KR101293082B1 - Compensation method for position of hall sensor of bldc motor and bldc motor thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 BLDC 전동기에 관한 것으로, 특히 홀 센서의 위치 보정을 지원하는 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법 및 이를 지원하는 BLDC 전동기에 대한 것이다. The present invention relates to a BLDC motor, and more particularly, to a Hall sensor position correction method of a BLDC motor that supports the position correction of the Hall sensor and a BLDC motor supporting the same.
일반적으로 전동기의 구조는 고정자와 회전자의 구조로 이루어져 있다. 소형의 경우 고정자는 주로 영구자석을 사용하고, 회전자에는 코일을 감아 여기에 전류를 흘려 전자석이 되게 해서 고정자와 회전자 간의 상호작용으로 회전하도록 되어 있다. 이때 회전자가 돌아가는 상태에서도 계속 급전할 수 있도록 해주는 구조로 되어 있는 것이 브러시(brush) 부분이다.Generally, the structure of a motor is composed of a stator and a rotor. In the case of a small size, a stator mainly uses a permanent magnet, and a coil is wound around the rotor to flow an electric current to the electromagnet so as to rotate by the interaction between the stator and the rotor. At this time, it is a brush part that has a structure that allows the power to be continuously supplied even when the rotor is rotating.
그러나 최근 반도체의 발달로 회전자에는 영구자석을 사용하고 고정자에는 코일을 감아 여기에 전원을 공급하여 고정자들을 순차적으로 자화시킴으로써 마치 고정자가 돌아가는 것처럼 하면 여기에 자기적으로 대응하는 회전자도 함께 돌아가게 된다. 이러한 전동기를 브러시리스 전동기(brushless DC motor, BLDC motor)라 한다.However, with the recent development of semiconductors, permanent magnets are used for the rotor and coils are applied to the stator to supply power to the magnetizers, so that if the stator rotates, the rotor corresponding to it magnetically also rotates. do. Such an electric motor is referred to as a brushless DC motor (BLDC motor).
상기 BLDC 전동기는 회전자가 영구자석으로 되어 외부전원에 의하지 않고 자속이 발생하므로 전력소모를 최소화하고 전체 시스템의 효율 향상을 기대할 수 있다. 또한 종래 BLDC 전동기는 내고압 절연물의 개발 및 페라이트 자석의 성능 향상과 고성능 희토류 자석의 개발에 따라 출력이 증대되어 고토크와 소형화를 이루게 되었으며, 구조적인 면에서도 고정자에게만 전원이 공급되기 때문에 케이스를 통한 방열로 다른 전동기에 비해 우수한 냉각 특성을 가지고 있다.The BLDC motor can be expected to minimize the power consumption and improve the efficiency of the entire system because the rotor is a permanent magnet and the magnetic flux is generated regardless of the external power source. In addition, the conventional BLDC motor has a high torque and miniaturization due to the development of high pressure insulator, improved performance of ferrite magnet, and high performance rare earth magnet, resulting in high torque and miniaturization. Heat dissipation has superior cooling characteristics compared to other motors.
종래 BLDC 전동기의 회전자는 철심과 다수의 영구자석으로 이루어져 있다. 상기 철심은 다수의 전기강판을 적층하는 것에 의해 형성되며, 중앙에는 축공이 형성되어 있고, 상기 축공에는 회전자축이 삽입 고정된다. The rotor of the conventional BLDC motor is composed of an iron core and a plurality of permanent magnets. The iron core is formed by stacking a plurality of electrical steel sheets, the shaft hole is formed in the center, the rotor shaft is inserted and fixed to the shaft hole.
한편 상기 BLDC 전동기의 회전자 위치 확인을 위해 회전자를 센싱하게 되는데, 한 방법으로서 회전자의 누설 자속을 센싱하는 방법이 이용될 수 있다. 여기서 회전자의 누설 자속 센싱을 위해 홀 센서가 마련된다. 상기 홀 센서는 홀효과(Hall effect)라고 하는 전류자기효과를 응용한 것이다. 홀효과를 간단히 설명하면, InSb(인듐 안티몬)이나 GaAs(갈륨 비소) 등의 화합물 반도체에 전류를 흐르게 하고 자기장을 직각으로 가하면 그 양단에 기전력(홀전압)이 발생한다. 상기한 현상을 이용하여 상기 홀전압을 측정하면, 가해지는 자기장이 N극인지 S극인지 판별할 수 있다. 홀 센서는 상기와 같은 원리를 이용하여 회전자에 구비되어 있는 영구자석의 극의 변화를 감지하여 상기 회전자의 위치 또는 속도를 알 수 있게 하는 센서이다.Meanwhile, the rotor is sensed to determine the rotor position of the BLDC motor. As one method, a method of sensing the leakage magnetic flux of the rotor may be used. Here, the Hall sensor is provided for sensing the leakage flux of the rotor. The Hall sensor applies a current magnetic effect called a Hall effect. Briefly explaining the Hall effect, when a current flows through a compound semiconductor such as InSb (indium antimony) or GaAs (gallium arsenide) and a magnetic field is applied at a right angle, electromotive force (hole voltage) is generated at both ends thereof. By measuring the hall voltage using the above phenomenon, it is possible to determine whether the applied magnetic field is the N pole or the S pole. Hall sensor is a sensor that detects the change of the pole of the permanent magnet provided in the rotor by using the above principle to know the position or speed of the rotor.
이러한 홀 센서는 일반적으로 도 1에 도시한 바와 같이 120도의 물리적 간격을 두고 3개가 위치하나, 기구적인 오차와 조립상의 오차 등에 의해 실제적으로 정확히 120도 간격을 두기는 어렵다. 즉 기구적인 오차나 조립상의 오차 등으로 인하여 홀 센서의 배치는 도 2에 도시된 바와 같이 설계 위치를 벗어난 지점에 배치될 수 있다. 도 2와 같이 홀 센서가 설계 의도와 다르게 잘못 배치된 경우 도 3에 도시된 바와 같이 실제 홀 센서들이 정상적으로 배치되는 상태에 비하여 상당한 오류를 가지는 위치 정보를 홀 센서들이 전달하게 된다. 이러한 잘못된 위치정보로 인하여 인버터의 전류 및 토크 리플이 증가하고 이에 따라 모터의 진동 및 소음도 커질 수 있다. 또한 더욱 심한 경우 전동기의 구동이 불가능하게 될 수 있다. BLDC 전동기의 경우 제어 방식이 다양하지만 위와 같이 설계 의도와 다르게 잘못 배치된 홀 센서를 사용하는 경우 홀 센서의 오차는 무시할 수 없게 되며, 결과적으로 불필요한 에너지 소모나 시스템 불안정 및 모터의 성능에 치명적인 에러를 발생시킬 수 있다.In general, as shown in FIG. 1, three Hall sensors are positioned at 120-degree physical intervals, but are hardly spaced exactly 120 degrees due to mechanical and assembly errors. That is, due to mechanical errors or assembly errors, the Hall sensor may be disposed at a point outside the design position as shown in FIG. 2. When the Hall sensors are incorrectly arranged differently from the intended design as shown in FIG. 2, the Hall sensors deliver location information having a significant error as compared to a state in which the actual Hall sensors are normally arranged. Due to such incorrect position information, the current and torque ripple of the inverter may increase, and thus vibration and noise of the motor may also increase. In more severe cases it may also be impossible to drive the motor. In case of BLDC motor, there are various control methods, but if you use the misplaced Hall sensor as above, the error of Hall sensor cannot be ignored, and as a result, unnecessary energy consumption, system instability, and fatal error in motor performance can be ignored. Can be generated.
따라서 본 발명의 목적은 홀 센서 위치 추정을 통하여 홀 센서가 실제 장착된 위치를 정확히 인지하고 그에 따른 홀 센서 위치 보정을 수행함으로써 BLDC 전동기 제어의 정확성을 높일 수 있는 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법 및 이를 지원하는 BLDC 전동기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for correcting a hall sensor position of a BLDC motor that can accurately recognize a position where the hall sensor is actually mounted through the Hall sensor position estimation and perform a Hall sensor position correction accordingly. It is to provide a BLDC motor supporting this.
또한, 본 발명은 BLDC 전동기 제어의 정확성 개선을 통하여 전류 리플 및 토크 리플을 저감하고 인버터의 오동작을 예방할 수 있도록 지원하는 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법 및 이를 지원하는 BLDC 전동기를 제공함에 있다.In addition, the present invention is to provide a Hall sensor position correction method of the BLDC motor that supports to reduce the current ripple and torque ripple and prevent the malfunction of the inverter by improving the accuracy of the BLDC motor control and BLDC motor supporting the same.
이를 위하여 본 발명은 고정자와 회전자를 포함하는 모터, 상기 모터의 회전자 위치를 검출하는 복수개의 홀 센서, 상기 홀 센서의 개수와 PWM 구동 주기 및 타이머 중 적어도 하나를 이용하여 홀 센서의 위치를 추정하고, 상기 홀 센서들이 전달하는 센서 신호와 상기 추정 값을 비교하여 실제 홀 센서들의 위치에 대응하는 위치 보정 값을 산출하고 이를 상기 모터 구동 제어에 적용하는 모터 제어부, 상기 모터 제어부 제어에 따라 상기 모터 구동에 필요한 전원을 공급하는 인버터, 상기 인버터에 공급되는 PWM 구동 신호를 생성하는 PWM 구동부를 포함하는 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 전동기의 구성을 개시한다.To this end, the present invention provides a motor including a stator and a rotor, a plurality of Hall sensors for detecting the rotor position of the motor, the number of the Hall sensors and the position of the Hall sensor using at least one of a PWM driving period and a timer. A motor controller which estimates and compares the sensor signal transmitted by the hall sensors with the estimated value, calculates a position correction value corresponding to the position of the actual hall sensors, and applies the motor correction to the motor driving control; Disclosed is a configuration of a BLDC motor supporting a hall sensor position correction including an inverter for supplying power required for driving a motor and a PWM driver for generating a PWM driving signal supplied to the inverter.
여기서 상기 BLDC 전동기는 상기 위치 보정 값을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.The BLDC motor may further include a memory for storing the position correction value.
상기 모터 제어부는 상기 복수개의 홀 센서 중 특정 홀 센서를 기준 홀 센서로 선정하는 기준 홀 센서 선정부, 상기 기준 홀 센서를 기준으로 다른 홀 센서들의 위치를 추정하는 홀 센서 변화 추정부, 상기 홀 센서가 실제 회전자의 위치에 따라 검출한 계측 센서 신호를 수집하는 홀 센서 정보 수집부, 상기 계측 센서 신호 수집 시점과 상기 추정 값 비교를 통하여 상기 위치 보정 값을 산출하여 상기 인버터 구동에 필요한 제어 신호를 제공하는 비교 보정부를 포함할 수 있다.The motor control unit may include a reference hall sensor selecting unit configured to select a specific hall sensor as a reference hall sensor among the plurality of hall sensors, a hall sensor change estimating unit estimating positions of other hall sensors based on the reference hall sensor, and the hall sensor Sensor information collecting unit for collecting the measurement sensor signal detected according to the actual rotor position, the position correction value is calculated by comparing the measurement sensor signal collection time and the estimated value to control the control signal required for driving the inverter It may include a comparison correction unit to provide.
여기서 상기 기준 홀 센서 선정부는 상기 모터가 사전 정의된 저속의 정속 속도로 동작하도록 상기 PWM 구동부의 PWM 구동 제어를 수행할 수 있다. 이때, 상기 기준 홀 센서 선정부는 상기 위치 보정 값을 기반으로 상기 모터의 최고 속도 운전을 제어할 수 있다.The reference hall sensor selector may perform PWM driving control of the PWM driver so that the motor operates at a predetermined constant speed at a predetermined low speed. In this case, the reference hall sensor selecting unit may control the maximum speed operation of the motor based on the position correction value.
본 발명은 또한, 모터의 최초 구동 여부를 확인하는 확인 단계, 상기 모터의 최초 구동인 경우 상기 모터의 회전자 위치를 검출하는 홀 센서의 개수와 PWM 구동 주기 및 타이머 중 적어도 하나를 이용하여 홀 센서의 위치를 추정하는 추정 단계, 상기 홀 센서들이 전달하는 센서 신호와 상기 추정 값을 비교하여 실제 홀 센서들의 위치에 대응하는 위치 보정 값을 산출하는 단계, 상기 위치 보정 값을 기반으로 상기 모터 구동을 제어하는 제어 단계를 포함하는 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법의 구성을 개시한다.The present invention also provides a hall sensor using at least one of a number of Hall sensors for detecting a rotor position of the motor, a PWM driving cycle, and a timer when the first driving of the motor is performed. Estimating a position of the sensor; comparing a sensor signal transmitted by the hall sensors with the estimated value, calculating a position correction value corresponding to the position of the actual hall sensors, and driving the motor based on the position correction value. Disclosed is a configuration of a hall sensor position correction method of a BLDC motor including a controlling step of controlling the same.
여기서 상기 방법은 상기 위치 보정 값을 메모리 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include storing the position correction value in memory.
이 경우, 상기 확인 단계는 상기 메모리의 사전 정의된 영역에 상기 위치 보정 값이 저장되어 있는지 여부를 확인하는 단계가 될 수 있다.In this case, the checking may be a step of checking whether the position correction value is stored in a predefined area of the memory.
한편 상기 추정 단계는 상기 모터에 전원을 공급하는 인버터로부터 전류 값을 피드백 받는 단계, 상기 피드백 받은 전류 값의 크기가 가장 작은 전류 값을 가지는 위치에 배치된 홀 센서를 기준 홀 센서를 선정하는 단계, 상기 기준 홀 센서를 기반으로 다른 홀 센서들의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 모터를 사전 정의된 저속의 정속 속도로 운전하는 단계를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the estimating step includes receiving a feedback of a current value from an inverter supplying power to the motor, selecting a reference hall sensor as a hall sensor disposed at a position having a smallest current value of the feedback current value, The method may further include estimating positions of other Hall sensors based on the reference Hall sensor, and may further include driving the motor at a predetermined low speed constant speed.
이 경우 상기 제어 단계는 상기 모터를 상기 위치 보정 값을 기반으로 최고 속도로 운전하는 단계가 될 수 있다.In this case, the controlling step may be a step of driving the motor at the maximum speed based on the position correction value.
본 발명의 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법 및 이를 지원하는 BLDC 전동기에 따르면, 본 발명은 보정된 위치정보로 전류리플 및 토크리플을 저감할 수 있고, 토크리플의 저감으로 인한 진동 소음을 저감할 수 있다.According to the Hall sensor position correction method and BLDC motor supporting the BLDC motor of the present invention, the present invention can reduce the current ripple and torque ripple with the corrected position information, and can reduce the vibration noise due to the reduction of the torque ripple Can be.
또한 본 발명은 높아진 전동기 제어의 정확성으로 제어의 오동작을 줄이고 전동기의 효율을 최적화할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the malfunction of the control and optimize the efficiency of the motor with increased accuracy of the motor control.
도 1은 종래 BLDC 전동기의 정상적인 홀 센서 배치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래 BLDC 전동기의 비정상적인 홀 센서 배치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 1 및 도 2의 홀 센서 배치에 따른 오차를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 BLDC 전동기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 도 4의 제어부 구성을 보다 상세히 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법을 설명하기 위한 순서도.1 is a view schematically showing a normal Hall sensor arrangement of a conventional BLDC motor.
2 is a view schematically showing an abnormal Hall sensor arrangement of a conventional BLDC motor.
3 is a view for explaining an error according to the Hall sensor arrangement of FIGS. 1 and 2.
4 is a view schematically showing the configuration of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing in more detail the control unit of Figure 4;
6 is a flowchart illustrating a hall sensor position correction method of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the embodiment of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to disturb the gist of the present invention.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be water and variations.
이하에서는, 홀 센서 위치 보정을 수행하는 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법 및 이를 지원하는 BLDC 전동기에 대하여 설명하기로 한다. 이하 설명에서 BLDC 전동기는 홀 센서가 3개가 배치되는 구조를 예시적으로 설명하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법 및 이를 지원하는 BLDC 전동기는 홀 센서가 복수개가 마련되는 구조에서 적용될 수 있는 구조로서 2개 이상의 홀 센서가 일정 각도별로 구분되어 배치되는 구조라면 어떠한 구조에도 적용 가능할 것이다. 한편 이하 설명에서는 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법 및 이를 지원하는 BLDC 전동기에 대하여 홀 센서가 3개 배치되는 구조를 기준으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of correcting a hall sensor position of a BLDC motor that performs Hall sensor position correction and a BLDC motor supporting the same will be described. In the following description, the BLDC motor is described as an example in which three Hall sensors are disposed, but the present invention is not limited thereto. That is, the Hall sensor position correction method of the BLDC motor of the present invention and the BLDC motor supporting the same is a structure that can be applied in a structure in which a plurality of Hall sensors are provided, if any structure in which two or more Hall sensors are divided by a predetermined angle arranged any structure It will be applicable to. On the other hand, the following description will be described based on the structure of the Hall sensor position correction method of the BLDC motor and the three Hall sensors for the BLDC motor supporting the same.
본 발명의 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법 및 이를 지원하는 BLDC 전동기는 홀 센서 위치보정 방안으로 3개의 홀 센서 중 한 개를 기준으로 현재 속도를 계산하고 이를 바탕으로 추정되는 다음 순서의 홀 센서 타이밍과 실제 신호와 비교하여 물리적으로 오차가 얼마인지를 판단하고 이를 보정하도록 하는 방안을 제시한다. Hall sensor position correction method of the BLDC motor of the present invention and the BLDC motor supporting it is a Hall sensor position correction method to calculate the current speed based on one of the three Hall sensors and the next sequence Hall sensor timing estimated based on this Compared with the real signal and suggests how to determine the physical error and correct it.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 전동기(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a configuration of a
도 4를 참조하면, 본 발명의 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 전동기(100)는 인버터(150), 모터(110), 홀 센서(120), 모터 제어부(130), PWM 구동부(140)를 포함하여 구성될 수 있으며, 기타 BLDC 전동기(100) 구동을 위한 일반적인 회로나 구성들이 더 포함될 수 있을 것이다.Referring to FIG. 4, the BLDC
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 모터(110)는 모터(110)에 배치된 홀 센서(120)로부터 전달되는 계측 센서 신호와 인버터(150)에서 모터(110)에 공급하는 전류 신호를 기반으로 생성된 추정 값을 상호 비교하도록 지원한다. 여기서 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 모터(110)는 계측 센서 신호가 전달된 시점과 추정 값의 시간차 또는 계측 센서 신호를 전달한 홀 센서의 위치와 추정에 의해 산출된 홀 센서의 위치 차이를 보상하여 홀 센서(120)의 위치 보정을 수행하도록 지원한다.The
상기 모터(110)는 고정자와 회전자를 포함하여 구성될 수 있다. 도시된 도면에서는 이러한 상세한 구성을 생략하고 예시적으로 3상 전류를 이용하는 모터(110) 형태를 제시한 것이다.The
고정자는 상기 모터(110)의 외주부를 구성하여 중앙이 빈 원통 형상으로 마련될 수 있다. 이러한 고정자는 복수 개의 코일이 감긴 티스가 원주 상에 배열된 형태로 되어 있으며, 보통 u,v,w의 3상으로 구성된 코일을 사용한다. 3상 모터는 단상 모터에 비하여 별도의 시동코일이 필요 없으며, 보다 안정적인 구동을 제공할 수 있다. 상기 3상으로 구성된 코일에 의하여 회전자기장이 발생된다. 또한, 상기 코일의 양단은 절연체로 덮어진다. 그러나 본 발명이 상기 고정자의 상의 개수에 한정되는 것은 아니며, 다양한 개수의 상이 적용된 고정자를 포함하는 모터(110)에도 홀 센서(120) 위치 보정 기술이 적용될 수 있다.The stator may be provided in a cylindrical shape with a center formed by forming an outer circumferential portion of the
상기 모터(110)의 회전자는 상기 고정자의 안쪽에 구비되는 이너회전자 타입과 상기 고정자의 외부에 구비되는 아우터회전자 타입 등이 있다. 이러한 상기 회전자는 상기 고정자의 코일에 대향하는 면에 영구자석이 구비되어 고정자에서 발생되는 자기장에 의하여 힘을 받아 회전하게 된다. 이때 상기 회전자는 고정자에 의한 자기장에 의하여 누설 자속을 발생시키게 된다.The rotor of the
상기 영구자석은 상기 회전자의 일정 영역에 삽입 고정되며 고정자에서 발생되는 자기장에 반응하여 회전자를 회전시키는 구성이다. 이러한 영구자석은 회전자의 다수 영역에 각각 배치되며, 배치되는 영역별로 극의 특성이 다르게 배열될 수 있다.The permanent magnet is inserted and fixed in a predetermined region of the rotor and rotates the rotor in response to a magnetic field generated by the stator. These permanent magnets are disposed in a plurality of regions of the rotor, respectively, and the characteristics of the poles may be arranged differently for each region to be disposed.
상기 홀 센서(120)는 상기 회전자에 구비되어 있는 영구자석에서 발생되는 자기장의 크기 및 방향을 감지하여 자석의 극변화에 따라 상기 회전자의 위치 또는 속도를 검지할 수 있게 하는 역할을 한다. 따라서 상기 홀 센서(120)는 상기 회전자의 영구자석에서 발생하는 누설 자속을 검출할 수 있는 적절한 위치에 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 홀 센서(120)는 안정성을 높이기 위하여 복수 개가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 홀 센서(120)는 매우 민감한 소자이므로 외부환경에 노출되었을 경우 오작동 및 고장의 염려가 크다. 상술한 홀 센서(120)는 원통형의 회전자에 대하여 일정 각도 예를 들면 120도 각도로 상호 이격되어 배치될 수 있다. 홀 센서(120)가 수집한 센서 신호는 모터 제어부(130)에 전달될 수 있다.The hall sensor 120 detects the size and direction of the magnetic field generated in the permanent magnet provided in the rotor to detect the position or speed of the rotor according to the pole change of the magnet. Therefore, the Hall sensor 120 is preferably provided at a suitable position to detect the leakage magnetic flux generated in the permanent magnet of the rotor. In addition, the Hall sensor 120 is preferably provided with a plurality in order to increase the stability. Since the Hall sensor 120 is a very sensitive device, there is a high risk of malfunction and failure when exposed to the external environment. The above-described Hall sensor 120 may be spaced apart from each other at a predetermined angle, for example 120 degrees with respect to the cylindrical rotor. The sensor signal collected by the hall sensor 120 may be transmitted to the
상기 모터 제어부(130)는 상기 홀 센서(120) 구동에 필요한 전원을 공급하고, 상시 홀 센서(120)의 구동 시점 제어를 위한 신호를 공급한다. 그리고 상기 모터 제어부(130)는 홀 센서(120)가 구동되어 센서 신호를 전달하면, 수신된 센서 신호를 기반으로 회전자의 위치 검출을 수행할 수 있다. 그리고 상기 모터 제어부(130)는 회전자의 위치 정보를 기반으로 PWM 구동부(140)에 일정 제어 신호를 전달할 수 있다. 특히 본 발명의 모터 제어부(130)는 홀 센서(120) 위치 보정을 위하여 도 5에 도시된 바와 같은 구성을 포함할 수 있다. 모터 제어부(130)는 홀 센서(120) 위치 보정된 제어 신호를 PWM 구동부(140)에 전달할 수 있다.The
상기 PWM 구동부(140)는 인버터(150) 구동에 필요한 펄스 신호를 모터 제어부(130) 제어에 따라 생성하고, 생성된 신호를 인버터(150)에 전달한다. 이때 PWM 구동부(140)가 전달하는 PWM 구동 신호는 모터 제어부(130)가 전달한 제어 신호에 따라 일정한 시간차를 가지며 인버터(150)에 전달될 수 있다. 특히 PWM 구동부(140)가 전달하는 PWM 구동 신호는 홀 센서(120)의 실제 위치에 따른 정보가 보정된 신호가 될 수 있다.The
인버터(150)는 PWM 구동부(140)가 전달하는 PWM 구동 신호에 따라 각각 스위치들을 구동하고, 이에 따라 생성된 전원을 모터(110)에 공급하는 구성이다. PWM 구동부(140)가 실제 홀 센서(120) 위치를 보정한 PWM 구동 신호를 전달하게 됨으로 인버터(150)는 정확한 모터(110) 제어를 위한 전원 공급을 수행할 수 있다. 결과적으로 모터(110)는 정확한 회전자 위치에 따른 전원 공급을 기반으로 토크 리플이 최적화된 구동을 수행하게 된다.The
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 모터 제어부(130) 구성을 보다 상세히 나타낸 도면이다.5 is a view showing in more detail the configuration of the
도 5를 참조하면, 본 발명의 모터 제어부(130)는 기준 홀 센서 선정부(131), 홀 센서 변화 추정부(133), 홀 센서 정보 수집부(135) 및 비교 보정부(137)의 구성을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
기준 홀 센서 선정부(131)는 다수개의 홀 센서 중 특정 홀 센서(120)를 기준 홀 센서로 선정하는 구성이다. 이를 위하여 기준 홀 센서 선정부(131)는 인버터(150)로부터 전류 신호를 피드백 받는다. 여기서 전류 값이 가장 작게 발생한 홀 센서가 정위치에 있을 확률이 전류 값이 큰 홀 센서에 비하여 높을 수 있다. 이에 따라 기준 홀 센서 선정부(131)는 각 홀 센서들의 전류 값을 확인하고, 전류 값이 가장 작은 홀 센서를 기준 홀 센서로 선정할 수 있다. The reference hall
상기 기준 홀 센서 선정부(131)는 홀 센서(120)의 물리적 위치 값을 보다 정확하게 보정하기 위해서 최종목표 속도치에 도달하기 이전에 홀 센서(120) 보정을 위한 홀 센서 보정속도 구간을 만들어 위치를 보정하고 최종 속도에 도달할 수 있도록 제어한다. 이를 보다 상세히 설명하면, 기준 홀 센서 선정부(131)는 BLDC 전동기(100) 구동을 위한 제어가 시작되면, 홀 센서(120) 위치 보정 값이 메모리에 기 저장되어 있는지 확인할 수 있다. 여기서 홀 센서(120) 위치 보정 값이 메모리에 기 저장되어 있는 경우 기준 홀 센서 선정부(131)는 별도 홀 센서(120) 보정 과정을 수행하지 않고, 기 저장된 홀 센서(120) 위치 보정 값을 회전자 위치 검출에 적용하도록 제어할 수 있다. 기준 홀 센서 선정부(131)는 홀 센서(120)의 위치 보정 값이 메모리에 저장되면, 이를 기준으로 최종 목표로 하는 모터(110) 속도로 도달하기 위한 운전 제어를 지원할 수 있다.The reference hall
한편 기준 홀 센서 선정부(131)는 홀 센서(120) 위치 보정 값이 메모리에 기 저장되어 있지 않은 경우 즉 BLDC 전동기(100)의 최초 구동인 경우 모터(110)가 기 정의된 저속의 정속 속도로 동작하도록 PWM 구동부(140)를 제어할 수 있다. 이때 기 정의된 정속 속도는 목표로 하는 최고 속도보다 상대적으로 작은 속도 값으로서, 홀 센서(120) 위치 추정을 위한 것이다. 이에 따라 정속 속도는 모터(110) 주변에 배치된 홀 센서(120)들의 위치를 적절히 추정할 수 있을 정도의 속도가 될 수 있다. 이때 홀 센서(120)들의 위치 추정은 실질적으로 모터 제어부(130)의 하드웨어 특성 즉 연산 속도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 모터 제어부(130)의 하드웨어 특성이 상대적으로 좋은 경우 즉 연산 속도가 상대적으로 빠른 경우 상기 정속 속도는 상대적으로 빠른 속도 값을 가질 수 있고, 반대로 모터 제어부(130)의 연산 속도가 상대적으로 느린 경우 상기 정속 속도는 상대적으로 느린 속도 값을 가질 수 있다. 따라서 기 정의된 저속의 정속 속도는 BLDC 전동기(100)의 모터 제어부(130)의 하드웨어 특성에 따라 달라질 수 있다. 다만 보다 면밀하고 정확한 홀 센서(120) 위치 추정을 위해서는 해당 BLDC 전동기(100)가 목표로 하는 속도보다는 낮은 일정 정속 속도로 동작하는 것이 바람직하다. 상기 기준 홀 센서 선정부(131)는 사전 정의된 정속 속도로 인버터(150)가 구동될 수 있도록 일정 제어 신호를 PWM 구동부(140)에 전달할 수 있다.On the other hand, the reference Hall
이후 기준 홀 센서 선정부(131)는 인버터(150)로부터 전류 값을 피드백 받을 수 있다. 인버터(150)로부터 전류 값이 피드백 되면, 기준 홀 센서 선정부(131)는 전류 값 발생 시점이 가장 낮은 구간에서 계측 센서 신호를 전달하는 홀 센서(120)를 기준 홀 센서로 선정할 수 있다. 회전자가 고정자 내부에서 회전하는 경우 전류 값은 일정 파고를 가지며 파동하는 곡선 형태가 될 수 있고, 이때 홀 센서(120)가 감지하는 구간은 회전자에 의한 토크 리플 등이 가장 적은 시점이 될 수 있다. 즉 회전자의 영구자석과 고정자의 티스의 토크 리플이 가장 작은 구간에서 수집된 홀 센서(120)의 센서 신호는 일치되지 않은 시구간에 비하여 전류 값이 상대적으로 작을 확률이 높다. 이에 따라 전류 값이 가장 작은 구간에 배치된 홀 센서가 설계 의도에 따라 적절한 위치에 배치된 것으로 판단하고, 해당 홀 센서를 기준 홀 센서로 선정할 수 있다. 기준 홀 센서 선정부(131)는 특정 기준 홀 센서가 선정되면, 이를 홀 센서 변화 추정부(133)에 전달한다.Thereafter, the reference hall
홀 센서 변화 추정부(133)는 BLDC 전동기(100)의 홀 센서(120) 개수에 따라 각 홀 센서(120)들 간에 변화를 추정하는 구성이다. 즉 홀 센서 변화 추정부(133)는 특정 홀 센서가 기준 홀 센서로 선정되면, 해당 기준 홀 센서 다음에 배치된 홀 센서로부터 계측 센서 신호가 전달된 시점을 계산한다. 이때 홀 센서 변화 추정부(133)는 PWM 주기 또는 BLDC 전동기(100)의 회전 시간을 감지하는 타이머를 이용하여 해당 BLDC 전동기(100)의 다음 홀 센서 변화 시간을 추정할 수 있다. PWM 주기를 아는 경우 모터(110)의 동작속도를 알 수 있으며, 결과적으로 회전자가 홀 센서들이 배치된 내부를 회전하는데 걸리는 시간을 추정할 수 있다. 그리고 BLDC 전동기(100)에 포함된 홀 센서(120) 개수를 아는 경우 기준 홀 센서 다음에 위치한 홀 센서들이 정상적으로 계측 센서 신호를 전송해야 할 시점들 또는 특정 센서 신호를 전송해야 할 시점을 계산할 수 있다. 예를 들어, 모터(110)의 1회전 시간이 9이고 홀 센서(120)가 3개가 배치된 것으로 가정하며, 기준 홀 센서 다음에 위치한 첫 번째 홀 센서로부터 계측 센서 신호 또는 특정 형태의 센서 신호를 수신하는 시점은 기준 홀 센서로부터 신호를 수신한 이후 3이 경과된 후가 될 수 있으며, 그 다음 홀 센서 즉 두 번째 홀 센서로부터 계측 센서 신호 또는 특정 형태의 센서 신호를 수신하는 시점은 기준 홀 센서로부터 계측 센서 신호를 수신한 이후 6이 경과된 후가 될 수 있다. 여기서 상기 9의 단위는 수 ~ 수십 밀리 초 등이 될 수 있으며 해당 BLDC 모터(110)의 크기나 적용될 시스템 특성에 따라 달라질 수 있을 것이다. The hall
상기 홀 센서 정보 수집부(135)는 홀 센서(120)의 계측 센서 신호를 수신한다. 이러한 홀 센서 정보 수집부(135)는 홀 센서(120)의 전원 공급을 지원하며, 홀 센서(120) 동작에 따라 수집된 계측 센서 신호에 대응하는 일정 정보를 비교 보정부(137)에 전달할 수 있다. 이때 홀 센서 정보 수집부(135)가 전달하는 정보는 3개의 홀 센서가 배치된 경우 3개의 홀 센서가 각각 계측 센서 신호를 전달한 시간 정보 또는 3개의 홀 센서로부터 특정 형태의 센서 신호를 수신한 시간 정보가 될 수 있다. The hall sensor
비교 보정부(137)는 홀 센서 변화 추정부(133)가 추정한 홀 센서들의 위치 추정 값과, 홀 센서 정보 수집부(135)가 전달한 실제 홀 센서 위치 값을 비교한다. 특히 비교 보정부(137)는 홀 센서 변화 추정부(133)가 추정한 기준 홀 센서가 센서 신호를 전달한 이후 다음 홀 센서 즉 첫 번째 홀 센서에서 센서 신호를 전달하는 추정 시간과 실제 홀 센서(120)에서 기준 홀 센서로 정의한 홀 센서가 계측 센서 신호를 전달한 시점에서 첫 번째 홀 센서가 계측 센서 신호를 전달하는 전달 시간과의 차이를 비교한다. 여기서 비교 보정부(137)는 추정 시간과 전달 시간이 동일한 경우 홀 센서들이 설계 의도에 따라 적절히 배치된 것으로 판단하고, 별다른 홀 센서 위치 보정 값 생성을 중지할 수 있다. 그리고 비교 보정부(137)는 홀 센서들이 적절히 배치된 경우, 위치 보정 값 없음에 대응하는 정보를 메모리에 저장하도록 지원할 수 있다. The
한편 비교 보정부(137)는 추정 시간과 전달 시간 사이에 일정 시간차가 발생한 경우, 홀 센서(120)들이 설계 의도에 따라 배치되지 않은 것으로 판단하고, 시간차에 해당하는 만큼의 홀 센서 위치 보정 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 추정 시간에서 전달 시간을 감산한 결과가 0보다 큰 경우 비교 보정부(137)는 홀 센서가 배치되어야 할 위치에 비하여 기준 홀 센서 쪽으로 이동하여 배치된 것으로 판단할 수 있다. 이때 비교 보정부(137)는 추정 시간을 세분화하여 전달 시간이 추정 시간의 어디에 위치하는지를 비교하고 그에 따른 결과로서 기준 홀 센서 다음의 첫 번째 홀 센서가 어디에 위치하는지를 결정할 수 있다. 그리고 비교 보정부(137)는 첫 번째 홀 센서가 배치된 위치에서 검측하는 계측 센서 신호에 대하여 기준 시간 차이에 해당하는 만큼의 위치 보정 값을 제공할 수 있다. 또한 비교 보정부(137)는 추정 시간에서 전달 시간을 감산한 결과가 0보다 작은 경우 홀 센서가 배치되어야 할 위치에 비하여 기준 홀 센서를 기준으로 보다 먼 거리에 배치된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 비교 보정부(137)는 홀 센서의 벗어난 위치에 따른 위치 보정 값을 생성하고, 생성된 위치 보정 값을 기반으로 홀 센서가 전달한 센서 신호를 보정할 수 있다. 한편 상기 비교 보정부(137)는 위치 보정 값을 적용한 센서 신호를 기반으로 PWM 제어 신호를 생성하고, 이를 PWM 구동부(140)에 제공할 수 있다. 한편 상기 비교 보정부(137)는 첫 번째 홀 센서 다음에 위치한 두 번째 홀 센서에 대해서도 기준 홀 센서를 기준으로 추정 시간을 계산하고 이를 실제 전달된 계측 센서 신호의 전달 시간과 비교하여 그 결과에 따라 위치 보정 값을 적용하도록 지원할 수 있을 것이다. 상기 비교 보정부(137)는 연산된 위치 보정 값을 메모리에 저장하고, PWM 구동부(140) 제어를 위한 제어 신호 생성 시 이를 적용하도록 지원할 수 있다.On the other hand, when a certain time difference occurs between the estimated time and the transfer time, the
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 BLDC 전동기(100)는 기준 홀 센서를 선정하고, 이를 기반으로 다른 홀 센서들의 위치가 적절한 위치에 배치되어 있는지를 추정 확인함으로써, 홀 센서(120)가 전달하는 위치 정보의 에러 값을 보정할 수 있도록 지원할 수 있다. 결과적으로 본 발명의 BLDC 전동기(100)는 홀 센서의 정위치 배열을 확인하고, 정확한 위치 보정을 수행함으로써 최적의 모터 운전을 수행할 수 있도록 지원할 수 있다.As described above, the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 홀 센서 위치 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a Hall sensor position correction method according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 홀 센서 위치 보정 방법은 먼저, S101 단계에서 BLDC 전동기(100)의 모터 제어부(130)가 최초 구동 여부인지 확인한다. 즉 모터 제어부(130)는 모터 제어를 위해 마련된 마이크로 컨트롤러의 메모리에 사전 정의된 위치에 홀 센서(120) 위치 보정 값이 저장되어 있는지 여부를 확인한다. 그리고 모터 제어부(130)는 해당 메모리에 홀 센서(120) 위치 보정 값이 저장되어 있는 경우 S103 단계로 분기하여 메모리의 홀 센서(120) 위치 보정 값을 반영하여 운전하도록 지원할 수 있다.Referring to FIG. 6, the hall sensor position correction method of the present invention first checks whether the
한편, 모터 제어부(130)는 S101 단계에서 전동기 구동이 최초 구동인 경우, 즉 기 정의된 메모리 영역에 홀 센서(120) 위치 보정 값이 없는 경우 S105 단계에서 BLDC 전동기(100)의 모터 제어부(130)는 홀 센서(120) 보정을 위해 모터를 사전 정의된 저속으로 정속 운전하도록 제어한다.On the other hand, the
이후 모터 제어부(130)는 S107 단계에서 인버터(150)로부터 피드백 받은 전류 값을 바탕으로 기준 홀 센서를 선정한다. 이때 모터 제어부(130)는 피드백 받은 전류 값들 중 가장 작은 전류 값을 전달한 시점에 대응하는 위치의 홀 센서를 기준 홀 센서로 선정할 수 있다.Thereafter, the
기준 홀 센서가 선정되면, 모터 제어부(130)는 S109 단계에서 기준 홀 센서를 이용하여 다른 홀 센서의 위치를 추정한다. 이때 모터 제어부(130)는 배치된 전체 홀 센서들의 개수와 기준 홀 센서 선정 시점에서 모터(110)가 1회전 하는데 소요되는 시간을 이용하여 다른 홀 센서들이 배치되어야 할 시점의 위치를 추정할 수 있다. 이때 전체 홀 센서 개수는 BLDC 전동기(100) 제조 당시에 입력될 수 있으며, 모터(110)의 1회전 소요 시간은 공급되는 PWM 구동 신호 또는 타이머를 이용하여 획득될 수 있다.When the reference hall sensor is selected, the
각 홀 센서들의 위치 값 추정이 완료되면, 모터 제어부(130)는 실제 홀 센서들의 위치 값을 해당 홀 센서들이 계측 센서 신호를 전달한 시점과 기준 홀 센서가 계측 센서 신호를 전달한 시점을 기준으로 확인하고 이를 기반으로 위치 보정 값 산출을 수행할 수 있다.When the position value estimation of each Hall sensor is completed, the
위치 보정 값 산출이 완료되면, 모터 제어부(130)는 S111 단계에서 메모리에 홀 센서(120) 위치 보정 값을 입력한다. 그리고 모터 제어부(130)는 S113 단계에서 최종 목표 속도로 운전하도록 제어한다. 이때 모터 제어부(130)는 홀 센서(120) 위치 보정 값을 기반으로 위치 보정된 PWM 제어 신호를 생성하고, 이를 기반으로 인버터(150) 제어를 수행할 수 있다. When the calculation of the position correction value is completed, the
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 홀 센서 위치 보정 방법은 홀 센서(120)의 실제 위치를 추정하고 이에 따른 위치 보정 값을 산출함으로써 정확한 홀 센서(120) 배치에 따른 모터(110) 구동 제어를 지원할 수 있다.As described above, the Hall sensor position correction method according to the embodiment of the present invention estimates the actual position of the Hall sensor 120 and calculates the position correction value accordingly, thereby driving the
한편 상술한 홀 센서(120)의 위치 보정 값 검출과정은 최초 BLDC 전동기(100)의 동작 과정에서만 수행되어 메모리에 저장된 이후 저장된 위치 보정 값 호출 과정에 수행될 수 있다. 또한 홀 센서(120)의 위치 보정 값 검출 과정은 전동기 운용에 따라 홀 센서의 정위치 이탈 발생을 고려하여 일정 주기로 반복적으로 수행되어 메모리에 저장된 정보 갱신을 수행할 수 있다. Meanwhile, the above-described position correction value detection process of the hall sensor 120 may be performed only during an operation process of the
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다. While the present invention has been described with reference to several preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention and the scope of the appended claims.
100 : BLDC 전동기 110 : 모터
120 : 홀 센서 130 : 모터 제어부
131 : 기준 홀 센서 선정부 133 : 홀 센서 변화 추정부
135 : 홀 센서 정보 수집부 137 : 비교 보정부
140 : PWM 구동부 150 : 인버터100: BLDC motor 110: motor
120: Hall sensor 130: motor control unit
131: reference Hall sensor selection unit 133: Hall sensor change estimation unit
135: Hall sensor information collecting unit 137: comparison correction unit
140: PWM driver 150: inverter
Claims (8)
상기 모터의 회전자 위치를 검출하는 복수개의 홀 센서;
상기 홀 센서의 개수와, PWM(Pulse Width Modulation) 구동 주기 및 타이머 중 적어도 하나를 이용하여 홀 센서의 위치를 추정하여 추정 값을 산출하고, 상기 홀 센서들이 전달하는 센서 신호와 상기 추정 값을 비교하여 실제 홀 센서들의 위치에 대응하는 위치 보정 값을 산출하고, 이를 상기 모터 구동 제어에 적용하는 모터 제어부;
상기 모터 제어부 제어에 따라 상기 모터 구동에 필요한 전원을 공급하는 인버터;
상기 인버터에 공급되는 PWM 구동 신호를 생성하는 PWM 구동부;를 포함하고,
상기 모터 제어부는
상기 인버터로부터 전류 값을 피드백 받고, 상기 복수개의 홀 센서 중 상기 피드백 받은 전류 값의 크기가 가장 작은 전류 값을 가지는 위치에 배치된 홀 센서를 기준 홀 센서를 선정하는 기준 홀 센서 선정부;
상기 선정된 기준 홀 센서를 기준으로 PWM 구동 주기 또는 상기 모터의 회전 시간을 감지하는 타이머를 이용하여 다른 홀 센서들의 위치를 추정하여 추정 값을 산출하는 홀 센서 변화 추정부;
상기 홀 센서가 실제 회전자의 위치에 따라 검출한 계측 센서 신호를 수집하는 홀 센서 정보 수집부;
상기 계측 센서 신호 수집 시점과 상기 추정 값 비교를 통하여 상기 위치 보정 값을 산출하여 상기 인버터 구동에 필요한 제어 신호를 제공하는 비교 보정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 전동기.A motor including a stator and a rotor;
A plurality of hall sensors detecting a rotor position of the motor;
The estimated value is calculated by estimating the position of the hall sensor using at least one of the number of the hall sensors, a pulse width modulation (PWM) driving period, and a timer, and comparing the estimated value with a sensor signal transmitted by the hall sensors. A motor controller for calculating a position correction value corresponding to the positions of actual hall sensors and applying the same to the motor driving control;
An inverter for supplying power for driving the motor according to the control of the motor controller;
And a PWM driver generating a PWM driving signal supplied to the inverter.
The motor control unit
A reference hall sensor selecting unit configured to receive a current value from the inverter and select a reference hall sensor as a hall sensor disposed at a position having a smallest current value of the feedback current value among the plurality of hall sensors;
A Hall sensor change estimator configured to estimate positions of other Hall sensors using a timer for detecting a PWM driving period or a rotation time of the motor based on the selected reference Hall sensor to calculate an estimated value;
A hall sensor information collector configured to collect measurement sensor signals detected by the hall sensor according to a position of an actual rotor;
A comparison correction unit which calculates the position correction value by comparing the measurement sensor signal collection time and the estimated value and provides a control signal for driving the inverter;
BLDC motor supporting a Hall sensor position correction, characterized in that it comprises a.
상기 위치 보정 값을 저장하는 메모리;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 전동기.The method of claim 1,
A memory for storing the position correction value;
BLDC motor supporting a Hall sensor position correction, characterized in that it further comprises.
상기 기준 홀 센서를 기준으로 상기 기준 홀 센서 다음에 배치된 홀 센서로부터 계측 센서 신호가 전달되는 시간을 PWM 구동 주기 또는 상기 모터의 회전 시간을 감지하는 타이머를 이용하여 계산하여 상기 추정 값으로 사용하는 것을 특징으로 하는 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 전동기.The method of claim 1, wherein the Hall sensor change estimation unit
The time at which the measurement sensor signal is transmitted from the Hall sensor disposed next to the reference Hall sensor based on the reference Hall sensor is calculated using a PWM driving cycle or a timer for detecting a rotation time of the motor, and used as the estimated value. BLDC motor supporting Hall sensor position correction, characterized in that.
상기 기준 홀 센서 선정부는
상기 모터가 사전 정의된 저속의 정속 속도로 동작하도록 상기 PWM 구동부의 PWM 구동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 전동기.The method of claim 1,
The reference hall sensor selection unit
And a PWM drive control of the PWM driver so that the motor operates at a predetermined low speed constant speed.
상기 기준 홀 센서 선정부는
상기 위치 보정 값을 기반으로 상기 모터의 최고 속도 운전을 제어하는 것을 특징으로 하는 홀 센서 위치 보정을 지원하는 BLDC 전동기.5. The method of claim 4,
The reference hall sensor selection unit
BLDC motor supporting the Hall sensor position correction, characterized in that for controlling the maximum speed operation of the motor based on the position correction value.
상기 모터의 최초 구동인 경우 상기 모터의 회전자 위치를 검출하는 홀 센서의 개수와 PWM 구동 주기 및 타이머 중 적어도 하나를 이용하여 홀 센서의 위치를 추정하는 추정 단계;
상기 홀 센서들이 전달하는 센서 신호와 상기 추정 값을 비교하여 실제 홀 센서들의 위치에 대응하는 위치 보정 값을 산출하는 단계;
상기 위치 보정 값을 기반으로 상기 모터 구동을 제어하는 제어 단계;를 포함하며,
상기 추정 단계는
상기 모터에 전원을 공급하는 인버터로부터 전류 값을 피드백 받는 단계;
상기 홀 센서들 중 상기 피드백 받은 전류 값의 크기가 가장 작은 전류 값을 가지는 위치에 배치된 홀 센서를 기준 홀 센서를 선정하는 단계;
상기 기준 홀 센서를 기반으로 PWM 구동 주기 또는 상기 모터의 회전 시간을 감지하는 타이머를 이용하여 다른 홀 센서들의 위치를 추정하여 추정 값을 산출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법.A confirmation step of confirming whether the motor is initially driven;
An estimating step of estimating the position of the hall sensor using at least one of the number of Hall sensors for detecting the rotor position of the motor, a PWM driving period, and a timer when the motor is initially driven;
Calculating a position correction value corresponding to positions of actual hall sensors by comparing the estimated value with a sensor signal transmitted by the hall sensors;
And controlling the motor driving based on the position correction value.
The estimating step
Receiving a feedback value of a current from an inverter supplying power to the motor;
Selecting a reference hall sensor as a hall sensor disposed at a position having a smallest current value of the feedback current value among the hall sensors;
Calculating an estimated value by estimating positions of other Hall sensors using a PWM driving cycle or a timer detecting a rotation time of the motor based on the reference Hall sensor;
Hall sensor position correction method of a BLDC motor comprising a.
상기 위치 보정 값을 메모리 저장하는 단계;를 더 포함하고,
상기 확인 단계는
상기 메모리의 사전 정의된 영역에 상기 위치 보정 값이 저장되어 있는지 여부를 확인하는 단계인 것을 특징으로 하는 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법.The method according to claim 6,
And storing the position correction value in memory.
The checking step is
And determining whether the position correction value is stored in a predefined area of the memory.
상기 추정 값을 산출하는 단계에서,
상기 기준 홀 센서를 기준으로 상기 기준 홀 센서 다음에 배치된 홀 센서로부터 계측 센서 신호가 전달되는 시간을 PWM 구동 주기 또는 상기 모터의 회전 시간을 감지하는 타이머를 이용하여 계산하여 상기 추정 값으로 사용하는 것을 특징으로 하는 BLDC 전동기의 홀 센서 위치 보정 방법.The method according to claim 6,
In calculating the estimated value,
The time at which the measurement sensor signal is transmitted from the Hall sensor disposed next to the reference Hall sensor based on the reference Hall sensor is calculated using a PWM driving cycle or a timer for detecting a rotation time of the motor, and used as the estimated value. Hall sensor position correction method of the BLDC motor, characterized in that.
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