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BLDC 모터 제어 방법브러시리스 DC(BLDC) 모터는 브러시가 없고 기계적 접촉 대신 전자 제어 정류에 의존하기 때문에 속도, 토크 및 방향을 조절하기 위해 제어기가 필요하다. BLDC 모터에는 응용 프로그램 및 성능 요구 사항에 따라 여러 가지 제어 방법이 사용된다.  1. 정류 유형에 따른 제어 방법6 Step communitation(사다리꼴 제어): 6단계(120°) a,b,c상 스위칭을 사용하여 고정자 권선에 전원을 공급한다. 회전자의 위치 피드백을 위해 홀 센서가 필요하다. 홀 센서 또는 센서리스 제어를 통하여 역기전력을 감지하고 회전자의 위치를 확인한다. 매 60° 마다 위상을 전환한다. MOSFET/IGBT 기반 인버터로 제어한다.간단하고 널리 사용됨중간~고속에서 효율이 좋음저속에서 토..

PWM 제어는 ON/Off 듀티 비율을 조절하여 모터 양단의 전압을 조절하는 방법으로 전기 에너지를 열로 낭비하는 저항제어, 리니어 제어에 비해서 효율적인 모터 제어 방법이다. 그러나 차량내 모터, 제어기 등의 증가로 EMC 기준이 강화되고 있으며, PWM과 같은 구형파의 경우 주파수 도메인에서 PWM 주파수와 같은 fundamental 피크 노이즈와 그에 배수인 harmonic 노이즈가 발생하여 이에 대한 적절한 설계가 꼭 필요하다. 특히 배터리로 구동되는 전기차, 모빌리티, UAM등의 경우 전력 손실 감소에 의한 주행 거리 향상이 필수적이며 이에 PWM 제어가 증가할것으로 예상된다.  PWM 제어 작동 방식PWM 주파수: 가청 주파수 대역을 피해서 20kHz를 주파수로 사용한다. 듀티 사이클(%): ..

모터제어는 스위치의 위치에 따라서 highside와 lowside로 나뉜다. 차량은 샤시를 그라운드로 사용하기 때문에 스위치의 위치에 따라서 제어에 필요한 국동 소자와 쇼트 등 안전을 위한 설계가 변하게 된다. 만약 스위치가 배터리 측에 위치한다면 Highside, 스위치가 그라운드에 위치한다면 Lowside로 구분한다. 스위치는 MOSFET나 릴레이가 될 수 있다.  Low-Side Control (Ground-Side Switching)스위치는 모터와 그라운드 사이에 위치하며, 모터에는 항상 배터리 전압이 연결되어 있으나 스위치가 닫히는 순간에만 모터가 동작한다.스위치로 사용되는 FET의 게이트 전압은 그라운드 보다 높아야 하며, 일반적으로 N 채널 FET를 사용한다. 모터 와이어링은 Vb와 M- 2..

리니어 모터 제어는 설정된 고정 속도만 제어 가능한 저항 제어와 달리 FET 전압을 연속적으로 제어가능하여 모터의 속도 제어가 가능하다. 이 방법은 운전자의 요구에 맞는 부드러운 속도제어가 가능하지만 저렴한 가격에 구현 필요한 차량의 블로워 모터 같은 곳에서 사용하고 있다.  동작 방법제어기 내에 있는 마이크로프로세서에서 목표 전압 (속도)를 지령한다. 이 값과 모터의 양단 전압을 측정한 실제 전압의 차이를 이용해서 파워 FET의 게이트 입력 신호로 이용한다. 이 때 파워 FET는 saturation 영역이 아니고 linear 영역에서 동작하기 때문에 gate 입력 전압에 비례해서 drain-source 전압이 결정된다. FET의 drain-source 전압이 결정되면, 배터리 전압에 의해서 모터에 인가..

DC 모터의 속도는 정상상태의 경우 모터 양단에 걸리는 전압에 비례한다. 이 특성을 이용해서 파워 저항을 이용해서 모터의 전압을 변화시켜 모터 속도를 제어하는 방법이 저항제어이다. 이 방법은 저렴한 방법으로 모터 속도제어가 가능하기 때문에 저가형 블로워 모터(HVAC 시스템), 라디에이터 팬 및 와이퍼 모터 등에서 사용되고 있다. 저항 제어 작동 방식: 모터는 일반적으로 수백 mΩ의 저항을 가지고 있다. DC 모터의 속도는 정상 동작 범위에서 인가 전압에 비례하기 때문에 모터 상단이나 하단에 비슷한 값의 파워 저항을 설치하면 모터에 인가되는 전압을 낮출 수가 있다. 저항 값에 따라서 모터에 인가되는 전압을 변경할 수 있다. 저항기 제어 시스템의 기본 배선전원 및 접지 – 자동차 배터리에서 12V.파워 저..

자동차 모터 릴레이 제어는 저전력 제어 회로를 사용하여 연료 펌프, 냉각 팬, 헤드라이트 또는 스타터 모터와 같은 고전력 전기 부하를ON/Off 제어하는 데 사용된다. 스위치 또는 제어기에서 작은 전류로 훨씬 더 큰 전류를 안전하게 제어할 수 있는 전기적으로 작동하는 스위치 역할을 합니다.릴레이를 사용하는 이유는 스위치가 높은 전류를 요구하는 모터 사용시 스파크에 의해서 고장이 날수 있기 때문이기도 하다. 릴레이 제어 시스템의 기본 구성 요소릴레이: 고전력 회로를 켜거나 끄는 핵심 구성 요소제어 신호(트리거): 스위치, ECU 또는 센서의 저전력 입력전원 - 차량용 12V 배터리부하(모터, 팬, 펌프 등): 제어 대상퓨즈 및 보호 회로: 과전류 및 단락을 방지일반적인 자동차 모터 릴레이 제어 배선일반적인..

스위치 ON/Off 제어는 간단하게 구성하고 저렴하며 구현이 쉽고 빠른 응답성을 가진다. 그러나 스위치 ON/Off시 발생할 수 있는 서지로부터 스위치의 수명이 단축되며, 모터에 항상 최대 전압이 걸리기 때문에 항상 최대속도 및 전력으로 동작한다. 때문에 간단하고 짧은 동작 시간을 가지는 분야에 적합하다. 장점: 간단한 구현단점속도 제어 부족: 켜질때 마다 항상 최대 전력으로 작동한다. 예로 라디에이터 팬은 냉각 요구 사항에 따라서 속도를 조절할 수 없고, 이로 인해 냉각 효율이 떨어지고 불필요한 전력 소비가 발생한다.높은 전력 소비: 항상 최대 부하에서 작동하여 동작할 때마다 최대 전류를 소모한다. 예로 ON/Off 제어기능 만 있는 연료펌프는 연료 흐름이 낮아도최대 속도로 작동하여 효율성이 떨어진다...

DC 모터의 기본 구조는 전기자 (Rotor coils)에 전류를 공급하기 위한 접점인 브러시, 복수의 전기자 권선에 일정한 방향의 전류를 공급하기 위한 정류자, 자계를 형성하는 전자석이나 영구자석 (차량에서는 크기, 무게 등의 이유로 영구자석이 사용된다), 영구자석에 의한 자속의 힘과 배터리에 의한 전류 방향을 플레밍의 왼속법칙에 적용하면 전기자의 힘(회전방향)을 찾을 수 있다.  DC모터의 모델은 아래와 같다.   Ke는 모터 역기전력 상수, Kt는 모터의 토크 상수, Φf는 계자 자속이다. 정상상태의 경우 인덕터에 의한 영향이 제로가 되기 때문에 정상상태 수식은 아래과 같다. 이 수식으로 DC 모터의 정상상태 특성이 모두 설명된다.  차량용 DC 모터의 특징은 아래와 같다.가격이 저렴하다.제어가 용..