KR101750278B1 - 조타 장치의 유타 방지 방법 - Google Patents

조타 장치의 유타 방지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 러더가 고정되지 않고 움직이는 유타 현상을 방지하기 위한 것으로서 특히 구동 모터가 0 rpm으로 유지하여 유타를 방지하는 한편, 상기 구동 모터의 최대 토크 값과 상기 0rpm을 위한 구동 모터의 토크의 차이에 해당하는 토크로 상기 구동 모터를 가속하여 간단한 구성으로도 빠른 속도로 조타를 완료할 수 있는 조타 장치의 유타 방지 방법에 대한 것이다.

Description

조타 장치의 유타 방지 방법{PREVENTING METHOD FOR MOVING RUDDER OF STEERING APPARATUS}
본 발명은 러더가 고정되지 않고 움직이는 유타 현상을 방지하기 위한 것으로서 특히 구동 모터가 0 rpm으로 유지하여 유타를 방지하는 한편, 상기 구동 모터의 최대 토크 값과 상기 0 rpm을 위한 구동 모터의 토크의 차이에 해당하는 토크로 상기 구동 모터를 가속하여 간단한 구성으로도 빠른 속도로 조타를 완료할 수 있는 조타 장치의 유타 방지 방법에 대한 것이다.
일반적으로 선박 등에 사용되는 조타 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 러더(도시되지 않음)와 상기 러더가 장치되는 러더 스톡(RS)을 포함한다.
이때, 상기 러더 스톡(RS)은 틸러(T)에 삽입되어 고정되어 있으며 조타각 변경 시 상기 틸러(T)를 작동시켜 러더 스톡(RS)을 회전시키고 이에 의해 러더의 각도를 변경하여 상기 조타각을 변경하게 된다.
한편, 상기 틸러(T)를 작동시키기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 상기 틸러(T) 일 측에 배치되는 치차부(20)를 구비하며, 상기 치차부(20)는 구동부(10)에 의해 구동된다.
즉, 상기 구동부(10)가 상기 치차부(20)를 동작시키고 상기 치차부(20)에 연동되는 틸러(T)가 이에 의해 회전되어 최종적으로 상기 러더 스톡(RS)을 회전시키게 된다.
이러한 구동부(10)는 널리 알려진 전동 모터(11)를 이용하게 되며 상기 전동 모터(11)에서 발생한 토크는 감속부(12)에 의해 증폭되어 샤프트(13)와 출력 피니언(14)을 거쳐 상기 치차부(20)로 전달된다.
한편, 상기 러더는 고정상태를 유지해야 하는 경우에도 고정되지 못하는 현상이 발생할 수 있다. 즉, 조타를 시작할 때, 브레이크를 해제하게 되는데, 이때 의도하지 않은 타의 움직임 이 발생하는 이른바 유타 현상이 발생할 수 있다.
이와 같은 유타 현상은 큰 외력이 작용하거나 혹은 구동 모터의 브레이크나 토크 리미터가 슬립 되거나 혹은 감속기의 파손에 의한 헛돌음 등의 원인에 기인한다.
그런데 현재 조타 장치에서는 유타 현상을 방지하는 구성이 없고, 설정된 시간 안에 조타를 완료하기 위해 복잡한 구성이 필요한 문제점이 있었다.
한편, 상술한 조타 장치 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 치차부(20) 양 측에 구동부(10)를 각각 배치하되 일 측은 치차부(20)를 구동하고 타 측은 상기 치차부(20)의 구동에 연동되도록 할 수 있다. 즉, 치차부(20)의 도면상 좌측은 치차부(20)를 구동하는 구동부(10-1)로 하고 치차부(20)의 도면상 우측은 비 구동부(10-2)로서 치차부(20)에 연동되며 구동부(10-1)의 고정에 대비한 예비 구동부로서 이용할 수 있다.
이러한 구동부(10-1)와 비 구동부(10-2)는 동일한 구성을 이용할 수 있으며 이러한 기술 역시 상술한 선행 기술에 자세히 기재되어 있어 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
일본 공개 특허 제2002-211490호 일본 공개 특허 제2001-018893호 일본 공개 특허 제2001-055196호 일본 공개 특허 제1996-034396호 일본 공개 특허 제1996-207894호 한국 등록 특허 제10-1433835호 한국 등록 특허 제10-1431931호 한국 등록 특허 제10-1422499호 한국 등록 특허 제10-1313162호 한국 등록 특허 제10-0700057호 한국 등록 특허 제10-0429067호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동 모터가 0 rpm으로 유지되도록 하여 유타를 방지하고, 상기 구동 모터의 최대 토크 값과 상기 0rpm을 위한 구동 모터의 토크의 차이에 해당하는 토크로 상기 구동 모터를 가속하여 간단한 구성으로도 빠른 속도로 조타를 완료할 수 있는 조타 장치의 유타 방지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 러더가 장착되는 러더 스톡(RS)과, 상기 러더 스톡(RS)이 연동되는 틸러(T)와, 상기 틸러(T) 일 측에 설치되어 상기 틸러(T)를 작동하는 치차부(20)와, 상기 치차부(20) 일 측에 설치되어 상기 치차부(20)를 구동하는 구동부(10)를 포함하는 조타 장치(1)의 유타를 방지하는 방법으로서, 외력의 크기와 방향에 대해 반대 방향의 토크로 상기 구동부(10)의 구동 모터(11)가 구동되도록 하여 상기 구동 모터(11)의 회전속도가 0 rpm으로 유지되도록 하고, 상기 구동부(10)의 브레이크(S)를 해제하며, 상기 구동 모터(11)의 최대 토크값(Tmax)과 상기 0rpm을 위한 구동 모터(11)의 토크(T0)의 차이에 해당하는 토크(Ta)로 상기 구동 모터(11-1)를 가속하되, 상기 구동 모터(11)의 rpm이 특정 rpm에 도달하도록 가속하는 조타 장치의 유타 방지 방법에 일 특징이 있다.
또한, 본 발명은 러더가 장착되는 러더 스톡(RS)과, 상기 러더 스톡(RS)이 연동되는 틸러(T)와, 상기 틸러(T) 일 측에 설치되어 상기 틸러(T)를 작동하는 치차부(20)와, 상기 치차부(20) 일 측 및 타 측에 설치되어 상기 치차부(20)를 구동하는 구동부(10-1) 및 비 구동부(10-2)와, 상기 구동부(10-1) 및 비 구동부(10-2)에 설치되는 구동 브레이크(S-1) 및 비 구동 브레이크(S-2)를 포함하는 조타 장치(1)의 유타를 방지하는 방법(S100)으로서, 외력의 크기와 방향에 대해 반대 방향의 토크로 상기 구동 모터(11-1)가 구동되도록 하여 상기 구동 모터(11-1)의 회전속도가 0 rpm으로 유지되도록 하는 제111단계(S111)와, 상기 구동 브레이크(S-1) 및 비 구동 브레이크(S-2)의 작동을 중단하는 제112단계(S112)와, 상기 구동 모터(11-1)가 0 rpm으로 유지되도록 하는 토크(T0)를 확인하는 제113단계(S113)와, 상기 구동 모터(11-1)의 최대 토크값(Tmax)과 상기 제113단계(S113)에 의한 구동 모터(11-1)의 현재 토크(T0)의 차이에 해당하는 토크(Ta)로 상기 구동 모터(11-1)가 가속되도록 하는 제114단계(S114)와, 상기 제114단계(S114)수행 후, 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상인지 여부를 확인하는 제115단계(S115)와, 상기 제115단계(S115)에 의해 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상이 아닌 경우 상기 제114단계(S114)를 다시 수행하는 제116단계(S116)를 포함하는 조타 장치의 유타 방지 방법에 또 다른 특징이 있다.
이때, 상기 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상인 경우 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하에 따라 상기 구동 모터(11-1)의 rpm을 조정하는 제200단계(S200)를 수행하되, 상기 제200단계(S200)는 상기 구동 모터(11-1)는 러더에 작용되는 최대 부하를 기준으로 한 모터 용량보다 작은 모터 용량을 가진 모터로 선정하며, 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 이상인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도로 작동시키고, 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 미만인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도보다 빠른 속도로 작동시키는 것도 가능하다.
또한, 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하는 상기 구동 모터(11-1)에 인가되는 전류를 측정하여 산출하는 것도 가능하다.
또한, 상기 제200단계(S200)는 구동 모터(11-1)를 정격 속도로 구동하는 제210단계(S210)와, 상기 구동 모터(11-1)의 모터 전류값(i)을 측정한 후 제1임계값(ithr1)과 비교하는 제220단계(S220)와, 상기 모터 전류값(i)이 상기 제1임계값(ithr1) 보다 작은 경우 상기 구동 모터(11-1)의 모터 속도를 증대하는 제230단계(S230)와, 상기 모터 속도가 증대된 구동 모터(11-1)의 모터 전류값(i_new)과 제1임계값(ithr1)을 비교하는 제240단계(S240)와, 상기 모터 전류값(i_new)이 제1임계값(ithr1)보다 작은 경우 상기 제230단계(S230)를 다시 수행하는 제250단계(S250)와, 상기 제240단계(S240)에서 상기 모터 전류값(i_new)이 제1임계값(ithr1)보다 크거나 동일한 경우 상기 모터 전류값(i_new)이 제1임계값(ithr1)이 되도록 구동 모터(11-1)의 속도를 조절하는 한편, 모터 속도가 정격 속도의 특정 배수를 초과하지 않도록 하는 제260단계(S260)와, 상기 제230단계(S230)에서 상기 확인된 모터 전류값(i)이 제1임계값(ithr1)과 동일하거나 큰 경우 상기 구동 모터(11-1)의 정격 속도를 유지하는 제270단계(S270)와, 상기 모터 전류값(i)과 제2임계값(ithr2)을 비교하되, 상기 모터 전류값(i)이 제2임계값(ithr2) 보다 큰 경우 과부하 알람을 발령하고 상기 모터 전류값(i)이 제2임계값(ithr2)과 동일하거나 작은 경우 상기 제220단계(S220)를 다시 수행하는 제280단계(S280)를 포함하는 것도 가능하다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상 설명한 본 발명에 의해 유타를 방지하면서도 빠른 속도로 조타를 완료할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 조타 장치를 설명하는 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유타 방지 방법을 설명하는 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유타 방지 방법으로서 부하 감응 제어를 설명하는 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
첨부된 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유타 방지 방법을 설명하는 순서도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유타 방지 방법으로서 부하 감응 제어를 설명하는 순서도이다.
우선, 브레이크의 작동 또는 비 작동의 용어에 대해 설명한다.
브레이크가 작동한다라고 하는 것은 브레이크가 close되어 모터를 제동시키게 되는 것을 말하고, 브레이크가 비 작동(또는 작동 중단)한다고 하는 것은 브레이크가 open되어 제동 상태를 해제하여 모터가 회전되게 하는 것을 말한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유타 방지 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 러더(도시되지 않음)가 장착되는 러더 스톡(RS)과, 상기 러더 스톡(RS)이 연동되는 틸러(T)와, 상기 틸러(T) 일 측에 설치되어 상기 틸러(T)를 작동하는 치차부(20)와, 상기 치차부(20) 일 측에 설치되어 상기 치차부(20)를 구동하는 구동부(10)를 포함하는 조타 장치(1)에 대한 것으로서, 우선 상기 구동부(10)의 구동 모터(11)가 0 rpm으로 유지되도록 하여 유타를 방지한다.
이를 위해 상기 구동 모터(11)의 회전 속도가 0 rpm으로 하기 위해, 외력의 크기와 방향에 따라 인버터를 이용하여 상기 구동 모터(11)에 반대 방향의 적정 토크를 인가하게 된다.
즉, 러더는 러더 스톡(RS)과 틸러(T) 및 치차부(20) 등을 통해 구동 모터(11-1)와 연동된다.
이때, 예를 들어 상기 러더에 특정 방향과 크기의 외력이 작용하는 경우 상기 구동 모터(11-1)를 상기 외력의 크기와 방향에 반대되는 크기와 방향으로 구동하면 상기 러더가 움직이지 않게 되고 그 결과 구동 모터(11-1) 또한 회전되지 않아 0rpm을 유지하게 되는 것이다.
이후, 상기 구동부(10)의 브레이크(S)를 해제한 후, 상기 구동 모터(11)의 최대 토크값(Tmax)과 상기 0rpm을 위한 구동 모터(11)의 토크(T0)의 차이에 해당하는 토크(Ta)로 상기 구동 모터(11-1)를 가속하되, 상기 구동 모터(11)의 rpm이 특정 rpm에 도달하도록 가속한다.
예를 들어 구동 모터(11)의 최대 토크가 310NM이고 상기 0rpm을 위한 토크(T0)가 20NM인 경우 그 차이 즉, 290NM의 토크를 가속에 이용할 수 있다.
한편, 상기 토크(T0)는 방향성이 있어서 -인 경우는 더 큰 가속 토크가 발생하여 구동 모터(11)의 가속을 더욱 빠르게 할 수 있다.
이를 보다 명확히 하기 위해 토크(T0)의 방향이 조타 지령 방향과 동일한 경우 -로 표시하고, 반대 방향인 경우 +로 표기한다.
상기 토크(T0)가 20NM인 경우 조타 지령 방향과 반대 방향의 부하로서 작용하므로 최대 토크와의 차이만큼인 290NM의 토크를 가속에 이용할 수 있다.
만일 조타 지령 방향과 토크(T0)의 방향이 같은 경우 이는 -부하로 작용하므로 상술된 바와같이 T0=-20NM가 된다.
따라서, Ta = 310-(-20)=330NM이 되어 보다 큰 토크를 가속에 이용할 수 있다.
이러한 본 발명에 의해 러더의 유타를 방지하는 한편 목표된 조타각에 보다 신속하게 도달할 수 있게 된다.
한편, 상기 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상인 경우 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하에 따라 상기 구동 모터(11-1)의 rpm을 조정하는 제200단계(S200)를 수행한다.
이러한 제200단계는 상기 구동 모터(11-1)는 러더에 작용되는 최대 부하를 기준으로 한 모터 용량보다 작은 모터 용량을 가진 모터로 선정하며, 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 이상인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도로 작동시키고, 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 미만인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도보다 빠른 속도로 작동시키게 되는 이른바 부하 감응 제어이며 이에 대해서는 따로이 후술한다.
이하 도 2 및 도 3과 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.
실시예
본 실시예에서 설명되는 조타 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 러더가 장착되는 러더 스톡(RS)과, 상기 러더 스톡(RS)이 연동되는 틸러(T)와, 상기 틸러(T) 일 측에 설치되어 상기 틸러(T)를 작동하는 치차부(20)와, 상기 치차부(20) 일 측 및 타 측에 설치되어 상기 치차부(20)를 구동하는 구동부(10-1) 및 비 구동부(10-2)와, 상기 구동부(10-1) 및 비 구동부(10-2)에 설치되는 구동 브레이크(S-1) 및 비 구동 브레이크(S-2)를 포함한다.
이때, 러더의 유타를 방지하기 위한 방법(S100)으로서 도 2에 도시된 바와 같이 우선 상기 구동부(10)의 구동 모터(11-1)가 0 rpm으로 유지되도록 하는 제111단계(S111)를 수행하여 유타를 방지하게 된다.
상기 제111단계(S111)는 상술된 바와 같이 외력의 크기와 방향에 대해 반대 방향의 토크로 상기 구동 모터(11-1)가 구동되도록 하여 상기 구동 모터(11-1)의 회전속도가 0 rpm으로 유지되도록 한다.
상기 제111단계(S111) 수행 후, 상기 구동 브레이크(S-1) 및 비 구동 브레이크(S-2)의 작동을 중단하는 제112단계(S112)를 수행한다.
상기 제112단계(S112)에서 구동 브레이크(S-1) 및 비 구동 브레이크(S-2)의 작동을 중단한다라고 하는 것은 브레이크의 제동 상태를 해제하여 구동부(10-1)의 구동 모터(11-1) 및 비 구동부(10-2)의 비 구동 모터(11-2)가 회전되도록 하는 것이다.
상기 제112단계(S112) 수행 후, 상기 구동 모터(11-1)의 토크(T0) 즉, 0rpm을 유지하기 위한 토크를 확인하는 제113단계(S113)를 수행한다.
상기 제113단계(S113)에서 0 rpm을 구현하기 위한 구동 모터(11-1)의 토크(T0)는 상기 구동 모터(11-1)를 제어하는 인버터에 의해 확인할 수 있으며, 이러한 인버터 자체는 널리 알려진 구성인 관계로 자세한 설명과 도시는 생략한다.
상기 제113단계(S113) 수행 후, 상기 구동 모터(11-1)의 최대 토크값(Tmax)와 상기 제113단계(S113)에 의한 구동 모터(11-1)의 현재 토크(T0)의 차이에 해당하는 토크(Ta)로 상기 구동 모터(11-1)가 가속되도록 하는 제114단계(S114)를 수행한다.
예를 들어, 상기 제114단계(S114)에서 0rpm을 위한 토크(T0)가 20NM이고 구동 모터(11)의 최대 토크(Tmax)가 310NM인 경우 그 차이 즉, 290NM의 토크를 구동 모터(11-1)의 가속에 이용하는 것이다.
이러한 본 발명에 의해 러더의 유타를 방지함은 물론 목표 되는 조타각에 신속하게 도달할 수 있다.
한편, 목표 되는 조타각에 도달하기 위해 구동 모터를 선정함에 있어서, 러더에 작용되는 최대 부하를 기준으로 한 모터 용량보다 작은 모터 용량을 가진 모터를 선정하되 부하에 따라 속도를 제어하는 것도 가능하다.
즉, 선급 규정에 의하면 조타각이 -35도 내지 30도 구간을 28초 이내에 조타를 완료해야 하는데, 이러한 경우 최대 하중을 기준으로 전동 모터를 선정하는 것이 아니고 그것보다 작은 용량을 가지는 전동 모터를 선정하는 것이다.
이때, 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 이상인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도로 작동시키고, 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 미만인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도보다 빠른 속도로 작동시키게 된다.
이러한 본 발명의 방법에 의해 보다 작은 용량의 전동 모터로도 특정 조타각과 조타 완료 시간을 준수할 수 있게 되는 것이다.
이를 위해 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제114단계(S114)수행 후, 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상인지 여부를 확인하는 제115단계(S115)를 수행한다.
상기 제115단계(S115)에 의해 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상이 아닌 경우 상기 제114단계(S114)를 다시 수행하는 제116단계(S116)를 수행한다.
만일, 상기 제115단계(S115)에 의해 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상인 경우 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하에 따라 상기 구동 모터(11-1)의 rpm을 조정하는 단계(S200,이하 200단계라 함)를 수행한다.
상기 제200단계(S200)에서 상기 구동 모터(11-1)는 러더에 작용되는 최대 부하를 기준으로 한 모터 용량보다 작은 모터 용량을 가진 모터로 선정하되, 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 이상인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도로 작동시키고, 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 미만인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도보다 빠른 속도로 작동시킬 수 있다.
이러한 본 발명에 의하여, 보다 작은 용량의 구동 모터를 사용하면서도 부하에 따라 속도를 조절하여 요구되는 조타각과 조타 완료 시간을 준수함은 물론 사용상의 효율도 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제200단계(S200)에서 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하는 상기 구동 모터(11-1)에 인가되는 전류를 측정하여 산출할 수 있다.
이하 도 3을 참조하여 상기 제200단계(S200)에 대해 보다 상세히 설명한다.
도시된 바와 같이 우선 상기 구동부(10)의 구동 모터(11-1)를 정격 속도로 구동하는 제210단계(S210)를 수행한다.
이는 상기 구동 모터(11-1)를 정격 속도로 구동하는 것은 최초 구동 시 부하가 어느 크기인지 알 수 없으므로 안정적인 조타를 위해 정격 속도로 구동하는 것이다.
상기 제210단계(S210) 수행하고 나서, 상기 구동 모터(11-1)의 모터 전류값(i)을 측정한 후 제1임계값(ithr1)과 비교하는 제220단계(S220)를 수행한다.
한편, 상기 제220단계(S220)에 의해 상기 모터 전류값(i)이 상기 제1임계값(ithr1) 보다 작은 경우, 부하가 작게 작용되는 것으로 볼 수 있어, 상기 구동 모터(11-1)의 모터 속도를 증대하는 제230단계(S230)를 수행한다.
이러한 제230단계(S230)에 의해 모터 속도가 증대되면 상기 모터 전류값 i가 i_new로 변화되므로 상기 구동 모터(11-1)의 모터 전류값(i_new)과 제1임계값(ithr1)을 비교하는 제240단계(S240)를 수행하게 된다.
만일 상기 제240단계(S240)에서 상기 모터 전류값(i_new)이 제1임계값(ithr1)보다 작은 경우 상술된 바와 같이 부하가 작게 작용되는 것으로 보아 모터 속도를 증대하는 제230단계(S230)를 다시 수행하는 제250단계(S250)를 수행하게 된다.
반대로, 제240단계(S240)에서 상기 모터 전류값(i_new)이 제1임계값(ithr1)보다 크거나 동일한 경우 상기 모터 전류값(i_new)이 제1임계값(ithr1)이 되도록 구동 모터(11-1)의 속도를 조절하는 한편, 모터 속도가 정격 속도의 특정 배수를 초과하지 않도록 하는 제260단계(S260)를 수행한다.
이러한 제260단계(S260)에 의해 구동 모터(11-1)를 보다 안정적으로 구동할 수 있다.
즉, 상기 제260단계(S260)에 의해, 모터 전류값(i)과 속도가 적절한 상태로 조절되므로 이후에는 상술한 본 발명의 부하 감응형 제어를 종료하고 일반적인 조타 제어를 수행하는 주 제어를 시작하게 되는 것은 상술된 바와 같다.
한편, 상기 제220단계(S220)에서 상기 확인된 모터 전류값(i)이 제1임계값(ithr1)과 동일하거나 큰 경우 러더에 큰 부하가 작용하는 것으로 볼 수 있어, 상기 구동 모터(11-1)의 정격 속도를 유지하는 제270단계(S270)를 수행하게 된다.
또한, 상기 제270단계(S270) 수행 후, 상기 모터 전류값(i)과 제2임계값(ithr2)을 비교하되, 상기 모터 전류값(i)이 제2임계값(ithr2) 보다 큰 경우 과부하 알람을 발령하고 상기 모터 전류값(i)이 제2임계값(ithr2)과 동일하거나 작은 경우 상기 제220단계(S220)를 다시 수행하는 제280단계(S280)를 수행한다.
상기 제1임계값(ithr1)은 모터 정격 전류의 1.8배가 될 수 있고, 제2임계값(ithr2)은 모터 정격 전류의 2배로 될 수 있으며, 상기 제260단계(S260)에서 모터 속도는 정격 속도의 2배를 초과하지 않도록 하는 것도 가능하다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
10 : 구동부 11 : 구동 모터
12 : 감속부 13 : 샤프트
14 : 피니언 20 : 치차부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 러더가 장착되는 러더 스톡(RS)과, 상기 러더 스톡(RS)이 연동되는 틸러(T)와, 상기 틸러(T) 일 측에 설치되어 상기 틸러(T)를 작동하는 치차부(20)와, 상기 치차부(20) 일 측 및 타 측에 설치되어 상기 치차부(20)를 구동하는 구동부(10-1) 및 비 구동부(10-2)와, 상기 구동부(10-1) 및 비 구동부(10-2)에 설치되는 구동 브레이크(S-1) 및 비 구동 브레이크(S-2)를 포함하는 조타 장치(1)의 유타를 방지하는 방법(S100)으로서,
    외력의 크기와 방향에 대해 반대 방향의 토크로 구동 모터(11-1)가 구동되도록 하여 상기 구동 모터(11-1)의 회전속도가 0 rpm으로 유지되도록 하는 제111단계(S111)와,
    상기 구동 브레이크(S-1) 및 비 구동 브레이크(S-2)의 작동을 중단하는 제112단계(S112)와,
    상기 구동 모터(11-1)가 0 rpm으로 유지되도록 하는 토크(T0)를 확인하는 제113단계(S113)와,
    상기 구동 모터(11-1)의 최대 토크값(Tmax)과 상기 제113단계(S113)에 의한 구동 모터(11-1)의 현재 토크(T0)의 차이에 해당하는 토크(Ta)로 상기 구동 모터(11-1)가 가속되도록 하는 제114단계(S114)와,
    상기 제114단계(S114)수행 후, 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상인지 여부를 확인하는 제115단계(S115)와,
    상기 제115단계(S115)에 의해 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상이 아닌 경우 상기 제114단계(S114)를 다시 수행하는 제116단계(S116)를 포함하는 조타 장치의 유타 방지 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동 모터(11-1)의 rpm이 특정 rpm 이상인 경우 상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하에 따라 상기 구동 모터(11-1)의 rpm을 조정하는 제200단계(S200)를 수행하되,
    상기 제200단계(S200)는 상기 구동 모터(11-1)는 러더에 작용되는 최대 부하를 기준으로 한 모터 용량보다 작은 모터 용량을 가진 모터로 선정하며,
    상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 이상인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도로 작동시키고,
    상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하가 설정된 범위 미만인 경우 상기 구동 모터(11-1)를 정격속도보다 빠른 속도로 작동시키는 조타 장치의 유타 방지 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동 모터(11-1)에 작용되는 부하는 상기 구동 모터(11-1)에 인가되는 전류를 측정하여 산출하는 조타 장치의 유타 방지 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제200단계(S200)는 구동 모터(11-1)를 정격 속도로 구동하는 제210단계(S210)와,
    상기 구동 모터(11-1)의 모터 전류값(i)을 측정한 후 제1임계값(ithr1)과 비교하는 제220단계(S220)와,
    상기 모터 전류값(i)이 상기 제1임계값(ithr1) 보다 작은 경우 상기 구동 모터(11-1)의 모터 속도를 증대하는 제230단계(S230)와,
    상기 모터 속도가 증대된 구동 모터(11-1)의 모터 전류값(i_new)과 제1임계값(ithr1)을 비교하는 제240단계(S240)와,
    상기 모터 전류값(i_new)이 제1임계값(ithr1)보다 작은 경우 상기 제230단계(S230)를 다시 수행하는 제250단계(S250)와,
    상기 제240단계(S240)에서 상기 모터 전류값(i_new)이 제1임계값(ithr1)보다 크거나 동일한 경우 상기 모터 전류값(i_new)이 제1임계값(ithr1)이 되도록 구동 모터(11-1)의 속도를 조절하는 한편, 모터 속도가 정격 속도의 특정 배수를 초과하지 않도록 하는 제260단계(S260)와,
    상기 제230단계(S230)에서 상기 확인된 모터 전류값(i)이 제1임계값(ithr1)과 동일하거나 큰 경우 상기 구동 모터(11-1)의 정격 속도를 유지하는 제270단계(S270)와,
    상기 모터 전류값(i)과 제2임계값(ithr2)을 비교하되, 상기 모터 전류값(i)이 제2임계값(ithr2) 보다 큰 경우 과부하 알람을 발령하고 상기 모터 전류값(i)이 제2임계값(ithr2)과 동일하거나 작은 경우 상기 제220단계(S220)를 다시 수행하는 제280단계(S280)를 포함하는 조타 장치의 유타 방지 방법.
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