KR101200262B1 - Apparatus of detecting over current for dc servo motor and method at the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르는 DC 서보 모터의 과전류 검출장치는, 모터; 상기 모터에 구동전원을 공급하는 모터 드라이브; 상기 구동전원 공급을 위한 라인에 장착되는 코일; 상기 코일에 유기되는 전류를 증폭하여 출력하는 증폭부;를 구비한다.
특히, 상기 증폭부는, 상기 코일과 연결되는 코일 커넥터; 상기 코일 커넥터를 통해 유입되는 전류를 전압원으로 변경하는 전압원 변환부; 상기 전압원 변환부를 통해 출력되는 전압원의 전압레벨을 ADC 또는 제어 시스템의 사양에 따른 전압범위로 증폭하여 출력하는 증폭부;를 구비한다. An overcurrent detection apparatus for a DC servo motor according to the present invention includes a motor; A motor drive for supplying driving power to the motor; A coil mounted to a line for supplying the driving power; And an amplifier configured to amplify and output current induced in the coil.
In particular, the amplifying unit, a coil connector connected to the coil; A voltage source converter configured to change a current flowing through the coil connector into a voltage source; And an amplifier for amplifying and outputting the voltage level of the voltage source output through the voltage source converter to a voltage range according to the specifications of the ADC or the control system.

Description

ＤＣ 서보 모터의 과전류 검출장치 및 방법 {APPARATUS OF DETECTING OVER CURRENT FOR DC SERVO MOTOR AND METHOD AT THE SAME}Over current detection device and method of DC servo motor {APPARATUS OF DETECTING OVER CURRENT FOR DC SERVO MOTOR AND METHOD AT THE SAME}

본 발명은 모터의 과전류 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 DC 서보 모터에 과전류가 공급되는지 여부를 간접적으로 검출하는 DC 서보 모터의 과전류 검출장치에 관한 것이다. The present invention relates to an overcurrent detection device for a motor, and more particularly, to an overcurrent detection device for a DC servo motor that indirectly detects whether or not an overcurrent is supplied to the DC servo motor.

일반적으로 모터를 구동하기 위한 구동회로는 과전류 보호회로가 설치되어, 모터 구동 중에 과부하가 걸려 과전류가 흐르게 되면 모터의 구동을 정지시켜 전체 회로를 보호하였다. In general, an overcurrent protection circuit is installed in a driving circuit for driving a motor. When an overcurrent flows while the motor is driven, the driving circuit is stopped to protect the entire circuit.

그런데, 종래 과전류 검출 장치는 모터로 인입되는 전원 공급 라인에 직접 연결되어 전원을 공급받아 전류량을 감시하도록 구성함에 따라, 상기 과전류 검출 장치에 의한 모터 구동 전원이 소비되어 모터 구동 전원의 정밀한 제어가 어려운 문제가 있었다. 또한, 모터 구동 전원이 고전원인 경우에는 상기 과전류 검출 장치가 과전류를 견딜 수 있도록 고가의 소자를 구비하여야 하는 문제도 있었다. However, the conventional overcurrent detection device is directly connected to a power supply line drawn into the motor and configured to monitor the amount of current by receiving power, so that the motor driving power by the overcurrent detection device is consumed, making it difficult to precisely control the motor driving power supply. There was a problem. In addition, when the motor driving power source is a high power source, there has been a problem in that the overcurrent detection device must be provided with an expensive element to withstand the overcurrent.

본 발명은 DC 서보 모터에 공급되는 구동 전원 공급 라인을 코일로 감싼 후에, 상기 코일에 유기되는 전원의 전류를 검출하여 과전류 여부를 판별하는 DC 서보 모터의 과전류 검출장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an overcurrent detecting apparatus and method for a DC servomotor that detects a current of a power source induced in the coil and then determines whether it is overcurrent after wrapping a driving power supply line supplied to the DC servomotor with a coil. do.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 DC 서보 모터의 과전류 검출장치는, 모터; 상기 모터에 구동전원을 공급하는 모터 드라이브; 상기 구동전원 공급을 위한 라인에 장착되는 코일; 상기 코일에 유기되는 전류를 증폭하여 출력하는 증폭부;를 구비한다. An overcurrent detection apparatus for a DC servo motor according to the present invention for achieving the above object includes a motor; A motor drive for supplying driving power to the motor; A coil mounted to a line for supplying the driving power; And an amplifier configured to amplify and output current induced in the coil.

특히, 상기 증폭부는, 상기 코일과 연결되는 코일 커넥터; 상기 코일 커넥터를 통해 유입되는 전류를 전압원으로 변경하는 전압원 변환부; 상기 전압원 변환부를 통해 출력되는 전압원의 전압레벨을 ADC 또는 제어 시스템의 사양에 따른 전압범위로 증폭하여 출력하는 증폭부;를 구비한다. In particular, the amplifying unit, a coil connector connected to the coil; A voltage source converter configured to change a current flowing through the coil connector into a voltage source; And an amplifier for amplifying and outputting the voltage level of the voltage source output through the voltage source converter to a voltage range according to the specifications of the ADC or the control system.

상기한 본 발명은 DC 서보 모터에 공급되는 구동 전원 공급 라인을 코일로 감싼 후에, 상기 코일에 유기되는 전원의 전류를 검출하여 과전류 여부를 판별함으로써, DC 서보 모터에 공급되는 구동 전원이 전류검출장치에 의해 변경되지 않게 함은 물론이며, 고전원을 사용하는 경우에도 저가의 소자로 과전류 검출을 이행할 수 있게 하는 효과가 있다.In the present invention described above, after the driving power supply line supplied to the DC servo motor is wrapped with a coil, the current detection device detects the current of the power induced in the coil and determines whether the current is overcurrent, so that the driving power supplied to the DC servo motor is a current detection device. Of course, there is an effect that the overcurrent detection can be carried out with a low cost device even if a high power source is used.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DC 서보 모터의 과전류 검출장치의 블럭 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DC 서보 모터의 과전류 검출장치의 회로도. 1 is a block diagram of an overcurrent detection device of a DC servo motor according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram of an overcurrent detection device of a DC servo motor according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 DC 서보 모터에 공급되는 구동 전원 공급 라인을 코일로 감싼 후에, 상기 코일에 유기되는 전원의 전류를 검출하여 과전류 여부를 판별한다. According to the present invention, after the driving power supply line supplied to the DC servo motor is wrapped with a coil, the current of the power induced in the coil is detected to determine whether an overcurrent occurs.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DC 서보 모터의 과전류 검출장치의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DC 서보 모터의 과전류 검출장치의 회로도이다 1 is a block diagram of an overcurrent detection device of a DC servo motor according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of an overcurrent detection device of a DC servo motor according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DC 서보 모터의 과전류 검출장치의 구성 및 동작을 설명한다. 1 and 2 will be described the configuration and operation of the over-current detection device of the DC servo motor according to an embodiment of the present invention.

상기 DC 서보 모터의 과전류 검출장치는, 모터 드라이브(102)가 출력하는 구동전원을 모터(104)로 공급하는 구동전원 공급라인에 장착되는 코일(106)과, 상기 코일(106)에 유기되는 전원을 공급받아 증폭하여 출력하는 증폭부(108)로 구성된다. The overcurrent detection device of the DC servo motor includes a coil 106 mounted on a drive power supply line for supplying driving power output from the motor drive 102 to the motor 104, and a power source induced by the coil 106. It is composed of an amplification unit 108 to receive and amplify the output.

상기 증폭부(108)는 코일 커넥터(200)와, 전압원 변환부(202)와, 증폭단(204)과 출력단(206)으로 구성된다. The amplifier 108 includes a coil connector 200, a voltage source converter 202, an amplifier stage 204, and an output terminal 206.

상기 코일 커넥터(200)는 모터 드라이브(102)의 + 전원 공급 라인에 장착된 코일(106)을 통해 +전원 공급 라인에 흐르는 전류에 의해 유기되는 전원을 입력받는다. The coil connector 200 receives power induced by current flowing in the + power supply line through the coil 106 mounted on the + power supply line of the motor drive 102.

상기 전압원 변환부(202)는 코일 커넥터(200)를 통해 입력되어진 전류를 저항(R12) 양단에 전위를 형성하도록 구성하고, 저항(R9)를 통해 증폭단의 입력으로 사용한다. 상기 증폭단(204)의 두 입력단(6,5)의 전위차가 그라운드를 기점으로 최대의 입력전압차를 형성하도록 저항(R12)의 저항값이 결정되며, 미세한 전류를 손실없이 증폭단(204)에 제공한다.The voltage source converter 202 is configured to form a potential at both ends of the resistor R12 through the current input through the coil connector 200, and is used as an input of the amplifier terminal through the resistor R9. The resistance value of the resistor R12 is determined such that the potential difference between the two input terminals 6 and 5 of the amplifying stage 204 forms the maximum input voltage difference from the ground, and provides a minute current to the amplifier stage 204 without loss. do.

상기 증폭단(204)은 가변저항(VR2)과 저항(R9)으로 증폭율을 결정하며, 가변저항(VR2)의 저항값에 따라 최대 허용전류가 결정된다. 상기 최대전류의 범위 및 증폭단(204)의 증폭율은 OP-AMP(LM2904)의 출력단과 연결되는 ADC(analog to digital converter) 또는 제어시스템(100)의 사양에 따라 결정된다. 여기서, 상기 도 2의 예에서는 0~5[V]범위로 전압범위가 결정되며, 증폭율은 수학식 1에 따라 정의된다. The amplifying stage 204 determines the amplification rate by the variable resistor VR2 and the resistor R9, and the maximum allowable current is determined according to the resistance value of the variable resistor VR2. The range of the maximum current and the amplification factor of the amplifier stage 204 are determined according to the specifications of the analog to digital converter (ADC) or the control system 100 connected to the output stage of the OP-AMP LM2904. In the example of FIG. 2, a voltage range is determined in a range of 0 to 5 [V], and an amplification factor is defined according to Equation 1.

Figure 112010022775110-pat00001
Figure 112010022775110-pat00001

(최대증폭율 : 6배 , 최소증폭율 : 1배)(Maximum amplification rate: 6 times, minimum amplification rate: 1 times)

특히, 상기 모터(104)의 구동상태를 다음의 3상태로 구분되고, 상기 3상태에 따라 다음과 같은 출력을 출력하도록 증폭단(204)의 증폭도를 조정할 수 있으며, 이 조정은 가변저항(VR2)의 저항치의 가변을 통해 이루어진다. In particular, the driving state of the motor 104 is divided into the following three states, and the amplification degree of the amplifier stage 204 can be adjusted to output the following output according to the three states, and this adjustment is performed by the variable resistor VR2. The resistance is made through the variable.

무부하상태 : 제1범위의 레벨(2.0[V] 이하)No-load state: Level of the first range (2.0 [V] or less)

정상동작상태 : 제2범위의 레벨(2.5±0.5[V])Normal operating state: Level 2 range (2.5 ± 0.5 [V])

과부하상태 : 제3범위의 레벨(3.0[V] 이상)Overload condition: Level 3 range (more than 3.0 [V])

그리고 상기 출력단(206)은 일측이 접지된 콘덴서(C17)를 통해 ADC 또는 제어시스템(100)의 입력단의 순간 전위차를 줄인다. The output terminal 206 reduces the instantaneous potential difference of the input terminal of the ADC or the control system 100 through the capacitor C17 having one side grounded.

100 : 제어 시스템
102 : 모터 드라이브
104 : 모터
106 : 코일
108 : 증폭부100: Control system
102: motor drive
104: motor
106 coil
108: amplification unit

Claims (9)

DC 모터의 과전류 검출장치에 있어서,
모터;
상기 모터에 구동전원을 공급하는 모터 드라이브;
상기 구동전원 공급을 위한 라인에 장착되는 코일;
상기 코일과 연결되는 코일 커넥터와, 상기 코일 커넥터를 통해 유입되는 전류를 전압원으로 변경하는 전압원 변환부와, 상기 전압원 변환부를 통해 출력되는 전압원의 전압레벨을 ADC(analog to digital converter) 또는 제어 시스템의 사양에 따른 전압범위로 증폭하여 출력하는 증폭단과, 일측이 접지된 콘덴서를 통해 상기 증폭단의 출력에 대한 순간 전압을 감소시키는 출력단을 구비하는 증폭부;
를 포함하고, 상기 출력단의 전압범위를 비교하여 상기 모터의 과전류 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 DC 서보 모터의 과전류 검출장치.In the overcurrent detection device of a DC motor,
motor;
A motor drive for supplying driving power to the motor;
A coil mounted to a line for supplying the driving power;
The voltage level of the coil connector connected to the coil, the voltage source converter for changing the current flowing through the coil connector into a voltage source, and the voltage source output through the voltage source converter is an analog to digital converter (ADC) or a control system. An amplifier having an amplifier stage for amplifying and outputting a voltage range according to a specification, and an output stage for reducing an instantaneous voltage of the output of the amplifier stage through a capacitor grounded at one side thereof;
And comparing the voltage range of the output terminal to determine whether or not the motor is overcurrent. 제1항에 있어서,
상기 전압원 변환부는 상기 코일 커넥터를 통해 입력되어진 전류를 제1저항 양단에 전위를 형성하도록 구성하고, 제2저항을 통해 상기 증폭단의 입력으로 사용하는 것을 특징으로 하는 DC 서보 모터의 과전류 검출장치.The method of claim 1,
And the voltage source converter is configured to form a potential across the first resistor through the current input through the coil connector, and is used as an input of the amplifying stage through a second resistor. 제2항에 있어서,
상기 증폭단의 입력단의 전위차가 그라운드를 기점으로 최대의 입력전압차를 형성하도록 상기 제1저항의 저항값이 결정되는 것을 특징으로 하는 DC 서보 모터의 과전류 검출장치.The method of claim 2,
And the resistance value of the first resistor is determined such that the potential difference between the input terminal of the amplifying stage forms the maximum input voltage difference from the ground. 제1항에 있어서,
상기 제어 시스템의 사양이 0~5V 범위의 전압범위로 결정될 경우,
상기 증폭단의 증폭도는,
무부하 상태인 경우에 2V 이하의 레벨을 가지는 출력,
정상동작 상태인 경우에는 2V 내지 3V의 레벨을 가지는 출력,
과부하 상태인 경우에는 3V 이상의 레벨을 가지는 출력인 것을 특징으로 하는 DC 서보 모터의 과전류 검출장치.The method of claim 1,
If the specification of the control system is determined in the voltage range of 0 ~ 5V,
Amplification degree of the amplification stage,
Output with a level of 2 V or less in the no-load state,
In the normal operating state, the output has a level of 2V to 3V,
The over-current detection device of the DC servo motor, characterized in that the output having a level of 3V or more in the case of an overload condition. DC 모터의 과전류 검출 방법에 있어서,
모터 드라이브가 상기 모터에 구동전원을 공급하는 라인에 장착된 코일을 통해 유기되는 전류를 입력받는 단계;
상기 코일과 연결되는 코일 커넥터를 통해 유입되는 전류를 전압원으로 변경하는 단계;
상기 전압원의 전압레벨을 ADC 또는 제어 시스템의 사양에 따른 전압범위로 증폭하여 출력하는 단계;
일측이 접지된 콘덴서를 통해 상기 증폭된 전압범위에 대한 순간 전압을 감소시키는 단계와,
상기 순간 전압을 감소시킨후 출력된 전압범위를 비교하여 상기 모터의 과전류 여부를 판별하는 단계;를 구비함을 특징으로 하는 DC 서보 모터의 과전류 검출방법.In the overcurrent detection method of the DC motor,
Receiving, by a motor drive, current induced through a coil mounted in a line for supplying driving power to the motor;
Changing a current flowing through a coil connector connected to the coil into a voltage source;
Amplifying and outputting the voltage level of the voltage source to a voltage range according to the specifications of the ADC or the control system;
Reducing an instantaneous voltage for the amplified voltage range through a capacitor grounded at one side;
And determining whether the motor is overcurrent by comparing the output voltage range after reducing the instantaneous voltage. 제5항에 있어서,
상기 제어 시스템의 사양이 0~5V 범위의 전압범위로 결정될 경우,
상기 증폭하여 출력하는 단계의 증폭도는,
무부하 상태인 경우에 2V 이하의 레벨을 가지는 출력,
정상동작 상태인 경우에는 2V 내지 3V의 레벨을 가지는 출력,
과부하 상태인 경우에는 3V 이상의 레벨을 가지는 출력인 것을 특징으로 하는 DC 서보 모터의 과전류 검출방법.The method of claim 5,
If the specification of the control system is determined in the voltage range of 0 ~ 5V,
The amplification degree of the step of amplifying and outputting,
Output with a level of 2 V or less in the no-load state,
In the normal operating state, the output has a level of 2V to 3V,
The overcurrent detection method of a DC servo motor, characterized in that the output having a level of 3V or more in the case of an overload condition. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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