KR20190100626A - Apparatus and method for detecting a position error of hall sensor of motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting a position error of a motor hall sensor.
전동기의 구동을 위하여 회전자의 위치를 감지하는 위치센서가 사용된다. 위치센서에는 여러 종류가 있다. 전동기 구동을 위해서는 크게 레졸버, 엔코더, 홀센서로 위치센서가 분류될 수 있다. 이 중 홀센서는 저렴하고 양산에 유리하며, 비교적 간단한 구동방식에 따라 산업현장에 많이 이용되는 위치센서이다.A position sensor for detecting the position of the rotor is used to drive the motor. There are several types of position sensors. For driving the motor, position sensors can be classified into resolvers, encoders, and hall sensors. Among them, the Hall sensor is inexpensive and advantageous for mass production, and is a position sensor that is widely used in industrial sites according to a relatively simple driving method.
그러나, 홀센서는 분해능이 낮고, 전동기 구동 중에 센서 성능이 문제가 되거나, 제작 시 기구적 배치 오차가 존재하는 등의 여러 원인에 의하여 고장이나 오차가 발생하게 된다. 이러한 홀센서의 고장 및 위치오차는 전동기의 전류리플 및 토크리플을 크게 증가시키는 결과를 초래한다.However, the Hall sensor has a low resolution, and failure or error occurs due to various causes such as a problem in sensor performance while driving an electric motor or a mechanical arrangement error in manufacturing. The failure and position error of the Hall sensor results in a large increase in current ripple and torque ripple of the motor.
한편, 가전기기, 군수산업 및 전장부품에 사용되는 전동기는 사용되는 기기에 일정기간 동안 유효한 구동을 보장해야 한다. 그러나, 홀센서의 분해능이 저하되어 운전 안정성이 고려되지 못하는 경우, 전동기는 제 기능을 잃어 고장이 나는 결과를 초래 할 수 있다. 이러한 경우, 유지보수에 대한 비용손실 초래와 보상 알고리즘의 구축이 복잡하고 어렵게 된다.On the other hand, electric motors used in home appliances, the military industry, and electronic components must ensure effective driving for a certain period of time. However, if the resolution of the hall sensor is degraded and operation stability is not taken into consideration, the motor may lose its function and cause a breakdown. In this case, the cost of maintenance and the construction of the compensation algorithm are complicated and difficult.
본 발명은 획득되는 홀센서 신호에 대한 간단한 연산만으로 홀센서의 위치오차를 검출하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides an apparatus and method for detecting a position error of a hall sensor of an electric motor that detects a position error of the hall sensor only by a simple calculation on the acquired hall sensor signal.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치가 개시된다.According to an aspect of the present invention, a position error detection apparatus of a motor hall sensor is disclosed.
본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치는, 전동기의 3상 홀센서로부터 3상 홀센서 신호를 획득하는 획득부, 상기 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라, 상기 획득된 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시키는 시프트부, 상기 위상이 일치된 3상 홀센서 신호를 비교하는 비교부 및 상기 비교 결과, 상기 3상 홀센서 신호가 위상 차이가 나는 경우, 상기 3상 홀센서의 위치오차가 검출된 것으로 판단하고, 고장 신호를 출력하는 검출부를 포함한다.An apparatus for detecting a position error of a hall sensor of an electric motor according to an exemplary embodiment of the present invention may include: an acquirer configured to acquire a three-phase hall sensor signal from a three-phase hall sensor of an electric motor, according to a phase set in each of the three-phase hall sensors. A shift unit for equally matching the phases of the three-phase Hall sensor signals, a comparison unit for comparing the three-phase Hall sensor signals with the matched phases, and when the three-phase Hall sensor signals have a phase difference, the three It is determined that the position error of the upper Hall sensor is detected, and includes a detection unit for outputting a failure signal.
상기 3상 홀센서 신호는 서로 120도의 위상 차이를 가지도록 설정된 제1 위상 홀센서 신호, 제2 위상 홀센서 신호 및 제3 위상 홀센서 신호를 포함한다.The three-phase Hall sensor signal includes a first phase Hall sensor signal, a second phase Hall sensor signal, and a third phase Hall sensor signal configured to have a phase difference of 120 degrees from each other.
상기 시프트부는 상기 3상 홀센서 신호 중 하나의 홀센서 신호에 설정된 위상을 기준으로 나머지 홀센서 신호에 설정된 위상을 시프트하여 상기 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시킨다.The shift unit shifts the phase set in the other Hall sensor signals based on the phase set in one Hall sensor signal among the three-phase Hall sensor signals to equally match the phases of the three-phase Hall sensor signals.
상기 비교부는 3상 홀센서 신호 간에 각각 뺄셈 연산을 수행하여 3상 홀센서 신호를 비교한다.The comparator compares the three-phase Hall sensor signals by performing a subtraction operation between the three-phase Hall sensor signals.
상기 비교부는 상기 제1 위상 홀센서 신호와 상기 제2 위상 홀센서 신호의 뺄셈 연산을 통해 상기 제1 위상 홀센서 신호와 상기 제2 위상 홀센서 신호의 차이값을 산출하고, 상기 제1 위상 홀센서 신호와 상기 제3 위상 홀센서 신호의 뺄셈 연산을 통해 상기 제1 위상 홀센서 신호와 상기 제3 위상 홀센서 신호의 차이값을 산출하고, 상기 제2 위상 홀센서 신호와 상기 제3 위상 홀센서 신호의 뺄셈 연산을 통해 상기 제2 위상 홀센서 신호와 상기 제3 위상 홀센서 신호의 차이값을 산출한다.The comparator calculates a difference between the first phase Hall sensor signal and the second phase Hall sensor signal through a subtraction operation of the first phase Hall sensor signal and the second phase Hall sensor signal. A difference value between the first phase Hall sensor signal and the third phase Hall sensor signal is calculated through a subtraction operation of a sensor signal and the third phase Hall sensor signal, and the second phase Hall sensor signal and the third phase hole are calculated. A difference value between the second phase Hall sensor signal and the third phase Hall sensor signal is calculated through a subtraction operation of the sensor signal.
상기 검출부는 상기 뺄셈 연산을 통해 산출된 차이값이 0인 경우, 상기 위치오차가 미존재하고, 상기 차이값이 0이 아닌 경우, 상기 위치오차가 존재하는 것으로 판단한다.The detection unit determines that the position error is not present when the difference value calculated through the subtraction operation is 0 and the difference value is not 0.
상기 위치오차가 검출되면, 상기 위치오차를 보상하는 보상부를 더 포함한다.If the position error is detected, further comprising a compensation unit for compensating for the position error.
상기 보상부는 사용자에 의하여 유지보수가 이루어지도록 상기 홀센서의 위치오차 검출을 알리는 메시지를 출력한다.The compensator outputs a message informing the detection of the position error of the hall sensor to be maintained by the user.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치에 의하여 수행되는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 방법이 개시된다.According to another aspect of the present invention, a method of detecting a position error of a motor hall sensor performed by a position error detecting apparatus of a motor hall sensor is disclosed.
본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 방법은, 전동기의 3상 홀센서로부터 3상 홀센서 신호를 획득하는 단계, 상기 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라, 상기 획득된 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시키는 단계, 상기 위상이 일치된 3상 홀센서 신호를 비교하는 단계 및 상기 비교 결과, 상기 3상 홀센서 신호가 위상 차이가 나는 경우, 상기 3상 홀센서의 위치오차가 검출된 것으로 판단하고, 고장 신호를 출력하는 단계를 포함한다.In accordance with an embodiment of the present invention, a method of detecting a position error of a hall sensor of a motor includes: obtaining a three-phase hall sensor signal from a three-phase hall sensor of the motor; Matching the phases of the phase Hall sensor signals equally; comparing the phase-matched three-phase Hall sensor signals; and when the three-phase Hall sensor signals are out of phase, the three-phase Hall sensors Determining that the position error of the signal is detected, and outputting a failure signal.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 홀센서 및 전류센서를 이용한 피드백 회로를 통하여 전동기의 구동을 제어하는 전동기 구동 시스템이 개시된다.According to another aspect of the present invention, an electric motor drive system for controlling the driving of an electric motor through a feedback circuit using a hall sensor and a current sensor is disclosed.
본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동 시스템은, 상기 홀센서의 위치오차를 검출하는 검출 장치를 포함하며, 상기 위치오차가 검출되면, 상기 위치오차에 대한 위치 보상값을 반영하여 상기 전동기의 구동을 제어하되, 상기 검출 장치는, 상기 전동기의 3상 홀센서로부터 3상 홀센서 신호를 획득하는 획득부, 상기 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라, 상기 획득된 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시키는 시프트부, 상기 위상이 일치된 3상 홀센서 신호를 비교하는 비교부 및 상기 비교 결과, 상기 3상 홀센서 신호가 위상 차이가 나는 경우, 상기 3상 홀센서의 위치오차가 검출된 것으로 판단하고, 고장 신호를 출력하는 검출부를 포함한다.The motor driving system according to the embodiment of the present invention includes a detection device for detecting a position error of the hall sensor, and when the position error is detected, reflecting the position compensation value for the position error to drive the motor. The control device may include: an acquisition unit for acquiring a three-phase hall sensor signal from the three-phase hall sensor of the motor and a phase of the acquired three-phase hall sensor signal according to a phase set in each of the three-phase hall sensor. A shift unit for equal matching, a comparison unit for comparing the three-phase Hall sensor signals having the same phase and a result of the comparison, when the three-phase Hall sensor signal has a phase difference, the position error of the three-phase Hall sensor is detected. It is determined that it has been done, and includes a detection unit for outputting a failure signal.
본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치 및 방법은, 획득되는 홀센서 신호에 대한 간단한 연산만으로 홀센서의 위치오차를 검출함으로써, 전동기 구동 중에도 홀센서의 위치오차가 검출되어 고장 전 유지보수가 가능하게 할 수 있다.The position error detection device and method of the Hall sensor of the motor according to an embodiment of the present invention, by detecting the position error of the Hall sensor only by a simple calculation on the acquired Hall sensor signal, the position error of the Hall sensor is detected even during the operation of the motor failure Full maintenance can be made possible.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 2 내지 도 5는 도 1의 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치에 의하여 수행되는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 방법을 나타낸 흐름도.
도 7은 기본적인 전동기 구동 시스템의 개념을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치가 적용된 전동기 구동 시스템의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.1 is a view schematically showing the configuration of a position error detection device of a motor hall sensor according to an embodiment of the present invention.
2 to 5 are views for explaining a position error detection apparatus of the motor Hall sensor according to an embodiment of the present invention of FIG.
6 is a flowchart illustrating a method of detecting a position error of a motor hall sensor performed by the apparatus for detecting a position error of the motor hall sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 schematically illustrates the concept of a basic motor drive system.
8 is a diagram schematically illustrating a configuration of a motor driving system to which a position error detection device of a motor hall sensor according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some steps It should be construed that it may not be included or may further include additional components or steps. In addition, the terms "... unit", "module", etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. .
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이고, 도 2 내지 도 5는 도 1의 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치를 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 1을 중심으로, 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치에 대하여 설명하되, 도 2 내지 도 5를 참조하기로 한다.1 is a view schematically showing the configuration of a position error detection device of a motor hall sensor according to an embodiment of the present invention, Figures 2 to 5 are the position of the motor hall sensor according to an embodiment of the present invention It is a figure for demonstrating an error detection apparatus. Hereinafter, a position error detecting apparatus for a Hall sensor of an electric motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, with reference to FIGS. 2 to 5.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치는 획득부(10), 시프트부(20), 비교부(30), 검출부(40) 및 보상부(50)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an apparatus for detecting a position error of a hall sensor of an electric motor according to an exemplary embodiment of the present invention may include an
획득부(10)는 전동기의 3상 홀센서로부터 3상 홀센서 신호를 획득한다. 즉, 3상 홀센서 신호는 서로 120도의 위상 차이를 가지도록 설정되며, 획득부(10)는 서로 120도의 위상 차이를 가지도록 설정된 제1 위상 홀센서 신호, 제2 위상 홀센서 신호 및 제3 위상 홀센서 신호를 획득할 수 있다.The
예를 들어, 제1 위상 홀센서 신호의 위상이 0도라 가정하면, 제2 위상 홀센서 신호의 위상은 120도이고, 제3 위상 홀센서 신호의 위상은 240도일 수 있다.For example, assuming that the phase of the first phase Hall sensor signal is 0 degrees, the phase of the second phase Hall sensor signal may be 120 degrees, and the phase of the third phase Hall sensor signal may be 240 degrees.
시프트부(20)는 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라, 획득된 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시킨다. 즉, 시프트부(20)는 획득된 3상 홀센서 신호 중 하나의 홀센서 신호에 설정된 위상을 기준으로 나머지 홀센서 신호에 설정된 위상을 시프트하여 획득된 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시킬 수 있다.The
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 홀센서 A, B 및 C가 서로 120도의 위상을 가지도록 미리 설정되며, 각각 제1 위상 홀센서 신호, 제2 위상 홀센서 신호 및 제3 위상 홀센서 신호를 생성한다고 가정하면, 시프트부(20)는 제1 위상 홀센서 신호를 기준으로 제2 위상 홀센서 신호를 120도 지연시키고, 제3 위상 홀센서 신호를 240도 지연시킴으로써, 제2 위상 홀센서 신호 및 제3 위상 홀센서 신호의 위상을 제1 위상 홀센서 신호의 위상과 일치시킬 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the Hall sensors A, B, and C are preset to have a phase of 120 degrees from each other, and the first phase Hall sensor signal, the second phase Hall sensor signal, and the third phase hall, respectively. Assuming that the sensor signal is generated, the
예를 들어, 홀센서 A, B 및 C의 홀센서 신호를 위상 시프트 전후로 측정하면, 도 3에 도시된 바와 같이 측정될 수 있다. 즉, 위치오차가 없는 정상의 3상 홀센서 신호들은 전기각으로 서로 120도의 위상차가 나타나도록 측정되며, 제2 위상 홀센서 신호 및 제3 위상 홀센서 신호의 위상을 제1 위상 홀센서 신호의 위상와 일치되도록 시프트시키면, 전기각으로 위상이 일치되도록 측정될 수 있다.For example, if the Hall sensor signals of the Hall sensors A, B, and C are measured before and after the phase shift, it can be measured as shown in FIG. 3. That is, normal three-phase Hall sensor signals having no position error are measured so that a phase difference of 120 degrees is displayed at an electric angle, and phases of the second phase Hall sensor signal and the third phase Hall sensor signal are measured by the first phase Hall sensor signal. When shifted to match the phase, it can be measured to match the phase at an electrical angle.
비교부(30)는 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라 위상이 동일하게 일치된 3상 홀센서 신호를 비교한다. 즉, 비교부(30)는 3상 홀센서 신호 간에 각각 뺄셈 연산을 수행하여 3상 홀센서 신호를 비교할 수 있다.The
예를 들어, 비교부(30)는 제1 위상 홀센서 신호와 제2 위상 홀센서 신호의 뺄셈 연산을 통해 제1 위상 홀센서 신호와 제2 위상 홀센서 신호의 차이값을 산출하고, 제1 위상 홀센서 신호와 제3 위상 홀센서 신호의 뺄셈 연산을 통해 제1 위상 홀센서 신호와 제3 위상 홀센서 신호의 차이값을 산출하고, 제2 위상 홀센서 신호와 제3 위상 홀센서 신호의 뺄셈 연산을 통해 제2 위상 홀센서 신호와 제3 위상 홀센서 신호의 차이값을 산출할 수 있다.For example, the
검출부(40)는 비교부(30)에 의하여 수행된 3상 홀센서 신호 비교의 결과에 따라 홀센서의 위치오차 검출 여부를 판단하고, 위치오차가 검출된 경우, 고장 신호를 출력한다.The
예를 들어, 검출부(40)는 비교부(30)가 3상 홀센서 신호 간에 뺄셈 연산을 통해 산출한 3상 홀센서 신호 간의 차이값이 0이 아닌 경우, 위치오차가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 반대로, 검출부(40)는 3상 홀센서 신호 간의 차이값이 0인 경우, 위치오차가 미존재하는 것으로 판단할 수 있다.For example, the
예를 들어, 3상 홀센서 신호 간의 차이값이 0인 경우는 도 4에 도시된 바와 같이 나타날 수 있으며, 이때 고장 신호도 0으로 출력될 수 있다. 그리고, 3상 홀센서 신호 간의 차이값이 0이 아닌 경우는 도 5에 도시된 바와 같이 나타날 수 있으며, 이때 0이 아닌 차이값이 발생한 시점부터 고장 신호가 1로 출력될 수 있다.For example, when the difference value between the three-phase Hall sensor signal is 0, it may appear as shown in FIG. 4, and a failure signal may also be output as 0. When the difference value between the three-phase Hall sensor signals is not 0, as shown in FIG. 5, the failure signal may be output as 1 from the time when the non-zero difference value occurs.
보상부(50)는 검출부(40)에 의하여 홀센서의 위치오차가 검출되면, 홀센서의 위치오차를 보상한다.The
예를 들어, 보상부(50)는 위치오차 검출 시, 미리 설정된 위치오차 보상 알고리즘에 따라 홀센서의 위치오차에 대한 위치 보상값을 생성하고, 생성된 보상값이 반영되어 전동기가 운전되도록 제어할 수 있다.For example, when the position error is detected, the
또한, 보상부(50)는 사용자에 의하여 유지보수가 이루어지도록 디스플레이 장치와 같은 별도의 출력부(미도시)를 통해 홀센서의 위치오차 검출을 알리는 메시지를 출력할 수 있다.In addition, the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치에 의하여 수행되는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of detecting a position error of a motor hall sensor performed by the apparatus for detecting a position error of the motor hall sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
S110 단계에서, 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치는 전동기의 3상 홀센서로부터 3상 홀센서 신호를 획득한다.In step S110, the position error detection device of the motor Hall sensor obtains a three-phase Hall sensor signal from the three-phase Hall sensor of the motor.
S120 단계에서, 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치는 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라, 획득된 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시킨다.In step S120, the position error detection device of the Hall sensor of the motor, according to the phase set in each of the three-phase Hall sensor, to match the phase of the obtained three-phase Hall sensor signal equally.
S130 단계에서, 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치는 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라 위상이 동일하게 일치된 3상 홀센서 신호를 비교한다.In step S130, the position error detection device of the Hall sensor of the motor compares the three-phase Hall sensor signal of the same phase according to the phase set in each of the three-phase Hall sensor.
S140 단계에서, 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치는 3상 홀센서 신호 비교의 결과에 따라 홀센서의 위치오차 검출 여부를 판단하고, 위치오차가 검출된 경우, 고장 신호를 출력한다.In operation S140, the position error detecting apparatus for the Hall sensor of the motor determines whether to detect the position error of the Hall sensor according to the result of the comparison of the three-phase Hall sensor signal, and outputs a failure signal when the position error is detected.
S150 단계에서, 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치는 홀센서의 위치오차가 검출되면, 홀센서의 위치오차를 보상한다.In operation S150, when the position error of the Hall sensor is detected, the position error of the Hall sensor is compensated.
도 7은 기본적인 전동기 구동 시스템의 개념을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치가 적용된 전동기 구동 시스템의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a concept of a basic motor driving system, and FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a configuration of a motor driving system to which a position error detection device of a motor hall sensor according to an embodiment of the present invention is applied. to be.
기본적인 전동기 구동 시스템은 도 7에 도시된 바와 같이, 전동기 제어를 위하여 전력변환기, 위치센서 및 전류센서를 이용한 피드백 회로로 구성될 수 있다. 그리고, 기본적인 전동기 구동 시스템의 제어기는 위치제어, 속도제어 및 전류제어를 기반으로 전동기의 구동을 제어할 수 있다.As shown in FIG. 7, the basic motor driving system may be configured as a feedback circuit using a power converter, a position sensor, and a current sensor for controlling the motor. The controller of the basic motor drive system can control the driving of the motor based on the position control, the speed control, and the current control.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치가 적용된 전동기 구동 시스템은 도 8에 도시된 바와 같이, 기본적인 전동기 구동 시스템에 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치가 추가적인 피드백 회로로 추가된 형태를 가질 수 있다.On the other hand, the motor drive system to which the position error detection device of the motor Hall sensor according to an embodiment of the present invention is applied, as shown in FIG. 8, the position error detection of the Hall sensor of the motor according to an embodiment of the present invention in a basic motor drive system The device may take the form of being added to additional feedback circuitry.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치가 적용된 전동기 구동 시스템은 홀센서의 위치오차가 검출되면, 홀센서의 위치오차에 대한 위치 보상값을 반영하여 전동기의 구동을 제어할 수 있다.That is, the motor driving system to which the position error detection device of the Hall sensor of the motor is applied according to the embodiment of the present invention controls the driving of the motor by reflecting the position compensation value for the position error of the Hall sensor when the position error of the Hall sensor is detected. can do.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.On the other hand, the components of the above-described embodiment can be easily identified from a process point of view. That is, each component can be identified as a respective process. In addition, the process of the above-described embodiment can be easily understood in terms of the components of the apparatus.
또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, the technical contents described above may be embodied in the form of program instructions that may be executed by various computer means and may be recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Should be considered to be within the scope of the following claims.
10: 획득부
20: 시프트부
30: 비교부
40: 검출부
50: 보상부10: Acquisition
20: shift part
30: comparator
40: detection unit
50: compensation
Claims (10)
상기 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라, 상기 획득된 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시키는 시프트부;
상기 위상이 일치된 3상 홀센서 신호를 비교하는 비교부; 및
상기 비교 결과, 상기 3상 홀센서 신호가 위상 차이가 나는 경우, 상기 3상 홀센서의 위치오차가 검출된 것으로 판단하고, 고장 신호를 출력하는 검출부를 포함하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치.
An acquisition unit for acquiring a three-phase hall sensor signal from the three-phase hall sensor of the motor;
A shift unit for equally matching a phase of the obtained three-phase hall sensor signal according to a phase set in each of the three-phase hall sensors;
A comparison unit comparing the phase-matched three-phase Hall sensor signals; And
When the three-phase Hall sensor signal is out of phase, as a result of the comparison, it is determined that the position error of the three-phase Hall sensor is detected, and includes a detection unit for outputting a failure signal.
상기 3상 홀센서 신호는 서로 120도의 위상 차이를 가지도록 설정된 제1 위상 홀센서 신호, 제2 위상 홀센서 신호 및 제3 위상 홀센서 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치.
The method of claim 1,
The three-phase Hall sensor signal includes a first phase Hall sensor signal, a second phase Hall sensor signal, and a third phase Hall sensor signal configured to have a phase difference of 120 degrees from each other. Device.
상기 시프트부는 상기 3상 홀센서 신호 중 하나의 홀센서 신호에 설정된 위상을 기준으로 나머지 홀센서 신호에 설정된 위상을 시프트하여 상기 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시키는 것을 특징으로 하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치.
The method of claim 2,
The shift unit shifts a phase set in the other Hall sensor signals based on a phase set in one Hall sensor signal among the three-phase Hall sensor signals, thereby matching the phases of the three-phase Hall sensor signals to the same. Position error detection device of the sensor.
상기 비교부는 3상 홀센서 신호 간에 각각 뺄셈 연산을 수행하여 3상 홀센서 신호를 비교하는 것을 특징으로 하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치.
The method of claim 3,
And the comparator compares three-phase Hall sensor signals by performing a subtraction operation between the three-phase Hall sensor signals.
상기 비교부는 상기 제1 위상 홀센서 신호와 상기 제2 위상 홀센서 신호의 뺄셈 연산을 통해 상기 제1 위상 홀센서 신호와 상기 제2 위상 홀센서 신호의 차이값을 산출하고, 상기 제1 위상 홀센서 신호와 상기 제3 위상 홀센서 신호의 뺄셈 연산을 통해 상기 제1 위상 홀센서 신호와 상기 제3 위상 홀센서 신호의 차이값을 산출하고, 상기 제2 위상 홀센서 신호와 상기 제3 위상 홀센서 신호의 뺄셈 연산을 통해 상기 제2 위상 홀센서 신호와 상기 제3 위상 홀센서 신호의 차이값을 산출하는 것을 특징으로 하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치.
The method of claim 4, wherein
The comparator calculates a difference between the first phase Hall sensor signal and the second phase Hall sensor signal through a subtraction operation of the first phase Hall sensor signal and the second phase Hall sensor signal. A difference value between the first phase Hall sensor signal and the third phase Hall sensor signal is calculated through a subtraction operation of a sensor signal and the third phase Hall sensor signal, and the second phase Hall sensor signal and the third phase hole are calculated. And calculating a difference value between the second phase hall sensor signal and the third phase hall sensor signal through a subtraction operation of a sensor signal.
상기 검출부는 상기 뺄셈 연산을 통해 산출된 차이값이 0인 경우, 상기 위치오차가 미존재하고, 상기 차이값이 0이 아닌 경우, 상기 위치오차가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치.
The method of claim 4, wherein
The detector detects that the position error is not present when the difference value calculated by the subtraction operation is 0, and the difference is not 0, and determines that the position error exists. Position error detection device.
상기 위치오차가 검출되면, 상기 위치오차를 보상하는 보상부를 더 포함하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치.
The method of claim 1,
When the position error is detected, further comprising a compensation unit for compensating the position error position error detection apparatus of the motor Hall sensor.
상기 보상부는 사용자에 의하여 유지보수가 이루어지도록 상기 홀센서의 위치오차 검출을 알리는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 장치.
The method of claim 7, wherein
Wherein the compensation unit outputs a position error detection device of the motor Hall sensor, characterized in that for outputting a message indicating the position error detection of the Hall sensor to be maintained by the user.
전동기의 3상 홀센서로부터 3상 홀센서 신호를 획득하는 단계;
상기 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라, 상기 획득된 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시키는 단계;
상기 위상이 일치된 3상 홀센서 신호를 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과, 상기 3상 홀센서 신호가 위상 차이가 나는 경우, 상기 3상 홀센서의 위치오차가 검출된 것으로 판단하고, 고장 신호를 출력하는 단계를 포함하는 전동기 홀센서의 위치오차 검출 방법.
In the position error detection method of the motor hall sensor performed by the position error detection device of the motor hall sensor,
Acquiring a three-phase Hall sensor signal from the three-phase Hall sensor of the motor;
Matching the phases of the obtained three-phase Hall sensor signals equally according to the phases set in the three-phase Hall sensors;
Comparing the phase-matched three-phase Hall sensor signals; And
And comparing the three-phase Hall sensor signal with a phase difference, and determining that the position error of the three-phase Hall sensor is detected, and outputting a failure signal.
상기 홀센서의 위치오차를 검출하는 검출 장치를 포함하며, 상기 위치오차가 검출되면, 상기 위치오차에 대한 위치 보상값을 반영하여 상기 전동기의 구동을 제어하되,
상기 검출 장치는,
상기 전동기의 3상 홀센서로부터 3상 홀센서 신호를 획득하는 획득부;
상기 3상 홀센서 각각에 설정된 위상에 따라, 상기 획득된 3상 홀센서 신호의 위상을 동일하게 일치시키는 시프트부;
상기 위상이 일치된 3상 홀센서 신호를 비교하는 비교부; 및
상기 비교 결과, 상기 3상 홀센서 신호가 위상 차이가 나는 경우, 상기 3상 홀센서의 위치오차가 검출된 것으로 판단하고, 고장 신호를 출력하는 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동 시스템.
In a motor drive system for controlling the drive of the motor through a feedback circuit using a Hall sensor and a current sensor,
And a detection device for detecting a position error of the hall sensor. When the position error is detected, the driving of the motor is controlled by reflecting a position compensation value for the position error.
The detection device,
An acquisition unit for acquiring a three-phase hall sensor signal from the three-phase hall sensor of the motor;
A shift unit for equally matching a phase of the obtained three-phase hall sensor signal according to a phase set in each of the three-phase hall sensors;
A comparison unit comparing the phase-matched three-phase Hall sensor signals; And
And, as a result of the comparison, when the three-phase Hall sensor signal is out of phase, determining that the position error of the three-phase Hall sensor is detected and including a detection unit for outputting a failure signal.
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