KR19980025428A - 에스알(sr)모터의 속도조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컨버터의 위상 파워 스위칭 소자 게이트 신호로는 반사광 센서에서 출력되는 신호를 인가하고 아래상 파워 스위칭 소자 게이트 신호로 펄스폭 변조(PWM) 아이씨(IC)로서 제어함으로써 모터의 상전류를 초핑(Chopping)하여 속도를 제어 하도록 한 에스알(SR) 모터의 속도 조절 장치에 관한 것이다.
이것을 위한 본 발명은 현재의 DC LINK 단 (AC220V→DC) 전압을 감지하게 되면 AC전원 전압이 변화 하더라도 마이컴 출력을 조정 함으로써, 모터 출력의 보상을 용이하게 함과 동시에 초기 DC LINK단의 전원 전압 형성 실패를 미연에 방지하고 또한 어떠한 운전 악조건 하에서도 단일의 마이컴 출력 포트만 구비되어 있으면 PWM IC의 입력단 전압을 바이패스 시켜 보다 안전하게 모터를 운전 시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

에스알(SR)모터의 속도조절장치
제 1 도는 본 발명에 의한 속도 조절 장치 회로 구성도.
제 2 도는 본 발명의 PWM 출력 조정 회로 시뮬레이션 결과 파형도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설멍*
1 : 마이컴2 : PWM입력부
3 : PWM IC4 : 파워 스위칭부
본 발명은 에스알(SR)모터의 속도 조절 장치에 관한 것으로 특히 컨버터의 위상 파워 스위칭 소자 게이트 신호로는 반사광센서에서 출력되는 신호를 인가하고 아래상 파워 스위칭 소자 게이트 신호로 펄스폭 변조(PWM) 아이씨(IC)로서 제어함으로써 모터의 상전류를 초핑(Chopping)하여 속도를 제어 하도록 한 것이다.
종래의 에스알(SR)모터의 속도 조절 방식은 채용되는 마이컴에서 교류(AC)전원 전압의 변동에 대처할 수 있는 기술적 수단이 구비되어 있지 못하므로 운전 상 악조건이 발생하면 초기 기동시 전원 전압 형성실패로 인한 시스템의 오동작을 유발하게 되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소코자하여 이루어진 것으로서, 이는 마이컴에서 현재의 DC LINK 단(AC220V→DC) 전압을 감지하게 되면 AC전원 전압이 변화하더라도 마이컴 출력을 조정 함으로써, 모터 출력의 보상을 용이하게 함과 동시에 초기 DC LINK단의 전원 전압 형성 실패를 미연에 방지하고 또한 어떠한 운전 악조건 하에서도 단일의 마이컴 출력 포트만 구비되어 있으면 PWM IC의 입력단 전압을 바이패스 시켜 보다 안전하게 모터를 운전 시킬 수 있도록 함을 그 목적으로 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 본 발명에 의한 속도조절장치의 회로구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 펄스폭 변조신호(PWM)의 듀티비를 가변하기 위한 PWM IC(3)의 입력신호로 일정범위의 아날로그 전압을 조정하기 위한 출력포트(DA_ln1, DA_ln2, DA_ln3)와 래더형 저항과 그 아날로그 전압을 필요조건에 의해 바이패스시키기 위한 출력포트(DA_C)가 구비된 마이컴(1)과, 8단의 속도 조절을 위해 3비트 레슈레이션(Resulatin)을 가진 D/A변환기로 구성된 PWM 입력부(2)와, 일정주파수에 듀티비만 가변되며, PWM 신호를 생성하는 PWM IC(3)와, 상기 마이컴(1) 출력신호(PWO_C)에 따라 스위칭되어 후단의 파워 스위칭 소자 게이트(Gate1~Gate3)의 입력측에 로우 또는 하이 신호를 출력하는 파워 스위칭부(4)로 구성된 것이다.
또한 상기한 PWM 입력부(2)는 저항(R71~R77) 정수에 의한 래더(Ladder)형으로 구성된 것이다.
또한 본 발명은 AC 전압이 변화하더라도 항상 일정한 모터 출력을 낼 수 있도록 DC LINK 단 전압을 감지 하도록 구성된 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과를 제 2 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 펄스폭 변조신호(PWM)의 튜티비를 가변 시키기 위한 PWM 입력부(2)의 입력신호로는 일정한 범위의 아날로그 신호가 필요하다.
이에 따라 8단의 속도 조절을 위해서 3비트의 레슈레이션(Resulation)을 가진 래더(Ladder)형 저항(R1~R7)에 의한 D/A변환기로 구성된다.
이 경우, 일정주파수에 듀티비만 가변되며, PWM신호를 생성하기 위한 PWM IC(3)의 입력전압에 해당하는 D/A변환기의 출력 전압(V0)을 구하여 보면
가 된다.
여기서, V1은 저항(R75) 양단간에 걸리는 전압이고, V2는 저항(R77) 양단간에 걸리는 전압이다.
상기식에서와 같이 1비트로서 조정 가능한 전압레벨값은 사다리꼴(Ladder)로 구성된 저항(R71~R77) 정수값에 의해 결정됨을 알수가 있다.
이때 주파수는 저항(R70)과 콘덴서(C27)로 조정된다.
한편, 저항(R69)과 콘덴서(C26)에 의한 PWM조정 전압 지연 동작에 따른 소프트 스타팅 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
PWM 조정 전압이 즉시 모터 드라이브회로를 구동시킬때 파워 스위칭소자에 무리(stress)를 줄수가 있기 때문에 전압이 상승 혹은 하강 할때의 시간을 저항(R69)과 콘덴서(C26)로 구성된 PWM조정 전압 지연 회로로서 지연을 시키게 된다.
이때 PWM IC(3)의 입력 전압(Vin)과 D/A 변환기의 출력 전압(V0)과의 관계식은 Vin = V0(1-EXP-t/R69*C26)가 된다.
다음에, 초기 기동시 전압 형성 실패 방지회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
제 1 도에 나타낸 전원 전압(V1)이 형성되는 과정에서 파워 스위칭 소자 드라이브회로의 트랜지스터 베이스단에 바이어스전압이 인가되기전(트랜지스터(TR17)오프 상태) 콜렉터 측 전압이 그대로 파워 스위칭 소자 드라이브 회로에 인가됨에 따라 파워 스위칭 소자가 순간적으로 온(ON) 상태가 되어 DC LINK 단 전원이 제대로 형성되지 못하므로 장치의 오동작을 유발하게 된다.
이것을 방지하기 위해 상기 전원 전압(V1)이 형성되는 과정에서 마이컴(1)의 출력단 신호(PWO_C)를 로우(LOW) 상태로 유지하므로써 후단의 파워 스위칭 소자 게이트(Gate1~Gate3)의 입력측에 하이(High) 신호를 출력하게 되어 초기 DC LINK단의 전원 전압 형성 실패를 방지할 수 있다.
이 경우, 전원 전압(V1)과 마이컴(1)의 전원 전압(V2)은 거의 동시에 형성된다.
다음에, 마이컴(1)의 출력포트(DA_C)는 과전류 인가시, 과전압 인가시 및 방열판 과열등의 원인에 의해 회로가 안전 동작을 수행하지 못할 경우에 소프트 웨어적으로 모터를 정지 시키기 위한 포트이다.
본 발명에서 PWM 출력 조정 회로의 시뮬레이션 결과에 대한 신호 파형은 제 2 도와 같이 나타난다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 마이컴에서 현재의 DM LINK단 전압을 감지하게 되면 AC 전원 전압이 변화 하더라도 마이컴 출력을 조정 함으로써 모터 출력의 보상을 용이하게 하고, 또한 초기 DC LINK단의 전원 전압 형성 실패를 미연에 방지함과 동시에 어떠한 운전 악조건 하에서도 단일의 마이컴 출력 포트만 구비되어 있으면 PWM IC의 입력단 전압을 바이패스 시킴으로써 보다 안전하게 모터를 운전시킬 수가 있는 것이어서, 장치의 성능 향상을 도모할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 펄스폭 변조신호(PWM)의 듀티비를 가변하기 위한 PWM IC(3)의 입력신호로 일정범위의 아날로그 전압을 조정하기 위한 출력포트(DA_ln1, DA_ln2, DA_ln3)와 래더형 저항과 그 아날로그 전압을 필요조건에 의해 바이패스시키기 위한 출력포트(DA_C)가 구비된 마이컴(1)과,
    8단의 속도 조절을 위해 3비트 레슈레이션(Resulatin)을 가진 D/A변환기로 구성된 PWM 입력부(2)와,
    일정주파수에 듀티비만 가변되며, PWM 신호를 생성하는 PWM IC(3)와,
    상기 마이컴(1) 출력신호(PWO_C)에 따라 스위칭되어 후단의 파워 스위칭 소자 게이트(Gate1~Gate3)의 입력측에 로우 또는 하이 신호를 출력하는 파워 스위칭부(4)로 구성된 것을 특징으로 하는 에스알(SR) 모터의 속도 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PWM 입력부(2)는 저항(R71~R77) 정수에 의한 래더형으로 구성된 것인 에스알(SR) 모터의 속도 조절 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    AC 전압이 변화하더라도 항상 일정한 출력을 낼수 있도록 상기 DC LINK 단 전압을 감지 하도록 구성된 것인 에스알(SR) 모터의 속도 조절 장치.
KR1019960043455A 1996-10-01 1996-10-01 에스알모터의 속도조절장치 KR100198522B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100431881B1 (ko) * 2002-01-16 2004-05-24 엘지에프에이(주) 디지털 주속설정기 및 이의 구동방법

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