 로터 위치 감지장치.
    여기서, n은 정수이다.
  12. 센싱 마그넷 및,
    상기 센싱 마그넷의 상측에 배치되는 기판을 포함하며,
    상기 센싱 마그넷은 메인 마그넷과 서브 마그넷을 포함하고,
    상기 기판은 상기 센싱 마그넷의 중심을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배치되는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서를 포함하고,
    상기 제2 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서를 포함하고,
    상기 복수 개의 제1 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 제3 각도만큼 떨어져 배치되며,
    상기 복수 개의 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제3 각도만큼 떨어져 배치되며,
    상기 제2 센서는 상기 원형 궤도의 중심을 지나는 기준선을 기준하여, 상기 제1 센서와 대칭되는 위치에서 상기 원형 궤도의 원주를 따라 제4 각도만큼 시프트된 위치에 배치되는 로터 위치 감지장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 상기 센싱 마그넷의 반경 방향을 기준으로 상기 메인 마그넷과 대응되도록 배치되는 로터 위치 감지 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제3 각도는 아래 수학식 5에 의해 산출되는 R3인 로터 위치 감지장치.
    <수학식 5>
    R3=R0/3
    R0=360°/(N/2)
    여기서, R3은 제3 각도이며, R0는 전기각도이고, N은 상기 메인 마그넷의 극수이다.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제4 각도는, 아래 수학식 6에 의해 산출되는 R4인 로터 위치 감지장치.
    <수학식 6>
    R4=R3±R0’/(N/2)
    여기서, R4는 제4 각도이고. R3는 상기 제3 각도이며, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 메인 마그넷의 극수이다.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 3개의 상기 제1 홀센서를 포함하고,
    상기 제2 센서는 3개의 상기 제2 홀센서를 포함하는 로터 위치 감지장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 메인 마그넷의 극수가 6이면, 상기 제4 각도는 10°인 로터 위치 감지장치.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 상기 센싱 마그넷의 반경 방향을 기준으로 상기 서브 마그넷과 대응되도록 배치되는 로터 위치 감지 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제3 각도는 아래 수학식 7에 의해 산출되는 R3인 로터 위치 감지장치.
    <수학식 7>
    R3=R0*n+R3’/(N/2) (n은 정수)
    R0=360°/(N/2)
    여기서, R3은 제3 각도이며, R0는 전기각도이고, R3’ 분해능 각도이고, N은 상기 서브 마그넷의 극수이다.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제4 각도는, 아래 수학식 8에 의해 산출되는 R4인 로터 위치 감지장치.
    <수학식 8>
    R4=R3±R0’/(N/2)
    여기서, R4는 제4 각도이고. R3는 상기 제3 각도이며, R0’는 시프트 되는 전기각도이며, N은 상기 서브 마그넷의 극수이다.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 센서는 2개의 상기 제1 홀센서를 포함하고,
    상기 제2 센서는 2개의 상기 제2 홀센서를 포함하는 로터 위치 감지장치.
  22. 제20 항에 있어서,
    상기 서브 마그넷의 극수가 72이면, 상기 제4 각도는 1.25°인 로터 위치 감지장치.
  23. 회전축;
    상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터; 및
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;
    상기 로터 상측에 배치되는 로터 위치 감지장치;를 포함하고
    상기 로터 위치 감지 장치는,
    센싱 마그넷 및,
    상기 센싱 마그넷의 상측에 배치되는 기판을 포함하며,
    상기 센싱 마그넷은 메인 마그넷과 서브 마그넷을 포함하고,
    상기 기판은 상기 센싱 마그넷의 중심을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배치되는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서를 포함하고,
    상기 제2 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서를 포함하고,
    상기 복수 개의 제1 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 제1 각도만큼 떨어져 배치되며,
    상기 복수 개의 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도만큼 떨어져 배치되며,
    이웃하는 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도만큼 떨어져 배치되는 모터.
  24. 회전축;
    상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터; 및
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;
    상기 로터 상측에 배치되는 로터 위치 감지장치;를 포함하고
    상기 로터 위치 감지 장치는,
    센싱 마그넷 및,
    상기 센싱 마그넷의 상측에 배치되는 기판을 포함하며,
    상기 센싱 마그넷은 메인 마그넷과 서브 마그넷을 포함하고,
    상기 기판은 상기 센싱 마그넷의 중심을 기준으로 동일한 원형 궤도상에 배치되는 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제1 홀센서를 포함하고,
    상기 제2 센서는 상기 원형 궤도 상에서 이웃하는 복수 개의 제2 홀센서를 포함하고,
    상기 복수 개의 제1 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 제3 각도만큼 떨어져 배치되며,
    상기 복수 개의 제2 홀센서는 상기 원형 궤도상의 원주를 따라 상기 제3 각도만큼 떨어져 배치되며,
    상기 제2 센서는 상기 원형 궤도의 중심을 지나는 기준선을 기준하여, 상기 제1 센서와 대칭되는 위치에서 상기 원형 궤도의 원주를 따라 제4 각도만큼 시프트된 위치에 배치되는 모터.
KR1020160114082A 2016-09-05 2016-09-05 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터 KR102101177B1 (ko)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160114082A KR102101177B1 (ko) 2016-09-05 2016-09-05 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
US16/329,620 US10903731B2 (en) 2016-09-05 2017-09-05 Apparatus for sensing rotor location and motor comprising apparatus
CN202010157812.2A CN111355345B (zh) 2016-09-05 2017-09-05 用于感测转子位置的装置以及包括该装置的马达
CN201780054083.4A CN109690920B (zh) 2016-09-05 2017-09-05 用于感测转子位置的装置以及包括该装置的马达
EP17847066.2A EP3509198B1 (en) 2016-09-05 2017-09-05 Apparatus for sensing rotor location and motor comprising apparatus
CN202111044832.XA CN113726100B (zh) 2016-09-05 2017-09-05 用于感测转子位置的装置以及包括该装置的马达
PCT/KR2017/009704 WO2018044141A1 (ko) 2016-09-05 2017-09-05 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
EP21181099.9A EP3907476A1 (en) 2016-09-05 2017-09-05 Apparatus for sensing rotor location and motor comprising apparatus
JP2019512233A JP7110176B2 (ja) 2016-09-05 2017-09-05 ロータ位置感知装置およびこれを含むモータ
CN202111043388.XA CN113839591B (zh) 2016-09-05 2017-09-05 用于感测转子位置的装置以及包括该装置的马达
KR1020200042915A KR102413842B1 (ko) 2016-09-05 2020-04-08 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
US17/121,134 US11437899B2 (en) 2016-09-05 2020-12-14 Apparatus for sensing rotor location and motor comprising apparatus
JP2022116665A JP7357122B2 (ja) 2016-09-05 2022-07-21 ロータ位置感知装置およびこれを含むモータ
US17/816,131 US11606014B2 (en) 2016-09-05 2022-07-29 Apparatus for sensing rotor location and motor comprising apparatus
US18/166,098 US11863034B2 (en) 2016-09-05 2023-02-08 Apparatus for sensing rotor location and motor comprising apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160114082A KR102101177B1 (ko) 2016-09-05 2016-09-05 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200042915A Division KR102413842B1 (ko) 2016-09-05 2020-04-08 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180027017A true KR20180027017A (ko) 2018-03-14
KR102101177B1 KR102101177B1 (ko) 2020-05-29

Family

ID=61660229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160114082A KR102101177B1 (ko) 2016-09-05 2016-09-05 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102101177B1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002262541A (ja) * 2001-02-28 2002-09-13 Aichi Emerson Electric Co Ltd 3相リラクタンスモータの位置検出方法と制御方法
KR20060101998A (ko) * 2005-03-22 2006-09-27 현대모비스 주식회사 교류모터의 로터 위치 감지 장치
JP2007252096A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Mitsuba Corp ブラシレスモータ
KR20090050650A (ko) * 2007-11-16 2009-05-20 엘지이노텍 주식회사 전동 파워 스티어링용 모터
JP2010243152A (ja) * 2009-04-01 2010-10-28 Seiko Epson Corp エンコーダー及び電気機械装置。
KR101066749B1 (ko) 2007-03-16 2011-09-21 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 브러시레스 모터 장치와 그 제어 방법
KR20140078796A (ko) * 2012-12-17 2014-06-26 엘지이노텍 주식회사 모터

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002262541A (ja) * 2001-02-28 2002-09-13 Aichi Emerson Electric Co Ltd 3相リラクタンスモータの位置検出方法と制御方法
KR20060101998A (ko) * 2005-03-22 2006-09-27 현대모비스 주식회사 교류모터의 로터 위치 감지 장치
JP2007252096A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Mitsuba Corp ブラシレスモータ
KR101066749B1 (ko) 2007-03-16 2011-09-21 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 브러시레스 모터 장치와 그 제어 방법
KR20090050650A (ko) * 2007-11-16 2009-05-20 엘지이노텍 주식회사 전동 파워 스티어링용 모터
JP2010243152A (ja) * 2009-04-01 2010-10-28 Seiko Epson Corp エンコーダー及び電気機械装置。
KR20140078796A (ko) * 2012-12-17 2014-06-26 엘지이노텍 주식회사 모터

Also Published As

Publication number Publication date
KR102101177B1 (ko) 2020-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7357122B2 (ja) ロータ位置感知装置およびこれを含むモータ
US7852069B2 (en) Rotary angle detector
JP2019530400A5 (ko)
KR102413842B1 (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
US20180226862A1 (en) Rotational position detection device and motor device
KR20180027017A (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
KR102606980B1 (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
US20010019230A1 (en) Motor having rotational-speed detector
KR102636961B1 (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
EP3402056B1 (en) Device for detecting position of rotor, and motor comprising same
KR102621325B1 (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
KR20180085494A (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
JP2006300600A (ja) 回転検出器

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent