KR100462748B1 - 마스터-슬레이브 구동부로 이루어진 다중 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 회전체들이 전자 클러치에 연결되는 회전축 또는 직결 회전축상에서 동작되도록 함으로써 무 부하나 소규모 부하시에 전력소모를 줄이도록 하는 마스터- 슬레이브 구동부로 이루어진 이중 모터를 제공한다.

상기 목적을 위하여 본 발명에는

마스터 구동부의 회전자에 결합되는 마스터 회전축, 적어도 하나 이상의 슬레이브 구동부의 회전자들에 각각 결합되는 슬레이브 회전축들;

상기 회전축들을 결합, 분리시키는 전자클러치들;

상기 회전자들에 전자기력을 발생시키기 위한 고정자들;

상기 회전자들의 회전수와 공급되는 전원의 상을 일치시키고, 상기 전자클러치들의 결합, 분리상태를 제어하기 위한 콘트롤러가 개시된다.

Description

마스터-슬레이브 구동부로 이루어진 다중 모터{mutiple motor with master driving part and slave driving parts}

본 발명은 다중 모터 구동부를 갖는 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 하나 이상의 회전체들이 전자 클러치에 연결되는 회전축 또는 직결 회전축 상에서 동작되도록 함으로써 전력소모를 줄이도록 하는 다중 모터 구동부를 갖는 모터에 관한 것이다.

모터는 회전력을 얻기 위한 중요한 동력장치로 절전형 모터에 대하여 많은 연구 개발이 이루어져 왔다. 특히, 무부하시의 최소의 전력소모시키기 위하여 많은 연구 개발이 이루어져 왔으나, 무부하시에도 회전체를 회전시키기 위한 최소한의전력소모가 필요하였다.

도 1은 종래의 유도모터의 부하와 전류소비곡선을 나타내는 그래프이다.

전부하시(②)에나 무부하시(①)에 모터 코일에 흐르는 전류의 차이가 크지 않기 때문에 무부하시에 DC모터에 비하여 전력소모가 크다. 대략, 교류모터의 무부하시의 전력소모는 전부하시의 전력소모의 75% 에 달하게 된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 무부하시의 전력소모를 줄이면서도 부하시에 정상동작을 할 수 있도록 하기 위하여 다중 모터 구동부를 갖는 모터를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 종래의 유도 모터의 부하와 전류소비곡선을 나타내는 그래프이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 대한 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예의 콘트롤러의 회로블럭도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에서 프로그램의 수순예를 도시하기 위한 순서도이다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

마스터 구동부의 회전자에 결합되는 마스터 회전축, 적어도 하나 이상의 슬레이브 구동부의 회전자들에 각각 결합되는 슬레이브 회전축들;

상기 회전축들을 결합, 분리시키는 전자클러치들;

상기 회전자들에 전자기력을 발생시키기 위한 고정자들;

상기 회전자들의 회전수와 공급되는 전원의 상을 일치시키고, 상기 전자클러치들의 결합, 분리상태를 제어하기 위한 콘트롤러를 포함하는 것이다.

또한, 본 발명에서 상기 콘트롤러는 마스터 구동부의 부하량을 검출하기 위한 부하량 검출수단, 상기 부하량 검출수단에 의하여 검출된 부하량에 따라서 전자클러치를 구동시키는 클러치 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 대한 구성도이다.

도 2에 도시된 실시예는 하나의 마스터 구동부(1)와 하나의 슬레이브 구동부(2)가 전자클러치(3)에 의하여 결합된 축(5), (6)상에 설치되어진다. 전자클러치(3)에 의하여 마스터 구동부(1)와 슬레이브 구동부(2)가 분리되는 경우에는 마스터 구동부(1)의 회전력이 축(5)에 가해지게 되고, 전자클러치(3)에 의하여 축들(5), (6)이 결합되게 되는 경우에는 슬레이브 구동부(2)의 회전력이 축(5)에 가합되게 된다.

마스터 구동부(1)는 회전축(5)에 결합된 회전자와 회전자에 전자기력을 발생시키는 고정자가 설치되고, 베어링, 속도감지를 위한 엔코더를 비롯한 통상의 모터 부속설비가 설치되고, 슬레이브 구동부(2)도 회전축(6)에 결합된 회전자와 회전자에 전자기력을 발생하는 고정자등 마스터 구동부(1)와 동일 구조를 갖고 있다. 전자 클러치(3)는 전원이 인가되면 상호 판이 결합되어 일측의 회전력이 타측에 전달되는 전자기력에 의하여 결합된다.

도 3은 본 발명의 일실시예의 콘트롤러의 회로블럭도이다.

콘트롤러(4)의 중앙처리장치(21)에는 마스터 구동부(1)와 슬레이브 구동부(2)의 회전자가 회전하는 속도를 각각에 설치된 엔코더로부터 전기적 신호를 전송받아 회전수를 검출하는 회전수 감지부(22)와, 마스터 구동부(1)와 슬레이브 구동부(2)에 공급되는 교류전원의 위상을 검출하고, 이들 위상을 일치시키기 위한 위상제어부(23)와, 마스터 구동부(1)와 슬레이브 구동부(2)에 흐르는 전류를 검출하여 부하량을 검출하기 위한 부하검출부(24)와 사용자가 마스터 구동부(1)와 슬레이브 구동부(2)의 동작을 설정하고 이를 수순화한 프로그램이 저장되는 프로그램 저장부(25)와 프로그램 저장부(25)의 프로그램에 따라서 클러치를 결합상태, 분리상태로 동작시키는 클러치 구동부(26)로 이루어진다.

도 4는 본 발명의 일실시예에서 프로그램의 수순예를 도시하기 위한 순서도이다.

도 4에 도시된 실시예는 슬레이브 구동부(2)가 동작하는 지를 검출하여(S1) 슬레이브 구동부(2)가 구동되고 있는 경우에 부하 검출부(24)에서 마스터 구동부의 부하량이 전 부하량의 50% 이하가 되는 지를 검출하고(S2), 50% 이하로 되는 경우에는 2개의 구동부를 동작시킬 필요가 없기 때문에 전자 클러치(3)를 분리하여(S3) 슬레이브 구동부(3)를 정지시킨다(S4). 또한, 슬레이브 구동부의 동작상태를 검출하여(S1) 동작되고 있지 않는 경우에 마스터 구동부 부하량이 50%이상인 경우에는(S5) 두 개의 구동부를 동작시켜야 한다. 슬레이브 구동부(2)를 동작시키기 위하여 슬레이브 구동부(2)의 회전자의 회전수를 회전수 감지부(22)에서 감지하도록 하고, 위상 제어부(23)에서 마스터 구동부(1)의 공급전원과 동일 위상의 전원이 공급되도록 전원을 제어하도록 한다(S6). 슬레이브 구동부(2)의 회전수와 공급전원이 마스터 구동부(1)의 회전수와 공급전원과 일치하게 되면(S7) 클러치 구동부(26)로 하여금 전자 클러치(3)를 동작시켜 두 축(5), (6)을 결합시켜 두 개의 구동부가 부하에 동작하도록 한다(S8), (S9).

상기 실시예와는 달리 축(5), (6)을 분리하여 이들을 클러치에 의하여 분리 또는 결합시키는 것과는 달리 하나의 축상에 두 개의 구동부를 설치하여 보다 엄밀한 위상 제어와 회전수 제어를 함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시예에서 50%를 기준으로 슬레이브 구동부를 동작시킬 것인지를 판단하도록 설정되어 있으나, 이는 부하의 종류 절전 목표등에 따라서 사용자가임으로 결정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상기의 목적과 구성을 갖는 본 발명에 따르면,

작은 부하나 무부하시에는 마스터 구동부만을 운전시키고, 큰 부하시에 슬레이브 구동부를 동작시킴으로써 전력소모를 줄일 수 있고, 두 개의 구동부를 갖춤으로써 가변적인 부하에 대하여 효과적으로 운전할 수 있으며, 동일 부하를 구동시키기 위하여 상대적으로 작은 모터 두 개를 사용할 수 있어 장치가 소형화 될 수 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 마스터 구동부의 회전자에 결합되는 마스터 회전축, 적어도 하나 이상의 슬레이브 구동부의 회전자들에 각각 결합되는 슬레이브 회전축들;

   상기 회전축들을 결합, 분리시키는 전자클러치들;

   상기 회전자들에 전자기력을 발생시키기 위한 고정자들;

   상기 회전자들의 회전수와 공급되는 전원의 상을 일치시키고, 상기 전자클러치들의 결합, 분리상태를 제어하기 위한 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 - 슬레이브 구동부로 이루어진 다중 모터.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 콘트롤러는 마스터 구동부의 부하량을 검출하기 위한 부하량 검출수단, 상기 부하량 검출수단에 의하여 검출된 부하량에 따라서 전자클러치를 구동시키는 클러치 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터 - 슬레이브 구동부로 이루어진 다중 모터.