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KR101655297B1 - Apparatus for correcting position of linear hole sensor and control method of thereof - Google Patents

Apparatus for correcting position of linear hole sensor and control method of thereof Download PDF

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Publication number
KR101655297B1
KR101655297B1 KR1020150022549A KR20150022549A KR101655297B1 KR 101655297 B1 KR101655297 B1 KR 101655297B1 KR 1020150022549 A KR1020150022549 A KR 1020150022549A KR 20150022549 A KR20150022549 A KR 20150022549A KR 101655297 B1 KR101655297 B1 KR 101655297B1
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KR
South Korea
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rotor
hall sensor
phase output
electrical angle
linear hall
Prior art date
Application number
KR1020150022549A
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Korean (ko)
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KR20160101230A (en
Inventor
이승경
이근호
이헌형
Original Assignee
주식회사 만도
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Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
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    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
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Abstract

리니어 홀 센서 위치보정장치 및 그 위치보정방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치는 모터의 회전자의 위치에 따른 3상 출력신호(U,V,W)와 엔코더신호(A,B)를 출력하는 리니어 홀 센서 및 리니어 홀 센서로부터 3상 출력신호와 엔코더 신호를 수신하고, 회전자의 속도가 미리 설정된 속도에 도달하면, 수신된 3상 출력신호에 기반한 회전자의 제1 전기각과, 수신된 엔코더신호에 기반한 회전자의 제2 전기각을 비교하여 전기각 오차를 산출하며, 전기각 오차를 보정하는 제어부를 포함한다.A linear hall sensor position correcting apparatus and its position correcting method are disclosed. The linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a linear hall sensor for outputting three-phase output signals (U, V, W) and encoder signals (A, B) Phase output signal and an encoder signal from the hall sensor and, when the speed of the rotor reaches a predetermined speed, a first electrical angle of the rotor based on the received three-phase output signal and a first electrical angle of the rotor based on the received encoder signal And a control unit for calculating the electrical angle error and correcting the electrical angle error.

Description

리니어 홀 센서 위치보정장치 및 그 위치보정방법{APPARATUS FOR CORRECTING POSITION OF LINEAR HOLE SENSOR AND CONTROL METHOD OF THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a linear hall sensor position correcting apparatus and a position correcting method thereof,

본 발명은 리니어 홀 센서 위치보정장치 및 그 위치보정방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모터 제어에 사용되는 리니어 홀 센서의 위치오차를 보정하는 리니어 홀 센서 위치보정장치 및 그 위치보정방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a linear hall sensor position correcting apparatus and a position correcting method thereof, and more particularly, to a linear hall sensor position correcting apparatus for correcting a position error of a linear hall sensor used for motor control, .

모터의 위치 제어를 위해서는 회전자의 정확한 위치를 판별하여야 한다. 기존에는 모터의 기준 상의 초기 펄스 신호와 함께 고해상도의 위치정보를 제공하는 엔코더를 장착하고 있다. 고정밀 엔코더의 사용은 모터의 정밀 제어를 가능하도록 하지만 모터 시스템의 생산 단가를 높인다.In order to control the position of the motor, the exact position of the rotor should be determined. Conventionally, an encoder is provided to provide high-resolution position information along with the initial pulse signal on the reference of the motor. The use of a high-precision encoder enables precise control of the motor, but increases the production cost of the motor system.

최근에는 고가의 엔코더 대신에 회전자에 마련된 영구자석을 이용하여 회전자의 위치를 파악할 수 있는 신호를 출력하는 리니어 홀 센서를 사용하고 있다.In recent years, a linear hall sensor has been used which outputs a signal capable of grasping the position of the rotor by using a permanent magnet provided in the rotor instead of an expensive encoder.

리니어 홀 센서는 절대위치를 나타내는 3개의 홀 신호(U,V,W)와 2개의 엔코더 신호(A,B)를 발생하는 모터 제어에 사용하는 위치센서이다.The linear Hall sensor is a position sensor used for motor control to generate three Hall signals (U, V, W) indicating absolute position and two encoder signals (A, B).

하지만, 리니어 홀 센서는 센서 분해능이 낮아 회전자의 고속영역에서 엔코더 신호의 위치 오차를 발생할 수 있다. 이로 인해, 모터 제어의 영향을 미쳐 전류 파형의 리플과 왜곡 등을 발생시킨다.However, the linear Hall sensor has a low sensor resolution, which may cause a position error of the encoder signal in the high speed region of the rotor. This affects the motor control and causes ripple and distortion of the current waveform.

대한민국 공개특허공보 제2008-0097732호Korean Patent Publication No. 2008-0097732

본 발명의 실시예는 리니어 홀 센서의 위치오차를 보정할 수 있는 리니어 홀 센서 위치보정장치 및 그 위치보정방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a linear hall sensor position correcting apparatus capable of correcting a position error of a linear hall sensor and a position correcting method thereof.

본 발명의 일 측면에 따르면, 모터의 회전자의 위치에 따른 3상 출력신호(U,V,W)와 엔코더신호(A,B)를 출력하는 리니어 홀 센서; 및 상기 리니어 홀 센서로부터 상기 3상 출력신호와 엔코더 신호를 수신하고, 상기 회전자의 속도가 미리 설정된 속도에 도달하면, 상기 수신된 3상 출력신호에 기반한 상기 회전자의 제1 전기각과, 상기 수신된 엔코더신호에 기반한 상기 회전자의 제2 전기각을 비교하여 전기각 오차를 산출하며, 상기 전기각 오차를 보정하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 3상 출력신호 중에서 각 상별로 상승에지일 때 상기 회전자의 제1 전기각과 제2 전기각을 산출하여 상기 제1 전기각에서 상기 제2 전기각을 뺀 전기각 차이를 산출하고, 상기 각 상 출력신호에서 다음 번 상승에지가 발생할 때 상기 각 전기각 차이를 보정하기 위한 보정값을 적용하여 상기 제2 전기각을 보정한 후 출력하는 리니어 홀 센서의 위치보정장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a linear hall sensor for outputting three-phase output signals (U, V, W) and encoder signals (A, B) according to the position of a rotor of a motor; And a controller for receiving the three-phase output signal and the encoder signal from the linear hall sensor, and when the speed of the rotor reaches a predetermined speed, a first electric angle of the rotor based on the received three- And a controller for comparing the second electrical angle of the rotor based on the received encoder signal to calculate an electrical angle error and correcting the electrical angle error, The first electric angle and the second electric angle of the rotor are calculated to calculate an electric angle difference obtained by subtracting the second electric angle from the first electric angle, and when the next rising edge occurs in each of the phase output signals And correcting the second electric angle by applying a correction value for correcting the difference between the electric angles, and outputting the corrected second electric angle.

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또한, 상기 모터는 고정자의 내측에 회전자 코어가 배치되며, 상기 회전자 코어에 복수의 영구자석이 매립된 매립형 영구자석 모터일 수 있다.The motor may be a buried permanent magnet motor in which a rotor core is disposed inside the stator and a plurality of permanent magnets are embedded in the rotor core.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 모터의 회전자의 위치에 따른 3상 출력신호(U,V,W)와 엔코더신호(A,B)를 출력하는 리니어 홀 센서의 위치보정방법에 있어서, 상기 리니어 홀 센서로부터 상기 3상 출력신호와 엔코더 신호를 수신하고, 상기 회전자의 속도가 미리 설정된 속도인지를 판단하고, 상기 판단결과 상기 회전자의 속도가 상기 미리 설정된 속도이면, 상기 수신된 3상 출력신호 중에서 각 상의 상승에지일 때 상기 수신된 3상 출력신호에 기반하여 상기 회전자의 위치를 나타내는 상기 회전자의 제1 전기각 및, 상기 수신된 엔코더신호에 기반하여 상기 회전자의 위치를 나타내는 상기 회전자의 제2 전기각을 각각 산출하여 상기 제1 전기각에서 상기 제2 전기각을 뺀 전기각 차이를 산출하고, 상기 각 상 출력신호에서 다음 번 상승에지가 발생할 때 상기 각 전기각 차이를 보정하기 위한 보정값을 적용하여 상기 제2 전기각을 보정한 후 출력하는 리니어 홀 센서의 위치보정방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a positional correction method of a linear hall sensor for outputting three-phase output signals (U, V, W) and encoder signals (A, B) Phase output signal and an encoder signal from a hall sensor and determines whether the speed of the rotor is a predetermined speed and if the speed of the rotor is the predetermined speed, A first electrical angle of the rotor indicative of the position of the rotor based on the received three-phase output signal when the phase of the phase of the signal is a rising edge of the signal, and a position of the rotor based on the received encoder signal Calculating a second electric angle of the rotor and calculating an electric angle difference by subtracting the second electric angle from the first electric angle, and when the next rising edge occurs in each phase output signal, And correcting the second electric angle by applying a correction value for correcting the difference between the electric angles, and outputting the corrected second electric angle.

본 발명의 실시예에 의하면, 고속영역에서 리니어 홀 센서의 위치오차를 보정할 수 있다. 리니어 홀 센서의 위치오차를 보정함으로써 모터의 회전자 위치 제어에 영향을 미치는 모터 상전류 파형의 리플과 왜곡을 개선할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the positional error of the linear hall sensor can be corrected in the high-speed region. By correcting the position error of the linear hall sensor, it is possible to improve ripple and distortion of the motor phase current waveform affecting the rotor position control of the motor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치에서 리니어 홀 센서와 모터 회전자의 구조와 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치에서 리니어 홀 센서에서 출력되는 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치의 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is a view for explaining the structure and arrangement of a linear hall sensor and a motor rotor in a linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining signals output from the linear hall sensor in the linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a control block diagram of a linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a control flowchart for explaining a control method of the linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치에서 리니어 홀 센서와 모터 회전자의 구조와 배치를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치에서 리니어 홀 센서에서 출력되는 신호를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of a linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view for explaining a signal output from the linear Hall sensor in the linear hall sensor position correcting apparatus according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 리니어 홀 센서 위치보정장치는 모터 시스템의 모터 속도와 모터 위치 제어에 사용된다.Referring to Figs. 1 to 3, a linear hall sensor position correcting device is used for motor speed and motor position control of a motor system.

리니어 홀 센서 위치보정장치는 모터 시스템이 리니어 홀 센서를 사용하더라도 엔코더나 레졸버와 같은 고성능의 위치 센서와 유사한 정도의 회전자 위치 추정 성능을 가지도록 한다.The linear Hall sensor position compensator has a similar rotor position estimation performance to a high performance position sensor, such as an encoder or resolver, even if the motor system uses a linear Hall sensor.

리니어 홀 센서 위치보정장치는 리니어 홀 센서(10)과 제어부(20)를 포함한다.The linear hall sensor position correcting apparatus includes a linear hall sensor 10 and a control section 20. [

리니어 홀 센서(10)는 모터(1)의 회전자 위치에 따른 구형파 신호들을 출력한다.The linear hall sensor 10 outputs square wave signals corresponding to the rotor position of the motor 1. [

모터(1)는 예를 들면, BLDC(brushless DC) 모터 또는 매입형 영구자석(Interior Permanent Magnet, IPM)모터일 수 있다.The motor 1 may be, for example, a BLDC (brushless DC) motor or an Interior Permanent Magnet (IPM) motor.

IPM 모터는 회전자 코어(2) 내부에 영구자석(2a,2b)이 매입되어 있다. IPM 모터는 고정자의 내측에 회전자 코어(2)가 배치되며, 회전자 코어(2)에 복수의 영구자석(2a,2b)이 매립되어 있다.In the IPM motor, the permanent magnets 2a and 2b are embedded in the rotor core 2. In the IPM motor, a rotor core 2 is disposed inside a stator, and a plurality of permanent magnets 2a and 2b are embedded in the rotor core 2.

회전자 코어(2a,2b) 상에서 S극을 형성하는 영구자석(2a)과 N극(2b)을 형성하는 영구자석은 회전자 코어(2)의 중심에서 방사방향으로 배치된다. 즉, 영구자석은 N극→S극→N극→S극... 순으로 배치된다. 참고로는 도 2는 10극 모터 회전자를 나타낸다.The permanent magnets 2a forming the S poles and the permanent magnets forming the N poles 2b on the rotor cores 2a and 2b are arranged in the radial direction at the center of the rotor core 2. [ That is, the permanent magnets are arranged in the order of N pole → S pole → N pole → S pole .... For reference, FIG. 2 shows a 10 pole motor rotor.

회전자 코어(2)의 중심부에는 회전자축(3)이 마련된다. 회전자축(3) 하부에는 소정거리 이격되어 리니어 홀 센서(10)가 설치된다.A rotor shaft (3) is provided at the center of the rotor core (2). A linear hall sensor 10 is installed at a lower portion of the rotor shaft 3 at a predetermined distance.

모터의 고정자에 인가되는 전류의 방향에 따라 회전자는 회전하는 데, 회전자가 회전함에 따라 영구자석(2a,2b)가 회전한다. 리니어 홀 센서(10)는 이 영구자석이 회전함에 따라 교번되는 영구자석에 의해 내부의 복수의 홀 센서에 자장 변화가 일어난다.The rotor rotates in accordance with the direction of the current applied to the stator of the motor, and the permanent magnets 2a and 2b rotate as the rotor rotates. In the linear hall sensor 10, a magnetic field is changed in a plurality of hall sensors inside by the permanent magnets alternating with the rotation of the permanent magnets.

따라서, 이러한 자장 변화에 따라 리니어 홀 센서(10)는 영구자석이 N극에서 S극(혹은 S극에서 N극)으로 전환되는 한 주기 내에서 서로 120도의 위상차를 가지며 회전자의 절대위치 검출을 위한 3상 출력 신호(U,V,W)와, 서로 소정 위상차를 가지고 3상 출력 신호(U,V,W)의 펄스주기보다 짧은 주기를 가진 엔코더 신호(A,B)를 출력하는 센서이다. 3상 출력 신호(U,V,W)와 엔코더 신호(A,B)는 구형파 신호이다. 회전자의 극수가 10극이면 3상 출력신호 U,V,W 신호는 5주기의 신호를 출력한다.Therefore, according to such magnetic field change, the linear hall sensor 10 has a phase difference of 120 degrees with respect to each other within one period in which the permanent magnets are switched from the N pole to the S pole (or from the S pole to the N pole) Phase output signals U, V and W for outputting the encoder signals A and B having a predetermined phase difference from each other and a period shorter than the pulse period of the three-phase output signals U, V and W . The three-phase output signals (U, V, W) and the encoder signals (A, B) are square wave signals. If the number of poles of the rotor is ten poles, the three-phase output signals U, V, and W output signals of five cycles.

리니어 홀 센서(10)에서 출력되는 3상 출력 신호(U,V,W)와 엔코더 신호(A,B)는 제어부(20)에 입력된다.The three-phase output signals U, V and W and the encoder signals A and B outputted from the linear hall sensor 10 are input to the control unit 20. [

제어부(20)는 입력된 3상 출력 신호(U,V,W)와 엔코더 신호(A,B)를 근거로 엔코더 신호의 전기각 오차를 산출하고, 산출된 전기각 오차를 보정하며, 보정된 전기각 신호를 출력한다.The control unit 20 calculates the electrical angle error of the encoder signal based on the input three-phase output signals U, V and W and the encoder signals A and B, corrects the calculated electrical angle errors, And outputs an electrical angle signal.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치의 제어블록도이다.4 is a control block diagram of a linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 리니어 홀 센서 위치보정장치는 리니어 홀 센서와 제어부를 포함한다.Referring to FIG. 4, the linear hall sensor position correcting apparatus includes a linear hall sensor and a control unit.

리니어 홀 센서(10)는 회전자의 절대위치에 따른 3상 출력신호(U,V,W)와, 엔코더신호(A,B)를 출력한다.The linear hall sensor 10 outputs three-phase output signals U, V and W and encoder signals A and B according to the absolute position of the rotor.

제어부(20)는 리니어 홀 센서(10)로부터 3상 출력신호(U,V,W)와 엔코더 신호(A,B)를 수신하고, 회전자의 속도가 미리 설정된 속도에 도달하면, 수신된 3상 출력신호(U,V,W)에 기반한 회전자의 제1 전기각과, 수신된 엔코더신호(A,B)에 기반한 회전자의 제2 전기각을 비교하여 전기각 오차를 산출하며, 산출된 전기각 오차를 보정하기 위한 전기각 보정값을 산출하며, 산출된 전기각 보정값을 근거로 제2 전기각을 보정한 전기각 신호를 출력한다.The control unit 20 receives the three-phase output signals U, V and W and the encoder signals A and B from the linear hall sensor 10 and, when the speed of the rotor reaches a predetermined speed, The electrical angle error is calculated by comparing the first electrical angle of the rotor based on the phase output signals (U, V, W) and the second electrical angle of the rotor based on the received encoder signals (A, B) Calculates an electrical angle correction value for correcting the electrical angle error, and outputs an electrical angle signal obtained by correcting the second electrical angle based on the calculated electrical angle correction value.

이를 위해 제어부(20)는 제1 전기각 검출부(21), 제2 전기각 검출부(22), 비교부(23) 및 오차보정부(24)를 포함한다.The control unit 20 includes a first electric angle detecting unit 21, a second electric angle detecting unit 22, a comparing unit 23, and an error correcting unit 24.

제1 전기각 산출부(21)는 리니어 홀 센서(10)로부터 수신한 3상 출력신호(U,V,W)에 기반하여 회전자의 위치를 나타내는 회전자의 제1 전기각을 산출한다. 제1 전기각 산출부(21)는 산출된 제1 전기각 신호를 비교부(23)로 출력한다.The first electric angle calculating section 21 calculates a first electric angle of the rotor indicating the position of the rotor based on the three-phase output signals (U, V, W) received from the linear hall sensor 10. The first electric angle calculating section 21 outputs the calculated first electric angle signal to the comparing section 23.

제2 전기각 산출부(22)는 리니어 홀 센서(10)로부터 수신한 엔코더신호(A,B)에 기반하여 회전자의 위치를 나타내는 회전자의 제2 전기각을 산출한다. 제2 전기각 산출부(22)는 산출된 제2 전기각 신호를 비교부(23)로 출력한다.The second electric angle calculating section 22 calculates a second electric angle of the rotor indicating the position of the rotor based on the encoder signals A and B received from the linear hall sensor 10. [ The second electric angle calculating section 22 outputs the calculated second electric angle signal to the comparing section 23.

회전자가 한 바퀴 회전할 때(기계각 1회전) 3상 출력신호(U,V,W)는 5개의 상승에지(Riging edge)가 발생하고, 이를 통해 회전자 위치정보인 전기각 속도를 산출하고, 산출된 전기각 속도를 적분하여 전기각을 산출한다. 한 상의 출력신호를 이용한 방식은 정밀성이 떨어지므로 각 3상 출력신호를 이용해 보다 정밀한 방식의 전기각 산출이 가능하다.When the rotor rotates one rotation (one revolution of each machine), five rising edges of the three-phase output signals (U, V, and W) are generated and the electric angular velocity , And calculates the electric angle by integrating the calculated electric angular velocity. Since the method using the output signal of one phase is less accurate, it is possible to calculate the electric angle more precisely by using each 3-phase output signal.

비교부(23)는 제1 전기각 산출부(21)로부터 출력된 제1 전기각과 제2 전기각 산출부(22)로부터 출력된 제2 전기각을 비교하여 제1 전기각과 제2 전기각 간의 전기각 오차를 산출하고, 산출된 전기각 차이를 오차보정부(24)에 출력한다.The comparing unit 23 compares the first electrical angle output from the first electrical angle calculating unit 21 with the second electrical angle output from the second electrical angle calculating unit 22 and outputs a comparison result between the first electrical angle and the second electrical angle And outputs the calculated electrical angle difference to the error correcting unit 24. [

오차보정부(24)는 회전자의 속도가 미리 설정된 속도이면, 즉, 회전자의 속도가 고속영역이면, 산출된 전기각 오차를 보정하기 위한 전기각 보정값을 산출하고, 산출된 전기각 보정값을 근거로 제2 전기각을 보정한 전기각 신호를 출력한다.The error correcting unit 24 calculates an electric angle correction value for correcting the calculated electric angle error when the speed of the rotor is a preset speed, that is, when the speed of the rotor is a high speed region, And outputs an electric angle signal obtained by correcting the second electric angle based on the value of the electric angle.

전기각 신호를 보정하는 것을 예를 들면, 3상 출력신호(U,V,W) 중에서 U 상이 상승에지일 경우, 상기한 방식으로 회전자의 제1 전기각과 제2 전기각을 산출하여 제1 전기각에서 제2 전기각을 뺀 전기각 차이를 산출하고, 산출된 전기각 차이를 U상 출력신호에서 다음 번 상승에지가 발생할 때 전기각 차이를 보정하기 위한 보정값을 적용하여 제2 전기각을 보정한 후 출력한다. U상과 마찬가지로, V상, W상도 동일한 방식으로 전기각 보정이 이루어진다.For example, when the U phase among the three-phase output signals (U, V, W) is the rising edge, the first electric angle and the second electric angle of the rotor are calculated in the above- The difference in electric angle obtained by subtracting the second electric angle from the electric angle is calculated and a correction value for correcting the difference in electric angle is applied when the next rising edge occurs in the U phase output signal, And outputs it. Similar to the U phase, the electric angle correction is performed in the same manner for the V phase and the W phase.

이에 따라, 모터 시스템은 보정된 전기각 신호를 근거로 모터 제어를 수행함으로써 모터의 회전자 위치 제어에 영향을 미치는 모터 상전류 파형의 리플과 왜곡을 개선할 수 있다. Accordingly, the motor system can improve the ripple and distortion of the motor phase current waveform affecting the rotor position control of the motor by performing the motor control based on the corrected electric angle signal.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 홀 센서 위치보정장치의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.5 is a control flowchart for explaining a control method of the linear hall sensor position correcting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 먼저 제어부(20)는 작동모드 100에서 리니어 홀 센서(10)로부터 3상 출력신호(U,V,W)와 엔코더 신호(A,B)를 수신한다(100).5, the controller 20 receives the three-phase output signals U, V and W and the encoder signals A and B from the linear hall sensor 10 in the operation mode 100 (100).

작동모드 102에서 제어부(20)는 수신된 3상 출력신호(U,V,W)와 엔코더 신호(A,B)를 기초로 회전자의 속도를 산출한다(102).In the operation mode 102, the control unit 20 calculates the speed of the rotor based on the received three-phase output signals (U, V, W) and the encoder signals A, B (102).

작동모드 104에서 제어부(20)는 산출된 회전자의 속도와 미리 설정된 속도를 비교하여 산출된 회전자의 속도가 미리 설정된 속도에 도달하였는지를 판단한다(104).In the operation mode 104, the control unit 20 compares the calculated speed of the rotor with a predetermined speed to determine whether the calculated speed of the rotor has reached a predetermined speed (104).

만약, 작동모드 104의 판단결과 산출된 회전자의 속도가 미리 설정된 속도가 아니면, 작동모드 100으로 이동하여 이하의 작동모드를 수행한다.If the calculated speed of the rotor is not the predetermined speed as a result of the determination in the operation mode 104, the operation mode 100 is shifted to perform the following operation mode.

한편, 작동모드 104의 판단결과 산출된 회전자의 속도가 미리 설정된 속도이면, 즉, 회전자의 속도가 고속영역이면, 수신된 3상 출력신호(U,V,W)를 근거로 하여 회전자의 위치를 나타내는 회전자의 제1 전기각을 산출한다(106).On the other hand, when the calculated speed of the rotor is a preset speed, that is, if the speed of the rotor is a high speed region, based on the received three-phase output signals (U, V, W) The first electric angle of the rotor indicating the position of the rotor is calculated (106).

작동모드 108에서 제어부(20)는 수신된 엔코더신호(A,B)를 근거로 하여 회전자의 위치를 나타내는 회전자의 제2 전기각을 산출한다(108).In the operating mode 108, the control unit 20 calculates a second electrical angle of the rotor indicating the position of the rotor based on the received encoder signals (A, B) (108).

작동모드 110에서 제어부(20)는 회전자의 제1 전기각과 제2 전기각을 비교하여 두 전기각 간의 차이인 전기각 오차를 산출한다(110).In the operation mode 110, the control unit 20 compares the first electric angle of the rotor with the second electric angle, and calculates an electric angle error, which is a difference between the two electric angles (110).

작동모드 112에서 제어부(20)는 산출된 전기각 오차를 보정하기 위한 전기각 보정값을 산출하고, 산출된 전기각 보정값을 근거로 제2 전기각을 보정한다(112). 이때, 3상 출력신호(U,V,W)를 이용한 회전자 위치를 기준으로 U,V,W 중 어느 하나의 상승에지(Rising edge)일 때 보정된 전기각 신호를 출력할 수 있다. 보정된 전기각 신호는 모터 시스템에 출력된다. 이에 따라, 모터 시스템은 보정된 전기각 신호를 근거로 모터 제어를 수행함으로써 모터의 회전자 위치 제어에 영향을 미치는 모터 상전류 파형의 리플과 왜곡을 개선할 수 있다.In the operation mode 112, the control unit 20 calculates an electric angle correction value for correcting the calculated electric angle error, and corrects the second electric angle based on the calculated electric angle correction value (112). At this time, it is possible to output a corrected electric angle signal when the rising edge of any one of U, V, and W is based on the rotor position using the three-phase output signals (U, V, W). The corrected electrical angle signal is output to the motor system. Accordingly, the motor system can perform motor control based on the corrected electric angle signal, thereby improving the ripple and distortion of the motor phase current waveform affecting the rotor position control of the motor.

10 : 리니어 홀 센서 20 : 제어부
21 : 제1 전기각 산출부 22 : 제2 전기각 산출부
23 : 비교부 24 : 오차보정부10: linear hall sensor 20:
21: first electric angle calculating section 22: second electric angle calculating section
23: comparison section 24: error correction section

Claims (5)

모터의 회전자의 위치에 따른 3상 출력신호(U,V,W)와 엔코더신호(A,B)를 출력하는 리니어 홀 센서; 및
상기 리니어 홀 센서로부터 상기 3상 출력신호와 엔코더 신호를 수신하고, 상기 회전자의 속도가 미리 설정된 속도에 도달하면, 상기 수신된 3상 출력신호에 기반한 상기 회전자의 제1 전기각과, 상기 수신된 엔코더신호에 기반한 상기 회전자의 제2 전기각을 비교하여 전기각 오차를 산출하며, 상기 전기각 오차를 보정하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 3상 출력신호 중에서 각 상별로 상승에지일 때 상기 회전자의 제1 전기각과 제2 전기각을 산출하여 상기 제1 전기각에서 상기 제2 전기각을 뺀 전기각 차이를 산출하고, 상기 각 상 출력신호에서 다음 번 상승에지가 발생할 때 상기 각 전기각 차이를 보정하기 위한 보정값을 적용하여 상기 제2 전기각을 보정한 후 출력하는 리니어 홀 센서의 위치보정장치.A linear hall sensor for outputting three-phase output signals (U, V, W) and encoder signals (A, B) according to the position of the rotor of the motor; And
Phase output signal and an encoder signal from the linear hall sensor, and when the speed of the rotor reaches a predetermined speed, a first electrical angle of the rotor based on the received three- And a controller for comparing the second electrical angle of the rotor based on the encoder signal to calculate an electrical angle error and correcting the electrical angle error,
The control unit calculates a first electric angle and a second electric angle of the rotor when the rising edge of each phase of the three-phase output signal is calculated, and subtracts the second electric angle from the first electric angle to calculate an electric angle difference And correcting the second electric angle by applying a correction value for correcting the electric angle difference when a next rising edge occurs in each of the phase output signals. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 모터는 고정자의 내측에 회전자 코어가 배치되며, 상기 회전자 코어에 복수의 영구자석이 매립된 매립형 영구자석 모터인 리니어 홀 센서의 위치보정장치.The method according to claim 1,
Wherein the motor is a buried permanent magnet motor in which a rotor core is disposed inside a stator and a plurality of permanent magnets are embedded in the rotor core. 모터의 회전자의 위치에 따른 3상 출력신호(U,V,W)와 엔코더신호(A,B)를 출력하는 리니어 홀 센서의 위치보정방법에 있어서,
상기 리니어 홀 센서로부터 상기 3상 출력신호와 엔코더 신호를 수신하고,
상기 회전자의 속도가 미리 설정된 속도인지를 판단하고,
상기 판단결과 상기 회전자의 속도가 상기 미리 설정된 속도이면, 상기 수신된 3상 출력신호 중에서 각 상의 상승에지일 때 상기 수신된 3상 출력신호에 기반하여 상기 회전자의 위치를 나타내는 상기 회전자의 제1 전기각 및, 상기 수신된 엔코더신호에 기반하여 상기 회전자의 위치를 나타내는 상기 회전자의 제2 전기각을 각각 산출하여 상기 제1 전기각에서 상기 제2 전기각을 뺀 전기각 차이를 산출하고,
상기 각 상 출력신호에서 다음 번 상승에지가 발생할 때 상기 각 전기각 차이를 보정하기 위한 보정값을 적용하여 상기 제2 전기각을 보정한 후 출력하는 리니어 홀 센서의 위치보정방법.A method for correcting a position of a linear hall sensor for outputting three-phase output signals (U, V, W) and encoder signals (A, B) according to the position of a rotor of a motor,
Phase output signal and an encoder signal from the linear hall sensor,
Determining whether the speed of the rotor is a preset speed,
Wherein when the speed of the rotor is the predetermined speed, the phase of the rotor is determined based on the received three-phase output signal at the rising edge of each phase of the received three-phase output signal, A first electrical angle and a second electrical angle of the rotor indicating the position of the rotor based on the received encoder signal are calculated and the electrical angle difference obtained by subtracting the second electrical angle from the first electrical angle is calculated Respectively,
And correcting the second electric angle by applying a correction value for correcting the difference between the electric angles when a next rising edge occurs in each of the phase output signals.
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