KR100624888B1 - 모터구동장치 및 모터구동방법 - Google Patents

모터구동장치 및 모터구동방법 Download PDF

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무라카미마키
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/24Arrangements for stopping

Abstract

본 발명은 모터의 정지제어를 행할 때에, 소음레벨의 감소 및 정지시간의 단축을 도모하는 모터구동장치를 제공하기 위한 것으로, 브레이크모드 전환신호 생성수단(200)은 복수상의 모터코일(L1∼L3)과 회전자(r1)의 상대위치의 변화에 따라 회전자(r1)의 단위시간당 회전수를 검출하고, 그 회전수에 기초하여 회전자(r1)의 회전에 대한 쇼트 브레이크 또는 역회전 브레이크 중 어느 하나의 브레이크모드로 전환하기 위한 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a 및 S11b)를 출력한다. 그리고, 제어수단(210)은 그 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a 및 S11b)에 응답하여 복수상의 모터코일(L1∼L3)로의 통전을 제어하기 위한 통전제어신호(S8)를 출력한다.
모터구동장치, 모터코일

Description

모터구동장치 및 모터구동방법{MOTOR DRIVING DEVICE AND MOTOR DRIVING METHOD}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에서의 모터구동장치(1A)의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 브레이크모드 전환수단(50A)의 내부구성예를 나타내는 도면.

도 3은 모터구동장치(1A)의 구체적 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에서의 모터구동장치(1B)의 구성을 나타내는 도면.

도 5는 브레이크모드 전환수단(50B)의 내부구성예를 나타내는 도면.

도 6은 모터구동장치(1B)의 구체적 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에서의 모터구동장치(1C)의 구성을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에서의 모터구동장치(1D)를 설명하기 위한 회로구성예를 나타내는 도면.

도 9는 종래의 모터구동장치(1E)의 구성을 나타내는 도면.

도 10은 종래의 브레이크모드 전환수단(50D)의 내부구성예를 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

Q1∼Q6 : 파워 트랜지스터 L1∼L3 : 모터코일

S1 : 회전제어신호 S2 : 토크지령신호

S3 : 위치신호 S4 : 통전전환신호

S5 : 브레이크 지령신호

S7 : 역회전 브레이크신호(브레이크모드 지령신호)

/S7 : 쇼트 브레이크신호(브레이크모드 지령신호)

S8 : 통전전환 제어신호 S10 : 회전검출수단으로부터의 신호

S11a : 제 1 브레이크모드 전환신호(브레이크모드 전환신호)

S11b : 제 2 브레이크모드 전환신호(브레이크모드 전환신호)

S12 : 클록신호 S13 : 전류값신호

S14 : 전류값 검출신호 S15 : 전류값 판별신호

S16 : 오프신호

10 : 위치검출수단(브레이크모드 전환신호 생성수단에 포함된다)

20 : 통전전환신호 생성수단 30 : 회전제어수단

40 : 브레이크지령 발생수단 41 : 토크지령 생성수단

50A, 50B, 50C : 브레이크모드 전환수단(제어수단에 포함된다)

60 : 역회전 검지수단

70A, 70B : 통전제어신호 생성수단(제어수단에 포함된다)

80 : 회전검출수단(브레이크모드 전환신호 생성수단에 포함된다)

90 : 회전판별수단(브레이크모드 전환신호 생성수단에 포함된다)

100 : 클록신호 생성수단 110 : 전류값 검출수단

120 : 전류값 판별수단 130 : 오프신호 생성수단

200 : 브레이크모드 전환신호 생성수단(제어회로에 포함된다)

210 : 제어수단(제어회로에 포함된다)

본 발명은 쇼트 브레이크와 역회전 브레이크를 갖는 모터구동장치에 관한 것이다.

모터를 정지하는 방식에는 쇼트 브레이크에 의한 감속방법과 역회전 브레이크에 의한 감속방법이 있다. 그리고, 종래의 모터구동장치는 쇼트 브레이크에 의해 제동을 거는 쇼트 브레이크모드와 역회전 브레이크에 의해 제동을 거는 역회전 브레이크모드의 2개의 모드를 가지고 있고, 어느 한쪽 모드를 선택함으로써 모터의 감속 및 정지의 제어를 하고 있었다.

쇼트 브레이크모드에 의한 모터의 감속방법은 3상의 모터코일의 단자간에 쇼트회로를 형성하는 방식이다. 한편, 역회전 브레이크모드에 의한 모터의 감속방법은 복수상의 모터코일에 역방향의 전류를 공급하여 역회전방향으로 여자하는 방식이다.

도 9는 종래의 모터구동장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 9에서의 모터구동장치(1E)는 위치검출수단(10), 통전전환신호 생성수단(20), 회전제어수단(30), 브레이크지령 발생수단(40), 브레이크모드 전환수단(50D), 역회전검지수단(60), 통전제어신호 생성수단(70D), 파워 트랜지스터(Q1∼ Q6)를 포함하며, 그 외부에는 회전자(r1)와 회전자(r1)를 통해 디스크(d1)를 회전시키는 모터코일(L1∼L3)을 갖는 모터(M1)가 구비되어 있다.

이하에, 종래의 모터구동장치(1E)의 구체적 동작에 대하여 설명한다.

도 10은 도 9에 나타낸 브레이크모드 전환수단(50D)의 내부구성예를 나타내는 도면이다.

모터(M1)의 통상 회전시에, 브레이크지령 발생수단(40) 내의 토크지령 발생수단(41)은 회전제어수단(30)으로부터의 회전제어신호(S1)에 기초하여 토크지령신호(S2)를 출력한다. 토크지령신호(S2)를 수신한 통전전환신호 생성수단(20)은 위치검출수단(10)으로부터의 위치신호(S3)에 기초한 통전각으로 복수상의 모터코일을 통전시키기 위한, 토크지령신호(S2)의 크기에 따른 크기의 통전전환신호(S4)를 통전제어신호 생성수단(70D)에 출력한다. 통전제어신호 생성수단(70D)은 통전전환신호(S4)에 기초하여 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)를 잇달아 통전시킨다. 여기서, 상기 회전제어수단(30)은 예컨대, 마이크로컴퓨터로 구성되어, 위치검출수단(10)으로부터 출력되는 위치신호(S3)가 입력되며, 마이크로컴퓨터는 입력되는 위치신호(S3)의 주기를 계수하여, 그 계수한 계수데이터와, 내장된 단위시간당 회전수에 대응한 기준데이터를 비교하여, 그 비교동작에 따른 회전제어신호(S1)를 출력하는 것이다. 또, 상기 토크지령 발생수단(41)은 구체적으로는 평활회로로 구성되며, 회전제어신호(S1)를 평활한 직류전압을 토크지령신호(S2)로서 출력하는 것이다.

한편, 브레이크지령 발생수단(40)이 회전제어수단(30)으로부터의 회전제어신호(S1)에 기초하여 브레이크 지령신호(S5)를 출력하면 도 10에 나타내는 논리회로(511d 및 512d)로 구성되는, 브레이크모드 전환수단(50D)은 브레이크 지령신호(S5)와 브레이크모드 전환신호(S11)를 수신하여 쇼트 브레이크모드 또는 역회전 브레이크모드 중 어느 하나의 브레이크모드를 선택한다.

그리고, 쇼트 브레이크모드를 선택하는 경우, 브레이크모드 전환수단(50D)은 브레이크모드 전환신호(S11)에 기초하여 쇼트 브레이크신호(/S7)를 선택적으로 출력한다. 통전제어신호 생성수단(70D)은 통전전환신호 생성수단(20)으로부터의 통전전환신호(S4)와 쇼트 브레이크신호(/S7)를 수신하여 통전제어신호(S8)를 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)에 출력한다. 통전제어신호(S8)에 의해 파워 트랜지스터(Q1, Q3, Q5)는 모두 도통되는 동시에, 파워 트랜지스터(Q2, Q4, Q6)는 모두 비도통된다. 또는, 파워 트랜지스터(Q2, Q4, Q6)는 모두 도통되는 동시에, 파워 트랜지스터(Q1, Q3, Q5)는 모두 비도통됨으로써 3상의 모터코일(L1, L2, L3)의 단자간에 쇼트회로를 형성하고, 모터코일(L1∼L3) 내에서 역기전압(逆起電壓)을 소비시킴으로써 모터 (M1)를 감속 및 정지시킨다.

또, 역회전 브레이크모드를 선택하는 경우, 브레이크모드 전환수단(50D)은 브레이크모드 전환신호(S11)에 기초하여 역회전 브레이크신호(S7)를 선택적으로 출력한다. 통전제어신호 생성수단(70D)은 통전전환신호 생성수단(20)으로부터의 통전전환신호(S4)와 역회전 브레이크신호(S7)를 수신하여 역극성의 통전제어신호(S8)를 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)에 출력한다. 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)는 역극성의 통전제 어신호(S8)를 3상의 모터코일(L1, L2, L3)에 통전함으로써, 모터코일(L1, L2, L3)을 역방향으로 여자(勵磁)하여 회전자(r1)에 제동을 건다.

이 경우, 역회전검지수단(60)은 예컨대, 타이머 등에 의해 위치검출수단(10)의 출력신호의 주기를 검출하여 역회전을 검지하는 것이지만, 위치검출수단(10)으로부터의 위치신호(S3)의 주기가 소정값 이상이 된 것을 검지하여, 정지상태를 판정하고, 계속해서 역회전이 시작되는 것으로 판단하여 역회전신호(S9)를 출력한다. 그리고, 통전제어신호 생성수단(70D)은 역회전신호(S9)를 수신하면 모든 모터코일(L1, L2, L3)로 공급하고 있는 통전제어신호(S8)를 정지시킨다. 이로 인하여, 모터(M1)는 관성에 의한 회전을 계속한 후, 완전히 정지한다.

(특허문헌)

일본 특개평 6-169594호 공보

상술한 바와 같이, 종래의 모터구동장치는 쇼트 브레이크모드, 역회전 브레이크모드 중 어느 한쪽 브레이크모드를 선택함으로써 모터(M1)에 제동을 걸고 있었다. 쇼트 브레이크모드의 경우, 브레이크시의 모터(M1)의 소음은 없고, 또 제동력은 역기전압에 의존하기 때문에 고속회전시에는 유효한 한편, 회전수가 저하됨에 따라 브레이크의 제동력이 떨어지므로 정지할 때까지 시간이 걸린다.

이에 대하여, 역회전 브레이크모드의 경우, 감속시에는 모터코일(L1∼L3)을 역회전방향으로 여자하기 때문에 제동력은 강한 한편, 위상의 어긋남을 원인으로 하는 고속회전시의 소음레벨이 높다. 또, 정밀도가 좋은 역회전검지가 곤란하며 역 극성의 통전제어신호(S8)를 정지하는 타이밍이 늦으면 모터(M1)가 정지한 후에도 잠시 역회전방향으로 여자되어 역방향으로 회전하기 시작한다. 그 후, 통전제어신호 생성수단(70D)은 3상의 모터코일(L1∼L3)로의 통전을 멈추지만, 모터(M1)는 관성에 의해 회전을 계속하므로 정지할 때까지 시간이 걸리는 동시에, 모터(M1)의 정지위치에 착오가 생긴다.

그래서, 본 발명의 목적은 모터의 정지제어를 행할 때에, 소음레벨을 감소시키면서 정지시간을 단축할 수 있는 모터구동장치를 제공한다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 청구항 1에 기재된 모터구동장치는, 복수 상(相, phase)의 모터코일을 구동하는 복수의 트랜지스터와, 상기 복수 상의 모터코일과 상기 회전자의 상대위치의 변화에 따라서 상기 회전자의 단위시간당 회전수를 검출하여, 상기 복수의 트랜지스터의 브레이크동작을 제어하는 제어회로를 구비한 모터구동장치로, 상기 제어회로는, 상기 회전자의 회전속도가 제 1 회전속도일 때에는 상기 복수 상의 모터코일의 단자 사이를 단락하는 쇼트 브레이크(short brake) 제어를 하고, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 1 회전속도보다 저하된 제 2 회전속도인 때에는 상기 복수 상의 모터코일에 역방향의 구동전류를 인가하는 역회전 브레이크 제어를 하며, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 2 회전속도보다 저하된 제 3 회전속도인 때에는 다시 상기 쇼트 브레이크 제어를 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 1의 발명에 의하면, 모터의 회전수에 따라 브레이크모드의 전환을 가능하게 한다. 이 때문에, 소음레벨의 감소 및 정지시간의 단축을 도모할 수 있다. 또, 모터의 정지위치의 위치어긋남이 쉽게 일어나지 않게 할 수 있다.

또, 청구항 2의 발명은, 복수상의 모터코일과 회전자의 상대위치를 나타내는 위치신호를 출력하는 위치검출수단과, 상기 회전자의 단위시간당 회전수에 따른 검 출신호를 출력하는 회전검출수단과, 상기 회전자의 회전을 제어하기 위한 회전제어신호를 출력하는 회전제어수단과, 상기 회전제어신호를 수신하면 그 회전제어신호에 따른 토크지령신호를 출력하는 동시에, 상기 회전자의 회전에 쇼트 브레이크 또는 역회전 브레이크를 걸기 위한 브레이크 지령신호를 출력하는 브레이크지령 발생수단과, 상기 위치신호에 기초한 통전각으로 상기 복수상의 모터코일을 통전시키며, 상기 토크지령신호의 크기에 따른 크기의 통전전환신호를 출력하는 통전전환신호 생성수단과, 상기 회전검출수단에 의해 검출된 단위시간당 회전수와 소정의 회전수를 등가적으로 비교하여, 상기 쇼트 브레이크 또는 상기 역회전 브레이크 중 어느 하나의 브레이크모드로 전환하기 위한 브레이크모드 전환신호를 출력하는 회전판별수단과, 상기 브레이크 지령신호와 상기 브레이크모드 전환신호에 기초하여상기 어느 하나의 브레이크모드로 전환하여 브레이크모드 지령신호로서 출력하는 브레이크모드 전환수단과, 상기 브레이크 지령신호, 상기 브레이크모드 지령신호 및 상기 통전전환신호에 기초하여 상기 복수상의 모터코일로의 통전을 제어하기 위한 통전제어신호를 출력하는 통전제어신호 생성수단과, 상기 통전제어신호에 따라 상기 복수상의 모터코일에 전력을 공급하는 복수의 트랜지스터를 구비하는 것이다.

청구항 2의 발명에 의하면, 모터의 회전수에 따라 브레이크모드의 전환을 가능하게 한다. 이 때문에, 소음레벨의 감소 및 정지시간의 단축을 도모할 수 있다. 또, 모터의 정지위치의 위치어긋남이 쉽게 일어나지 않게 할 수 있다. 또, 전환의 기준으로 하는 소정의 회전수는 임의로 설정할 수 있으므로, 정지까지의 시간을 제어할 수 있게 된다.

또, 청구항 3의 발명은, 청구항 2에 기재된 모터구동장치에 있어서, 소정의 주파수 및 소정의 듀티(duty)를 갖는 클록신호를 생성하는 클록신호 생성수단을 추가로 구비하며, 상기 브레이크모드 전환수단은 상기 클록신호가 추가로 입력되어, 상기 클록신호에도 기초하여 상기 브레이크모드 지령신호를 출력하는 것으로 하는 것이 바람직하다.

청구항 3의 발명에 의하면, 클록신호 생성수단을 추가로 구비함으로써 브레이크모드의 전환제어를 보다 세밀하게 할 수 있도록 한다. 이 때문에, 브레이크모드의 이행을 원활하게 제어하여 소음을 완화시키는 동시에, 소정의 주파수 및 듀티를 임의로 설정할 수 있으므로, 정지까지의 시간을 제어하는 것이 가능하게 된다.

또, 청구항 4의 발명은, 청구항 2에 기재된 모터구동장치에 있어서, 상기 복수상의 모터코일에 흐르는 전류값을 검출하는 전류값 검출수단과, 상기 전류값 검출수단의 검출신호와 소정의 기준값을 비교하여, 그 비교결과에 따라 신호레벨이 바뀌는 전류값 판별신호를 상기 브레이크모드 전환수단에 출력하는 전류값 판별수단을 추가로 구비하며, 상기 브레이크모드 전환수단은 상기 전류값 판별신호에 따라 출력타이밍이 결정되는 상기 브레이크모드 지령신호를 출력하는 것으로 하는 것이 바람직하다.

청구항 4의 발명에 의하면, 전류값 판별수단을 추가로 구비함으로써 모터에 흐르는 전류값에 따른 브레이크모드의 전환을 가능하게 한다. 이 때문에, 모터에 흐르는 전류값에 따라 소비전력을 제어하는 것이 가능하게 된다.

또, 청구항 5의 발명은, 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 모 터구동장치에 있어서, 상기 브레이크모드 전환신호가 입력되면 소정 주기의 펄스인 오프신호를 출력하는 오프신호 생성수단을 추가로 구비하며, 상기 통전제어신호 생성수단은 상기 오프신호 생성수단으로부터 출력된 오프신호를 수신하면 그 오프신호에 따라 상기 복수상의 모터코일로의 전류의 공급을 일시적으로 정지시키는 통전제어신호를 상기 복수의 트랜지스터에 출력하는 것이 바람직하다.

청구항 5의 발명에 의하면, 오프신호 생성수단을 추가로 구비함으로써 브레이크모드를 전환할 때에 소정 시간 오프로 하는 통전제어신호를 트랜지스터에 입력하기 때문에, 브레이크모드 전환시의 트랜지스터에서의 관통전류를 방지할 수 있게 된다.

또, 청구항 6의 발명은, 복수상의 모터코일을 구동하는 복수의 트랜지스터와, 상기 복수상의 모터코일과 상기 회전자의 상대위치의 변화에 따라 상기 회전자의 단위시간당 회전수를 검출하여, 상기 복수의 트랜지스터의 브레이크동작을 제어하는 제어회로를 구비한 모터구동방법에 있어서, 상기 제어회로는 상기 회전자의 회전속도가 제 1 회전속도일 때에는 상기 복수상의 모터코일의 단자간을 단락하는 쇼트 브레이크제어를 행하며, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 1 회전속도보다 저하된 제 2 회전속도일 때에는 상기 복수상의 모터코일에 역방향의 구동전류를 인가하는 역회전 브레이크제어를 행하고, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 2 회전속도보다 저하된 제 3 회전속도일 때에는 상기 쇼트 브레이크제어를 다시 행하는 것이다.

청구항 6의 발명에 의하면, 회전속도가 제 1 회전속도일 때에 쇼트 브레이크 제어를 이용하기 때문에, 모터가 고속회전하고 있는 상태로부터 감속할 때의 소음을 작게 할 수 있다. 또, 회전속도가 제 2 회전속도일 때에 역회전 브레이크제어를 이용하기 때문에 모터의 회전속도를 급속히 감속할 수 있다. 또, 모터의 회전속도가 제 3 회전속도일 때에 다시 쇼트 브레이크제어를 이용하기 때문에 모터를 단시간에 정지시킬 수 있어, 종래와 같이 역회전검지를 행하지 않더라도 모터를 정확한 위치에 정지시킬 수 있다.

또, 청구항 7의 발명은, 복수상의 모터코일과, 회전자와, 상기 복수상의 모터코일을 구동하는 복수의 트랜지스터와, 상기 복수상의 모터코일과 상기 회전자의 상대위치의 변화에 따라 상기 회전자의 단위시간당 회전수를 검출하여 상기 복수의 트랜지스터의 브레이크동작을 제어하는 제어회로를 갖는 모터구동방법에 있어서, 상기 제어회로는 상기 회전자의 회전속도가 제 1 회전속도일 때에는 상기 복수상의 모터코일의 단자간을 단락하는 쇼트 브레이크제어를 행하며, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 1 회전속도보다 저하된 제 2 회전속도일 때에는 소정의 주기 및 소정의 듀티를 갖는 클록신호에 기초하여 상기 쇼트 브레이크제어와 상기 복수상의 모터코일에 역방향의 구동전류를 인가하는 역회전 브레이크제어를 단속적으로 전환하는 복합(mix) 브레이크제어를 행하고, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 2 회전속도보다 저하된 제 3 회전속도일 때에는 상기 쇼트 브레이크제어를 다시 행하는 것이다.

청구항 7의 발명에 의하면, 회전속도가 제 2 회전속도일 때에 쇼트 브레이크제어와 역회전 브레이크제어를 단속적으로 전환하는 복합 브레이크제어를 행하기 때문에, 제 1 회전속도일 때의 쇼트 브레이크제어로부터 제 2 회전속도로 이용하는 브레이크제어로 원활하게 이행할 수 있게 되고, 브레이크모드 이행시의 소음을 완화시킬 수 있다.

또, 청구항 8의 발명은, 청구항 6 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 모터구동방법에 있어서, 상기 쇼트 브레이크제어와 상기 역회전 브레이크제어의 전환시에 하나의 쇼트펄스를 발생시키고, 상기 하나의 쇼트펄스에 따라 상기 복수의 트랜지스터를 모두 오프하는 것으로 한다.

청구항 8의 발명에 의하면, 브레이크모드의 전환시에 하나의 쇼트펄스에 따라 모든 트랜지스터를 일단 턴오프시킨 후, 다음 브레이크모드로 이행시킬 수 있기 때문에, 과대한 관통전류가 트랜지스터에 흐르는 것을 방지할 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명의 각 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

또, 상기 종래예에서 참조한 도면 및 이하의 각 실시예에서 참조하는 도면 상호간에, 공통되는 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 반복하지 않는다.

(제 1 실시예)

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 모터구동장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에 나타내는 모터구동장치(1A)는 상기 종래예와 마찬가지로, 위치검출수단(10), 통전전환신호 생성수단(20), 회전제어수단(30), 브레이크지령 발생수단(40), 브레이크모드 전환수단(50A), 통전제어신호 생성수단(70A), 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)를 포함한다. 또, 위치검출수단(10)으로부터 출력되는 위치신호(S3)에 기초하여 회전자(r1)의 단위시간당 회전수를 검출하여 회전수에 대응한 신호(S10)로서 출력하는 회전검출수단(80)과, 회전자(r1)의 단위시간당 회전수와 등가인 회전검출수단(80)의 출력신호(S10)와 미리 설정된 소정의 회전수에 대응하는 기준값에 도달했는지의 여부를 판정하는 회전판별수단(90)을 포함하고 있다. 또, 모터구동장치(1A)의 외부에는 회전자(r1)와 회전자(r1)를 통해 디스크(d1)를 회전시키는 모터코일(L1∼L3)을 갖는 모터(M1)가 구비되어 있다. 또, 도 1에 나타내는 브레이크모드 전환신호 생성수단(200)은 위치검출수단(10)과 회전검출수단(80)과 회전판별수단(90)을 포함하고 있다. 또, 제어수단(210)은 브레이크모드 전환수단(50A)과 통전제어신호 생성수단(70A)을 포함하고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 모터구동장치(1A)에 대하여 이하에 그 동작을 설명한다. 회전검출수단(80)은 위치검출수단(10)으로부터 출력되는 위치신호(S3)의 주파수에 기초하여 회전자(r1)의 회전수를 검출하고, 검출한 신호(S10)를 회전판별수단(90)에 출력한다. 또, 회전판별수단(90)은 회전검출수단(80)으로부터의 신호(S10)가 미리 설정된 소정의 회전수에 대응하는 기준값 이하가 되었을 때에 신호레벨이 각각 바뀌는 제 1 브레이크모드 전환신호(S11a)(브레이크모드 전환신호에 대응한다) 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11b)(브레이크모드 전환신호에 대응한다)를 브레이크모드 전환수단(50A)에 출력한다. 브레이크모드 전환수단(50A)은 회전판별수단(90)으로부터의 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a 및 S11b)와 브레이크지령 발생수단(40)으로부터의 브레이크 지령신호(S5)를 수신하여, 역회전 브레이크신호(S7)(브레이크모드 지령신호에 대응한다) 및 쇼트 브레이크신호(/S7)(브레이크모드 지령신호에 대응한다)를 생성하여 출력한다. 통전제어신호 생성수단(70A)은 역회전 브레이크신호(S7) 및 쇼트 브레이크신호(/S7)를 수신하면 통전전환신호(S4) 및 브레이크 지령신호(S5)에 기초하여 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)에 각 브레이크모드에 따른 통전전환 제어신호(S8)를 출력한다.

여기서, 브레이크모드 전환신호 생성수단(200)을 구성하는 상기 회전검출수단(80) 및 회전판별수단(90)에 대하여 보다 구체적인 예를 이용하여 설명한다.

회전검출수단(80)은 그 수단으로서, 카운터나 F/V 변환기를 생각할 수 있다. 우선, 첫번째 수단으로서, 회전검출수단(80)으로서 카운터를 이용하는 경우는, 회전판별수단(90)으로서 디코더회로를 사용한다. 이 경우, 디코더회로(회전판별수단(90))를 카운터(회전검출수단(80))의 출력에 접속한다. 그리고, 카운터(회전검출수단(80))는 위치신호(S3)가 나타내는 파형의 에지신호로 리세트하면서 소정의 클록신호를 계수하여, 회전자(r1)의 회전수와 대응한 주기를 검출한다. 디코더회로(회전판별수단(90))에서는 단위시간당 소정의 회전수에 대응한 디코드값(기준값)이 미리 설정되어 있고, 카운터(회전검출수단(80))의 카운터값이 그 디코드값에 도달하면, 제 1, 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a, S11b)를 출력한다.

또, 두번째 수단으로서, 회전검출수단(80)으로서 F/V 변환기를 이용하는 경우는, 회전판별수단(90)으로서 전압비교기를 사용한다. 이 경우, 전압비교기(회전 판별수단(90))를 F/V 변환기(회전검출수단(80))의 출력에 접속한다. 그리고, F/V 변환기(회전검출수단(80))는 위치신호(S3)의 주파수를 전압으로 변환하여, 변환한 직류전압을 출력한다. F/V 변환기(회전검출수단(80))의 출력에 접속된 전압비교기(회전판별수단(90))에서는 단위시간당 소정의 회전수에 대응한 직류전압(기준값)과 F/V 변환기(회전검출수단(80))의 출력전압을 비교하여, 그 F/V 변환기(회전검출수단(80))의 출력전압이 기준값에 도달하면, 제 1, 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a, S11b)를 출력한다.

도 2는 브레이크모드 전환수단(50A)의 내부구성예를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 브레이크모드 전환수단(50A)은 AND 회로(511a, 514a)와 인버터(512a, 513a)를 포함한다. 인버터(513a)는 회전판별수단(90)으로부터의 제 2 브레이크모드 전환신호(S11b)를 반전한다. AND 회로(514a)는 회전판별수단(90)으로부터의 제 1 브레이크모드 전환신호(S11a)와 인버터(513a)의 출력과의 논리곱을 출력한다. AND 회로(511a)는 브레이크지령 발생수단(40)으로부터의 브레이크 지령신호(S5)와 AND 회로(514a)의 출력과의 논리곱을 역회전 브레이크신호(S7)로서 출력한다. 인버터(512a)는 AND 회로(511a)로부터의 역회전 브레이크신호(S7)를 반전하여 쇼트 브레이크신호(/S7)로서 출력한다.

도 3은 본 실시예에 관한 모터구동장치(1A)의 구체적 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이다.

브레이크모드 전환신호 생성수단(200)은 위치검출수단(10)의 위치신호(S3)에 기초하여, 단위시간당 회전수가 소정의 회전수 N1(즉, 시간 τ1일 때) 이하가 되면 H레벨이 되는 제 1 브레이크모드 전환신호(S11a)를 출력한다. 또한 마찬가지로, 그 회전수가 소정의 회전수 N2(즉, 시간 τ2일 때) 이하가 되면 H레벨이 되는 제 2 브레이크모드 전환신호(S11b)를 출력한다. 그리고, 브레이크모드 전환수단(50A)은 회전판별수단(90)으로부터의 상기 각 신호(S11a, S11b)에 기초한 역회전 브레이크신호(S7) 및 쇼트 브레이크신호(/S7)를 출력한다.

즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 브레이크모드 전환수단(50A)은 브레이크를 시작한 시간 τ0에서 회전수 N1로 저하하는 시간 τ1까지의 사이(이 사이의 회전수가 제 1 회전속도에 대응한다)는 소음레벨이 낮은 쇼트 브레이크모드를 선택하기 위해 H레벨의 쇼트 브레이크신호(/S7)를 통전제어신호 생성수단(70A)에 출력한다. 그리고, 어느 정도 저하된 회전수 N1이 되는 시간 τ1에서 정지 직전의 회전수 N2가 되는 시간 τ2까지의 사이(이 사이의 회전수가 제 2 회전속도에 대응한다)는 제동력이 강한 역회전 브레이크모드를 선택하기 위해 H레벨의 역회전 브레이크신호(S7)를 통전제어신호 생성수단(70A)에 출력한다. 또, 정지 직전의 회전수 N2가 되는 시간 τ2에서 정지하는 시간 τ3까지의 사이(이 사이의 회전수가 제 3 회전속도에 대응한다)는 회전자(r1)가 역회전하지 않는 쇼트 브레이크모드를 선택하기 위해 H레벨의 쇼트 브레이크신호(/S7)를 통전제어신호 생성수단(70A)에 출력한다.

그 결과, 종래와 같이 역회전 브레이크 또는 쇼트 브레이크 중 어느 한쪽만을 선택하는 경우는 도 3에 나타내는 바와 같이, 정지할 때까지 시간 τ4 또는 시간 τ5의 시간이 걸렸으나, 본 실시예의 경우는, 정지할 때까지 시간이 τ3으로 단 축된다. 또, 고속회전시(시간 τ0∼τ1)에는 쇼트 브레이크모드를 선택하므로, 종래의 역회전 브레이크를 선택하고 있던 경우에 비해 소음이 작아진다. 또, 저속회전시(시간 τ1∼τ2)에는 역회전 브레이크모드를 선택하므로, 종래의 쇼트 브레이크를 선택하고 있던 경우에 비해 제동력을 높일 수 있다. 또, 정지시 부근(시간 τ2∼τ3)에는 쇼트 브레이크모드를 선택하므로, 종래의 역회전 브레이크를 선택한 경우와 같이, 회전자(r1)가 역회전하지 않고 정지시킬 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 회전판별수단(90)으로부터의 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a 및 S11b)에 기초하여, 브레이크모드 전환수단(50A)은 쇼트 브레이크와 역회전 브레이크의 두가지 브레이크모드를 적절히 사용한다. 그로 인하여, 브레이크시의 소음레벨의 감소 및 정지하기까지의 시간을 단축할 수 있다. 또, 모터(M1)의 정지위치의 위치어긋남이 쉽게 일어나지 않게 할 수 있다. 또, 쇼트 브레이크에 의해 정지시키기 때문에, 종래의 역회전 브레이크에 의해 정지시키고 있던 경우의 역회전검지에 소요된 시간을 생략할 수 있다.

또, 회전판별수단(90)에서 비교되는 미리 설정된 소정값은 임의로 설정할 수 있기 때문에, 쇼트 브레이크와 역회전 브레이크를 거는 시간이나 회수는 임의로 설정할 수 있다. 그 결과, 정지에 필요한 시간을 임의로 바꿀 수 있다. 또, 어떤 특정한 회전수 이하의 제동에서는 역회전 브레이크로부터 제동을 시작하는 것도 가능하다.

(제 2 실시예)

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 모터구동장치의 구성을 나타내는 도면 이다.

도 4에 나타내는 모터구동장치(1B)는 상기 도 1에 나타낸 모터구동장치(1A)가 갖는 구성요소에 부가하여, 브레이크모드 전환수단(50B)에 대하여 브레이크모드를 전환하기 위한 클록신호(S12)를 공급하는 클록신호생성수단(100)을 추가로 갖고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 모터구동장치(1B)에 대하여 이하에 그 동작을 설명한다.

회전검출수단(80)은 위치검출수단(10)으로부터 출력되는 위치신호(S3)에 기초하여, 회전자(r1)의 단위시간당 회전수를 검출하여 회전수에 대응한 신호(S10)를 회전판별수단(90)에 출력한다. 그리고, 회전판별수단(90)은 회전검출수단(80)으로부터의 신호(S10)가 미리 설정된 소정의 회전수에 대응하는 기준값 이하가 되었을 때에, 신호레벨이 각각 바뀌는 제 1 브레이크모드 전환신호(S11a)(브레이크모드 전환신호에 대응한다) 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11b)(브레이크모드 전환신호에 대응한다)를 브레이크모드 전환수단(50B)에 출력한다. 또, 클록신호 생성수단(100)은 브레이크모드 전환수단(50B)에 대하여, 미리 설정된 소정의 주파수 및 소정의 듀티를 갖는 클록신호(S12)를 출력한다. 브레이크모드 전환수단(50B)은 회전판별수단(90)으로부터의 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a 및 S11b)와 브레이크지령 발생수단(40)으로부터의 브레이크 지령신호(S5)와 클록신호 생성수단으로부터의 클록신호(S12)를 수신하여, 역회전 브레이크신호(S7)(브레이크모드 지령신호에 대응한다) 및 쇼트 브레이크신호(/S7)(브레이크모드 지령신호에 대응한다)를 생성하여 출력한다. 통전제어신호 생성수단(70A)은 역회전 브레이크신호(S7) 및 쇼트 브레이크신호(/S7)를 수신하면, 통전전환신호(S4) 및 브레이크 지령신호(S5)에 기초하여 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)에 각 브레이크모드에 따른 통전제어신호(S8)를 출력한다.

도 5는 브레이크모드 전환수단(50B)의 내부구성예를 나타내는 도면이다.

도 5에 나타내는 브레이크모드 전환수단(50B)은 AND 회로(511b, 514b, 515b)와 인버터(512b, 513b)를 포함한다. 인버터(513b)는 회전판별수단(90)으로부터의 제 2 브레이크모드 전환신호(S11b)를 반전한다. AND 회로(514b)는 회전판별수단(90)으로부터의 제 1 브레이크모드 전환신호(S11a)와 인버터(513b)의 출력과의 논리곱을 출력한다. AND 회로(515b)는 AND 회로(514b)로부터의 출력과 클록신호 생성수단(100)으로부터의 클록신호(S12)와의 논리곱을 출력한다. AND 회로(511b)는 브레이크지령 발생수단(40)으로부터의 브레이크 지령신호(S5)와 AND 회로(515b)로부터의 출력과의 논리곱을 역회전 브레이크신호(S7)로서 출력한다. 인버터(512b)는 AND 회로(511b)로부터의 역회전 브레이크신호(S7)를 반전하여 쇼트 브레이크신호 (/S7)로서 출력한다.

도 6은 본 실시예에 관한 모터구동장치(1B)의 구체적 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이다.

브레이크모드 전환신호 생성수단(200)은 위치검출수단(10)의 위치신호(S3)에 기초하여, 모터(M1)의 회전수가 소정의 회수 N1(즉, 시간 τ1일 때) 이하가 되면 H레벨이 되는 제 1 브레이크모드 전환신호(S11a)를 출력한다. 또한 마찬가지로, 그 회전수가 소정의 회전수 N2(즉, 시간 τ2'일 때) 이하가 되면 H레벨이 되는 제 2 브레이크모드 전환신호(S11b)를 출력한다. 또, 클록신호 생성수단(100)은 브레이크모드 전환수단(50B)에 대하여 소정의 주파수와 소정의 듀티를 갖는 클록신호(S12)를 출력한다. 그리고, 브레이크모드 전환수단(50B)은 회전판별수단(90)으로부터의 상기 신호(S11a, S11b)와 클록신호 생성수단(100)으로부터의 클록신호(S12)에 기초하여, 도 6에 나타내는 바와 같은 역회전 브레이크신호(S7) 및 쇼트 브레이크신호(/S7)를 출력한다.

즉, 도 6에 나타내는 바와 같이, 브레이크모드 전환수단(50B)은 브레이크를 시작한 시간 τ0에서 회전수 N1로 저하하는 시간 τ1까지의 사이(이 사이의 회전수가 제 1 회전속도에 대응한다)는 소음레벨이 낮은 쇼트 브레이크모드를 선택하기 위해 H레벨의 쇼트 브레이크신호(/S7)를 통전제어신호 생성수단(70A)에 출력한다. 그리고, 어느 정도 저하된 회전수 N1이 되는 시간 τ1에서 정지 직전의 회전수 N2가 되는 시간 τ2'까지의 사이(이 사이의 회전수가 제 2 회전속도에 대응한다)는 클록신호 생성수단(100)으로부터의 클록신호(S12)에 기초하여, 소음레벨이 낮은 쇼트 브레이크모드와 제동력이 강한 역회전 브레이크모드를 단속적으로 전환제어하는 복합 브레이크제어를 행한다. 또, 정지 직전의 회전수 N2가 되는 시간 τ2'에서 정지하기까지의 시간 τ3'까지의 사이(이 사이의 회전수가 제 3 회전속도에 대응한다)는 회전자(r1)가 역회전하지 않는 쇼트 브레이크모드를 선택하기 위해 H레벨의 쇼트 브레이크신호(/S7)를 통전제어신호 생성수단(70A)에 출력한다.

그 결과, 종래와 같이 역회전 브레이크 또는 쇼트 브레이크 중 어느 한쪽만 을 선택하는 경우는 도 6에 나타내는 바와 같이, 정지할 때까지 시간 τ4 또는 시간 τ5의 시간이 걸렸으나, 본 실시예의 경우는 정지할 때까지 시간 τ3'로 단축된다. 또, 고속회전시(시간 τ0∼τ1)에는 쇼트 브레이크모드를 선택하므로, 종래의 역회전 브레이크를 선택하고 있던 경우에 비해 소음이 작아진다. 또, 저속회전시(시간 τ1∼τ2')에는 각 브레이크모드를 단속적으로 전환제어함으로써, 브레이크모드의 이행을 원활하게 한다. 또, 정지시 부근(시간 τ2'∼τ3')에는 쇼트 브레이크모드를 선택하므로, 종래의 역회전 브레이크를 선택한 경우와 같이, 회전자(r1)가 역회전하지 않고 정지시킬 수 있다.

이상과 같이, 회전판별수단(90)으로부터의 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a 및 S11b)에 기초하여, 브레이크모드 전환수단(50B)은 두가지의 브레이크모드를 적절히 사용한다. 그로 인하여, 브레이크시의 소음레벨의 감소 및 정지하기까지의 시간을 단축할 수 있다. 또, 모터(M1)의 정지위치의 위치어긋남이 쉽게 일어나지 않게 할 수 있다. 또, 브레이크모드 전환수단(50B)은 클록신호 생성수단(100)으로부터의 클록신호(S12)에 기초하여, 브레이크모드를 단속적으로 전환제어함으로써 브레이크모드의 이행을 원활하게 한다. 그 결과, 브레이크모드 이행시의 소음을 완화시킬 수 있다. 또, 본 실시예는 쇼트 브레이크에 의해 정지시키기 때문에, 종래의 역회전 브레이크에 의해 정지시키고 있던 경우의 역회전검지에 소요된 시간을 생략할 수 있다.

또, 본 실시예에서는 도 6에 나타내는 바와 같이, 쇼트 브레이크모드와 역회전 브레이크모드의 전환을 클록신호 생성수단(100)으로부터 출력되는 클록신호(S12)가 일정한 간격으로 변화하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 실시예는 이것에 한정되는 것은 아니고, 시간의 경과에 따라 주파수나 듀티를 변화시킨 경우라도 본 발명은 동일하게 실시할 수 있다.

또, 본 실시예에서는, 저속회전시(시간 τ1∼τ2)에 쇼트 브레이크모드와 역회전 브레이크모드와의 전환제어를 행하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 실시예는 이것에 한정되는 것은 아니고, 브레이크를 시작하는 시간 τ0의 직후에 상기 전환제어를 행하는 경우라도 본 발명은 동일하게 실시할 수 있다. 이와 같이 하면, 브레이크시의 소음레벨과 정지까지의 시간을 임의로 설정할 수 있다.

(제 3 실시예)

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 모터구동장치를 설명하기 위한 회로구성예를 나타내는 도면이다.

도 7에 나타내는 모터구동장치(1C)는 상기 도 1에 나타낸 모터구동장치(1A)가 갖는 구성요소에 부가하여, 모터코일(L1∼L3)에 흐르는 전류값을 나타내는 전류값신호(S13)를 수신하여 그 전류값을 검출하는 전류값 검출수단(110)과, 전류값 검출수단(110)으로부터의 전류값 검출신호(S14)에 기초하는 전류값과 미리 설정된 소정의 전류값(기준값)을 비교하여 브레이크모드 전환수단(50C)에 전류값 판별신호(S15)를 출력하는 전류값 판별수단(120)을 추가로 갖고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 모터구동장치(1C)에 대하여 이하에 그 동작을 설명한다.

전류값 검출수단(110)은 예컨대, 전류를 검지하기 위해 파워 트랜지스터(Q1 ∼Q6)와 접지(ground)와의 사이, 또는, 전원과 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)와의 사이에 저항(R)을 삽입하여, 저항(R)의 전압강하분을 검지함으로써 모터(M1)에 흐르는 전류값을 검출한다. 이렇게 하여, 전류값 검출수단(110)에 의해 검출된 전류값은 전류값 검출신호(S14)로서 전류값 판별수단(120)에 출력한다. 전류값 판별수단(120)은 전류값 검출신호(S14)를 수신하면 전류값 검출수단(110)에 의해 검출된 전류값과 미리 설정된 소정의 전류값을 비교하여, 모터(M1)에 흐르는 전류값 쪽이 작아졌을 때에 신호레벨이 바뀌는 전류값 판별신호(S15)를 출력한다. 또, 브레이크모드 전환수단(50C)은 브레이크지령 발생수단(40)으로부터 출력되는 브레이크 지령신호(S5)를 수신하면, 회전판별수단(90)으로부터의 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a(브레이크모드 전환신호에 대응한다) 및 S11b(브레이크모드 전환신호에 대응한다))와 전류값 판별수단(120)으로부터의 전류값 판별신호(S15)에 기초하여, 역회전 브레이크신호(S7)(브레이크모드 지령신호에 대응한다) 및 쇼트 브레이크신호(/S7)(브레이크모드 지령신호에 대응한다)를 출력한다.

즉, 본 실시예에서는 브레이크의 시작으로부터 모터(M1)에 흐르는 전류가 예를 들어, 소정의 전류값 I1 이하가 될 때까지는 쇼트 브레이크모드를 선택하고, 또, 전류값 I1로부터 회전수 N2가 되기까지의 사이는 역회전 브레이크모드를 선택하며, 또 회전수 N2로부터 정지할 때까지는 회전자(r1)가 역회전하지 않는 쇼트 브레이크모드를 선택하도록 브레이크모드 전환수단(50C) 내의 논리회로를 구성한다(도시생략). 이와 같이 하면, 브레이크모드 전환수단(50C)은 각 브레이크모드의 선택에 대응한 신호레벨을 갖는 역회전 브레이크신호(S7) 및 쇼트 브레이크신호(/S7) 를 통전제어신호 생성수단(70A)에 출력한다.

그 결과, 브레이크 시작으로부터 전류값이 I1이 되기까지는 소음레벨을 억제하여 공급전류를 차단할 수 있고, 전류값 I1로부터 회전수 N2가 될 때까지는 제동력이 강하므로 정지까지의 시간을 단축할 수 있고, 회전수 N2로부터 정지할 때까지는 쇼트 브레이크에 의해 자연스럽게 정지하기 때문에 종래와 같이 역회전검지를 행할 필요가 없다.

이상과 같이, 본 실시예에 관한 모터구동장치(1C)에 의하면, 회전판별수단(90)으로부터의 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a 및 S11b)와 전류값 판별수단(120)으로부터의 전류값 판별신호(S15)에 기초하여, 브레이크모드 전환수단(50C)은 두가지의 브레이크모드를 적절히 사용한다. 그로 인하여, 브레이크시의 소음레벨의 감소 및 정지하기까지의 시간을 단축할 수 있다. 또, 모터(M1)의 정지위치의 위치어긋남이 쉽게 일어나지 않게 할 수 있다. 또, 모터(M1)의 전류값에 따라 공급전류를 차단하는 쇼트 브레이크를 활용하여 모터(M1)에 제동을 거는 것에 의해 모터(M1)에 흐르는 전류값에 따라 소비전력을 제어할 수 있다. 또, 쇼트 브레이크에 의해 정지시키기 때문에, 종래의 역회전 브레이크에 의해 정지시키고 있던 경우의 역회전검지에 소요된 시간을 생략할 수 있다.

또, 본 실시예에서도, 상기 제 2 실시예에서 설명한 클록신호 생성수단(100)을 이용하는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 전류값 I1로부터 회전수가 N2가 되기까지의 사이, 클록신호 생성수단(100)으로부터 출력되는 클록신호(S12)에 기초하여 쇼트 브레이크모드와 역회전 브레이크모드의 전환제어를 행하는 구성으로 할 수도 있 다. 이로 인하여, 본 실시예는 브레이크모드의 이행이 더욱 원활하게 되어, 브레이크모드 이행시의 소음을 완화시킬 수 있다.

(제 4 실시예)

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 모터구동장치를 설명하기 위한 회로구성예를 나타내는 도면이다.

도 8에 나타내는 모터구동장치(1D)는 도 1에 나타낸 모터구동장치(1A)가 갖는 구성요소에 부가하여, 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a(브레이크모드 전환신호에 대응한다) 및 S11b(브레이크모드 전환신호에 대응한다))를 수신하면, 모터코일(L1∼L3)에 공급하는 전류를 일시적으로 오프로 하는 소정 주기의 하나의 쇼트펄스인 오프신호(S16)를 통전전환신호 생성수단(70B)에 출력하는 오프신호 생성수단 (130)을 추가로 갖고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 모터구동장치(1D)에 대하여 이하에 그 동작을 설명한다.

브레이크모드 전환수단(50A)은 회전판별수단(90)으로부터 출력되는 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a 및 S11b)를 수신하여 역회전 브레이크신호(S7)(브레이크모드 지령신호에 대응한다) 및 쇼트 브레이크신호(/S7)(브레이크모드 지령신호에 대응한다)를 출력하는 동시에, 오프신호 생성수단(130)은 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11a 및 S11b)를 수신하여 통전제어신호 생성수단(70B)에 대하여 소정의 시간 오프신호(S16)를 출력한다. 통전제어신호 생성수단(70B)은 브레이크 지령신호(S5)와 역회전 브레이크신호(S7) 및 쇼트 브레이크신호(/S7)와 통전 전환신호 생성수단(20)으로부터 출력되는 통전전환신호(S4)에 기초하여 출력하는 통전제어신호(S8)를 오프신호(S16)의 입력에 따라 일시적으로 정지한다.

구체적으로 설명하면, 회전판별수단(90)은 회전검출수단(80)으로부터의 신호(S10)가 나타내는 회전수가 N1 이하가 되면 신호레벨이 바뀌는 제 1 브레이크모드 전환신호(S11a)를 출력한다. 브레이크모드 전환수단(50A)은 제 1 브레이크모드 전환신호(S11a)를 수신하여, H레벨의 역회전 브레이크신호(S7)를 출력한다. 한편, 오프신호 생성수단(130)은 제 1 브레이크모드 전환신호(S11a)를 수신하면 브레이크모드 전환수단(50A)으로부터 역회전 브레이크신호(S7)가 출력될 때에, 통전제어신호 생성수단(70B)에 대하여 오프신호(하나의 쇼트펄스)(S16)를 소정 시간 출력한다. 통전제어신호 생성수단(70B)은 브레이크 지령신호(S5)와 상기 역회전 브레이크신호(S7)와 오프신호(S16)를 수신하면, 통전전환신호 생성수단(20)으로부터의 통전전환신호(S4)에 기초하여 모터코일(L1∼L3)에 공급하는 전류를, 쇼트 브레이크모드로부터 역회전 브레이크모드로의 전환시에 일시적으로 소정 시간 오프로 하는 통전전환 제어신호(S8)를 생성한다. 또, 이 오프신호(S16)의 주기는 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)의 턴오프시간보다 조금 크게 설정하면 된다.

이로 인하여, 통전제어신호 생성수단(70B)은 오프신호(S16)를 수신하면 모든 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)를 일시적으로 비도통시킴으로써 브레이크모드의 전환시에 생기는 관통전류를 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 관한 모터구동장치(1D)에 의하면, 브레이크모드 전환수단(50A)에 의해 브레이크모드가 전환되는 동시에, 통전제어신호 생성수단(70B)은 모터코일(L1∼L3)에 전류를 공급하는 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)에 소정 시간 오프로 하는 통전전환 제어신호(S8)를 입력하기 때문에, 브레이크모드 전환시의 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)에서의 관통전류를 방지할 수 있다.

또, 본 실시예에서의 오프신호 생성수단(130)을 상기 제 2 및 제 3 실시예에 관한 모터구동장치(1B 및 1C)에 이용할 수도 있다. 제 2 실시예의 경우라면 오프신호 생성수단(130)이 클록신호 생성수단(100)으로부터의 클록신호(S12)에 기초하여 오프신호(S16)를 출력하는 구성으로 하면, 전환제어시의 관통전류를 방지할 수 있다. 또, 제 3 실시예의 경우라면, 전류값 판별수단(120)으로부터의 전류값 판별신호(S15)와 회전판별수단(90)으로부터의 제 1 및 제 2 브레이크모드 전환신호(S11)에 기초하여 오프신호(S16)를 출력하는 구성으로 하면, 브레이크모드 전환시의 관통전류를 방지할 수 있다.

또, 이상의 각 제 1∼제 4 실시예에서, 파워 트랜지스터(Q1∼Q6)는 NPN 트랜지스터 또는 PNP 트랜지스터 중 어느 하나의 트랜지스터로 구성되어도 된다. 또, 바이폴라 트랜지스터와 MOS 트랜지스터 등, 어떤 트랜지스터로 구성되어도 된다. 또, 회전검출수단(80)은 위치검출수단(10)으로부터 출력되는 위치신호(S3)를 입력으로 하는 것은 아니고, 모터(M1)의 회전수를 직접 검출하는 것(예컨대, 홀소자)을 위치검출수단(10)과는 별개로 설치하여 그 회전수를 검출해도 상관없다.

본 발명의 모터구동장치에 의하면, 모터의 회전수에 따라 브레이크모드의 전환을 가능하게 한다. 이 때문에, 소음레벨의 감소 및 정지시간의 단축을 도모할 수 있다. 또, 모터의 정지위치의 위치어긋남이 쉽게 일어나지 않게 할 수 있다.

Claims (8)

  1. 복수 상(相, phase)의 모터코일을 구동하는 복수의 트랜지스터와, 상기 복수 상의 모터코일과 상기 회전자의 상대위치의 변화에 따라서 상기 회전자의 단위시간당 회전수를 검출하여, 상기 복수의 트랜지스터의 브레이크동작을 제어하는 제어회로를 구비한 모터구동장치로,
    상기 제어회로는,
    상기 회전자의 회전속도가 제 1 회전속도일 때에는 상기 복수 상의 모터코일의 단자 사이를 단락하는 쇼트 브레이크(short brake) 제어를 하고,
    상기 회전자의 회전속도가 상기 제 1 회전속도보다 저하된 제 2 회전속도인 때에는 상기 복수 상의 모터코일에 역방향의 구동전류를 인가하는 역회전 브레이크 제어를 하며,
    상기 회전자의 회전속도가 상기 제 2 회전속도보다 저하된 제 3 회전속도인 때에는 다시 상기 쇼트 브레이크 제어를 하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  2. 복수상의 모터코일과 회전자의 상대위치를 나타내는 위치신호를 출력하는 위치검출수단과,
    상기 회전자의 단위시간당 회전수에 따른 검출신호를 출력하는 회전검출수단과,
    상기 회전자의 회전을 제어하기 위한 회전제어신호를 출력하는 회전제어수단과,
    상기 회전제어신호를 수신하면 그 회전제어신호에 따른 토크지령신호를 출력하는 동시에, 상기 회전자의 회전에 쇼트 브레이크 또는 역회전 브레이크를 걸기 위한 브레이크 지령신호를 출력하는 브레이크지령 발생수단과,
    상기 위치신호에 기초한 통전각으로 상기 복수상의 모터코일을 통전시키며, 상기 토크지령신호의 크기에 따른 크기의 통전전환신호를 출력하는 통전전환신호 생성수단과,
    상기 회전검출수단에 의해 검출된 단위시간당 회전수와 소정의 회전수를 등가적으로 비교하여, 상기 쇼트 브레이크 또는 상기 역회전 브레이크 중 어느 하나의 브레이크모드로 전환하기 위한 브레이크모드 전환신호를 출력하는 회전판별수단과,
    상기 브레이크 지령신호와 상기 브레이크모드 전환신호에 기초하여 상기 어느 하나의 브레이크모드로 전환하여 브레이크모드 지령신호로서 출력하는 브레이크모드 전환수단과,
    상기 브레이크 지령신호, 상기 브레이크모드 지령신호 및 상기 통전전환신호에 기초하여 상기 복수상의 모터코일로의 통전을 제어하기 위한 통전제어신호를 출력하는 통전제어신호 생성수단과,
    상기 통전제어신호에 따라 상기 복수상의 모터코일에 전력을 공급하는 복수의 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    소정의 주파수 및 소정의 듀티(duty)를 갖는 클록신호를 생성하는 클록신호 생성수단을 추가로 구비하며,
    상기 브레이크모드 전환수단은 상기 클록신호가 추가로 입력되어, 상기 클록신호에도 기초하여 상기 브레이크모드 지령신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 모 터구동장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 복수상의 모터코일에 흐르는 전류값을 검출하는 전류값 검출수단과,
    상기 전류값 검출수단의 검출신호와 소정의 기준값을 비교하여, 그 비교결과에 따라 신호레벨이 바뀌는 전류값 판별신호를 상기 브레이크모드 전환수단에 출력하는 전류값 판별수단을 추가로 구비하며,
    상기 브레이크모드 전환수단은 상기 전류값 판별신호에 따라 출력타이밍이 결정되는 상기 브레이크모드 지령신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브레이크모드 전환신호가 입력되면 소정 주기의 펄스인 오프신호를 출력하는 오프신호 생성수단을 추가로 구비하며,
    상기 통전제어신호 생성수단은 상기 오프신호 생성수단으로부터 출력된 오프신호를 수신하면 그 오프신호에 따라 상기 복수상의 모터코일로의 전류의 공급을 일시적으로 정지시키는 통전제어신호를 상기 복수의 트랜지스터에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  6. 복수 상의 모터코일을 구동하는 복수의 트랜지스터와,
    상기 복수 상의 모터코일과 상기 회전자의 상대위치의 변화에 따라 상기 회전자의 단위시간당 회전수를 검출하여, 상기 복수의 트랜지스터의 브레이크동작을 제어하는 제어회로를 구비한 모터구동방법으로,
    상기 제어회로는 상기 회전자의 회전속도가 제 1 회전속도일 때에는 상기 복수상의 모터코일의 단자간을 단락하는 쇼트 브레이크제어를 행하며, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 1 회전속도보다 저하된 제 2 회전속도일 때에는 상기 복수 상의 모터코일에 역방향의 구동전류를 인가하는 역회전 브레이크제어를 행하고, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 2 회전속도보다 저하된 제 3 회전속도일 때에는 상기 쇼트 브레이크 제어를 다시 행하는 것을 특징으로 하는 모터구동방법.
  7. 복수상의 모터코일과,
    회전자와,
    상기 복수상의 모터코일을 구동하는 복수의 트랜지스터와,
    상기 복수상의 모터코일과 상기 회전자의 상대위치의 변화에 따라 상기 회전자의 단위시간당 회전수를 검출하여 상기 복수의 트랜지스터의 브레이크동작을 제어하는 제어회로를 갖는 모터구동방법에 있어서,
    상기 제어회로는 상기 회전자의 회전속도가 제 1 회전속도일 때에는 상기 복수상의 모터코일의 단자간을 단락하는 쇼트 브레이크제어를 행하며, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 1 회전속도보다 저하된 제 2 회전속도일 때에는 소정의 주기 및 소정의 듀티를 갖는 클록신호에 기초하여 상기 쇼트 브레이크제어와 상기 복수상의 모터코일에 역방향의 구동전류를 인가하는 역회전 브레이크제어를 단속적으로 전환하는 복합(mix) 브레이크제어를 행하고, 상기 회전자의 회전속도가 상기 제 2 회전속도보다 저하된 제 3 회전속도일 때에는 상기 쇼트 브레이크제어를 다시 행하는 것을 특징으로 하는 모터구동방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 쇼트 브레이크제어와 상기 역회전 브레이크제어와의 전환시에 하나의 쇼트펄스를 발생시키고, 상기 하나의 쇼트펄스에 따라 상기 복수의 트랜지스터를 모두 오프하는 것을 특징으로 하는 모터구동방법.
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