KR101186904B1 - Three Phases Electromagnet Controller - Google Patents

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Abstract

본 발명은 삼상 전파 위상 제어 정류기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력의 방향을 한 방향으로 고정하여 전자석 헤드 내부 자속의 변화량에 따라 발생하는 발열 문제와 소음 문제를 해결할 수 있는 삼상 전자석 제어기에 관한 것이다. The present invention relates to a three-phase full-wave phase-controlled rectifier, and more particularly, to a three-phase electromagnet controller capable of solving the heating and noise problems caused by the amount of change in the magnetic flux inside the electromagnet head by fixing the direction of power in one direction. .

Description

삼상 전자석 제어기 {Three Phases Electromagnet Controller}Three Phase Electromagnet Controller

본 발명은 삼상 전파 위상 제어 정류기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력의 방향을 한 방향으로 고정하여 전자석 헤드 내부 자속의 변화량에 따라 발생하는 발열 문제와 소음 문제를 해결할 수 있는 삼상 전자석 제어기에 관한 것이다.
The present invention relates to a three-phase full-wave phase-controlled rectifier, and more particularly, to a three-phase electromagnet controller capable of solving the heating and noise problems caused by the amount of change in the magnetic flux inside the electromagnet head by fixing the direction of power in one direction. .

일반적으로 전자석의 제어를 위해서는, 강전 구조의 완전 무접점으로 주기적인 정비작업이 필요없고, 동작 응답이 빠르고, 최대 전류 제한 능력과 온도에 의한 부하 저항의 변화에 능동적으로 대처할 수 있고, 전자석 코일에 축적되어 있는 에너지를 입력 AC 전원으로 효과적으로 회생시킬 수 있는 삼상 전파 위상 제어 정류기가 널리 사용되고 있다.In general, for the control of the electromagnet, the complete contact point of the strong structure does not require periodic maintenance work, the operation response is fast, and it can cope actively with the change of the load resistance by the maximum current limiting ability and the temperature, Three-phase full-wave phase-controlled rectifiers that can effectively regenerate accumulated energy into an input AC power source are widely used.

도 1은 종래의 삼상 전파 위상 제어 정류기의 동작 신호 타이밍도로서, 도 1a는 도통각(α)이 30˚인 경우의 타이밍도이고, 도 1b는 도통각(α)이 70˚인 경우의 타이밍도이고, 도 1c는 도통각(α)이 90˚인 경우의 타이밍도이다.1 is an operation signal timing diagram of a conventional three-phase full-wave phase controlled rectifier. FIG. 1A is a timing diagram when the conduction angle α is 30 °, and FIG. 1B is a timing when the conduction angle α is 70 °. 1C is a timing diagram when the conduction angle α is 90 °.

도 1을 참조하면, 도통각(α)이 30˚인 경우는 도 1a에서 알 수 있듯이 출력 전압이 양(+)의 값을 가지므로 전력이 한 방향으로 고정되지만, 도통각(α)이 70˚인 경우와 도통각(α)이 90˚인 경우는 도 1b 및 1c를 통해 알 수 있듯이, 출력 전압이 양(+)의 값과 음(-)의 값이 반복되므로 전력 방향이 한 방향으로 고정되지 않고 주기적으로 바뀌므로 부하에 인가되는 자장의 변화가 큰 문제가 있었다.Referring to FIG. 1, when the conduction angle α is 30 °, as shown in FIG. 1A, since the output voltage has a positive value, the power is fixed in one direction, but the conduction angle α is 70 degrees. In the case of ˚ and the conduction angle α of 90 °, as shown in FIGS. 1B and 1C, since the output voltage is repeated with positive and negative values, the power direction is in one direction. Since it is not fixed and changes periodically, there is a big problem in changing the magnetic field applied to the load.

또한, 출력 전압이 양(+)의 값과 음(-)의 값을 반복할 경우 전류의 방향은 일정하지만 전압의 방향이 계속 바뀌게 되므로 전자석에 과도한 열이 발생하는 문제가 있었다.In addition, when the output voltage repeats a positive value and a negative value, the direction of the current is constant but the direction of the voltage is continuously changed, causing excessive heat to the electromagnet.

따라서, 전자석 헤드의 철심에 와류손실을 발생시키게 되고 연속 운전시 헤드에 과열로 인한 전자석 코일의 손상과 소음 문제가 발생하는 문제가 있었다.
Therefore, the vortex loss is generated in the iron core of the electromagnet head, and there is a problem in that the electromagnet coil is damaged and the noise problem occurs due to overheating in the head during continuous operation.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 전력 방향을 한 방향으로 고정하여 자장 변화를 최소화하여 과열로 인한 전자석코일의 손상과 소음 발생을 방지할 수 있는 전자석 제어기를 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to solve the problems as described above is to provide an electromagnet controller that can prevent the damage and noise generation of the electromagnet coil due to overheating by minimizing the magnetic field change by fixing the power direction in one direction have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 삼상 전자석 제어기는 3 개의 입력 전원의 입력단에 각각 연결된 도통 소자(S1, S3, S5)와 3개의 입력 전원의 출력단에 각각 연결된 도통 소자(S2, S4, S6)를 포함하는 삼상 정류부와 상기 삼상 정류부의 SCR에 동작 제어 신호를 인가하는 타이밍 제어부와 상기 SCR을 통해 출력되는 AC 전압을 인가 받는 전자석 코일부를 포함하는 삼상전파 위상 제어 정류기로서, 상기 타이밍 제어부는 하나의 주기 내에서 상기 각 도통 소자에 동작 신호(제 1 턴온 신호)를 인가하되; 선간 전압이 '0'이 되는 구간에서 도통 소자에 추가 동작 신호(제 2 턴온 신호)를 인가하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the three-phase electromagnet controller according to the present invention has conductive elements (S1, S3, S5) connected to input terminals of three input power sources and conductive elements (S2, S4) respectively connected to output terminals of three input power sources. And a three-phase rectifier including S6, a timing controller for applying an operation control signal to the SCR of the three-phase rectifier, and an electromagnet coil unit for receiving an AC voltage output through the SCR. The control unit applies an operation signal (first turn-on signal) to each conductive element within one period; An additional operation signal (second turn-on signal) is applied to the conductive element in a section where the line voltage becomes '0'.

여기서, 상기 타이밍 제어부는 하나의 주기 내의 최초 선간 전압이 '0'이 되는 부분에서 도통각(α) 만큼 떨어진 부분으로부터 제 1 도통 소자(S1)로부터 제 6 도통 소자(S6)까지 동작 신호(제 1 턴온 신호)를 순차적 또는 비 순차적으로 인가하고; 선간 전압이 '0'이 되는 구간에서 상기 제 1 턴온 신호가 인가된 도통 소자와 직렬로 연결된 도통 소자에 별도로 추가 동작 신호(제 2 턴온 신호)를 인가하는 것을 특징으로 한다.Here, the timing controller may control the operation signal from the first conducting element S1 to the sixth conducting element S6 from the portion separated by the conduction angle α from the portion where the initial line voltage in one period becomes '0'. One turn on signal) sequentially or non-sequentially; In the period where the line voltage becomes '0', an additional operation signal (second turn-on signal) is separately applied to the conducting element connected in series with the conducting element to which the first turn-on signal is applied.

그리고 상기 타이밍 제어부는 3 개의 입력 전원의 입력단에 각각 연결된 도통 소자(S1, S3, S5) 중 하나의 도통 소자에 상기 제 1 턴온 신호가 인가된 경우 선간 전압이 '0'이 되는 구간에서 나머지 도통 소자 중 직렬로 연결된 도통 소자에 제 2 턴온 신호를 인가하고; 3개의 입력 전원의 출력단에 각각 연결된 도통 소자(S2, S4, S6) 중 하나의 도통 소자에 상기 제 1 턴온 신호가 인가된 경우 선간 전압이 '0'이 되는 구간에서 나머지 도통 소자 중 직렬로 연결된 도통 소자에 제 2 턴온 신호를 인가하는 것을 특징으로 한다.When the first turn-on signal is applied to one of the conducting elements S1, S3, and S5 respectively connected to the input terminals of the three input powers, the timing controller performs the remaining conduction in the section where the line voltage becomes '0'. Applying a second turn-on signal to a conductive element connected in series of the elements; When the first turn-on signal is applied to one of the conducting elements S2, S4, and S6 respectively connected to the output terminals of the three input power sources, the line voltage becomes '0' in the section where the line voltage becomes '0', and is connected in series. A second turn-on signal is applied to the conductive element.

또한, 회생모드(OFF 모드)시 전자석 코일부의 전력을 회생하기 위해 상기 전자석 코일부의 입력단(PM)에 연결된 2개의 도통 소자(SC', SB')와 출력단(NM)에 연결된 2개의 도통 소자(SC, SB)를 구비한 역전압부를 더 포함하고; 상기 타이밍 제어부는 상기 도통 소자(SC', SB', SC, SB)에 동작 신호를 인가하는 것을 특징으로 한다.In addition, two conduction elements SC 'and SB' connected to the input terminal PM of the electromagnet coil unit and two conduction units connected to the output terminal NM for regenerating power of the electromagnet coil unit in the regenerative mode (OFF mode). A reverse voltage section having elements SC and SB; The timing controller may apply an operation signal to the conductive elements SC ', SB', SC, and SB.

또한, 회생모드(OFF 모드)시 상기 타이밍 제어부는 동작 영역이 4상한에 위치하도록 삼상정류부의 출력 전압을 음(-)의 전압으로 고정시켜 전자석 코일부의 전력을 회생시키는 것을 특징으로 한다.In the regenerative mode (OFF mode), the timing controller is configured to regenerate the power of the electromagnet coil unit by fixing the output voltage of the three-phase rectifier to a negative voltage so that the operation region is located at the four upper limits.

그리고 상기 전자석 코일부에 붙어서 잔존하는 성분을 제거하기 위해 상기 삼상 정류부의 도통소자와 역방향으로 도통소자가 배치된 단상 또는 삼상 구조로 형성되어 역전압을 인가하는 역전압부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a reverse voltage unit configured to apply a reverse voltage by forming a single-phase or three-phase structure in which the conductive element is disposed in a reverse direction to the conductive element of the three-phase rectifying unit to remove the remaining components attached to the electromagnet coil unit. .

또한, 상기 도통 소자는 싸이리스터(SCR)인 것을 특징으로 한다.
In addition, the conductive element is characterized in that the thyristor (SCR).

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 삼상 전자석 제어기는 양(+)의 전압만이 출력되어 전력을 한 방향으로 고정시켜 자석 헤드의 자장 변화를 최소화하여 과열 발생 및 소음 발생을 억제할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.As described above, the three-phase electromagnet controller according to the present invention has an excellent effect of suppressing overheating and noise generation by minimizing the magnetic field change of the magnet head by fixing only one positive voltage to output power in one direction. Occurs.

또한, 양(+)의 전압만을 이용하므로 분해능이 개선되는 탁월한 효과가 발생한다.
In addition, since only a positive voltage is used, an excellent effect of improving resolution occurs.

도 1은 종래의 삼상 전파 위상 제어 정류기의 동작 신호 타이밍도로서, 도 1a는 도통각(α)이 30˚인 경우의 타이밍도이고, 도 1b는 도통각(α)이 70˚인 경우의 타이밍도이고, 도 1c는 도통각(α)이 90˚인 경우의 타이밍도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 삼상 전자석 제어기를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도통각(α)이 70˚인 경우의 동작 신호 타이밍도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도통각(α)이 90˚인 경우의 동작 신호 타이밍도를 도시한 것이다.
도 5는 도통각이 90도인 경우 종래의 타이밍 제어 방법과 본 발명에 따른 타이밍 제어 방법에 따른 시뮬레이션 결과를 도시한 것이다.
1 is an operation signal timing diagram of a conventional three-phase full-wave phase controlled rectifier. FIG. 1A is a timing diagram when the conduction angle α is 30 °, and FIG. 1B is a timing when the conduction angle α is 70 °. 1C is a timing diagram when the conduction angle α is 90 °.
2 is a circuit diagram schematically showing a three-phase electromagnet controller according to a preferred embodiment of the present invention.
3 shows an operation signal timing diagram when the conduction angle α is 70 ° according to a preferred embodiment of the present invention.
4 illustrates an operation signal timing diagram when the conduction angle α is 90 ° according to a preferred embodiment of the present invention.
5 illustrates simulation results according to the conventional timing control method and the timing control method according to the present invention when the conduction angle is 90 degrees.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 삼상전파 위상 제어 정류기를 개략적으로 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram schematically showing a three-phase full-wave phase controlled rectifier according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 삼상전파 위상 제어 정류기는 6개의 도통 소자로 형성된 삼상 정류부(10)와 상기 삼상 정류부의 SCR에 동작 제어 신호를 인가하는 타이밍 제어부(30)와 상기 SCR을 통해 출력되는 AC 전압을 인가받는 전자석 코일부(20)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the three-phase full-wave phase controlled rectifier according to the present invention includes a three-phase rectifier 10 formed of six conductive elements, a timing controller 30 for applying an operation control signal to the SCR of the three-phase rectifier, and the SCR. It may be configured to include an electromagnet coil unit 20 receives the output AC voltage.

여기서, 상기 삼상 정류부(10)는 3개의 AC 입력 전원(A,B,C)과 각각 연결되어 전압을 입력받는 제 1 도통소자(S1), 제 3 도통소자(S3), 제 5 도통소자(S5)와 상기 3개의 AC 입력 전원(A,B,C)과 각각 연결되어 전압을 출력하는 제 2 도통소자(S2), 제 4 도통소자(S4), 제 6 도통소자(S6)를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the three-phase rectifier 10 is connected to the three AC input power (A, B, C), respectively, the first conductive element (S1), the third conductive element (S3), the fifth conductive element ( S5) and a second conductive element S2, a fourth conductive element S4, and a sixth conductive element S6 respectively connected to the three AC input power sources A, B, and C to output a voltage. Can be configured.

여기서, 상기 제 1 내지 6 도통소자(S1, S2, S3, S4, S5, S6)는 싸이리스터(SCR, Silicon Controlled Rectifier)로 구성될 수 있다.The first to sixth conductive elements S1, S2, S3, S4, S5, and S6 may be formed of a thyristor (SCR).

상기 타이밍 제어부(30)는 상기 삼상 정류부(10)의 6개의 도통 소자(S1 내지 S6)에 동작 제어신호를 인가하는 역할을 담당한다.The timing controller 30 is responsible for applying an operation control signal to the six conductive elements S1 to S6 of the three-phase rectifier 10.

이하, 파워모드(ON 모드)와 회생 모드(OFF 모드)로 구분하여 설명하기로 한다. 여기서, 파워모드는 전자석에 전류가 흘러서 전력이 공급되는 상태를 의미하고, 회생모드는 전자석의 전류를 빼내어 전자석의 전력을 입력 AC 전원으로 회생시키는 상태를 의미한다.Hereinafter, a description will be given of the power mode (ON mode) and the regenerative mode (OFF mode). Here, the power mode refers to a state in which electric current flows through the electromagnet, and the regenerative mode refers to a state in which the electric current of the electromagnet is regenerated to regenerate the electric power of the electromagnet into an input AC power source.

<파워 모드><Power mode>

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도통각(α)이 70˚인 경우의 동작 신호 타이밍도를 도시한 것이다.3 shows an operation signal timing diagram when the conduction angle α is 70 ° according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 도통각이 70˚인 경우 상기 타이밍 제어부(30)는 최초 선간 전압이 '0'이 되는 부분(상전압이 교차되는 부분)에서 70˚ 떨어지는 부분에서 제 1 도통 소자(S1)로부터 제 6 도통 소자(S6)까지 순차적 또는 비 순차적으로 동작 신호(제 1 턴온신호)를 인가한다.Referring to FIG. 3, when the conduction angle is 70 °, the timing controller 30 may move the first conducting element S1 at a portion that is 70 ° away from a portion where the initial line voltage becomes '0' (a portion where the phase voltage crosses). ) Is applied to the sixth conductive element S6 sequentially or non-sequentially.

여기서, 종래의 타이밍 제어 방법은 일정한 크기를 가진 진폭이 반복되며, 상기 진폭의 하단이 '0'이하의 구간을 지나게 되므로 출력 전압이 '0'보다 작아지는 음(-) 전압 구간이 발생하게 된다.Here, in the conventional timing control method, an amplitude having a constant magnitude is repeated, and since a lower end of the amplitude passes through a section of '0' or less, a negative voltage section is generated in which an output voltage is smaller than '0'. .

따라서, 본 발명에 따른 타이밍 제어부(30)는 출력 전압이 상기 '0'보다 작아지는 음(-) 전압 구간이 발생하기는 것을 제거하기 위한 동작 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the timing controller 30 according to the present invention is characterized by outputting an operation control signal for removing that a negative voltage section in which the output voltage is smaller than '0' occurs.

즉, 타이밍 제어부(30)는 상기 제 1 도통 소자(S1)로부터 제 6 도통 소자(S6)까지 순차적으로 동작 신호(제 1 턴온 신호)를 인가하는 것 이외에 별도로 선간 전압이 '0'이 되는 부분(상전압이 교차되는 부분)에서 추가 동작 신호(제 2 턴온 신호)를 인가함으로써 출력 전압이 '0' 보다 작아지는 부분에서 다른 스위치로 전환하여 자유 순환(Freewheeling)하게 함으로써 전압을 '0'으로 유지시킨다. 따라서, 전력 방향을 한 방향으로 고정시킬 수 있다.That is, the timing controller 30 separately applies an operation signal (first turn-on signal) to the sixth conductive element S6 from the first conductive element S1 to the sixth conductive element S6. By applying an additional operation signal (second turn-on signal) at the part where the phase voltage crosses, switch to another switch and freewheeling at the part where the output voltage becomes smaller than '0' to turn the voltage to '0'. Keep it. Therefore, the power direction can be fixed in one direction.

여기서, 최초 동작 시에는 제 1 도통 소자(S1)와 제 2 도통 소자(S2), 제 3 도통 소자(S3)와 제 4 도통 소자(S4), 제 5 도통 소자(S5)와 제 6 도통 소자(S6)에 쌍으로 동시에 동작 신호(제 1 턴온 신호)가 인가되지만, 싸이리스터(SCR)의 경우 동작 신호가 한번 인가되고 전류가 흐르도록 유지되면 게이트 신호가 턴오프 된다 하더라도 턴온 상태를 유지할 수 있으므로 도 3과 같이 파워 모드인 경우인 경우에는 하나의 주기 내에서 상기 제 1 도통 소자(S1)로부터 제 6 도통 소자(S6)까지 순차적으로 동작 신호(제 1 턴온 신호)가 인가될 수 있다. Here, in the first operation, the first conductive element S1, the second conductive element S2, the third conductive element S3, the fourth conductive element S4, the fifth conductive element S5, and the sixth conductive element The operation signal (first turn-on signal) is simultaneously applied to S6 in pairs, but in the case of the thyristor SCR, when the operation signal is applied once and the current is maintained to flow, the turn-on state can be maintained even if the gate signal is turned off. Therefore, in the case of the power mode as shown in FIG. 3, an operation signal (first turn-on signal) may be sequentially applied from the first conductive element S1 to the sixth conductive element S6 within one period.

또한, 본 실시예는 하나의 주기 내에서 제 1 도통소자(S1)의 동작 신호(제 1 턴온 신호)가 인가된 후 의 선간 전압이 '0'이 되는 부분에서 추가 동작 신호(제 2 턴온 신호)가 제 3 도통소자(S3)으로부터 제 1 도통소자(S1)까지 순차적으로 인가되는 것에 관한 것이지만, 입력전압에 따라 비 순차적으로 인가될 수 있음은 자명한 것이다.In addition, in the present embodiment, an additional operation signal (second turn-on signal) is performed at a portion where the line voltage becomes '0' after the operation signal (first turn-on signal) of the first conductive element S1 is applied within one period. ) Is applied sequentially from the third conductive element (S3) to the first conductive element (S1), it is obvious that it can be applied in a non-sequential manner according to the input voltage.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도통각(α)이 90˚인 경우의 동작 신호 타이밍도를 도시한 것이다.4 illustrates an operation signal timing diagram when the conduction angle α is 90 ° according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 도통각이 90˚인 경우 상기 타이밍 제어부(30)는 최초 선간 전압이 '0'이 되는 부분(상전압이 교차되는 부분)에서 90˚ 떨어지는 부분에서 제 1 도통 소자(S1)로부터 제 6 도통 소자(S6)까지 순차적으로 동작 제어 신호를 인가한다.Referring to FIG. 4, when the conduction angle is 90 °, the timing controller 30 may move the first conduction element S1 at a portion that is 90 ° away from the portion where the initial line voltage becomes '0' (the portion where the phase voltage crosses). ) Is sequentially applied to the sixth conductive element S6.

도통각이 90˚인 경우에도 도 3의 도통각이 70˚인 경우와 마찬가지로 출력전압이 '0'보다 작아지는 구간이 존재하므로 선간 전압이 '0'이 되는 부분(상전압이 교차되는 부분)에서 추가 동작 신호(제 2 턴온 신호)를 인가함으로써 출력 전압이 '0' 보다 작아지는 부분에서 다른 스위치로 전환하여 자유 순환(Freewheeling)하게 함으로써 전압을 '0'으로 유지시킬 수 있다. Even when the conduction angle is 90 °, similar to the case where the conduction angle of FIG. 3 is 70 °, there is a section in which the output voltage is smaller than '0', so the line voltage becomes '0' (the part where the phase voltage crosses). By applying an additional operation signal (second turn-on signal) in the output voltage is less than '0' to switch to another switch to freewheeling (Freewheeling) can be maintained at a voltage of '0'.

나머지 동작에 대한 설명은 도통각이 70˚인 경우와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Description of the rest of the operation is the same as the case where the conduction angle is 70 ° will not be described in detail.

한편, 도통각이 120˚이상인 구간은 출력 전압이 항상 음(-)의 상태로 존재하므로 본 발명에 따른 타이밍 제어시 출력 전압은 항상 '0'이 된다. On the other hand, in the section where the conduction angle is 120 ° or more, since the output voltage always exists in a negative state, the output voltage always becomes '0' during timing control according to the present invention.

즉, 도통각이 120˚이하로 출력 전압이 양(+)인 상태만 존재하거나, 양(+)과 음(-)의 상태가 동시에 존재하는 구간의 출력 전압만을 사용하여 전력을 한 방향으로 고정시킬 수 있으며, 이로 인해 분해능을 향상시킬 수 있다.That is, the electric power is fixed in one direction using only the output voltage of the section where the conduction angle is 120 ° or less and the output voltage is positive or only the positive and negative states exist simultaneously. This can improve the resolution.

<회생 모드><Regeneration mode>

회생 모드시 전자석에 흐르는 전류를 빼주기 위해 삼상 정류부(10)를 통해 출력되는 전압이 음(-)의 전압이어야만 동작 영역이 4상한에 위치하여 전자석의 전력을 입력 AC 전원으로 회생시킬 수 있다.In order to subtract the current flowing through the electromagnet in the regenerative mode, the voltage output through the three-phase rectifier 10 must be a negative voltage so that the operating region is positioned at the upper limit of four to regenerate the electromagnet power to the input AC power source.

이를 위해, 회생모드시 타이밍 제어부(30)는 제 1 도통소자(S1) 내지 제 6 도통소자(S6)에 종래와 같이 제 1 턴온신호만을 인가하면 출력 전압이 음(-) 전압이 되도록 제어할 수 있다.To this end, in the regenerative mode, the timing controller 30 may control the output voltage to become a negative voltage when only the first turn-on signal is applied to the first to sixth conductive elements S1 to S6. Can be.

여기서, 도 1a와 같이 도통각이 작으면 출력 전압이 양(+)의 전압이 출력될 수 있으며, 도 1c와 같이 90도인 경우 평균 출력 전압이 “0”이 되므로, 도통각을 90도 보다 크게 결정하여 평균적으로 음(-)의 전압이 출력 되도록 제어 할 수 있다.In this case, when the conduction angle is small as shown in FIG. 1A, the output voltage may be output with a positive voltage. When the conduction angle is 90 degrees as shown in FIG. 1C, since the average output voltage is “0”, the conduction angle is greater than 90 degrees. Can be controlled to output a negative voltage on average.

한편, 상기와 같은 동작 알고리즘에 의해 회생모드에서 전자석이 전류가 0에 가깝게 떨어진 상태에서 전자석에 잔존하는 극성 성분을 제거하기 위한 역전압부(40)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
Meanwhile, the electromagnet may further include a reverse voltage unit 40 for removing a polar component remaining in the electromagnet in a state in which the electromagnet is close to 0 in the regenerative mode by the operation algorithm as described above.

상기 역전압부(40)는 단상으로 구성된 4개의 도통 소자로 구성될 수 있으며, 전자석 코일부(20)의 입력단(PM)에서 분기된 제 7 도통 소자(SC')와 제 8 도통 소자(SB')와 상기 전자석 코일부(20)의 출력단(NM)에서 분기된 제 9 도통 소자(SB)와 제 10 도통 소자(SC)를 포함하여 구성될 수 있다.The reverse voltage unit 40 may be composed of four conductive elements configured in a single phase, and the seventh conductive element SC ′ and the eighth conductive element SB ′ branched from the input terminal PM of the electromagnet coil unit 20. ) And the ninth conductive element SB and the tenth conductive element SC branched from the output terminal NM of the electromagnet coil unit 20.

상기 역전압부(40)의 도통 소자는 삼상 정류부의 도통 소자와 역방향으로 배치될 수 있으며, 이를 통해 역전압부(40)의 도통 소자를 동작시키면 순간적으로 음(-)의 전압이 전자석에 걸리면서 순간적인 극성 변화에 의해 전자석에 붙어있는 철과 같은 잔존 성분이 제거된다. The conduction element of the reverse voltage unit 40 may be disposed in a reverse direction to the conduction element of the three-phase rectifier. When the conduction element of the reverse voltage unit 40 is operated through this, a negative voltage may be momentarily applied to the electromagnet. The change in polarity removes residual components such as iron attached to the electromagnet.

상기와 같이 전자석에 붙어있는 잔존 성분은 전자석의 열화를 촉진시킬 수 있으므로 상기와 같은 역전압부를 통해 제거하는 것이 바람직하다.Since the remaining components attached to the electromagnet as described above may promote deterioration of the electromagnet, it is preferable to remove them through the reverse voltage unit as described above.

본 실시예는 역전압모드가 일시적으로 사용되고, 용량이 작으므로 단상으로 구성된 경우에 대해서만 표시하였지만, 삼상으로 구성될 수 있음은 자명한 것이다.In the present embodiment, only the case where the reverse voltage mode is temporarily used and the capacity is small, and only the case of a single phase is shown, it is obvious that it can be composed of three phases.

도 5은 도통각이 90도인 경우 종래의 타이밍 제어 방법과 본 발명에 따른 타이밍 제어 방법에 따른 시뮬레이션 결과를 도시한 것이다.5 illustrates simulation results according to the conventional timing control method and the timing control method according to the present invention when the conduction angle is 90 degrees.

도 5을 참조하면, 종래의 타이밍 제어 방법은 도 5a를 통해 알 수 있듯이 출력 전압이 '0'보다 작은 음(-)의 전압이 출력되어 전력이 한 방향으로 유지가 어려워 발열 문제와 소음 문제가 발생할 수 밖에 없지만, 본 발명에 따른 타이밍 제어 방법은 도 5b를 통해 알 수 있듯이 항상 출력 전압을 양(+)의 상태를 유지할 수 있으므로 발열문제와 소음문제를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 분해능도 개선되는 탁월한 효과가 발생한다.Referring to FIG. 5, in the conventional timing control method, as shown in FIG. 5A, a negative voltage having an output voltage less than '0' is outputted, and thus, power is difficult to maintain in one direction. Although it can not but occur, the timing control method according to the present invention can not only eliminate the heating problem and noise problem, but also improves the resolution, as the output voltage can be maintained at a positive state at all times as shown in FIG. 5B. The excellent effect that occurs.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 삼상정류부 20 : 타이밍 제어부
30 : 전자석 코일부 40 : 역전압부
10: three phase rectifier 20: timing controller
30: electromagnet coil portion 40: reverse voltage portion

Claims (6)

3 개의 입력 전원의 입력단에 각각 연결된 도통 소자(S1, S3, S5)와 3개의 입력 전원의 출력단에 각각 연결된 도통 소자(S2, S4, S6)를 포함하는 삼상 정류부와 상기 삼상 정류부의 SCR에 동작 제어 신호를 인가하는 타이밍 제어부와 상기 SCR을 통해 출력되는 AC 전압을 인가 받는 전자석 코일부를 포함하는 전자석 제어 장치로서,
상기 타이밍 제어부는
하나의 주기 내의 최초 선간 전압이 '0'이 되는 부분에서 도통각(α) 만큼 떨어진 부분으로부터 제 1 도통 소자(S1)로부터 제 6 도통 소자(S6)까지 동작 신호(제 1 턴온 신호)를 순차적 또는 비 순차적으로 인가하고;
선간 전압이 '0'이 되는 구간에서 상기 제 1 턴온 신호가 인가된 도통 소자와 직렬로 연결된 도통 소자에 별도로 추가 동작 신호(제 2 턴온 신호)를 인가하여 양전압만 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 삼상 전자석 제어기.
Operation of the three-phase rectifier and the SCR of the three-phase rectifier including the conductive elements (S1, S3, S5) connected to the input terminals of the three input power sources, and the conductive elements (S2, S4, S6) respectively connected to the output terminals of the three input power sources. An electromagnet control apparatus including a timing controller for applying a control signal and an electromagnet coil unit receiving an AC voltage output through the SCR.
The timing control unit
The operation signal (first turn-on signal) is sequentially sequenced from the first conducting element S1 to the sixth conducting element S6 from the portion separated by the conduction angle α from the portion where the initial line voltage in one period becomes '0'. Or applied sequentially;
In a period in which the line voltage becomes '0', an additional operation signal (second turn-on signal) is separately applied to the conducting element connected in series with the conducting element to which the first turn-on signal is applied, thereby controlling to output only a positive voltage. Three-phase electromagnet controller.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 타이밍 제어부는
3 개의 입력 전원의 입력단에 각각 연결된 도통 소자(S1, S3, S5) 중 하나의 도통 소자에 상기 제 1 턴온 신호가 인가된 경우 선간 전압이 '0'이 되는 구간에서 나머지 도통 소자 중 직렬로 연결된 도통 소자에 제 2 턴온 신호를 인가하고;
3개의 입력 전원의 출력단에 각각 연결된 도통 소자(S2, S4, S6) 중 하나의 도통 소자에 상기 제 1 턴온 신호가 인가된 경우 선간 전압이 '0'이 되는 구간에서 나머지 도통 소자 중 직렬로 연결된 도통 소자에 제 2 턴온 신호를 인가하여 양전압만 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자석 제어기.
The method of claim 1,
The timing control unit
When the first turn-on signal is applied to one of the conducting elements S1, S3, and S5 respectively connected to the input terminals of three input power sources, the line voltage is '0' in a section where the line voltage becomes '0', and is connected in series. Applying a second turn on signal to the conductive element;
When the first turn-on signal is applied to one of the conducting elements S2, S4, and S6 respectively connected to the output terminals of the three input power sources, the line voltage becomes '0' in the section where the line voltage becomes '0', and is connected in series. And a second turn-on signal to the conductive element to control only the positive voltage to be output.
제 1항에 있어서,
회생모드(OFF 모드)시
상기 타이밍 제어부는 동작 영역이 4상한에 위치하도록 상기 삼상정류부의 출력 전압을 음(-)의 전압으로 고정시켜 전자석 코일부의 전력을 회생시키는 것을 특징으로 하는 삼상 전자석 제어기.
The method of claim 1,
In regenerative mode (OFF mode)
And the timing control unit regenerates the power of the electromagnet coil unit by fixing the output voltage of the three-phase rectifying unit to a negative voltage so that the operation region is located at the four upper limits.
제 4항에 있어서,
상기 전자석 코일부에 잔존하는 성분을 제거하기 위해 상기 삼상 정류부의 도통소자와 역방향으로 도통소자가 배치된 단상 또는 삼상 구조로 형성되어 역전압을 인가하는 역전압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼상 전자석 제어기.
The method of claim 4, wherein
The three-phase electromagnet further comprises a reverse voltage unit formed of a single-phase or three-phase structure in which the conductive element is disposed in a reverse direction with the conductive element of the three-phase rectifying unit to remove components remaining in the electromagnet coil part, and applying a reverse voltage. Controller.
삭제delete
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US4598353A (en) 1984-11-07 1986-07-01 Hughes Tool Company Thyristor firing circuit for determining phase angle
US6046917A (en) 1999-05-03 2000-04-04 Eaton Corporation Controlled rectifier bridge and system

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Power Electronics Circuits, Devices and Applications 서적(저자: M.H.Rashid, 출판사 Prentice Hall), 출판일 1988년 1월*
동아대학교 석사학위논문(제목: 3상제어 정류기를 이용한 디지털 위상제어회로에 관한 연구), 논문발표 1989년 1월*

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