BLDC 모터 3 - 센서를 이용한 모터 제어하기

앞서 역기전력을 이용한 효율적 제어 에서 역기전력과 전류값을 동상으로 입력하면, 

일정한 토크로 효율적으로 제어할 수 있다는 것을 배웠습니다.

그렇다면 로터(자석)의 위치를 알아야 효율적으로 제어를 할 수 있겠죠?

로터의 위치를 알기 위해서는 센서를 이용하여 위치를 검출해 낼 수 있습니다.

로터의 위치를 센싱하는 센서는 크게 3가지 종류가 있습니다.

Resolver, Encoder, Hall sensor가 있는데 Resolver가 정확도와 가격이 제일 비싸고,

Encoder, Hall sensor 순입니다.

여기서는 Hall sensor를 이용하겠습니다.

위 사진과 같이 홀센서 3개가 로터의 위치를 검출해 냅니다.

6Step의 hall sensor의 값을 그래프로 나타내보면 아래와 같습니다.

그림에서 홀센서와 역기전압과의 관계를 알 수 있는데요.

그리고 Hall A~Hall C 순으로 상태값을 나타내 보면 

이 됩니다.

그리고 우리는 앞서 역기전력에 따른 인버터회로의 스위치 값을 정리 했었습니다.

거기에 홀센서 상태값을 같이 매치시켜주면 됩니다.

이제 홀센서값만으로 Sector값을 알 수 있으니 스위치만 조절해 주면 모터를 돌릴 수 있습니다.

만약 역기전압과 홀센서의 관계를 알 수 가 없다면, 직접 측정하실 수 있습니다.

위 그림과 같이 선간전압을 측정하여 그래프를 그리시면 되는데, 

시계방향의 경우 선간전압이 먼저 나온 후 상전압이 나옵니다.

그리고 반시계방향의 경우 상전압이 먼저 나온 후 선간전압이 나오는데 이 위상차는 30도입니다.

측정한 선간전압을 시계나 반시계방향에 따라 30도를 이동해 주면 홀센서와의 관계를 알 수 있습니다.

그리고 시계방향이냐 반시계방향이냐 구분할 수 있는 방법으로는 

시계방향의 경우 상간(u-v-w) 위상차가 120도입니다.

그리고 반 시계방향의 경우 상간(u-v-w) 위상차가 240도 입니다.

이 원리를 이용하여 홀센서 값과 상전압관의 상관관계를 그리시면, BLDC를 제어할 수 있는 

6-Step 을 쉽게 구할 수 있습니다.