KR100455554B1 - Rotation direction of motor checker and checking method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2개의 픽업코일을 이용하여 단상 또는 3상 유도전동기의 회전방향을 안전하고 편리하게 검출할 수 있도록 한 전동기의 회전방향 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로, 배터리를 사용하여 누름 버튼 스위치를 작동시킬 경우에만 기준전압을 비롯한 해당 동작전원을 발생하여 각 회로 구성 블록으로 공급하는 전원부와, 전동기 내부의 회전자계에 의해 유기되는 전류를 감지하기 위한 F 픽업코일과, 상기 F 픽업코일과 일정 거리를 두고 위치 및 부착되어 전동기 내부의 회전자계에 의해 유기되는 전류를 감지하기 위한 S 픽업코일과, 상기 F 픽업코일과 S 픽업코일에 유기된 전류를 각각 OP 앰프를 이용하여 선형 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 전류의 파형을 각각 RC 회로를 이용하여 정형하는 파형 정형부와, 상기 파형 정형부에서 파형 정형된 전류의 값을 입력하여 상기 F 픽업코일과 S 픽업코일에 유기된 전류파형의 위상차를 판독하고, 이 판독 결과에 따라 LED 점등 제어신호를 출력하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서의 위상차 판독 결과에 따른 점등 제어신호를 입력받아 해당 LED를 점등함으로써 전동기의 회전방향을 디스플레이하는 LED 디스플레이부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting the rotational direction of an electric motor that can safely and conveniently detect the rotational direction of a single-phase or three-phase induction motor by using two pickup coils. The power supply unit generates a corresponding operating power including a reference voltage and supplies it to each circuit building block only when it is operated, an F pick-up coil for sensing a current induced by a rotating magnetic field inside the motor, and a predetermined distance from the F pick-up coil. S pick-up coil for detecting the current induced by the rotor magnetic field inside the motor, and the amplification unit for linearly amplifying the current induced in the F pickup coil and the S pickup coil using an OP amplifier, respectively; A waveform shaping unit for shaping the waveform of the current amplified by the amplifying unit using an RC circuit, and the waveform shaping unit at the waveform shaping unit A microprocessor that reads the phase difference between the current waveforms induced in the F pickup coil and the S pickup coil by inputting a value of a shaped current, and outputs an LED lighting control signal according to the read result; and a phase difference reading result of the microprocessor. It is characterized by consisting of an LED display unit for displaying the rotation direction of the motor by lighting the corresponding LED receives the lighting control signal according to.
Description
본 발명은 전동기의 회전방향 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 2개의 픽업코일(Pickup Coil)을 이용하여 단상 또는 3상 유도전동기의 회전방향을 안전하고 편리하게 검출할 수 있도록 한 전동기의 회전방향 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting the rotational direction of a motor and a method thereof, and more particularly to the rotation of an electric motor that can safely and conveniently detect the rotational direction of a single-phase or three-phase induction motor by using two pick-up coils. A direction detecting device and a method thereof.
일반적으로 전동기는 자계에 의한 자력선과 고정자인 스테이터(STATOR)에 감긴 코일 사이에 흐르는 전류에 의해 회전자인 로우터(ROTOR)가 회전축을 기준으로 회전함에 따라 회전력을 발생하는 기계로서, 종래 이러한 전동기의 회전방향을 검출하기 위해서는 직접 전동기 내부의 회전축이나 냉각팬 등의 회전방향을 육안으로 확인함으로써 전동기의 회전방향을 검출하였다.In general, a motor is a machine that generates a rotational force as the rotor (ROTOR) rotates with respect to the rotation axis by a current flowing between the magnetic force line by the magnetic field and the coil wound on the stator (STATOR), which is a stator, the rotation of such a motor In order to detect the direction, the rotational direction of the motor was detected by visually confirming the rotational direction of the rotating shaft or the cooling fan inside the motor.
그러나, 상기와 같은 방법은 전동기 내부의 회전축이나 냉각팬 등의 상태를 알아보기 위해 전동기 내부의 전기적으로 안전하지 못하게 노출된 부분까지 확인해야 함에 따라 매우 위험할 뿐만 아니라 육안으로의 확인과정이 쉽지 않아 정확한 검출 결과를 얻기 힘들다고 하고 문제점이 있었다.However, the above method is not only very dangerous but also difficult to check with the naked eye because it must check the exposed parts of the motor in an electrically unsafe way to check the state of the rotating shaft or the cooling fan inside the motor. There was a problem that it was difficult to obtain accurate detection results.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 일정 거리를 갖는 2개의 픽업코일을 이용하여 각각의 픽업코일에 유기되는 전류의 위상차를 판독한 후 LED를 통해 전동기의 회전방향을 디스플레이함으로써 단상 또는 3상 유도전동기의 회전방향을 안전하고 편리하게 판별할 수 있도록 한 전동기의 회전방향 검출장치 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the above problems, the purpose is to read the phase difference of the current induced in each pickup coil using two pickup coils having a certain distance and then display the rotation direction of the motor through the LED It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus and a method for detecting the rotational direction of an electric motor that can safely and conveniently determine the rotational direction of a single-phase or three-phase induction motor.
도 1은 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치의 블록 구성도,1 is a block diagram of an apparatus for detecting a rotation direction of an electric motor according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치의 외관을 보인 도면,2 is a view showing the appearance of the rotation direction detection apparatus of the electric motor according to the present invention;
도 3은 전동기가 시계방향으로 회전하는 경우의 자계 및 각종 출력 파형을 보인 도면,3 is a view showing a magnetic field and various output waveforms when the motor rotates clockwise;
도 4는 전동기가 반시계방향으로 회전하는 경우의 자계 및 각종 출력 파형을 보인 도면.4 is a diagram showing a magnetic field and various output waveforms when the motor rotates counterclockwise.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11 : F 픽업코일 21 : S 픽업코일11: F pickup coil 21: S pickup coil
12,22 : 증폭부 13,23 : 파형 정형부12,22: amplifier 13,23: waveform shaping
10 : 전원부 20 : 마이크로 프로세서10: power supply 20: microprocessor
30 : LED 디스플레이부 PBS : 누름 버튼 스위치30: LED display PBS: push button switch
REG : 레귤레이터 BAT : 배터리REG: Regulator BAT: Battery
OP1,OP2 : OP앰프OP1, OP2: OP Amplifier
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동기의 회전방향 검출장치는, 배터리를 사용하여 누름 버튼 스위치를 작동시킬 경우에만 기준전압을 비롯한 해당 동작전원을 발생하여 각 회로 구성 블록으로 공급하는 전원부와, 전동기 내부의 회전자계에 의해 유기되는 전류를 감지하기 위한 F 픽업코일과, 상기 F 픽업코일과 일정 거리를 두고 위치 및 부착되어 전동기 내부의 회전자계에 의해 유기되는 전류를 감지하기 위한 S 픽업코일과, 상기 F 픽업코일과 S 픽업코일에 유기된 전류를 각각 OP 앰프를 이용하여 선형 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 전류의 파형을 각각 RC 회로를 이용하여 정형하는 파형 정형부와, 상기 파형 정형부에서 파형 정형된 전류의 값을 입력하여 상기 F 픽업코일과 S 픽업코일에 유기된 전류파형의 위상차를 판독하고, 이 판독 결과에 따라 LED 점등 제어신호를 출력하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서의 위상차 판독 결과에 따른 점등 제어신호를 입력받아 해당 LED를 점등함으로써 전동기의 회전방향을 디스플레이하는 LED 디스플레이부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The rotation direction detection apparatus of the motor of the present invention for achieving the above object, the power unit for generating a corresponding operating power including the reference voltage and supply to each circuit component block only when the push button switch is operated using a battery; F pick-up coil for sensing current induced by the rotor magnetic field inside the motor, and S pick-up coil for sensing current induced by the rotor magnetic field inside the motor by being positioned and attached to the F pickup coil at a predetermined distance An amplifier for linearly amplifying the currents induced in the F pickup coils and the S pickup coils using an op amp, and a waveform shaping unit for shaping the waveform of the current amplified by the amplifier using an RC circuit, respectively; The phase difference between the current waveform induced in the F pickup coil and the S pickup coil is input by inputting a value of the waveform shaped current in the waveform shaping unit. And a microprocessor for outputting an LED lighting control signal according to the read result, and an LED display unit for displaying the rotation direction of the motor by receiving a lighting control signal according to the phase difference reading result of the microprocessor and lighting the corresponding LED. It is characterized by.
그리고, 본 발명의 전동기의 회전방향 검출방법은, 전동기 프레임의 고정자 철심부분 외피에 회전축 방향으로 접근 또는 접촉시킬 경우, 일정 거리만큼 떨어져 위치 및 부착된 검출장치 내부의 F 픽업코일과 S 픽업코일에 전동기 내부의 회전자계에 의한 전류가 유기되는 제1단계와, 상기 제1단계의 F 픽업코일과 S 픽업코일에 유기된 전류를 각각 두 개의 OP 앰프를 이용하여 선형 증폭하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 증폭된 전류의 파형을 각각 RC 회로를 이용하여 정형하는 제3단계와,마이크로 프로세서가 상기 제3단계에서 파형 정형된 전류의 값을 입력하여 상기 F 픽업코일과 S 픽업코일에 유기된 전류파형의 위상차를 판독하고, 이 판독 결과에 따라 LED 점등 제어신호를 출력하는 제4단계와, 상기 제4단계에서 출력되는 점등 제어신호에 따라 해당 색깔의 LED를 점등하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the method of detecting the rotational direction of the motor of the present invention, when approaching or contacting the outer shell of the stator core of the motor frame in the direction of the rotational axis, the F pickup coil and the S pickup coil inside the detection device are positioned and separated by a predetermined distance. A first step of inducing current by a rotor magnetic field inside the motor, a second step of linearly amplifying currents induced in the F pickup coils and the S pickup coils of the first step by using two OP amplifiers, and A third step of shaping the waveform of the current amplified in the second step using an RC circuit, and the microprocessor inputs the value of the waveform shaped current in the third step to induce the F pickup coil and the S pickup coil. A fourth step of reading out the phase difference of the current waveform and outputting the LED lighting control signal according to the read result, and the corresponding color according to the lighting control signal output in the fourth step. Characterized in that the fifth step of turning on the LED of the insole.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 전동기의 회전방향 검출장치 및 그 방법을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a rotation direction detection apparatus and method of the electric motor according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치의 블록 구성도로서, 배터리(BAT)를 사용하여 누름 버튼 스위치(Push Button Switch : PBS)를 작동시킬 경우에만 기준전압(Vref)을 비롯한 해당 동작전원을 발생하여 각 회로 구성 블록으로 공급하는 전원부(10)와, 전동기 내부의 회전자계에 의해 유기되는 전류를 감지하기 위한 F 픽업코일(11)과, 상기 F 픽업코일(11)과 일정 거리를 두고 위치 및 부착되어 전동기 내부의 회전자계에 의해 유기되는 전류를 감지하기 위한 S 픽업코일(21)과, 상기 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 유기된 전류를 각각 OP 앰프를 이용하여 선형 증폭하는 증폭부(12,22)와, 상기 증폭부(12,22)에서 증폭된 전류의 파형을 각각 RC 회로를 이용하여 정형하는 파형 정형부(13,23)와, 상기 파형 정형부(13,23)에서 파형 정형된 전류의 값을 입력하여 상기 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 유기된 전류파형의 위상차를 판독하고, 이 판독 결과에 따라 LED 점등 제어신호를 출력하는 마이크로 프로세서(20)와, 상기 마이크로 프로세서(20)의 위상차 판독 결과에 따른 점등 제어신호를 입력받아 해당 LED를 점등함으로써 전동기의 회전방향을 디스플레이하는 LED 디스플레이부(30)로 구성된다.1 is a block diagram of an apparatus for detecting a rotational direction of an electric motor according to the present invention, which includes a reference voltage Vref only when a push button switch PBS is operated using a battery BAT. A power supply unit 10 generating power and supplying power to each circuit building block, an F pickup coil 11 for sensing current induced by a rotor magnetic field inside the motor, and a predetermined distance from the F pickup coil 11 The op amp is connected to the S pick-up coil 21 and the F pick-up coil 11 and the S pick-up coil 21 to sense currents induced by the magnetic field inside the motor. Amplification units 12 and 22 for linearly amplifying using the waveforms, waveform shaping units 13 and 23 for shaping the waveforms of the currents amplified by the amplifying units 12 and 22 using RC circuits, and the waveform shaping. By inputting the value of the waveform shaped current in the unit (13,23) The microprocessor 20 which reads the phase difference of the current waveform induced in the F pickup coil 11 and the S pickup coil 21, and outputs an LED lighting control signal according to the read result, and the microprocessor 20 The LED display unit 30 is configured to display a rotation direction of the motor by receiving a lighting control signal according to the phase difference reading result and lighting the corresponding LED.
상기 전원부(10)는 9V 전압을 발생하는 배터리(BAT)와, 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치를 작동시키기 위한 누름 버튼 스위치(PBS)와, 상기 배터리(BAT)의 9V 전압으로부터 상기 마이크로 프로세서(20)의 동작전원인 5V 전압을 발생하는 레귤레이터(REG)와, 다수의 충방전용 컨덴서(C)와, 상기 증폭부(12,22)내 OP 앰프에서 사용되는 기준전압(Vref)을 발생하기 위한 전압분압용 저항(R) 및 컨덴서(C)로 이루어진다.The power supply unit 10 is a battery (BAT) for generating a 9V voltage, a push button switch (PBS) for operating the rotation direction detection device of the motor according to the present invention, and the 9V voltage of the battery (BAT) from the micro Generates a regulator (REG) that generates a 5V voltage that is an operating power source of the processor 20, a plurality of charge / discharge capacitors (C), and a reference voltage (Vref) used in the OP amplifiers in the amplifiers (12, 22). It consists of a voltage division resistor (R) and a capacitor (C).
상기 증폭부(12,22)는 상기 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 유기된 전류를 선형 증폭하기 위한 두 개의 OP 앰프(OP1,OP2) 및 다수의 저항(R)으로 이루어지고, 상기 마이크로 프로세서(20)는 1칩 형태의 마이크로 프로세서를 사용하며, 상기 LED 디스플레이부(30)는 다수의 안전용 저항(R)과, 점등시 전동기가 시계방향으로 회전하고 있음을 나타내는 초록 LED(30-1)와, 전원이 들어가 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치가 작동가능한 상태임을 나타내는 노랑 LED(30-2)와, 점등시 전동기가 반시계방향으로 회전하고 있음을 나타내는 빨강 LED(30-3)로 이루어진다.The amplifiers 12 and 22 are composed of two OP amplifiers OP1 and OP2 and a plurality of resistors R for linearly amplifying the current induced in the F pickup coil 11 and the S pickup coil 21. The microprocessor 20 uses a one-chip microprocessor, and the LED display unit 30 includes a plurality of safety resistors R and an electric motor rotating clockwise when turned on. LED 30-1, a yellow LED 30-2 indicating that the power supply is turned on and an apparatus for detecting the rotational direction of the motor according to the present invention is operable, and red indicating that the motor is rotating counterclockwise when lit. It consists of an LED 30-3.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치의 외관은 도 2에 도시된 바와 같으며, 이때 LED 디스플레이부(30)내 초록 LED(30-1), 노랑 LED(30-2), 빨강 LED(30-3)와 전원부(10)내 누름 버튼 스위치(PBS)만이 전면에 구성되어 있음을 알 수 있다.Appearance of the rotation direction detection apparatus of the motor according to the present invention configured as described above is shown in Figure 2, wherein the green LED (30-1), yellow LED (30-2), in the LED display unit 30, It can be seen that only the red LED 30-3 and the push button switch PBS in the power supply unit 10 are configured on the front side.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치는, 전동기내부의 회전자계가 전동기 프레임 외부를 통과하여 어느 정도 누설된다고 하는 점을 이용하여 구현한 것이다.The apparatus for detecting the rotational direction of the motor according to the present invention configured as described above is implemented using the fact that the magnetic field inside the motor passes through the outside of the motor frame to some extent.
즉, 도 2와 같은 외관을 갖는 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치를 전동기 프레임의 고정자 철심부분 외피에 회전축 방향으로 접근(10Cm 이내)시키거나 또는 접촉시키면 검출장치내 2개의 픽업코일(F 픽업코일(11), S 픽업코일(21))에 전동기 내부의 회전자계에 의한 전류가 유기되게 된다.That is, when the apparatus for detecting the rotational direction of the motor according to the present invention having the appearance as shown in FIG. 2 approaches or contacts the outer shell of the stator core of the motor frame in the direction of the rotation axis (within 10 cm), the two pick-up coils F The pick-up coil 11 and the S pick-up coil 21 are induced with a current due to the magnetic field inside the motor.
이때, 상기 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)은 검출장치 내부에서 일정 거리를 갖도록 위치 및 부착됨에 따라 이 부착된 거리의 차만큼 전동기 내부의 회전축 중심에 대하여 각도 차이를 갖는다.At this time, the F pickup coil 11 and the S pickup coil 21 has an angle difference with respect to the center of the rotation shaft inside the motor by the difference of the attached distance as the position and the attachment so as to have a predetermined distance inside the detection device.
따라서, 상기 각도 차이를 θ°라고 하면 상기 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 각각 유기된 전류는 상기 θ°만큼 위상차를 갖게 되는 것이다.Therefore, when the angle difference is θ °, the current induced in the F pickup coil 11 and the S pickup coil 21 respectively has a phase difference by θ °.
이후, 상기 마이크로 프로세서(20)가 상기 위상차를 판독하여 전동기의 회전방향을 검출하고, 이 검출 결과에 따라 LED 디스플레이부(30)의 해당 색깔의 LED를 점등 제어함으로써 최종적으로 사용자가 전동기의 회전방향을 안전하고 신속하게 판별할 수 있게 된다.Thereafter, the microprocessor 20 detects the rotational direction of the motor by reading the phase difference, and finally, the user controls the lighting of the LED of the corresponding color of the LED display unit 30 according to the detection result. Can be determined safely and quickly.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치의 동작을 도 3과 도 4를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the apparatus for detecting the rotational direction of the motor according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 전동기가 시계방향으로 회전하는 경우의 자계 및 각종 출력 파형을 보인 도면이고, 도 4는 전동기가 반시계방향으로 회전하는 경우의 자계 및 각종 출력 파형을 보인 도면으로, 3상 전동기를 예로 들어 설명한 경우이다.3 is a view showing a magnetic field and various output waveforms when the motor rotates in a clockwise direction, Figure 4 is a view showing a magnetic field and various output waveforms when the motor rotates in a counterclockwise direction, a three-phase motor as an example This is the case.
먼저, 전동기가 시계방향으로 회전하는 경우에는 회전자인 로우터와 고정자인 스테이터에 감긴 세 그룹(Group)의 코일(A,B,C) 사이에서 발생되는 전동기 내부의 회전자계가 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 발생하고, 전동기 내부의 합성자계는 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이 시계방향으로 회전하면서 발생한다.First, when the motor rotates in the clockwise direction, a rotor field inside the motor generated between three groups of coils A, B, and C wound around the rotor, which is the rotor, and the stator, which is the stator, is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the synthesized magnetic field inside the motor is generated while rotating clockwise as shown in FIG.
한편, 도 3 (다)의 (A)에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치를 전동기 프레임의 고정자 철심부분 외피에 회전축 방향으로 접근(10Cm 이내)시키거나 접촉시키면 검출장치 내부에서 일정 거리를 갖도록 위치 및 부착된 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 전동기 내부의 회전자계에 의한 전류가 유기된다.Meanwhile, as shown in (A) of FIG. 3 (C), when the apparatus for detecting the rotational direction of the motor according to the present invention approaches or contacts the outer shell of the stator core of the motor frame in the direction of the rotation axis (within 10 cm), the inside of the detection apparatus In the F pickup coil 11 and the S pickup coil 21, which are positioned and attached to each other at a predetermined distance, current is induced by the magnetic field inside the motor.
이때, 전원부(10)의 누름 버튼 스위치(PBS)를 눌러 검출장치가 작동가능한 상태가 되도록 하고, 레귤레이터(REG)를 통해 출력되는 5V 전압에 의해 마이크로 프로세서(20)가 동작하여 LED 디스플레이부(30)내 노랑 LED(30-2)를 점등시켜 검출장치의 작동가능 상태를 디스플레이하도록 한다.At this time, by pressing the push button switch (PBS) of the power supply unit 10 so that the detection device is operable, the microprocessor 20 is operated by the 5V voltage output through the regulator (REG) LED display unit 30 The yellow LED 30-2 is turned on to display an operational state of the detection device.
이어, 증폭부(12,22)는 상기 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 유기된 전류, 즉 도 3 (다)의 (B)에 도시된 전류파형을 각각 두 개의 OP 앰프를(OP1,OP2) 이용하여 선형 증폭하고, 이후 파형 정형부(13,23)는 상기 증폭부(12,22)에서 증폭된 전류의 파형을 각각 RC 회로를 이용하여 정형함으로써 도 3 (다)의 (C)에 도시된 바와 같은 파형 정형된 전류의 값을 마이크로 프로세서(20)에 출력한다.Subsequently, the amplifiers 12 and 22 respectively use two OP amplifiers to generate currents induced in the F pickup coils 11 and the S pickup coils 21, that is, the current waveforms shown in (B) of FIG. Is linearly amplified using (OP1, OP2), and the waveform shaping sections 13 and 23 then shape the waveform of the current amplified by the amplifying sections 12 and 22 using RC circuits, respectively. The waveform shaped current as shown in (C) of the output to the microprocessor 20.
그러면, 상기 마이크로 프로세서(20)는 상기 파형 정형부(13,23)에서 파형 정형된 전류의 값을 입력하여 상기 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 유기된 전류파형의 위상차를 판독하게 되는데, 즉 F 픽업코일(11)에 유기된 전류를 기준으로 하는 경우 F 픽업코일(11)에 유기된 전류파형의 위상이 S 픽업코일(21)에 유기된 전류파형의 위상보다 θ°만큼 빠르므로 그 위상차는 양(+)의 값으로 계산되게 된다.Then, the microprocessor 20 inputs the value of the waveform-formed currents in the waveform-shaping units 13 and 23 to calculate a phase difference between the current waveforms induced in the F pickup coil 11 and the S pickup coil 21. That is, when the current induced in the F pickup coil 11 is based on the phase of the current waveform induced in the F pickup coil 11, the phase of the current waveform induced in the S pickup coil 21 is θ °. As fast as, the phase difference is calculated as a positive value.
이에 따라, 상기 마이크로 프로세서(20)는 F 픽업코일(11)에 유기된 전류를 기준으로 한 경우 그 전류파형의 위상차가 양(+)의 값으로 계산된다고 하는 판독 결과에 따라 전동기의 회전방향이 시계방향임을 검출하여 해당 초록 LED(30-1)를 점등하기 위한 제어신호를 LED 디스플레이부(30)로 출력한다.Accordingly, when the microprocessor 20 is based on the current induced in the F pickup coil 11, the direction of rotation of the motor is changed according to a reading result that the phase difference of the current waveform is calculated as a positive value. It detects the clockwise direction and outputs a control signal for lighting the corresponding green LED 30-1 to the LED display unit 30.
그러면, 상기 LED 디스플레이부(30)는 상기 마이크로 프로세서(20)의 점등 제어신호에 따라 초록 LED(30-1)를 점등함으로써 최종적으로 사용자가 전동기가 시계방향으로 회전하고 있음을 판별할 수 있도록 한다.Then, the LED display unit 30 turns on the green LED 30-1 according to the lighting control signal of the microprocessor 20 so that the user can finally determine that the motor is rotating clockwise. .
그리고, 전동기가 반시계방향으로 회전하는 경우에도 상기와 마찬가지로 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치가 동작하게 되는데, 즉 회전자인 로우터와 고정자인 스테이터에 감긴 세 그룹(Group)의 코일(A,B,C) 사이에서 발생되는 전동기 내부의 회전자계가 도 4의 (가)에 도시된 바와 같이 발생하고, 전동기 내부의 합성자계는 도 4의 (나)에 도시된 바와 같이 반시계방향으로 회전하면서 발생한다.In addition, even when the motor rotates in the counterclockwise direction, the apparatus for detecting the rotational direction of the motor according to the present invention operates as described above. That is, three groups of coils (A, wound around the rotor and the stator) A magnetic field inside the motor generated between B and C) is generated as shown in FIG. 4A, and the synthesized magnetic field inside the motor is rotated counterclockwise as shown in FIG. 4B. Occurs while
도 4 (다)의 (A)에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치를 전동기 프레임의 고정자 철심부분 외피에 회전축 방향으로 접근(10Cm 이내)시키거나 접촉시키면 검출장치 내부에서 일정 거리를 갖도록 위치 및 부착된 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 전동기 내부의 회전자계에 의한 전류가 유기된다.As shown in (A) of FIG. 4 (C), when the apparatus for detecting the rotational direction of the motor according to the present invention approaches or contacts the outer shell of the stator core of the motor frame in the rotational axis direction (within 10 cm), it is constant within the detection apparatus. The electric current by the magnetic field inside the motor is induced in the F pickup coil 11 and the S pickup coil 21 which are positioned and attached to have a distance.
이때, 전원부(10)의 누름 버튼 스위치(PBS)를 눌러 검출장치가 작동가능한 상태가 되도록 하고, 레귤레이터(REG)를 통해 출력되는 5V 전압에 의해 마이크로 프로세서(20)가 동작하여 LED 디스플레이부(30)내 노랑 LED(30-2)를 점등시켜 검출장치의 작동가능 상태를 디스플레이하도록 한다.At this time, by pressing the push button switch (PBS) of the power supply unit 10 so that the detection device is operable, the microprocessor 20 is operated by the 5V voltage output through the regulator (REG) LED display unit 30 The yellow LED 30-2 is turned on to display an operational state of the detection device.
이어, 증폭부(12,22)는 상기 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 유기된 전류, 즉 도 4 (다)의 (B)에 도시된 전류파형을 각각 두 개의 OP 앰프를(OP1,OP2) 이용하여 선형 증폭하고, 이후 파형 정형부(13,23)는 상기 증폭부(12,22)에서 증폭된 전류의 파형을 각각 RC 회로를 이용하여 정형함으로써 도 4 (다)의 (C)에 도시된 바와 같은 파형 정형된 전류의 값을 마이크로 프로세서(20)에 출력한다.Subsequently, the amplifiers 12 and 22 respectively use two OP amplifiers to generate currents induced in the F pickup coil 11 and the S pickup coil 21, that is, the current waveforms shown in (B) of FIG. 4 (C). Is linearly amplified using (OP1, OP2), and the waveform shaping sections 13 and 23 then shape the waveform of the current amplified by the amplifying sections 12 and 22 using RC circuits, respectively. The waveform shaped current as shown in (C) of the output to the microprocessor 20.
그러면, 상기 마이크로 프로세서(20)는 상기 파형 정형부(13,23)에서 파형 정형된 전류의 값을 입력하여 상기 F 픽업코일(11)과 S 픽업코일(21)에 유기된 전류파형의 위상차를 판독하게 되는데, 즉 F 픽업코일(11)에 유기된 전류를 기준으로 하는 경우 F 픽업코일(11)에 유기된 전류파형의 위상이 S 픽업코일(21)에 유기된 전류파형의 위상보다 θ°만큼 느리므로 그 위상차는 음(-)의 값으로 계산되게 된다.Then, the microprocessor 20 inputs the value of the waveform-formed currents in the waveform-shaping units 13 and 23 to calculate a phase difference between the current waveforms induced in the F pickup coil 11 and the S pickup coil 21. That is, when the current induced in the F pickup coil 11 is based on the phase of the current waveform induced in the F pickup coil 11, the phase of the current waveform induced in the S pickup coil 21 is θ °. As slow as the phase difference is calculated as a negative value.
이에 따라, 상기 마이크로 프로세서(20)는 F 픽업코일(11)에 유기된 전류를 기준으로 한 경우 그 전류파형의 위상차가 음(-)의 값으로 계산된다고 하는 판독 결과에 따라 전동기의 회전방향이 반시계방향임을 검출하여 해당 빨강 LED(30-3)를 점등하기 위한 제어신호를 LED 디스플레이부(30)로 출력한다.Accordingly, when the microprocessor 20 is based on the current induced in the F pickup coil 11, the direction of rotation of the motor is changed according to a reading result that the phase difference of the current waveform is calculated as a negative value. It detects the counterclockwise direction and outputs a control signal for lighting the corresponding red LED 30-3 to the LED display unit 30.
그러면, 상기 LED 디스플레이부(30)는 상기 마이크로 프로세서(20)의 점등 제어신호에 따라 빨강 LED(30-3)를 점등함으로써 최종적으로 사용자가 전동기가 반시계방향으로 회전하고 있음을 판별할 수 있도록 한다.Then, the LED display unit 30 turns on the red LED 30-3 according to the lighting control signal of the microprocessor 20 so that the user can finally determine that the electric motor is rotating counterclockwise. do.
한편, 상기와 같이 동작하는 본 발명에 따른 전동기의 회전방향 검출장치는 상기 전원부(10)내 누름 버튼 스위치(PBS)를 누를 경우에만 작동하여 배터리(BAT)의 수명을 장시간 사용할 수 있도록 하고, 누름 버튼 스위치(PBS)를 누를 경우에는 상기 LED 디스플레이부(30)내 노랑 LED(30-2)가 점등되며, 전동기가 시계방향으로 회전하는 경우에는 초록 LED(30-1)와 노랑 LED(30-2)가 동시에 점등되고, 전동기가 반시계방향으로 회전하는 경우에는 빨강 LED(30-3)와 노랑 LED(30-2)가 동시에 점등된다.On the other hand, the rotation direction detection apparatus of the electric motor according to the present invention operating as described above operates only when the push button switch (PBS) in the power supply unit 10 to use the life of the battery (BAT) for a long time, press When the button switch PBS is pressed, the yellow LED 30-2 in the LED display unit 30 is turned on. When the motor rotates clockwise, the green LED 30-1 and the yellow LED 30- are turned on. 2) lights up at the same time, and when the motor rotates counterclockwise, the red LED 30-3 and the yellow LED 30-2 light up at the same time.
이상, 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 일정 거리를 갖는 2개의 픽업코일을 이용하여 각각의 픽업코일에 유기되는 전류의 위상차를 판독한 후 LED를 통해 전동기의 회전방향을 디스플레이함으로써 단상 또는 3상 유도전동기의 회전방향을 안전하고 편리하게 판별할 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, the present invention uses the two pickup coils having a certain distance to read the phase difference of the current induced in each pickup coil, and then display the rotational direction of the motor through the LED to induce single phase or three phase. There is an effect that can be safely and conveniently determine the rotation direction of the motor.
즉, 전동기 프레임의 고정자 철심부분 외피에 축방향으로 10Cm 이내 접근시키거나 접촉시키는 간단한 동작을 통해 종래와 같은 안전상의 위험부담없이 전동기의 회전방향을 쉽고 신속하게 검출할 수 있는 것이다.That is, through the simple operation of approaching or contacting the outer surface of the stator core of the motor frame within 10 cm in the axial direction, it is possible to easily and quickly detect the rotational direction of the motor without any safety risks as in the prior art.
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