KR100239472B1 - Detecting apparatus and method of motor rotation - Google Patents
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Abstract
모터의 회전수를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 모터가 회전되도록 제 1 전원을 인가하는 전원공급부, 상기 모터의 불연속 전류에 상응하는 회전수를 검출하는 회전검출부로 이루어진 장치와, 상기 모터에 전원을 인가하여 모터의 회전에 따르는 N(2≤N)개의 불연속 전류로 회전수를 검출함으로 경제적인 부담을 해소하고, 2N개의 정류자편을 갖는 모터의 경우 2N개의 불연속 전류를 얻을 수 있으므로 정밀도가 높은 속도제어를 실현시킬 수 있다.An apparatus and method for detecting a rotational speed of a motor, the apparatus comprising a power supply unit for applying a first power to rotate the motor, a rotation detection unit for detecting the rotational speed corresponding to the discontinuous current of the motor, the motor It is possible to solve the economic burden by detecting the rotational speed by N (2≤N) discontinuous current according to the rotation of the motor by applying power to the motor.In the case of a motor with 2N commutator pieces, 2N discontinuous current can be obtained. High speed control can be realized.
Description
본 발명은 모터의 회전수를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for detecting the rotational speed of a motor.
일반적으로 현재 많이 사용되고 있는 광 디스크 드라이브에서 슬라이드 모터 회전수의 검출은 광 센서 또는 자기 센서를 사용하여 왔으며, 드라이브 슬라이드의 이동거리를 산출하는 기본요소가 된다.In general, the detection of the rotational speed of the slide motor in the optical disk drive, which is widely used, has been used using an optical sensor or a magnetic sensor, and is a basic factor for calculating the moving distance of the drive slide.
또한, 상기 슬라이드 모터로는 보통 DC모터를 사용하고 있다.In addition, a DC motor is usually used as the slide motor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 모터 회전수 검출장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a motor speed detection apparatus according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술의 실시예로서 모터 회전수 검출장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래 기술의 다른 실시예로서 모터 회전수 검출장치를 나타낸 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing a motor speed detection device as an embodiment of the prior art, Figure 2 is a perspective view showing a motor speed detection device as another embodiment of the prior art.
종래 기술의 실시예에 따르면 도 1에 도시한 바와 같이, 특정한 스피드로 회전하는 모터(1)와, 상기 모터(1)의 회전축에 부착되어 소정영역에 센싱홀을 갖는 회전원반(2)과, 상기 회전원반(2)의 센싱홀에 광선을 통과시켜 회전상태를 센싱하고 펄스를 출력하는 광 센서(3)로 이루어진다.According to an embodiment of the prior art, as shown in Figure 1, a motor 1 that rotates at a specific speed, a rotating disk (2) attached to the rotating shaft of the motor (1) having a sensing hole in a predetermined region, It consists of an optical sensor (3) for sensing the rotation state by passing the light beam through the sensing hole of the rotating disk (2) and outputs a pulse.
상기 구성의 동작은 먼저 모터(1)를 통한 회전원반(2)이 일정 스피도로 회전을 하면 광 센서(3)는 상기 회전원반(2)으로 광선을 출력한다.In the operation of the above configuration, first, when the rotating disk 2 through the motor 1 rotates at a certain speed, the optical sensor 3 outputs a light beam to the rotating disk 2.
상기 광 센서(3)는 회전원반(2)의 소정영역에 형성된 센싱홀을 통해 광선을 관통시키고, 이렇게 관통된 광선을 다시 수광하여 그 광선이 수광된 시간만큼 펄스를 발생시킨다.The optical sensor 3 penetrates a light beam through a sensing hole formed in a predetermined region of the rotating disk 2, and receives the penetrating light beam again to generate a pulse for a time when the light beam is received.
이와 같은 상기 펄스는 신호처리수단에 의해 카운트되어 회전수로 나타난다.Such pulses are counted by the signal processing means and represented by the number of revolutions.
한편, 종래 기술의 다른 실시예에 따르면 도 2에 도시된 바와 같이, 특정한 스피드로 회전하는 모터(1), 상기 모터(1)의 회전축에 연결되고 일정간격으로 형성된 자기장 S극과 N극을 갖는 자화원반(4)와, 상기 자화원반(4)의 자기장의 변화를 센싱하여 펄스로 출력하는 자화 센서(5)로 이루어진다.Meanwhile, according to another embodiment of the prior art, as shown in FIG. 2, a motor 1 rotating at a specific speed, and having magnetic poles S poles and N poles, which are connected to a rotating shaft of the motor 1 and formed at regular intervals, are provided. The magnetization disc 4 and the magnetization sensor 5 for sensing the change in the magnetic field of the magnetization disc 4 and outputting the pulse.
상기 구성의 동작은 먼저, 모터(1)를 통한 자기원반(4)이 일정 스피도로 회전을 하면 자기 센서(5)는 상기 자기원반(4)으로 부터의 자기장을 센싱한다.In the operation of the above configuration, first, when the magnetic disk 4 through the motor 1 rotates at a constant speed, the magnetic sensor 5 senses the magnetic field from the magnetic disk 4.
이때, 상기 자기 센서(5)는 자기원반(4)에서 발생하는 자기장 S극, N극의 변화에 상응하는 펄스를 출력한다.At this time, the magnetic sensor 5 outputs a pulse corresponding to the change of the magnetic field S pole, N pole generated in the magnetic disk (4).
이와 같은 상기 펄스는 신호처리수단에 의해 카운트되어 회전수로 나타난다.Such pulses are counted by the signal processing means and represented by the number of revolutions.
상술한 바와 같은 종래 기술에서 산출되는 회전수를 동력전달의 기어비로 환산하여 광 디스크의 광 픽업 및 슬라이드 이송거리를 얻을 수 있다.The rotation speed calculated in the prior art as described above can be converted into a gear ratio for power transmission to obtain the optical pickup and slide transfer distance of the optical disk.
종래 기술에 따른 모터 회전수 검출장치는 자기원반과 슬릿원반 및 자기 센서와 광센서의 비용 및 유지보수에 대한 경제적 부담이 과중하게 나타나고, 광 디스크에 적용될 경우 모터의 종류에 따라 특성이 다르기 때문에 고정밀의 드라이브 이송제어가 어려워 광 픽업의 고속 액세서가 어려운 문제점이 있다.Motor rotation speed detection device according to the prior art has a high economic burden on the cost and maintenance of the magnetic disk, the slit disk, the magnetic sensor and the optical sensor, and when applied to the optical disk, the characteristics vary depending on the type of motor The high speed accessor of the optical pickup is difficult because the drive feed control is difficult.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 특히 모터에서 발생하는 역기전력을 펄스로 환산하여 회전수를 검출함은 물론 광 픽업의 고속액세서가 어려움을 해소하는 모터 회전수 검출장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, the motor speed detection device and method for detecting the rotation speed by converting the back electromotive force generated in the motor into a pulse as well as the high speed accessor of the optical pickup to solve the difficulty The purpose is to provide.
제1도은 종래 기술의 실시예로서 모터 회전수 검출장치를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a motor speed detection device as an embodiment of the prior art.
제2도는 종래 기술의 다른 실시예로서 모터 회전수 검출장치를 나타낸 사시도.2 is a perspective view showing a motor speed detection device as another embodiment of the prior art.
제3도은 본 발명에 따른 모터 회전수 검출장치를 나타낸 구성도.3 is a configuration diagram showing a motor speed detection device according to the present invention.
제4도는 본 발명에 따른 모터의 회전체와 브러쉬 및 정류자를 상세하게 나타낸 상세도.Figure 4 is a detailed view showing in detail the rotor, the brush and the commutator of the motor according to the present invention.
제5도는 본 발명에 따른 모터의 브러쉬와 정류자에 의해 발생되는 전류의 불연속 점에 대한 전압 파형도.5 is a voltage waveform diagram of a discontinuous point of current generated by a brush and a commutator of a motor according to the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : DC모터 15 : 전원 공급부10: DC motor 15: power supply
20 : 전압 검출부 25 : 증폭부20: voltage detector 25: amplifier
30 : 파형 정형부 35 : 브러쉬30: waveform shaping part 35: brush
40 : 정류자 45 : 권선40: commutator 45: winding
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모터 회전수 검출장치는 모터가 회전되도록 제1전원을 인가하는 전원공급부, 상기 모터의 불연속 전류에 상응하는 전압을 검출하는 전압검출부와, 상기전압 검출부의 전압을 증폭하는 증폭부와 상기 증폭된 전압을 받아 펄스로 변환하는 파형 정형부를 구비함을 특징으로 하며, 이와 같은 본 발명에 따르면 상기 모터에 전원을 인가하여 모터의 회전에 따른 N(2≤N)개의 불연속 전류로 전압을 검출함으로 경제적인 부담을 해소하고, 2N개의 정류자편을 갖은 모터의 경우 2N개의 불연속 전류를 얻을 수 있으므로 정밀도가 높은 속도제어를 실현시킬 수 있다.Motor rotation speed detection device of the present invention for achieving the above object is a power supply for applying a first power source to rotate the motor, a voltage detector for detecting a voltage corresponding to the discontinuous current of the motor, the voltage of the voltage detector And an amplifying unit for amplifying the waveform and a waveform shaping unit receiving the amplified voltage and converting the amplified voltage into pulses. According to the present invention, power is supplied to the motor, and N (2≤N) according to the rotation of the motor. By detecting the voltage with two discontinuous currents, the economic burden is eliminated, and in the case of a motor with 2N commutator pieces, 2N discontinuous currents can be obtained, thereby achieving high speed control.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 모터 회전수 검출장치 및 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an apparatus and method for detecting a motor speed according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 모터 회전수 검출장치를 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 모터의 회전체와 브러쉬 및 정류자를 상세하게 나타낸 상세도이고, 도 5는 본 발명에 따른 모터의 브러쉬와 정류자에 의해 발생되는 전류의 불연속 점에 대한 전압 파형도이다.Figure 3 is a block diagram showing a motor speed detection device according to the invention, Figure 4 is a detailed view showing the rotor, the brush and the commutator in detail of the motor according to the invention, Figure 5 is a motor of the present invention A voltage waveform plot of the discontinuities in the current generated by the brush and commutator.
본 발명은 전원 공급부(15), 모터(10)와, 회전검출부(100)로 이루어지는데, 상기 전원 공급부(15)에 의해 회전되는 모터(10)는 1회전씩 회전할 때마다 2회의 불연속 전류가 나타난다.The present invention consists of a power supply unit 15, a motor 10, and a rotation detection unit 100, wherein the motor 10 rotated by the power supply unit 15 is discontinuous two times each time one revolution is rotated. Appears.
상기 불연속 전류를 회전검출부(100)에서 검출하여 회전수를 환산한다.The discontinuous current is detected by the rotation detecting unit 100 to convert the rotation speed.
본 발명은 좀 더 상세하게 설명하면 도 3에 도시된 바와 같이, 직류전압을 공급하는 전원 공급부(10)와, 상기 전원 공급부(15)의 직류전원으로 구동되는 DC모터(10)와, 상기 DC모터(10)의 전류 불연속점에서 전압을 검출하는 전압 검출부(20)와, 상기 전압 검출부(20)의 전압을 차동 증폭하는 증폭부(25)와, 상기 증폭부(25)에서 증폭된 전압을 펄스로 변환하여 출력하는 파형정형부(30)로 이루어진다.In more detail, as shown in FIG. 3, the present invention provides a power supply unit 10 for supplying a DC voltage, a DC motor 10 driven by a DC power supply of the power supply unit 15, and the DC. The voltage detector 20 detects the voltage at the current discontinuity of the motor 10, the amplifier 25 differentially amplifies the voltage of the voltage detector 20, and the voltage amplified by the amplifier 25. It consists of a waveform shaping part 30 which converts into a pulse and outputs it.
상기 DC모터(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전원 공급부(15)에서 공급되는 전원이 불연속점이 발생하도록 하는 브러쉬(35) 및 정류자(40)와, 상기 브러쉬(35) 및 정류자(40)의 불연속 전원을 받아 회전자(도시되지 않음)를 회전시키는 권선(45)으로 이루어진다.As shown in FIG. 4, the DC motor 10 includes a brush 35 and a commutator 40 and a brush 35 and a commutator (40) to generate a discontinuous point of the power supplied from the power supply unit 15. It consists of a winding 45 to rotate the rotor (not shown) in response to the discontinuous power of 40.
여기서 상기 전원 공급부(15)의 전원이 상기 전압 검출부(20)와 DC모터(10)에 직렬로 공급된다.Here, the power of the power supply unit 15 is supplied in series to the voltage detector 20 and the DC motor 10.
또한, 상기 전압 검출부(20)는 저항소자로 이루어지고, 상기 모터(10)의 불연속 전류를 검출하여 전압의 형태로 출력한다.In addition, the voltage detector 20 is formed of a resistance element, and detects the discontinuous current of the motor 10 and outputs it in the form of voltage.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 동작 및 방법은 먼저, 전원 공급부(15)에서 전원이 인가되면 전압검출부(20)를 거쳐 모터(10)에 전원이 공급된다.In the operation and method according to the present invention configured as described above, power is first supplied to the motor 10 via the voltage detector 20 when power is applied from the power supply unit 15.
이때 상기 모터(10)는 공급된 전원으로 회전을 하는데, 도 4와 같이 회전을 위해 그 전원은 브러쉬(35) 및 정류자(40)에 의해 불연속적인 전류로 변환되어 공급되고, 그 전류는 권선(45)으로 흘러 회전자(도시되지 않음)들 회전시킨다.At this time, the motor 10 rotates with the supplied power, and as shown in FIG. 4, the power is converted into a discontinuous current by the brush 35 and the commutator 40, and the current is supplied to the winding ( 45) to rotate the rotors (not shown).
여기서 일반적으로 상기 모터(10)는 브러쉬(35) 및 정류자(40)에 의해 1회전할 때마다 2회의 불연속 전류를 발생시킨다.In general, the motor 10 generates two discontinuous currents for each revolution of the brush 35 and the commutator 40.
그러면 상기 불연속적인 전압검출부(20)에서 검출되어 도 5와 같은 전압파형의 형태로 출력된다.Then, it is detected by the discontinuous voltage detector 20 and output in the form of a voltage waveform as shown in FIG.
이어, 상기 전압 검출부(20)에서 검출된 전압은 증폭부(25)에서 가능한 정도의 높은 전압으로 증폭되고, 연이어 파형 정형부(30)에 입력되어 모터(10) 1회전당 2개의 펄스가 만들어지게 된다.Subsequently, the voltage detected by the voltage detector 20 is amplified to a voltage as high as possible in the amplifier 25, and subsequently input to the waveform shaping unit 30 to generate two pulses per rotation of the motor 10. You lose.
상술한 바와 같은 모터(10)의 회전에 상응하는 펄스는 소정의 신호처리수단에 의해 회전수로 환산될 수 있다.Pulses corresponding to the rotation of the motor 10 as described above may be converted into the number of revolutions by a predetermined signal processing means.
그리고 대용량의 모터(10)에는 여러 쌍의 정류자편(브러쉬와 정류자)이 구성되어 있는데, 예를 들어 브러쉬(35) 및 정류자(40)가 N개인 모터의 경우에는 2N번의 불연속 전류에 의해 2N개의 펄스를 얻을 수 있으므로 N배 정도 향상된 정밀도를 얻을 수 있다.The large-capacity motor 10 includes a plurality of pairs of commutator pieces (brushes and commutators). For example, in the case of a motor in which the brush 35 and the commutator 40 have N, 2N times due to 2N discontinuous currents Since pulses can be obtained, N-times improved precision can be obtained.
본 발명에 따른 모터 회전수 검출장치 및 방법은 모터의 불연속 전류를 이용하여 간단하게 구현함으로 경제적인 부담을 해소하는 효과가 있고, 2N개의 정류자편을 갖은 모터의 경우 2N개의 불연속 전류를 얻을 수 있으므로 정밀도가 높은 속도제어를 실현시킬 수 있는 효과가 있다.The apparatus and method for detecting the motor speed according to the present invention can be easily implemented by using the discontinuous current of the motor, thereby reducing the economic burden, and in the case of a motor having 2N commutator pieces, 2N discontinuous current can be obtained. There is an effect that high speed control can be realized.
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