KR20070048548A - Method for measure velocity of motor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터 속도측정방법에 관한 것으로, 모터의 속도를 측정하는데 있어서 모터의 극 수 만큼의 에지 중에서 1개만을 이용하여 하나의 동일한 모터 극 위치에서의 펄스로 속도를 측정함으로서 홀센서의 속도 리플을 없애고 보다 정확한 속도측정을 하도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a method of measuring a motor speed, in which a speed is measured by a pulse at one and the same motor pole position using only one of the edges of the number of poles of the motor, The purpose of this system is to eliminate velocity and make more accurate velocity measurement.

이를 위해 본 발명은 모터의 속도를 측정하는 방법에 있어서, 상기 모터의 회전에 의해 발생하는 속도센서의 출력신호를 검출하고, 검출된 출력신호의 에지 중에서 하나의 펄스를 이용하여 모터의 속도를 측정하는 것이다.To this end, according to the present invention, there is provided a method of measuring a speed of a motor, comprising: detecting an output signal of a speed sensor generated by rotation of the motor; measuring a speed of the motor using one pulse among edges of the detected output signal; .

Description

모터 속도측정방법{Method for measure velocity of motor}[0001] The present invention relates to a method for measuring a motor speed,

도 1은 일반적인 모터의 개략적인 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of a general motor,

도 2는 일반적인 홀센서 및 마그넷의 형상을 나타낸 도면,2 is a view showing a shape of a general hall sensor and a magnet,

도 3은 일반적인 홀센서의 출력 파형도,3 is an output waveform diagram of a general hall sensor,

도 4는 일반적인 홀센서의 이상적인 출력 파형도,4 is an ideal output waveform of a general hall sensor,

도 5는 종래 홀센서의 출력 파형도,5 is an output waveform diagram of a conventional hall sensor,

도 6은 본 발명에 적용되는 마그넷의 상세 배치도,6 is a detailed layout diagram of a magnet applied to the present invention,

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 모터의 속도측정방법을 나타낸 파형도,FIG. 7 is a waveform diagram showing a method of measuring the speed of a motor according to an embodiment of the present invention,

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 모터 속도측정의 정확도를 나타낸 파형도.8 is a waveform diagram showing the accuracy of motor speed measurement according to an embodiment of the present invention;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

100 : 스테이터 130 : 로터100: stator 130: rotor

140 ; 회전축 150 : 마그넷140; Rotation shaft 150: Magnet

160 : 홀센서 170 : 제어연산장치160: Hall sensor 170: Control computation device

본 발명은 모터의 속도를 측정하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모 터 조립 시 마그넷 두께와 공차에 의한 홀센서의 속도 리플을 없애 보다 정확한 속도측정을 할 수 있는 모터 속도측정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of measuring the speed of a motor, and more particularly, to a motor speed measuring method capable of accurately measuring a speed by eliminating a speed ripple of a Hall sensor due to a magnet thickness and a tolerance in assembling a motor .

일반적으로, 드럼세탁기에 적용되는 모터는 2극 이상의 극성을 가지는 로터에 마그넷을 부착하여 회전 구동력을 발생시키는 것으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 코일이 권선되어 있는 스테이터(100)와, 이 스테이터(100)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 로터(130)로 구성된다.2. Description of the Related Art Generally, a motor to be applied to a drum type washing machine has a magnet having a polarity of two or more poles to generate a rotational driving force. As shown in FIG. 1, a stator 100 in which coils are wound, And a rotor 130 rotatably installed inside the rotor 100.

스테이터(100)는 다수의 자성 강판을 대략 원통형상이 되도록 적층하여 만들어진 코어(110)와, 이 코어(110)에 원주방향으로 배열된 복수의 슬롯(120)과, 복수의 슬롯(120)에 감겨진 복수의 코일을 구비하며, 로터(130)는 스테이터(100)와 마찬가지로 다수의 자성 강판을 대략 원통형상이 되도록 적층하여 만들어져서 스테이터(100)의 중공부에 일정간격 이격된 상태로 끼워지는 코어로, 로터(130)의 중심에는 로터(130)의 회전력을 외부로 출력하기 위한 회전축(140)이 압입되어 있다.The stator 100 includes a core 110 formed by laminating a plurality of magnetic steel sheets so as to have a substantially cylindrical shape, a plurality of slots 120 arranged in a circumferential direction in the core 110, The rotor 130 has a plurality of magnetic steel sheets stacked in a substantially cylindrical shape as in the case of the stator 100 and inserted into the hollow portion of the stator 100 at a predetermined interval. A rotary shaft 140 for outputting the rotational force of the rotor 130 to the outside is press-fitted into the center of the rotor 130.

상기 회전축(140)의 외측에는 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 마그넷(150)을부착시키되, 이때의 마그넷(150)은 원하는 개수로 균등하게 등분하여 착자시킨다. 상기 마그넷(150)의 외주면 부근에는 모터의 속도를 측정하기 위한 홀센서(160)를 설치하며, 상기 홀센서(160)의 출력파형은 제어연산장치(170)로 입력되어 모터의 속도를 측정하게 된다.As shown in FIG. 2, a plurality of magnets 150 are attached to the outside of the rotating shaft 140, and the magnet 150 is equally divided into a desired number and magnetized. A hall sensor 160 for measuring the speed of the motor is installed near the outer circumference of the magnet 150. The output waveform of the hall sensor 160 is input to the control calculation unit 170 to measure the speed of the motor do.

상기 홀센서(160)는 도체나 반도체에 전류를 흘리고, 여기에 수직방향의 자계를 주면 전류와 자계의 수직방향에 전위차가 생기는 현상(홀효과)을 이용하여 입력단자간에 전류를 흘리고 전류에 직각방향으로 센서면에 자계를 가하면 전류와 자계 모두에 직각인 방향으로 자계와 제어전류의 곱에 비례하는 홀전압이 발생되는 원리를 이용한 것이다.The hall sensor 160 is a device for applying a current to a conductor or a semiconductor and applying a magnetic field in a vertical direction to the conductor and the semiconductor to generate a potential difference in a vertical direction between the current and the magnetic field, Direction, a Hall voltage proportional to the product of the magnetic field and the control current is generated in a direction perpendicular to both the current and the magnetic field.

이와 같이 구성된 모터는, 스테이터(100)의 슬롯(120)에 감겨진 복수의 코일에 전류가 인가되면 각 코일의 극성이 순차적으로 변하면서 슬롯(120) 사이에 형성된 티스(125)에서 회전자계가 발생하고, 이 티스(125)에 인접한 마그넷(150)이 부착된 로터(130)에 자계가 형성된다. 로터(130)의 자계는 스테이터(100)의 티스(125)에서 발생하는 회전자계를 따라 회전하려고 하는 힘이 작용하여 로터(130)가 회전축(140)과 함께 회전하면서 회전 구동력을 발생시키게 되는 것이다.When a current is applied to a plurality of coils wound on a slot 120 of the stator 100, the polarities of the coils are sequentially changed and the teeth of the teeth 125 formed between the slots 120, And a magnetic field is formed in the rotor 130 to which the magnet 150 adjacent to the teeth 125 is attached. The magnetic field of the rotor 130 generates a rotational driving force while the rotor 130 rotates together with the rotating shaft 140 by a force acting to rotate along the rotating system generated by the tooth 125 of the stator 100 .

이러한 모터의 로터(130)는 스테이터(100)의 회전자계로부터 자계를 얻기 위해 2극 이상의 마그넷(150)을 부착하며, 모터의 회전에 의해 마그넷(150)이 도 3에 도시한 바와 같이, N→S 또는 S→N으로 변화하며 외부에 설치된 홀센서(160)를 통해 도 4와 같은 출력파형을 얻게 되고, 이 홀센서(160)의 출력파형은 제어연산장치(170)로 입력된다.The rotor 130 of this motor has a magnet 150 of more than two poles in order to obtain a magnetic field from the rotating system of the stator 100. When the magnet 150 is rotated by the rotation of the motor, → S or S → N and an output waveform as shown in FIG. 4 is obtained through an external hall sensor 160. The output waveform of the Hall sensor 160 is input to the control calculation device 170.

따라서, 제어연산장치(170)에서는 ⓐ번 에지와 ⓑ번 에지를 감지하여 펄스폭(ⓔ)을 연산한 후 기본 클럭에 체배하여 모터의 현재 속도를 계산하고, 이어서 ⓒ번 에지와 ⓓ번 에지를 감지하여 펄스폭(ⓕ)을 연산한 후 모터의 속도를 측정한다.Therefore, the control arithmetic unit 170 calculates the current speed of the motor by multiplying the basic clock by calculating the pulse width (e) by sensing edge a and edge b and then calculating the current speed of the motor After detecting the pulse width (ⓕ), measure the speed of the motor.

그런데, 종래의 모터는 조립 시 설계 허용 오차 등에 의해 마그넷(150)의 크기가 균일하지 못하여 도 4와 같은 이상적인 출력파형(ⓔ=ⓕ)이 나오기 힘들다. 예를 들어 설계 공차 등의 이유로 첫 번째 마그넷(150)의 크기가 8㎜이고, 이어져 있는 두 번째 마그넷(150)의 크기가 9㎜이며, 세 번째 마그넷(150)의 크기가 7㎜라고 하면 모터를 일정속도로 제어하고 있음에도 불구하고 에지 사이의 펄스폭 ⓔ와 ⓕ는 도 5에 도시한 바와 같이, 펄스간격이 불균일하여 속도 리플이 발생하게 된다.However, since the size of the magnet 150 is not uniform due to a design tolerance or the like in assembling the conventional motor, it is difficult to obtain an ideal output waveform (e = ⓕ) as shown in Fig. For example, if the size of the first magnet 150 is 8 mm, the size of the second magnet 150 is 9 mm, and the size of the third magnet 150 is 7 mm, The pulse widths ⓔ and 사이 between the edges are not equal to each other as shown in FIG. 5, and the speed ripple is generated.

이러한 문제를 해결하기 위해 마그넷(150)의 두께를 기구적으로 관리하여 속도리플을 최소화하는 방법이 있으나, 이러한 방법은 모터 제작변경과 추가 재료비가 상승하는 문제점이 있다.In order to solve such a problem, there is a method of minimizing the speed ripple by mechanically managing the thickness of the magnet 150, but this method has a problem that the manufacture of the motor and the additional material cost increase.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 모터의 속도를 측정하는데 있어서 하나의 같은 극 위치에서의 펄스에서 속도를 계산하여 기구적, 회로적 변경없이 보다 정확한 속도측정을 할 수 있는 모터 속도측정방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of measuring the speed of a motor by calculating the speed of a pulse at one of the same pole positions, And to provide a motor speed measurement method capable of accurate speed measurement.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 모터의 속도를 측정하는 방법에 있어서, 상기 모터의 회전에 의해 발생하는 속도센서의 출력신호를 검출하고, 검출된 출력신호의 에지 중에서 하나의 펄스를 이용하여 모터의 속도를 측정하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a speed of a motor, the method comprising: detecting an output signal of a speed sensor generated by rotation of the motor; Is measured.

상기 하나의 펄스는 모터의 극 수만큼의 상승, 하강 에지 중 하나인 것을 특징으로 한다.And the one pulse is one of rising and falling edges of the number of poles of the motor.

상기 하나의 펄스는 여러 상승, 하강 에지 중에서 동일한 모터 극 위치의 펄스인 것을 특징으로 한다.And the one pulse is a pulse of the same motor pole position among a plurality of rising and falling edges.

상기 속도센서는 적어도 하나 이상의 홀센서 또는 엔코더인 것을 특징으로 한 다.Wherein the speed sensor is at least one or more Hall sensors or encoders.

또한, 상기 모터의 속도를 측정하는 것은, 상기 모터의 극 수만큼의 상승, 하강 에지 중 동일한 모터 극 위치에서의 에지간격시간을 합하여 모터 속도를 측정하는 것을 특징으로 한다.The speed of the motor is measured by measuring the motor speed by summing the edge interval times at the same motor pole position among the rising and falling edges of the number of poles of the motor.

또한, 상기 모터의 속도를 측정하는 것은, 상기 모터의 극 수만큼의 에지간격시간을 합하여 모터 속도를 연속적으로 측정하는 것을 특징으로 한다.The speed of the motor is measured by continuously measuring the motor speed by summing the edge interval times of the number of poles of the motor.

그리고, 본 발명은 모터의 속도를 측정하는 방법에 있어서, 상기 모터의 극 수만큼의 에지 중에서 하나의 동일한 모터 극 위치에서의 에지간격시간을 합하여 모터 속도를 측정하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a speed of a motor, the method comprising measuring a motor speed by summing an edge interval time at one and the same motor pole position among edges corresponding to the number of poles of the motor.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 모터는 도 1 및 도 2에 도시한 일반적인 모터의 구성과 동일하므로 도 1 및 도 2의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호 및 동일명칭을 명기하여 중복되는 설명을 생략한다.Since the motor of the present invention is the same as that of the general motor shown in Figs. 1 and 2, the same reference numerals and the same names are used for the same parts as those of Figs. 1 and 2, and a duplicate description will be omitted.

도 6은 본 발명에 적용되는 마그넷의 상세 배치도이다.6 is a detailed layout diagram of a magnet according to the present invention.

도 6에서, 본 발명의 마그넷(150)은 ⑴번에서 ⑿번까지 12개가 배치되며, 마그넷(150)의 외측에는 도 2와 마찬가지로 하나 이상의 홀센서(16) 또는 엔코더 등이 설치되어 모터의 속도에 반비례하는 주기를 가진 구형파 형태의 출력파형을 가지며, 이 신호가 제어연산장치(170)로 입력되어 모터 속도를 측정하게 된다.6, 12 magnets 150 of the present invention are arranged from No. 1 to No. 1, and one or more Hall sensors 16 or encoders or the like are provided on the outer side of the magnet 150 as in FIG. 2, And this signal is inputted to the control calculation unit 170 to measure the motor speed.

본 발명의 제어연산장치(170)에서 모터 속도를 측정하는 방법은 다음과 같다.A method for measuring the motor speed in the control calculation device 170 of the present invention is as follows.

모터의 회전에 의해 마그넷(150)이 도 3에 도시한 바와 같이, N→S 또는 S→N 으로 변화하면 홀센서(160)를 통해 도 7과 같은 출력파형이 제어연산장치(170)로 입력된다. 제어연산장치(170)는 ⑴~⑿번 극 위치를 감지하여 모터의 극 수만큼의 에지 중에서 1개만을 이용하여 항상 같은 모터 극 위치의 펄스에서 속도를 측정한다.When the magnet 150 changes from N to S or S to N as shown in FIG. 3 by rotation of the motor, the output waveform shown in FIG. 7 is input to the control arithmetic unit 170 through the hall sensor 160 do. The control unit 170 senses the positions of the poles ⑴ to ⑿ and measures the speed at the same motor pole position by using only one of the poles of the number of poles of the motor.

즉, ⑴번 극 위치를 이용할 경우 ⑴번 극 위치의 펄스에서 시작하여 다음 ⑴번 극 위치의 펄스가 나오기 전까지의 에지간격시간(S1)을 구하여 모터의 현재 속도를 측정하고, 마찬가지로 ⑵⑶⑷....⑿번 극 위치를 이용하여 각각의 에지간격시간(S2, S3, S4....S12)을 구하여 모터 속도를 측정한 후, ⑴~⑿번의 에지간격시간을 합하여 속도 평균값을 계산함으로서 연속적으로 정확한 속도측정이 가능해진다.In other words, when using the pole position ⑴, measure the current speed of the motor by calculating the edge interval time (S 1 ) starting from the pulse of pole position ⑴ until the pulse of the next pole position is obtained, and so on. (S 2 , S 3 , S 4 ... S 12 ) are measured by using the pole position of the first pole position and the second pole position to measure the motor speed. Then, the edge interval times of (1) The accurate velocity measurement can be continuously performed.

도 8의 출력파형을 보면, 에지 사이의 펄스간격 ①~⑤가 "10, 9, 8" 등으로 속도 리플이 있음을 알 수 있다.8, it can be seen that there is a speed ripple due to the pulse intervals 1 to 5 between the edges of "10, 9, 8 ", and the like.

이와 같이, 속도 리플이 있는 홀센서(160)의 출력파형에서도 본 발명의 속도측정방법을 적용하면, 모터의 극 수만큼의 에지 중에서 1개만을 이용하여 항상 같은 모터 극 위치의 펄스에서 에지간격시간을 합하기 때문에 각각의 에지구간에서 속도 리플이 없는 일정한 값 "46"으로 속도측정이 가능해진다.In this manner, even when the velocity measurement method of the present invention is applied to the output waveform of the Hall sensor 160 having velocity ripples, only one of the edges of the number of poles of the motor is used, It is possible to measure the velocity at a constant value "46" without velocity ripple in each edge section.

이러한 방법으로 모터의 속도측정이 이루어지면, 드럼세탁기의 모터에 있어서 언밸런스 제어 등을 보다 정확하게 제어할 수 있는데, 이는 드럼세탁기의 모터 제어 시 속도 리플값을 이용하여 언밸런스 값 및 판정신호를 만들기 때문에 기구적 공차에 의한 속도 리플을 최소화할 수 있게 된다.When the speed of the motor is measured by this method, the unbalance control of the motor of the drum washing machine can be more accurately controlled. Since the speed ripple value is used in controlling the motor of the drum washing machine to generate the unbalance value and the judgment signal, It is possible to minimize the speed ripple due to the tolerance.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 모터 속도측정방법에 의하면, 기존 방법인 에지 사이의 펄스폭을 기준으로 모터 속도를 측정하지 않고, 모터의 극 수 만큼의 에지 중에서 1개만을 이용하여 하나의 같은 극 위치에서의 펄스에서 속도를 계산함으로서 추가 재료비의 상승이나 모터 제작 변경없이 소프트웨어 처리로 보다 정밀한 속도측정이 가능하다는 효과가 있다.As described above, according to the motor speed measuring method of the present invention, without measuring the motor speed based on the pulse width between the edges, which is the conventional method, only one of the edges of the number of poles of the motor is used By calculating the velocity at the same pole position, it is possible to perform more precise velocity measurement by software processing without increasing the material cost or changing the motor fabrication.

그리고, 본 발명은 모터 조립 시 마그넷 두께와 공차에 의한 홀센서의 속도 리플을 없애고 보다 정확한 속도 측정을 할 수 있다는 효과가 있다.The present invention has the effect of eliminating the velocity ripple of the Hall sensor due to the thickness of the magnet and the tolerance during the assembly of the motor, thereby enabling more accurate velocity measurement.

상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 모터 속도측정방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say, various modifications can be made by those skilled in the art.

Claims (7)

모터의 속도를 측정하는 방법에 있어서,A method for measuring a speed of a motor, 상기 모터의 회전에 의해 발생하는 속도센서의 출력신호를 검출하고,An output signal of a speed sensor generated by rotation of the motor is detected, 검출된 출력신호의 에지 중에서 하나의 펄스를 이용하여 모터의 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 모터 속도측정방법.And measuring the speed of the motor using one of the edges of the detected output signal. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 하나의 펄스는 모터의 극 수만큼의 상승, 하강 에지 중 하나인 것을 특징으로 하는 모터 속도측정방법.Wherein the one pulse is one of rising and falling edges of the number of poles of the motor. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 하나의 펄스는 여러 상승, 하강 에지 중에서 동일한 모터 극 위치의 펄스인 것을 특징으로 하는 모터 속도측정방법.Wherein the one pulse is a pulse of the same motor pole position among a plurality of rising and falling edges. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 속도센서는 적어도 하나 이상의 홀센서 또는 엔코더인 것을 특징으로 하는 모터 속도측정방법.Wherein the speed sensor is at least one or more Hall sensors or encoders. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 모터의 속도를 측정하는 것은,Measuring the speed of the motor, 상기 모터의 극 수만큼의 상승, 하강 에지 중 동일한 모터 극 위치에서의 에지간격시간을 합하여 모터 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 모터 속도측정방법.Wherein the motor speed is measured by summing the edge interval time at the same motor pole position among the rising and falling edges of the number of poles of the motor. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,6. The method according to claim 1 or 5, 상기 모터의 속도를 측정하는 것은,Measuring the speed of the motor, 상기 모터의 극 수만큼의 에지간격시간을 합하여 모터 속도를 연속적으로 측정하는 것을 특징으로 하는 모터 속도측정방법.And the motor speed is continuously measured by summing the edge interval times of the number of poles of the motor. 모터의 속도를 측정하는 방법에 있어서,A method for measuring a speed of a motor, 상기 모터의 극 수만큼의 에지 중에서 하나의 동일한 모터 극 위치에서의 에지간격시간을 합하여 모터 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 모터 속도측정방법.Wherein the motor speed is measured by summing the edge interval times at one and the same motor pole position among the edges of the number of poles of the motor.
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