모터 회전속도 보상 방법 제1도는 일반적인 무정류자 모터의 제어 블록도. 제2도는 제1도에서 제어부의 일반적인 블록도. 제3도는 제2도에 대한 신호 흐름도. 제4도는 본 발명의 모터 회전속도 보상 방법이
적용되는 제어부의 블록도. 제5도는 본 발명의 모터 회전속도 보상 방법에 대한 신호 흐름도. * 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 10 : 정류부 20 : 인버터 30 : 위치센서 40 : 제어부 50 : 위치제어부 141 : 회전속도 검출기 142 : 마이크로 컴퓨터 143 : 전류검출부 144 : 삼각파 발생부 145 : 모터구동용 본 발명 모터의 토오크 및 회전속도 제어를 위한 부하 보상기술에 관한 것으로, 특히 모터의 부하에 따른 회전속도의 정상상태 에러를 보상하여 모터의 회전속도를 정확하게 제어하는데 적당하도록한 모터 회전속도 보상 방법에 관한 것이다. 제1도는 일반적인 무정류자(BLDC) 모터의 제어 블록도로서 이에 도시한 바와같이, 입력 교류전압을 공급받아 전파정류한 후, 평활시키는 정류부(10)와, 외부의 제어를 받아 상기 정류부(10)의 출력전압을 모터(M)의 구동용 3상전압으로 변환 출력하는 인버터(20)의 위치센서(30)를 통해 모터(M)의 실제회전속도를 감지하여 모터의 속도 제어신호를 출력하는 제어부(40)와, 상기 제어부(40)의 출력신호에 따라 상기 인버터(20)의 각 상전압 출력을 제어하는 베이스 구동부(50)로 구성되었다. 제2도는 제1도에서 제어부(40)의 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 위치센서(30)를 통해 입력되는 신호에 따른 발진 신호(FG)를 출력하는 회전속도 검출기(41)와, 상기 회전속도 검출기(41)의 출력신호를 공급받아 모터(M)의 회전속도를 계산하여 그에따른 회전속도 제어용 기준전압(Vref)을 출력하는 마이크로 컴퓨터(42)와, 상기 마이크로 컴퓨터(42)에서 출력되는 기준전압(Vref)과 정류부(10)의 출력전류에 따른 전압의 차를 계산하여 이를 적정 수준으로 증폭하는 증폭부(43)와, 펄스폭 변조용 삼각파를 발생하는 펄스폭변조용 삼각파 발생부(44)와, 상기 증폭부(43)의 출력신호와 삼각파 발생부(44)의 출력신호를 비교하여 그에따른 펄스폭 변조신호를 출력하는 연산증폭기(OP2)와, 상기 연산증폭기(OP2)의 출력신호에 상응되는 베이스 구동전압을 출력하는 모터구동용 집적소자(45)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 종래 시스템의 작용을 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 시스템에 전원이 공급되면, 마이크로 컴퓨터(42)는 소프트웨어의 환경을 설정하는 초기화 과정을 수행한후, 세탁기의 각 코스별로 필요로하는 속도 명령 데이타를 롬테이블로부터 읽어오고, 회전속도 검출기(41)의 출력신호를 입력받아 모터(M)의 실제회전속도를 계산하게 된다. 이후, 회전속도 명령과 계산된 실제속도를 토대로 하여 기준전압(Vref)을 계산하여 이를 출력하게 되고, 연산증폭기(OP1)는 이 기준전압(Vref)과 센싱한 전류로부터 산출한 전압을 비교하여 그에 상응된 에러전압을 증폭 출력하게 된다. 그리고, 다음단의 연산증폭기(OP2)는 상기 연산증폭기(OP1)에서 출력되는 에러전압과 삼각파 발생부(44)로부터 입력되는 삼각파를 비교하여 보상된 펄스폭 변조신호를 출력하게 되며, 모터구동용 집적소자(45)는 그 연산증폭기(OP1)의 출력신호에 상응되는 베이스 구동전압을 출력하게 된다. 그러나, 이와 같은 종래의 시스템에 있어서는 모터의 회전속도 제어시 세탁기의 부하에 따른 정상상태 에러가 존재하여 정확한 보상이 불가능하고, 기준전압과 센싱한 전류를 비교하기 위한 하드웨어가 추가되어 전체 시스템의 신뢰도가 떨어지고, 그에 따른 원가가 상승되는 결함을 내포하고 있었다. 이에따른 두드러진 문제점은 세탁기의 부하가 물과 세탁포로된 유체부하이고, 또한 부하의 변동이 심하기 때문에 모터의 회전속도를 정확하게 제어하기가 곤란하며, 이러한 정상상태 에러는 세탁포부하에 따른 세정력의 저감으로 나타나고, 반대로 부하가 적을때에는 모터의 고속 회전으로 인하여 세탁포가 손상되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명의 목적은 모터에 흐르는 전류를 감지하여 부하량을 분석하여 과부하상태일때 이를 사용자에게 알려주고, 모터의 부하에 따른 회전속도의 정상상태 에러를 검출한 후 이를 근거로 하여, 모터의 부하변동에 관계없이 정확한 회전속도를 얻을 수 있도록 하는 모터 회전속도 보상 방법을 제공함에 있다. 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 위치센서(30)에서 감지된 모터(M)의 실제회전속도를 읽어 이로부터 회전 각속도(W)를 계산하고, 전류 검출부(143)로부터 입력되는 전류(i)를 입력받아 부하를 계산하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 계산된 전류값을 확인하여 소정시간에 걸쳐 일정치 이상으로 검출때 과부하 상태로 판단하여 그 사실을 사용자에게 알려주는 제2단계와, 상기 제2단계에서 과부하가 아니면 롬 테이블에서 읽어온 각속도명령(W*)에 현재의 각속도명령(W*)과 실제회전각속도(W)의 차이를 일정시간 동안 적분하고 여기에 소정의 상수값을 곱하여 얻어진 보상치[α(i)]를 더하여 현재의 부하량에 부합되는 새로운 각속도(W*)를 구하는 제3단계와, 상기 제3단계의 새로 구한 각속도(W*)에서 상기 계산된 각속도(W)를 감산하여 새로운 기준전압(Vref1)을 구하여 출력하는 제4단계로 이루어진다. 제4도는 본 발명의 모터 회전속도 보상 방법이 적용되는 제어 블록도 즉, 제1도에서 제어부(40)에 대한 본 발명의 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 위치센서(30)를 입력되는 신호에 따른 회전속도를 측정하는 회전속도 검출기(141)와, 상기 회전속도 검출기(141)의 출력신호를 공급받고, 전류검출부(143)의 출력 전류를 아날로그값으로 입력받아 부하량을 구하여 그에따른 회전속도 제어용 기준전압(Vref1)을 출력하는 마이크로 컴퓨터(142)와, 펄스폭 변조용 삼각파를 발생하는 펄스폭변조용 삼각파 발생부(144)와, 상기 기준전압(Vref1)과 삼각파 발생부(144)의 출력전압을 비교하여 그에따른 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교기와, 상기 비교기(CP41)에서 출력되는 신호에 상응하는 베이스 구동전압을 출력하는 모터구동용 집적소자(145)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명을 제5도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 마이크로 컴퓨터(142)는 초기화 과정을 수행한 후, 롬테이블에서 속도 명령 데이타 즉, 각속도명령(W*)을 읽고, 회전속도 검출기(141)를 통해 위치센서(30)에서 감지된 실제회전속도를 읽어 이로부터 모터(M)의 실제회전각속도(W)를 계산하여 그 실제각속도(W)와 전류검출부(143)의 출력전류(i)를 토대로 세탁기의 부하를 계산한다. 상기 계산된 부하가 과부하에 해당되면 표시부에 이를 디스플레이하거나 부저를 통해 경고음을 발생시켜 사용자로 하여금 이의 사실을 인지하게 하고, 상기에서 과부하가 아니면, 상기 롬테이블에서 읽어온 각속도명령(W*)에 보상치[α(i)]를 더하여 현재의 부하량에 부합되는 새로운 각속도(W*')를 구한다. 상기 과부하의 판단기준에는 여러가지 있으며, 예로서, 모터(M)의 전류값이 소정치 이상일때, 또는 모터(M)의 전류값이 소정 시간 이상에 걸쳐 소정치 이상일때, 또는 모터(M)의 전류값이 소정시간 이상 소정의 횟수로 소정치 이상일때 과부하로 판단하게 되며, 이때, 상기와 같이 과부하상태임을 사용자에게 알리고, 급수수단을 통해 재급수할 수 있다. 상기의 보상치 α(i)는 현재의 각속도명령(W*)과 실제회전각속도(W)의 차이를 일정시간 동안 적분하고 여기에 소정의 상수값을 곱하여 얻어진다. 즉, α(i)=K∫(W*-W)dt로 주어지며, K는 적정한 값으로 선정되는 것이나 과도상태에서는 K를 "0"으로 설정하고, 정상상태 즉, W가 일정한 값에서 변화가 없을 때 "0"이 아닌 적정한 값으로 선정하면 된다. 즉, 보상치 α(i)는 에러의 적분 이득(gain)이며, 상수(G)는 에러의 비례이득이다. 이후, 상기 새로 구한 각속도 (W*')에서 상기 계산된 모터(M)의 실제회전각속도(W)를 감산한 다음, 여기에 상수(G)를 곱하여 새로운 기준전압(Vrsf1)을 구하고, 이를 출력하게 된다. 이에따라 비교기(CP41)는 상기 마이크로 컴퓨터(142)에서 출력되는 기준전압(Vrsf1)을 삼각파 발생부(144)로부터 입력되는 삼각파와 비교하여 해당 주기의 펄스폭 변조신호를 출력하게 되며, 모터구동용 집적소자(145)는 상기 비교기(CP41)의 출력신호에 상응되는 베이스 구동전압을 출력하게 되므로 인버터(20)에서 원하는 회전속도에 부합되는 상전압이 출력되고, 이로인하여 모터(M)가 원하는 회전속도에 정확하게 부합되는 속도로 회전하게 된다. 참고로, 전류 검출수단을 통해 모터(M)의 전류를 검출하여 소정치 이상일때 상기 보상치 α(i)를 소정의 상수로 설정할 수 있으며, 또는 그 검출된 전류가 소정치 이상이면 그 전류값에 소정의 상수를 더하거나 곱하여 보상치 α(i)를 설정할 수 있다. 이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 위치센서를 통해 감지되는 신호로부터 각속도를 구하고, 전류검출부를 통해 공급되는 입력 전류를 토대로 부하량을 구하여 그 부하량에 따라 기준전압을 보상함으로써 정상상태 에러가 제거되고, 이로인하여 정확하게 회전속도를 제어할 수 있는 효과가 있다. Claims (4)
Priority Applications (1)
Applications Claiming Priority (1)
Publications (2)
FamilyID=19339101Family Applications (1)
Country Status (1)
Cited By (1)* Cited by examiner, † Cited by third party
Cited By (1)* Cited by examiner, † Cited by third party
Also Published As
Similar Documents
Legal Events
|
모터 회전 속도 구하는 방법
저작권 © 2024 boxhoidap Inc.
