KR980012821A - 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법 - Google Patents

센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법 Download PDF

Info

Publication number
KR980012821A
KR980012821A KR1019960028944A KR19960028944A KR980012821A KR 980012821 A KR980012821 A KR 980012821A KR 1019960028944 A KR1019960028944 A KR 1019960028944A KR 19960028944 A KR19960028944 A KR 19960028944A KR 980012821 A KR980012821 A KR 980012821A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
driving
electromotive force
rotor
speed
Prior art date
Application number
KR1019960028944A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100218437B1 (ko
Inventor
김학원
염관호
조관열
Original Assignee
구자홍
엘지전자 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
Application filed by 구자홍, 엘지전자 주식회사 filed Critical 구자홍
Priority to KR1019960028944A priority Critical patent/KR100218437B1/ko
Publication of KR980012821A publication Critical patent/KR980012821A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100218437B1 publication Critical patent/KR100218437B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2203/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the means for detecting the position of the rotor
    • H02P2203/03Determination of the rotor position, e.g. initial rotor position, during standstill or low speed operation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/923Specific feedback condition or device
    • Y10S388/9281Counter or back emf, CEMF

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

본 발명은 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법에 관한 것으로, 전동기의 구동 초기에는 동기 모드로 운전하고 전동기가 어느 정도의 회전속도를 나타내는 이후 부터 회전자의 회전에 의해 발생하는 역기전력을 검출하여 회전자의 정확한 위치를 판단하여 전동기를 구동함으로써 전동기 회전자의 무리한 회전으로 인한 탈조를 방지할 수 있으며, 또한 외란이나 잡음등의 원하지 않는 값을 전동기의 회전속도로 판단하여 오동작을 일으키는 것을 방지하며 정확한 위치를 감지할 수 있게 되어 최대 토크 운전으로 전동기 효율이 증대되는 효과가 발생한다.

Description

센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법
제1도는 종래 비엘디씨 전동기의 구동장치의 구성도,
제2도는 제1도의 인버터(2)의 상세구성과 전동기(3)의 등가회로를 나타낸 도,
제3도는 인버터(2)를 구동하는 구동로직을 나타낸 도,
제4도는 본 발명 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법을 수행하기 위한 구동장치의 구성도,
제5도는 제4도의 위치검출부(4)의 상세 구성도,
제6도의 (가)는 a상의 상전압(Va)과, 상전압(Va)에 따라 전동기(3) 회전자가 정상 회전하여 고정자에 나타나는 회전자의 역기전력(EMFa)을 나타내며, (나)는 위치검출부(4)에서 검출되는 역기전력(EMFa)을 나타내며, (다)는 위치검출부(4)의 출력전압(Vao)을 나타낸다,
제7도는 상전압(Va)과 역기전력(EMFa)의 위상에 따른 위치검출부(4)의 출력 전압을 도시한 것으로, (가)는 위상이 서로 동일할 때, (나)는 상전압(Va)의 위상이 역기전력(EMFa)의 위상보다 앞설 때, (다)는 상전압(Va)의 위상이 역기전력(EMPa)와 위상보다 뒤질 때를 나타낸 도,
제8도는 제7도의 (가) 내지 (다)의 6번째 구간을 상세히 나타낸 도,
제9도는 본 발명의 기동속도 패턴,
제10도는 본 발명 센서리스 비엘디씨 전동기 구동방법의 일 실시예의 순서도,
제11도는 본 발명 센서리스 비엘디씨 전동기 구동방법의 다른 실시예의 순서도,
제12도는 제10도 또는 제11도에 있어서, 상전압의 위상과 역기전력의 위상을 비교 판단하는 과정을 나타낸 순서도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 정류부 2 : 인버터
3 : 전동기 4 : 위치검출부
5 : 속도제어부 6 : 구동부
EMFa,EMFb,EMFc : 역기전력 R1∼19 : 저항
CMP1∼CMP3 : 비교기 Ta+,Tb+,Tc+,Ta-,Tb-,Tc- : 트랜지스터
Da+,Db+,Dc+,Da-,Db-,Dc- : 다이오드
본 발명은 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법에 관한 것으로, 전공기의 구동 초기에는 동기모드로 운전하고 전동기가 어느 정도의 회전속도를 나타내는 이후 부터 회전자의 회전에 의해 발생하는 역기전력을 검출하여 회전자의 정확한 위치를 판단하여 전동기를 구동할 수 있게 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법에 관한 것이다.
제1도는 종래 전동기 구동장치의 구성도로서, 이에 도시한 바와같이 교류입력전원(AC)을 입력받아 정류 및 평활하는 정류부(1)와, 상기 정류부(1)에서 정류, 평활된 직류전압을 인가받아 구동신호(ds)에 의패 3상전원을 출력하는 인버터(2)와, 이 인버터(2)로 부터 변환된 3상전원을 인가받는 고정자와 이 고정자의 회전자계에 의해 동작하는 회전자로 이루어지는 전동기(3)와, 홀 센서 또는 엔코더 등으로 이루어져 상기 전동기(3) 회전자의 위치를 감지하는 위치검출부(4)와, 상기 위치검출부(4)의 검출결과로 부터 상기 인버터(2)의 스위칭을 결정하는 제어신호(cs)를 출력하는 속도제어부(5)와, 이 속도제어부(5)의 제어신호(cs)의 레벨을 변환하여 상기 인버터(2)로 구동신호(ds)를 인가하는 구동부(6)로 구성한다.
또한, 제2도는 6개의 트랜지스터(Ta+,Tb+,Tc+,Ta-,Tb-,Tc-) 및 각각의 트랜지스터(Ta+,Tb+,Tc+,Ta-,Tb-,Tc-)와 역병렬 연결된 다이오드(Da+,Db+,Dc+,Da-,Db-,Dc-)로 이루어지는 인버터(2)와, 저항(Ra,Rb,Rc), 인덕턴스(La,Lb,Lc) 및 역기전력(EMFa,EMFb,EMFc)으로 표현되는 비엘디씨 전동기(3)의 등가회로를 나타낸다.
이와같이 구성된 종래의 구동장치를 제3도외 구동로직을 참조하여 설명한다.
정류부(1)는 입력전원(AC)을 정류, 평활하여 직류로 전환하여 인버터(2)로 전달하는 한편, 인버터(2)의 6개의 트랜지스터(Ta+,Tb+,Tc+,Ta-,Tb-,Tc-)는 구동부(2)로 부터의 구동신호(ds)에 의해 도통되어 변환된 3상전압을 전동기(3)에 인가한다.
이때, 전동기(3) 각 상(a,b,c)에 인가하는 인가전압(Va,Vb,Vc) 및 이에따라 전동기(3) 회전자에 의헤 고정자에서 발생하는 역기전력(EMFa,EMFb,EMFc)을 제3도의 (가)에 도시하였으며 또한 위치검출부(4)의 검출센서가 홀센서일 때 이 검출결과에 따라 인버터의 트랜지스터의 게이트에 인가되는 구동신호(ds)의 논리상태를 제3도의 (나)에 도시하였다.
한편, 위치검출부(4), 즉 홀 센서는 각 상에서 회전자의 회전에 따라 변화하는 자속을 감지하여 이에따른 전압값을 출력하며 속도제어부(5)는 상기 전압값으로 전동기의 속도를 산출하여 이를 내부에 기 설정된 기준속도와 비교하여 오차가 감소하는 방향으로 전동기(3)가 회전할 수 있도록 하는 제어신호(cs)를 출력한다.
구동부(6)에서는 이 제어신호(cs)의 레벨을 변환하여 상기 인버터(2) 트랜지스터로 공급하며 제어신호(cs)의 논리상태에 따라 트랜지스터가 선택되어 동작됨으로서 입력된 직류전원이 3상 전원으로 변환되어 상기 전동기(3)의 고정자에 공급된다.
이때, 인버터(2)를 통하여 전동기(3)로 인가되는 전압을 역기전력과 동일한 위상을 갖도록 제어하면 전류에 대한 출력 토크가 가장 크게 된다.
그러나, 이와같이 동작하는 종래 비엘디씨 전동기 구동장치는 전동기 회전자의 위치를 정확하게 검출할 수는 있으나, 센서 또는 엔코더 등의 위치 검출수단이 취부되는 위치가 고온이나 극 저온 상태일 때는 검출수단의 동작 신뢰성이 확보되지 않으며, 또한 검출수단이 취부되는 공간의 확보로 인하여 전동기 크기가 증가함과 아울러 제작시 센서를 연결하는 연결선의 조립 공정 증가 및 검출수단의 비용 상승 등의 문제가 있으며 밀폐형 구조에서 사용될 때는 센서 연결선으로 인한 비용의 상승 및 설치에 어려움이 발생한다.
따라서, 본 발명은 전동기의 회전자에 의해 발생하는 역기전력의 크기로 부터 모터 회전자의 위치를 검출하여 상기한 검출수단에 의해 발생하는 문제점을 해결할 수 있게 함과 아울러 이 역기전력으로 부터 회전자의 위치를 판단하는데 있어서, 최초에 전동기를 구동하는 초기상태에는 동기모드로 운전하고 전동기가 일정시간 구동되어 회전속도가 소정값 이상이 되었을 때 역기전력을 검출하여 위치를 판단하는 비엘디씨 모드로 운전할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법은, 최초 전동기 구동 후, 전동기 회전자의 회전속도를 판단하여 이 회전속도가 소정값 이하 인지를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 회전속도가 소정값 이하로 판단되면 전동기의 구동을 위하여 구분한 다수의 구간에서 전동기가 현재 어떤 구간에 위치하고 있는 지를 판단하는 제2단계와, 제2단계 수행후 전동기의 현재 구간의 유지시간이 한 구간에 해당되는 시간보다 작으면 계속해서 현재 구간에 속하는 것으로 판단하여 상기 제1단계를 수행하는 제3단계와, 현재 구간의 유지시간이 한 구간에 해당되는 시간보다 크면 다음 구간을 연산하여 그에 따른 구동명령을 하달 한 후 제1단계를 수행하는 제4단계와, 상기 제1단계에서 전동기의 회전속도가 소정값 이상으로 판단되면 전동기의 역기전력을 검출하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 구동시점과 역기전력의 검출시점이 일치하면 구동각을 전기 각으로 30도로 설정하고, 구동시점 보다 역기전력의 검출시점이 빠르면 구동각을 전기각으로 30도보다 약간 빠르게 설정하며, 상기 5단계에서 구동시점 보다 역기전력의 검출시점이 빠르면 구동각을 전기각으로 30도보다 약간 느리게 설정하는 제6단계와, 상기 제6단계를 수행한 후 구동각에 따라 인버터를 구동하는 제7단계로 이루어진다.
이와같은 본 발명의 구동방법을 수행하기 위한 장치는 제4도에 도시한 바와같이 교류 입력전원(AC)을 입력받아 이를 정류 및 평활하는 정류부(1)와, 상기 정류부(1)에서 정류, 평활된 직류전압을 인가받아 구동신호(ds)에 의해 3상 전원을 출력하는 인버터(2)와, 이 인버터(2)로 부터 변환된 3상전원을 인가받는 고정자와 이 고정자의 회전자계의 의해 동작하는 회전자로 이루어지는 전동기(3)와, 상기 전동기(3)의 중성점 전위(Vn)를 기준 입력으로 하고 이 기준입력(Vn)과 직류전동기(3) 회전자에서 발생되는 고정자의 역기전력을 입력받아 비교하는 위치검출부(4)와, 상기 위치검출부(4)의 비교결과로 부터 전동기의 속도를 계산하고 기 프로그램된 속도지령과 비교하여 펄스폭 변조된 제어신호(cs)를 출력하는 속도제어부(5)와, 이 속도제어부(5)의 제어신호(cs)의 레벨을 변환하여 상기 인버터(2)로 구동신호(ds)를 인가하는 구동부(6)로 구성된다.
또한, 상기 위치검출부(4)는 제5도에 도시한 바와같이, 직류전동기(3)의 중성점 전압((Vn)을 저항(R2)(R5)(R8)을 통하여 기준입력으로 반전단자로 입력받고 3상 전압(Va,Vb,Vc)을 각각 저항(Rl,R4,R7) 및 저항(R3,R6,R9)을 통하여 분압한 후 비반전단자로 입력받고 이를 비교한 출력전압(Vao,Vbo,Vco)을 제어장치(5)로 출력하는 3개의 비교기(CMP1)(CMP2)(CMP3)로 구성되며, 인버터(2)와 전동기(3)의 구성은 제2도와 동일하다.
이하 본 발명의 작용 및 효과를 제3도에 도시한 바와같이 종래와 동일한 구동로직으로 구동할 때 본 발명의 일 실시예의 순서도를 도시한 제10도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제4도의 속도제어부(5)에서 기 프로그램된 구동로직에 따라 제어신호(cs)를 출력하고 구동부(6)에서는 상기 제어신호(cs)의 레벨을 증폭하여 제2도에 도시한 인버터(2)의 6개의 트랜지스터(Ta+,Tb+,Tc+,Ta-,Tb-,Tc-)의 각각에 구동신호(ds)를 인가함으로써 구동신호(ds)에 의해 선택된 트랜지스터가 도통되어 그에따른 3상 전원(Va,Vb,Vc)이 전동기(3)에 전달되며 이 3상 전원에 의해 전동기(3)의 고정자에서 회전자계가 발생하여 회전자가 회전하게 된다.
이하, 본 발명에 대한 고동로직을 제6도를 참조하여 각 구간에 대하여 단계별로 상세히 설명하며, 제6도의 (가)는 a상의 상전압(Va)과, 이 상전압(Va)에 따라 전동기(3) 회전자가 정상적으로 회전하여 고정자에서 나타나는 회전자의 역기전력(EMFa)을 도시하며, 제6도의 (나)는 위치검출부(4)에서 검출되는 역기전력(EMFa)을 나타내며, (다)는 위치검출부(4)의 출력전압(Vao)이다.
1 구간에서, 하이상태의 논리값을 갖는 구동신호에 의해 인버터(2) 트랜지스터(Ta+)가 상시 온 되며 트랜지스터(Tc-)는 PWM 제어된 구동신호에 의해 짧은 구간동안 온, 오프를 반복한다.
2 구간에서, 상기 트랜지스터(Ta+)가 PWM 제어를 받고 트랜지스터(Tb-)는 상시 온 된다.
3 구간에서, a상과 연결된 두개의 트랜지스터(Ta+)(Ta-)가 모두 오프되어 a상에 공급되는 전압은 없으나 b 및 c상을 통하여 전동기로 전압이 공급됨으로 인해 중성점 전위(Vn)가 변경되어 나타난다.
또한, 4, 5 및 6구간에서는 상기와는 반대의 상태가 되어 파형이 반전되어 나타난다.
이와같이 전동기를 구동한 후 전동기(3)의 회전자에 의해 고정자에서 발생하는 역기전력으로 부터 전동기(3)의 현재의 위치를 판단하게 되는데, 최초에 전동기(3) 구동후 회전속도가 저속일 때는 역기전력으로 부터 위치 정보를 도출하는 정확도가 떨어진다. 즉, 회전속도에 비례하는 역기전력 값이 실제의 역기전력인지 아니면 외란 또는 그 외의 원인으로 인해 발생하는 값인지 불명확하기 때문에 소정값의 회전속도(N1)를 기 설정하여 전동기(3)의 회전속도가 이 소정값의 회전속도(N1)이상이 되면 상기 역기전력이 위치 정보로서 정확도를 갖는 것으로 판단한다.
따라서 전동기 회전속도가 소정 회전속도(N1)에 도달하지 않았으면 동기모드로 동작한다.
즉, 상기와 같은 구동로직으로 전동기를 구동하는 것과 동시에 구간이 바뀌는 시점을 체크하여 이때부터 내부의 카운터 또는 타이머 등으로 시간을 적산하며, 이후 전기각으로 60도에 해당하는 시간이 경과하면 다음 구간에 해당되는 제어신호를 출력한다.
즉, 현재 구간의 유지시간이 전기각으로 60도 이내인 것으로 판단되면 현재 구간에 해당되는 신호를 계속 출력하며, 또한 60도 보다 크거나 같으면 현재 구간이 완료되었음을 판단하여 다음 구간을 연산하고 다음 구간에 해당되는 신호를 출력한다.
이러한 동기 모드를 수행하다가 회전속도가 소정 회전속도(N1)에 이르면 전동기(3)의 역기전력으로 부터 전동기(3)의 현재 위치를 판단하여 그에 따라 구동을 제어하는 비엘디씨 모드로 전환하며, 이를 제6도 내지 제8도를 참조하여 설명한다.
전동기(3) 회전자가 회전함에 따라 고정자 각 상에는 역기전력(EMFa)(EMFb)(EMFc)이 발생하여 제5도의 위치검출부(4)로 입력되며 a상의 역기전력(EMFa)은 두개의 저항(Rl)(R3)에서 분압되어 비교기(CMPa)의 비반전단자로 입력되며 또한, b상 및 c상의 역기전력은 두개의 저항(R4)(R6),(R7)(R9)에서 분압되어 비교기(CMPb)(CMPc)의 비반전단자로 입력되고, 각각의 비교기(CMPa)(CMPb)(CMPc)에서 저항(R2)(R5)(R8)을 통하여 반전단자로 입력되는 중성점 전압(Vn)과 비교되어 새로운 전압(Vao)(Vbo)(Vco)이 출력된다.
제6도의 (가)에서도 나타나 있는 것과 같이, 상기한 구동로직의 3구간과 6구간에서는 고장자의 a상으로 인가되는 상전압(Va)이 나타나지 않으며 따라서 이 3 및 6 구간에서는 역기전력(EMFa)성분 만이 상기 위치검출부(4)로 입력되며 이 역기전력(EMFa)이 중성점 전위(Vn)를 교차할 때, 즉 영교차점에서, 상기 위치검출부(4)의 출력값이 변하게 된다.
즉, 제6도의 (다)와 같이 역기전력(EMFa)이 중성점 전위(Vn)보다 크면 위치검출부(4)의 출력전압(Vao)은 소정값을 갖는 펄스 형태가 되며, 반대로 역기전력(EMFa)이 중성점 전위(Vn)보다 작으면 위치검출부(4)의 출력 전압(Vao)은 '0' 이 된다.
또한, 속도제어부(5)에서는 상기 위치검출부(4)의 출력전압(Vao)이 양의 값으로 나타나기 시작하는 6구간의 시점(①)을 감지하여 내부의 타이머 또는 카운터 를 동작시킨 후 기 설정된 시간에 따라 전기 각으로 30도를 연산한 후 이 30도를 구동각으로 설정하여 이 구동각에 따라 다음 구간에 해당되는 제어신호(ds)를 구동부(6)로 출력함으로써 정상적인 구동로직을 달성하게 된다.
그러나, 구동상태에 따라 인버터(2)에서 전동기(3)로 인가하는 상전압과 역기전력의 위상이 서로 동일하지 않는 경우가 발생할 수 있으며 이를 제7도에 나타낸다.
또한, 제8도는 제7도의 (가) 내지 (다)의 6구간을 상세히 나타낸 도로서, 상전압(Va)의 위상과 역기전력(EMFa)의 위상이 동일 할때는 제8도외 (가)와 같이 5구간에서 프리휠링 다이오드의 도통구간이 끝나고 난 뒤 전기각으로 30도가 지난 시점에 위치검출부(4)의 출력전압(Vao)이 하이상태로 나타나기 시작한다.
또한, 상전압(Va)의 위상이 역기전력(EMFa)의 위상보다 앞설 때는 제8도의(나)와 같이 5구간이 끝나고 전기각으로 30도 보다 약간 늦은 시점에서 나타나게 되며, 반대로 상전압(Va)의 위상이 역기전력(EMFa)의 위상보다 뒤질 때는 역기전력(EMFa)의 영교차 시점이 빨라지게 되므로 제8도의 (다)와 같이 5구간이 끝나고 전기각으로 30도 보다 빠른 시점에서 나타나게 된다.
따라서, 상전압(Va)의 위상이 역기전력(EMFa)의 위상을 비교 판단하는 과정이 필요하며 이를 설명하면, 제12도의 순서도에 도시한 바와같이 현재의 회전속도를 연산하고 이 회전속도에 따라 회전자가 전기각으로 30도를 이동하기 까지 경과하는 시간(t1)을 계산하여 설정한 후 상기 5구간이 끝나고 6구간이 시작하는 시점(②)에서 부터 입력신호가 발생하는 시점, 즉 출력전압(Vao)의 논리값이 하이가 되는 시점(③)까지의 경과시간(t2)을 계산하여 이 경과시간과 상기 전기각으로 30도를 이동하는데 경과하는 시간을 비교한다.
이와같이 비교한 결과로서 입력신호 발생시간(t2)과 설정된 경과시간(t1)이 같으면 상기 제8도의 (가)와 같이 현재의 운전상태를 정상으로 판단하여 구동각을 전기각으로 30도로 설정한다.
그러나, 설정된 경과시간(t1)보다 입력신호 발생시간(t2)이 작으면 현재의 상태를 상기 제8도의 (다)와 같이 상전압(Va)의 위상이 역기전력(EMFa)의 위상보다 앞선 것으로 판단하여 구동각을 전기각으로 30도 보다 약간 빠른 29도 또는 28도 정도로 설정하며 설정된 결과시간(t1)보다 입력신호 발생시간(t2)이 크면 현재의 상태를 상기 제8도의 (나)와 같이 상전압(Va)의 위상이 역기 전력(EMFa)의 위상보다 앞선것으로 판단하여 구동각을 전기각으로 30도 보다 약간 늦은 31도 또는 32도 정도로 설정한다.
이후, 구동각에 따른 제어신호(ds)를 출력하며 출력된 제어신호(ds)는 상기 구동부(6)에서 구동신호로 연산되어 최종적으로 인버터(2)의 트랜지스터를 구동하게 됨으로써 비엘디씨 모드를 완료하게 된다.
또한, 제11도는 본 발명의 다른 실시예로서, 동기모드를 수행하고 전동기 회전속도가 소정의 회전속도(N1)에 이른 후 상전압(Va)의 위상이 역기전력(EMFa)의 위상을 비교 판단하는 과정까지는 상기와 동일하며, 이후 비교판단 결과로서 상전압(Va)의 위상과 역기전력(EMFa)의 위상보다 뒤진 것으로 판단 되면 제9도에 도시한 바와같이 속도 패턴이 정상의 경우(A)보다 가속이 빠른 패턴(B)으로 구동하고, 상전압(Va)의 위상과 역기전력(EMFa)의 위상보다 빠른 것으로 판단되면 속도패턴이 정상의 경우 보다 가속이 느린 패턴(C)으로 구동한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 전동기의 회전자에 의해 발생하는 역기전력의 크기로 부터 모터 회전자의 위치를 검출함으로써 센서와 같은 검출수단을 설치하지 않아도 비엘디씨 모드의 구동을 가능케 함으로써 상기한 검출수단에 의해 발생하는 비용의 상승 및 설치에 어려움의 문제점을 해결할 수 있다.
또한 역기전력으로 부터 회전자의 위치를 판단하는데 있어서, 최초에 전동기를 구동하는 초기상태에는 동기 모드로 운전하게 되어 전동기 회전자의 무리한 회전으로 인한 탈조를 방지할 수 있으며, 전동기의 회전속도가 소정값 이상으로 되었을때 부터 비엘디씨 모드로 운전할 수 있게 하는 함으로써 외란이나 잡음등의 원하지 않는 값을 역기전력으로 오인하게 되어 오동작을 방지하며 정확한 위치를 감지할 수 있게 되어 최대 토크 운전으로 전동기 효율이 중대되는 효과를 발생한다.

Claims (11)

  1. 전동기 구동 초기에는 회전자의 위치에 상관없이 동기모드로 온전하고 전동기 회전자의 속도가 소정값에 이르면 이 회전자에 의해 발생하는 역기전력을 검출하여 전동기의 위치에 따른 제어를 수행하는 비엘디씨 모드로 운전하는 것을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 전동기 회전자의 속도는 회전자에 의해 발생하는 역기전력을 검출함으로써 구하는 것을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  3. 제1항에 있어서, 소정값의 회전속도는 노이즈 등으로 인해 발생한 값을 회전속도로 오인 판단하지 않을 만큼의 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  4. 최초 전동기 구동 후, 전동기 회전자의 회전속도를 판단하여 이 회전속도가 소정값 이하 인지를 판단하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 회전속도가 소정값 이하로 판단되면 전동기 구동 후 전기 각으로 60도가 경과 하였는가를 판단하는 제2단계와, 상기 60도가 경과하지 않았으면 계속하여 상기 구동로직으로 전동기를 구동하는 제3단계와, 상기 60도가 경과하였으면 기 설정된 다음 구동로직으로 전동기를 구동하는 제4단계와, 상기 제1단계에서 전동기의 회전속도가 소정값 이상으로 판단되면 전동기의 현재 위치를 판단하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 전동기의 위치와 구동시점을 비교하여 서로 일치하면 기 설정된 다음 구동로직으로 전동기를 구동하며 서로 일치하지 않으면 이를 보상하여 구동신호를 출력하는 제6단계로 이루어짐을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  5. 제4항에 있어서, 전동기 회전자의 속도는 회전자에 의해 발생하는 역기전력을 검출함으로써 구하는 것을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  6. 제4항에 있어서, 소정값의 회전속도는 노이즈등으로 인해 발생한 값을 회전속도로 오인 판단하지 않을 만큼의 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  7. 제4항에 있어서, 제5단계에서 전동기의 위치는 전동기의 역기전력과 중성점 전위의 비교값이 양에서 음으로, 또는 음에서 양으로 변화하는 영교차점으로 부터 판단하는 것을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 한 항에 있어서. 상기 제6단계에서 역기전력의 영교차점이 구동시점 보다 빠르면 구동시점을 약간 빠르게 수정하여 설정하며, 영교차점이 구동시점보다 늦으면 구동시점을 약간 느리게 수정하여 설정하는 것을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  9. 제8항에 있어서, 구동시점은 이전 구동로직이 끝난 이후 부터 전기각으로 30도 지난 시점으로 하는 것을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서, 구동시점의 수정은 전기각으로 30에서 1도 내지 2도 빠르게 또는 느리게 설정함을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
  11. 제4항에 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 상기 제6단계에서 역기전력의 영교차점이 구동시점 보다 빠르면 정상일때의 속도패턴을 기준으로 가속이 빠른 속도 패턴으로 구동하고, 늦으면 가속이 늦은 속도 패턴으로 구동하는 것을 특징으로 하는 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019960028944A 1996-07-18 1996-07-18 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법 KR100218437B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960028944A KR100218437B1 (ko) 1996-07-18 1996-07-18 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960028944A KR100218437B1 (ko) 1996-07-18 1996-07-18 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR980012821A true KR980012821A (ko) 1998-04-30
KR100218437B1 KR100218437B1 (ko) 1999-09-01

Family

ID=19466624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960028944A KR100218437B1 (ko) 1996-07-18 1996-07-18 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100218437B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100474955B1 (ko) * 2002-07-15 2005-03-10 한국과학기술연구원 중성점 전압 보상을 기반으로 한 비엘디씨 모터의 제어시스템 및 그 방법
KR100511274B1 (ko) * 2002-11-08 2005-08-31 엘지전자 주식회사 영구자석형 동기모터의 센서리스 제어방법
KR100691223B1 (ko) * 2005-05-16 2007-03-09 삼성전자주식회사 브러시리스 직류 모터의 제어 장치 및 방법
KR100774085B1 (ko) * 2003-12-09 2007-11-06 베에스하 보쉬 운트 지멘스 하우스게랫테 게엠베하 전기 모터 내부에서 로터의 위치를 결정하기 위한 방법 및장치
KR100858540B1 (ko) * 2002-07-03 2008-09-16 엘지전자 주식회사 인버터 에어컨에서 비엘디씨 모터의 제어방법
KR20170023586A (ko) * 2015-08-24 2017-03-06 한온시스템 주식회사 Bldc 전동기 동작 오류 검출 시스템 및 방법
KR20200117201A (ko) * 2019-04-03 2020-10-14 주식회사 만도 전동 파워스티어링용 모터 제어 장치 및 그 방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100858540B1 (ko) * 2002-07-03 2008-09-16 엘지전자 주식회사 인버터 에어컨에서 비엘디씨 모터의 제어방법
KR100474955B1 (ko) * 2002-07-15 2005-03-10 한국과학기술연구원 중성점 전압 보상을 기반으로 한 비엘디씨 모터의 제어시스템 및 그 방법
KR100511274B1 (ko) * 2002-11-08 2005-08-31 엘지전자 주식회사 영구자석형 동기모터의 센서리스 제어방법
KR100774085B1 (ko) * 2003-12-09 2007-11-06 베에스하 보쉬 운트 지멘스 하우스게랫테 게엠베하 전기 모터 내부에서 로터의 위치를 결정하기 위한 방법 및장치
KR100691223B1 (ko) * 2005-05-16 2007-03-09 삼성전자주식회사 브러시리스 직류 모터의 제어 장치 및 방법
KR20170023586A (ko) * 2015-08-24 2017-03-06 한온시스템 주식회사 Bldc 전동기 동작 오류 검출 시스템 및 방법
KR20200117201A (ko) * 2019-04-03 2020-10-14 주식회사 만도 전동 파워스티어링용 모터 제어 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100218437B1 (ko) 1999-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6448725B1 (en) Apparatus for detecting rotor position in brushless direct current motor
US11114962B2 (en) Semiconductor device, motor drive system, and motor control program
CN112350623B (zh) 马达驱动电路及方法
KR20150071449A (ko) 모터의 구동장치 및 그 제어방법
JP2016163518A (ja) 回転位置検出装置,モータ制御装置及び回転位置検出方法
KR980012821A (ko) 센서리스 비엘디씨 전동기의 구동방법
JP2004336876A (ja) 三相電圧形インバータ装置および三相電圧形インバータ装置の三相交流電流位相検出方法
JP4788603B2 (ja) インバータ装置
JP6348779B2 (ja) 同期電動機の駆動システム
JP2008104267A (ja) モータ装置
KR101910012B1 (ko) 센서리스 bldc 모터의 재기동 장치 및 방법
JP7482668B2 (ja) モータ制御装置、モータシステム及びモータ制御方法
KR20150031356A (ko) Bldc 모터 제어 시스템에서 역기전력의 제로 크로싱 지점 판단 기준전압 보상 장치 및 방법
JP3590541B2 (ja) 直流ブラシレスモータの駆動装置
JPH08126379A (ja) ブラシレス直流モータの駆動装置及び制御方法
JP3492261B2 (ja) インバータ装置
JP3581231B2 (ja) 駆動装置
JP3552380B2 (ja) ブラシレスモータ駆動装置
JP7452200B2 (ja) モータ制御装置
JP7382880B2 (ja) モータ制御装置、モータシステム及びモータ制御方法
JP7433113B2 (ja) モータ制御装置、モータシステム及びモータ制御方法
KR100202577B1 (ko) 센서리스 브러시리스 직류전동기의 구동 제어방법 및 장치
EP4333290A1 (en) Motor driver, motor drive system, and method of driving motor
CN110620459B (zh) 用于操作bldc电动机的驱动电路
JPH11187691A (ja) ブラシレスモータの駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee