KR0141073B1

KR0141073B1 - 모터제어장치

Info

Publication number: KR0141073B1
Application number: KR1019940022720A
Authority: KR
Inventors: 시게아 아라이
Original assignee: 나이또오 스스무; 린나이가부시기가이샤; 최창선; 린나이코리아주식회사
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1998-08-17
Anticipated expiration: 2014-09-09
Also published as: KR950015960A; JP2650652B2; JPH07154994A

Abstract

본 발명은 상용전원의 전원전압이 변동하더라도 교류모터의 회전수를 목표회전수로 유지시킬 수 있는 저렴한 모터제어장치를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는, AC100V를 인가할 때의 검출분압전압치에서 난방운전중의 현재 검출전압치를 뺀 값을 기초로 현재 상용전원의 전압치를 산출하여 그 전압치를 기초로 상기 모터구동회로에 제어신호인 지시값을 인가하되, 상기 송출되는 제어신호는 상기 교류모터가 정격전압인가시에 목표회전수가 얻어지는 크기의 제어신호보다 크게나 작게하는 보정을 하거나 또는 현재의 상태를 유지하도록 한다.

Description

모터제어장치

제 1도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 모터제어장치를 나타낸 전기회로도.

제 2도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 모터제어장치의 동작을 나타낸 흐름도.

제 3도는 본 발명의 제 2실시예에 따른 모터제어장치를 나타낸 전기회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A,B:모터제어장치 1:교류모터

2:모터구동회로 3:마이크로컴퓨터

4:전원회로 5:비례밸브회로(전기부하)

6:전자기밸브회로(전기부하) 7:전압검출회로

10:상용전원 31:지시값

41:전원트랜스포머 42:실리콘브리지다이오드(정류기),

411:1차권선(1차측) 412:2차권선(2차측),

420:정류전압

본 발명은 교류모터를 제어하는 모터제어장치에 관한 것이다.

현재, 모터구동회로를 매개로 상용전원에 접속된 교류모터와, 지시값-회전수 특성을 미리 파악하여 두고, 목표회전수가 얻어지는 크기의 지시값을 상기 모터구동회로로 송출하는 마이크로컴퓨터를 갖춘 모터제어장치가 개발되어 있다.

그러나, 이러한 모터제어장치에 있어서 상용전원의 전원전압은 전기기구의 사용상태 등에 따라 변동하므로 목표회전수가 얻어지는 지시값을 마이크로컴퓨터가 송출하더라도 실제의 회전수가 항상 목표회전수로 된다고 할 수 없다는 결점이 있다.

이러한 결점을 해결하는 기술로서 종래부터 다음과 같은 방식이 알려져 있다. 즉, 자동전압제어장치를 이용하여 상용전원의 전압을 항상 정격전압으로 제어하는 방식과, 교류모터에 회전수를 검출하는 회전수센서를 취부하고 검출회전수가 목표회전수에 도달하도록 마이크로컴퓨터가 지시값의 크기를 조절하는 방식이 있다.

그러나, 상기한 전자의 기술은 자동전압제어장치가 고가이므로 제조단가가 비싸다는 결점이 있고, 후자의 기술은 회전수센서가 고가이므로 제조단가가 비싸다는 결점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 상용전원의 전원전압이 변동하더라도 교류모터의 회전수를 목표회전수로 유지시킬 수 있는 저렴한 모터제어장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 2실시예(청구항 제 1항)에 따른 모터제어장치는, 상용전원에서 동작하는 교류모터와, 지시값의 크기에 비례한 통전량을 상기 교류모터에 공급하는 모터구동회로 및, 상기 상용전원의 전압이 정격전압인 경우에 있어서의 지시값-회전수 특성을 미리 파악하여 두고 목표회전수가 얻어지는 크기의 지시값을 상기 모터구동회로로 송출하는 마이크로컴퓨터를 구비한 모터제어장치에 있어서, 상기 상용전원의 전압을 검출하는 전압검출회로를 설치하고, 상기 마이크로컴퓨터는 AC100V를 인가할 때의 검출분압전압치에서 난방운전중의 현재 검출전압치를 뺀 값을 기초로 현재 상용전원의 전압치를 산출하여 그 전압치를 기초로 상기 모터구동회로에 제어신호인 지시값을 인가하되, 상기 송출되는 제어신호는 상기 교류모터가 정격전압인가시에 목표회전수가 얻어지는 크기의 제어신호보다 크게나 작게하는 보정을 하거나 또는 현재의 상태를 유지하도록 함으로써 상기 교류모터가 목표회전수에 가까운 회전수로 회전하도록 된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 제 1실시예(청구항 제 2항)에 따른 모터제어장치는, 상용전원에서 동작하는 교류모터와, 지시값의 크기에 비례한 통전량을 상기 교류모터에 공급하는 모터구동회로, 상기 상용전원의 전압이 정격정압인 경우에 있어서의 지시값-회전수 특성을 미리 파악하여 두고 목표회전수가 얻어지는 크기의 지시값을 상기 모터구동회로로 송출하는 마이크로컴퓨터, 일차측을 상기 상용전원에 접속한 전원트랜스포머와 그 전원회로로부터 작동용 전원을 공급받아 상기 마이크로컴퓨터의 지시에 의해 작동하는 전기부하를 구비한 모터제어장치에 있어서, 상기 전원회로의 정류전압을 검출하는 전압검출회로를 설치하고, 상기 마이크로컴퓨터는 상기 상용전원의 전압이 정격전압이고 전기부하가 소정상태인 경우의 검출정류전압에서 현재 검출정류전압을 뺀 값과, 현재 전기부하의 동작상태로부터 상용전원의 전압치를 계산하고, 정격전압(=100V)에서 산출한 현재의 상용전원의 전압치를 뺀 값을 기초로 상기 모터구동회로에 제어신호인 지시값을 인가하되, 상기 송출되는 제어신호는 상기 교류모터가 정격전압인가시에 목표회전수가 얻어지는 크기의 제어신호보다 크게나 작게하는 보정을 하거나 또는 현재의 상태를 유지하도록 함으로써 상기 교류모터가 목표회전수에 가까운 회전수로 회전하도록 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 2실시예에 의하면, 마이크로컴퓨터는 전격전압과 전압검출회로가 검출하는 전원전압과의 차를 고려하여 모터구동회로에 송출하는 지시값을 보정한다. 예컨데, 정격전압과 검출전압과의 차가 정(正)인 경우, 마이크로컴퓨터는 상용전원의 전압이 저하했다고 판단하여 지시값을 정격전압인가시에 목표회전수가 얻어지는 크기의 지시값보다 크게 되도록 보정하므로, 교류모터는 목표회전수에 가까운 회전수로 회전하게 된다. 또, 정격전압과 검출전압과의 차가 부(負)인 경우, 마이크로컴퓨터는 상용전원의 전원이 상승하였다고 판단하여 지시값을 정격전압인가시에 목표회전수가 얻어지는 크기의 지시값보다 작게 되도록 보정하므로, 교류모터는 목표회전수에 가까운 회전수로 회전하게 된다. 또한, 정격전압과 검출전압과의 차가 없는 경우, 마이크로컴퓨터는상용전원의 전압이 일정하다고 판단하여 지시값을 보정하지 않는다.

한편, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1실시예에 따르면, 마이크로컴퓨터는 상용전원의 전압변동이나 전기부하의 작동상태에 의해 변동한다. 그리고, 마이크로컴퓨터는 정격전압을 인가하여 전기부하가 소정 상태인 경우의 검출정류정압과 현재의 검출전압과의 차 및, 현재 전기부하의 작동상태에 의해 현재 상용전원의 전압치를 파악하게 된다. 또, 마이크로컴퓨터는 정격전압과 상기 파악한 현재 상용전원의 전압치와의 차를 고려하여 모터구동회로에 송출하는 표시값을 보정한다. 예컨데, 정격전압과 상기 파악한 현재 상용전원의 전압치와의 차가 정(正)인 경우, 마이크로컴퓨터는 상용전원의 전압이 저하했다고 판단하여 현재의 지시값을 정격전압인가시에 또한 전기부하가 소정상태일 때에 목표회전수가 얻어지는 크기의 표시치 보다 크게 되도록 보정하므로, 교류모터는 목표회전수에 가까운 회전수로 회전하게 된다. 또, 정격전압과 상기 파악한 현재 상용전원의 전압치와의 차가 부인 경우, 마이크로컴퓨터는 상용전원의 전압이 상승했다고 판단하여 현재의 지시값을 정격전압인가시에 또한 전기부하가 소정상태일 때에 목표회전수가 얻어지는 크기의 지시값보다 작게 되도록 보정하므로, 교류모터는 목표회전수에 가까운 회전수로 회전하게 된다. 또한, 정격전압과 상기 파악한 현재상용전원의 전압치와 검출전압과의 차가 없어서 전기부하가 소정 상태인 경우, 마이크로컴퓨터는 상용전원의 전압이 일정하다고 판단하여 지시값을 보정하지 않는다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 모터제어장치에 대해 상세히 설명한다.

제 1도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 모터제어장치를 나타낸 전기회로도이다. 동 도면에 도시한 바와 같이. 온풍난방기의 대류팬을 제어하는 모터제어장치(A)는 교류모터(1)과, 교류모터(1)를 구동하는 모터구동회로(2), 지시값(31)을 모터구동회로(2)로 송출하는 마이크로컴퓨터(3), 전원회로(4), 전기부하인 비례밸브회로(5) 및 전자밸브(6) 및, 전압검출회로(7)를 구비하고 있다.

여기서, 상기 교류모터(1)는 콘덴서모터 등과 같이 AC 100V의 상용전원(10)에서 동작하는 교류모터로, 한쪽 단자(11)가 상용전원(10)의 한쪽 단(101)에 접속되고 다른쪽 단자(12)가 모터구동회로(2)의 한쪽 출력단자(21)에 접속되어 있다.

그리고, 상이 모터구동회로(2)는 트라이악과 포토트라이악 커플러 등으로 구성되고, 다른쪽 출력단자(22)가 상기 상용전원(10)의 다른쪽 단(102)에 접속되어 지시값(31)의 크기에 비례한 통전량을 교류모터(1)에 공급한다.

이어서, 상기와 같이 구성된 모터제어장치의 동작에 대해서 제 2도의 흐름도를 참조해서 설명하기로 한다.

즉, 조정시험시에 있어서, 온풍난방기에는 상용전원(10)과 사이에 외부의 전원전압안정화장치를 매개로 확실한 AC 100V가 인가되고, 전기부하를 소정상태(예컨데 전자안전개폐밸브, 비례밸브전류 100mA)로 된 상태에서 마이크로컴퓨터(3)는 분압전압(71)에 기초로 검출한 정류전압(420)을 EEPROM에 격납하게 된다(단계 SO).

그리고, 난방운전시에 있어서, 온풍난방기는 직접 상용전원(10)에 접속되고, 마이크로컴퓨터(3)는 제 2도의 흐름도에 나타낸 바와 같이 (현재의 검출정류전압)-(AC 100V인가시의 검출정류전압)과, 현재 전기부하의 동작상태로부터 현재 상용전원의 전압치를 계산하고(단계 S1), 또한 (정격전압=100V) - (산출한 현재의 상용전원의 전압치)를 기초로 지시값(31)을 보정한다(단계 S2).

또, 단계 S1에서 현재 전기부하의 동작상태[구체적으로는 지시값(32)의 크기와 열림밸브신호(33)의 송출유무]를 고려하고 있는 것은 전기부하의 동작상태에 있어서도 전원회로(4)의 정류전압(420)이 변화하기 때문이다.

상기 전원회로(4)는 1차권선(411)을 상용전원(10)에 접속한 전원트랜스포머(41)와, 2차권선(412)에 접속되는 실리콘브리지다이오드(42), 평활용콘덴서(43) 및, 정류출력을 안정화(+15V,+5V)하는 정전압회로(44)를 갖추고 있다.

상기 비례밸브회로(5)는 통과하는 가스량을 제어하는 비례밸브(51)와, 비례밸브(51)를 구동하는 전력이 전원회로(4)로부터 공급되어[정류전압(420)] 마이크로컴퓨터(3)가 송출하는 지시값(32)을 기초로 비례밸브(51)를 구동하는 비례밸브구동회로(52)로 구성된다. 또, 상기 지시값(32)이 커지는 만큼 소비전력이 커지게 되므로, 정류출력(420)의 전압저하도 커지게 된다.

상기 전자밸브회로(6)는 전자안전밸브(61)와, 전자안전밸브(61)를 구동하는 전력이 전원회로(4)로부터 공급되어[정류전압(420)] 마이크로컴퓨터(3)가 송출하는 열림밸브신호(33)를 기초로 전자안전밸브(61)를 구동하는 전자밸브구동회로(62)로 구성된다. 또, 상기 열림밸브신호(33)가 송출되는 열림밸브시에는 전류가 흐르기 때문에 정류전압(420)이 저하된다.

상시 전압검출회로(7)는 예컨데 직접 접속된 2개의 저항으로 구성되어, 분압전압(71)을 마이크로컴퓨터(3)의 입력포트에 입력하고 있다. 또, 마이크로컴퓨터(3)는 파악한 분압전압(71)을 기초로 정류전압(420)을 산출한다.

이상 설명한 본 실시예의 모터제어장치(A)는 다음과 같은 잇점을 갖추고 있는 것이다.

마이크로컴퓨터(3)는 조정시험시에 있어서 확실한 AC 100V를 인가함과 더불어 비례밸브회로(5) 및 전자밸브회로(6)의 소비전류를 소정치로 한 경우의 검출정류전압과, 난방운전중의 현재 상용전원의 전압치를 파악하고 정격전압인 100V와 상기 파악한 현재 상용전원(10)의 전압치와의 차를 고려해서 모터구동회로(2)로 송출하는 지시값(31)을 보정하고 있다. 이 때문에, 난방운전중에 다른 전기기구의 사용개시나 중지 등에 의해 상용전원(10)의 전원전압이 변동하더라도 교류모터(1)의 회전수를 목표회전수에 가까운 회전수로 유지할 수 있어서 취출(吹出)되는 온풍의 풍량을 변동시키지 않게 된다.

전압검출회로(7)가 정류전압(420)을 입력받아 분압하는 구성이므로, 분압전압(71)을 직접 마이크로컴퓨터(3)에 입력할 수 있어서 전압검출회로(7)의 구성을 간단하게 할 수 있다.

제3도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터제어장치를 나타낸 전기회로도이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 온풍난방기의 대류팬을 제어하는 모터제어장치(B)는 다음과 같은 점이 상기한 제 1실시예와 다른 점이다.

전원회로(4)는 상용전원(10)의 전원전압을 위한 별도의 2차권선(413)과, 2차권선(413)에서 발생한 2차전압을 정류하는 실리콘브리지다이오드(414) 및, 정류출력을 평활화 하는 콘덴서(415)를 구비하고 있다.

마이크로컴퓨터(3)는 정류전압(416)을 전압검출회로(7)에 의해 분압한 분압전압(417)을 기초로 상용전원(10)의 전압을 간접적으로 검출한다.

조정시험시에 있어서, 온풍난방기에는 외부의 전원저압안정장치를 매개로 정확한 AC 100V가 인가되고, 마이크로컴퓨터(3)는 분압전압(417)을 검출하고 그 검출분압전압치를 EEPROM에 격납하고 있다.

난방운전시에 있어서, 온풍난방기는 직접 상용전원(10)에 접속되고, 마이크로컴퓨터(3)는 (EEPROM에 격납한 검출분압전압치) - (현재의 검출분압전압치)로부터 현재 상용전원의 전압치를 산출하고 그 전압치를 기초로 지시값(31)을 보정한다.

이상 설명한 본 실시예의 모터제어장치(B)는 다음과 같은 잇점을 갖추고 있는 것이다.

마이크로컴퓨터(3)는 현재의 검출분압전압치 조정시험에 있어서 확실한 AC 100V를 인가한 때의 검출분압전압치와, 난방운전중의 현재 검출전압치와의 차를 기초로 현재 상용전원(10)의 전압치를 산출하고, 그 산출치를 기초로 모터구동회로(2)로 송출하는 지시값(31)을 보정하게 된다. 이 때문에, 난방운전중에 다른 전기기구의 사용개시나 중지 등에 의해 상용전원(10)의 전원전압이 변동하더라도 교류모터의 회전수를 목표회전수에 가까운 회전수로 유지할 수 있어서 취출되는 온풍의 풍량을 변동시키지 않게 된다. 또, 2차권선(413)과 실리콘브리지다이오드(414) 및 콘덴서(415)가 필요로 되는 경우 마이크로컴퓨터(3)는 전기부하의 상태를 고려할 필요가 없으므로 전원전압의 산출프로그램이 간단화된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 마이크로컴퓨터는 정격전압과 전압검출회로가 검출한 전압과의 차를 고려하여 모터구동회로에 송출하는 지시값을 보정하게 된다. 그리고, 검출전원전압에 대응하여 보정한 지시값-회전수 특성에 기초하여 교류모터를 제어하게 된다. 이 때문에, 상용전원의 전원전압이 변동하더라도 교류모터의 회전수를 목표회전수에 가까운 회전수로 유지시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 제 1실시예에 따르면, 마이크로컴퓨터는 정격전압을 인가하여 전기부하가 소정 상태인 경우의 검출정류전압과 현재의 검출정류전압과의 차 및, 현재 전기부하의 작동상태에 의해 현재 상용전원의 전압치를 파악하고 정격전압과 상기 파악한 현재 상용전원의 전압치와의 차를 고려하여 모터구동회로에 송출하는 지시값을 보정하게 된다. 이 때문에, 상용전원의 전원전압이 변동하더라도 교류모터의 회전수를 목표회전수에 가까운 회전수로 유지시킬수 있게 된다.

따라서, 본 발명을 이용하면 상용전원의 전압을 전압검출회로가 직접 검출하는 구성이 아니므로, 전압검출회로의 구성을 간단화 할 수 있게 된다.

Claims

상용전원에서 동작하는 교류모터와, 지시값의 크기에 비례한 통전량을 상기 교류모터에 공급하는 모터구동회로 및, 상기 상용전원의 전압이 정격전압인 경우에 있어서의 지시값-회전수 특성을 미리 파악하여 두고 목표회전수가 얻어지는 크기의 지시값을 상기 모터구동회로로 송출하는 마이크로컴퓨터를 구비한 모터제어장치에 있어서, 상기 상용전원의 전압을 검출하는 전압검출회로를 설치하고, 상기 마이크로컴퓨터는 AC100V를 인가할 때의 검출분압전압치에서 난방운전중의 현재 검출전압치를 뺀 값을 기초로 현재 상용전원의 전압치를 산출하여 그 전압치를 기초로 상기 모터구동회로에 제어신호인 지시값을 인가하되, 상기 송출되는 제어신호는 상기 교류모터가 정격전압인가시에 목표회전수가 얻어지는 크기의 제어신호보다 크거나 작게하는 보정을 하거나 또는 현재의 상태를 유지하도록 함으로써 상기 교류모터가 목표회전수에 가까운 회전수로 회전하도록 된 것을 특징으로 하는 모터제어장치.
상용전원에서 동작하는 교류모터와, 지시값의 크기에 비례한 통전량을 상기 교류모터에 공급하는 모터구동회로, 상기 상용전원의 전압이 정격전압인 경우에 있어서의 지시값-회전수 특성을 미리 파악하여 두고 목표회전수가 얻어지는 크기의 지시값을 상기 모터구동회로 송출하는 마이크로컴퓨터, 일차측을 상기 상용전원에 접속한 전원트랜스포머와 그 전원트랜스포머의 2차측에 접속된 정류기를 갖춘 전원회로 및, 상기 전원회로로부터 작동용 전원을 공급받아 상기 마이크로컴퓨터의 지시에 의해 작동하는 전기부하를 구비한 모터제어장치에 있어서, 상기 전원회로의 정류전압을 검출하는 전압검출회로를 설치하고, 상기 마이크로컴퓨터는 상기 상용전원의 전압이 정격전압이고 전기부하가 소정상태인 경우의 검출정류전압에서 현재 검출정류전압을 뺀 값과, 현재 전기부하의 동작상태로부터 상용전원의 전압치를 계산하고, 정격전압(=100V)에서 산출한 현재의 상용전원의 전압치를 뺀 값을 기초로 상기 모터구동회로에 지령치에 해당하는 제어신호를 인가하되, 상기 송출되는 제어신호는 상기 교류모터가 정격전압인가시에 목표회전수가 얻어지는 크기의 제어신호보다 크게나 작게하는 보정을 하거나 또는 현재의 상태를 유지하도록 함으로써 상기 교류모터가 목표회전수에 가까운 회전수로 회전하도록 된 것을 특징으로 하는 모터제어장치.