KR19990032201A - 직류 모터 속도 측정 기구 및 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직류(DC) 모터 속도 측정 기구에 관한 것으로 상기 직류 모터 속도 측정 기구는 전압 파형에 대응하는 DC 모터의 전류를 변환하기 위한 전류 변압기(CT)와, 전압을 증폭하기 위한 앰프와, 증폭된 전압을 방형파로 필터링 하기 위한 비교기와, DC 모터의 전극수로 방형파를 분할하기 위한 전극 선별기와, DC 모터의 회전 속도를 표시하기 위한 지시기로 구성된다. 또한, 직류(DC) 모터 속도 측정방법이 제공된다.

Description

직류 모터 속도 측정 기구 및 측정 방법

본 발명은 직류 모터의 회전 속도를 측정하기 위한 모터 속도 측정 기구에 관한 것으로, 특히, DC모터 작동 조건의 테스트와 동시에 그 회전 속도를 측정할 수 있는 직류 모터 속도 측정 기구에 관한 것이다.

종래의 모터 회전 속도 측정수단은 일반적으로 하기에 요약된 외부적인 측정척도에 의해 수행되었다.

가변-진동수 광원이 회전 모터의 팬 블레이드 상에 투사된다. 팬의 상(image)이 "극한"일때, 광원의 진동수는 회전 모터와 동기되고 그에의해 모터의 RPM을 얻는다.

회전 속도를 측정하도록 DC 발전기나 타코메터가 모터의 샤프트 축에 측정가능하게 결합된다.

적외선 센서가 모터의 샤프트 축이나 팬 블레이드상에 측정가능하게 부착된 반사탭에 의한 적외선의 반사를 검출하도록 사용되고, 그러므로, 회전 속도는 적외선의 반사를 계산함에 의해 측정될 수 있다.

광-전자 센서가 회전 모터의 팬 블레이드 사이의 간격을 탐지하기 위해 사용되고, 그러므로, 팬 블레이드의 간격을 통과하는 광-전자 신호의 계산에 의해 회전속도가 측정될 수 있다.

상기한 바와 같이, 모터의 회전 속도는 간접적으로 측정된다. 즉, 외부적인 기구가 필요하다. 더욱, 반사탭의 부착과, 기구의 셋업과, 눈금 측정등의 사전 준비 작업은 시간을 소모하고, 생산 비용을 증가시킨다. 더욱, 테스트 디비젼에서 회전속도가 측정되기전에 작동 테스트용 모터에 동력을 공급해야 한다.

간접 측정의 불이익을 극복하기 위해 기술의 상태와, DC 모터 회전 속도 측정을 위한 새로운 측정 기구 및 방법이 발명되고 있다.

본 발명의 주된 목적은 모터의회전 속도의 측정과 DC 모터의 작동 조건을 동시에 시험할 수 있는 직류(DC) 모터 속도 측정 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 편리하고, DC 모터의 회전 속도의 측정을 위한 측정시간을 절약할 수 있는 직류(DC) 모터 속도 측정기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 DC모터의 회전 속도를 정밀하게 측정할 수 있는 방법과 직류(DC) 모터 속도 측정기구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면 직류(DC) 모터 속도 측정 기구는 주로 DC 모터의 전류를 대응하는 전압 파형으로 변환하는 전류 변압기(CT)와, 전압을 증폭하기 위한 앰프와 증폭된 전압을 방형파로 필터링하기 위한 비교기와, DC 모터의 전극수로 방형파를 분할하기 위한 전극 선별기와, 측정된 모터의 회전 속도를 표시하는 속도 지시기로 구성된다.

본 발명의 새로운 특징과, 장점 및 다른 목적이 첨부된 도면과 함께 하기된 상세한 기술에 의해 완전히 이해될 것이다.

도1은 본 발명에 따른 직류 모터 속도 측정 기구의 주요 부품과 흐름도를 도시하는 블록 다이어그램.

도2는 본 발명의 제1 실시에에 따른 직류 모터 속도 측정 기구의 회로도.

도2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 직류 모터 속도 측정 기구의 회로도.

도2b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 직류 모터 속도 측정 기구의 회로도.

도3은 전류 변압기(CT)의 2차측상의 전압 파형(Vi₁)을 도시한 도면.

도4는 전압 파형(Vi₂)을 도시한 도면.

도5는 파형 처리장치의 전압 파형(Vo)을 도시한 도면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 직류 모터 2 : 전류 변압기

3 : 파형 프로세서 4 : 비교기

5 : 전극 선별기 6 : 지시기

7 : 전압 안정기 21 : 영구자석

32,42 : 레지스터 53 : 리셋 회로

도 1은 본 발명의 블록 다이어그램을 도시한다. 본 기술에 숙련자들에게 공지된 바와 같이, DC 모터(1)가 작동할때 전극의 변화동안 전력 소모가 없다. 따라서, 직류 모터의 회전속도에 비례해서 주기적으로 전류 펄스가 발생한다. 상기 전류 변압기(CT; 2)는 직류 모터(1)의 전류 펄스를 전압 파형으로 변환한다. 파형 프로세서(3)는 전압 파형을 증폭하기 위해 제공되고, 그후, 증폭된 전압 파형은 비교기(4)에 의해 방형파로 필터링된다. 전극 선별기(5)는 DC 모터의 회전 속도에 대응하는 펄스 숫자를 얻도록 비교기(4)로부터의 방형파를 DC 모터의 전극수로 분할하는 디바이더의 역할을 한다. 마지막으로, DC 모터의 회전 속도가 지시기(6)에 표시된다.

도 2를 참조하면, 직류(DC) 모터 속도 측정기구는 DC 모터(1)의 동력선(11)에 직렬로 접속된다. 전류 변압기(CT; 2)는 DC 모터(1)의 작동시에 DC 모터의 전류 변화를 감지하기 위해 제공된다. 동력선(11)이 작동 테스트 동안 DC 모터(1)에 동력을 공급하기 위해 사용되기 때문에, 속도 측정은 테스트와 측정 시간을 감소하도록 동시에 수행될수 있다. 전류 변압기(CT; 2)에서 DC 모터(1)의 동력선(11)은 전류 변압기(2)의 제 1 와인딩(22)과 제 2 와인딩(23)이 영구자석(21)에 감겨진 것처럼 동일한 영구자석(21)에 감겨진다. 그러므로, 전류 변압기(CT; 2)에 의해, DC 모터(1)의 전류 변화가 제 2 와인딩(23)의 출력과 같이 도 3에 도시된 전압 파형(Vi1)으로 변환될 수 있다. 전압 파형(Vi1)의 크기는 레지스터(32)를 통과할때 도 4에 도시된 전압 파형(Vi2)으로 감소된다. 상기 전압 파형(Vi2)은 파형 프로세서(3)에 의해 도 5에 도시된 전압파형(Vo)으로 증폭된다. 파형 프로세서(3)는 주로 전압 파형(Vi2)을 전압파형(Vo)으로 역으로 증폭하는 8050 트렌지스터(31)로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 전압 파형(Vo)은 주료 BA10393 작동 앰프(41)와 가변레지스터(42)를 포함하는 비교기(4)에 의해 필터링되고, 가변 레지스터(42)는 기준전압의 레벨을 조정하기 위해 사용된다. 상기 비교기(4)는 쉬미트(schmitt) 디지탈 신호를 발생하도록 노이즈를 제거하고 쉬미트 파형을 생산하기 위한 쉬미트 필터의 역할을 한다. 상기 DC 모터(1)의 회전 속도는 비교기(4)로부터의 디지탈 신호가 전극 선별기(5)에 공급되고 DC 모터(1)의 전극수로 분할될때 획득된다. 전극 선별기(5)는 두 개의 4017 집적회로(51,52)와 모터의 전극수를 설정하고 선택하기 위한 DIP 스위치로 구성된다. 전극 선별기(5)에서 신호가 처리된후, 모터의 회전속도는 지시기(6)에 표시된다.

도 2a는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한다. 제조와 신뢰성이 고려될 때 레지스터(42)를 트랜지스터의 출력부에서 콘덴서(33)로 대체하는 것이 더 양호하다.

도 2b는 본 발명의 제 3 실시예를 도시한다. 제 3 실시예에서는 비교기(4)와 전극 선별기(5) 사이에 제 2 파형 프로세서(3')와 제 2 비교기(4')가 추가로 포함된다. 파형 프로세서(3)로서 제 2 파형 프로세서(3')는 주로 전압파형을 역으로 증폭하는 8050 트랜지스터(31')와 레지스터(32')와 트랜지스터(31')의 출력부의 콘덴서(33')로 구성된다. 비교기(4)로서 제 2 비교기(4')는 주로 BA10393 작동 앰프(41')를 포함한다. 제 2 파형 프로세서(3')와 제 2 비교기(4')는 신호로부터 노이즈를 부가적으로 제거하고, 그후, 전극 선별기(5)에 사용되는 완전한 디지탈 신호를 획득하도록 신호를 증폭하는 것을 알 수 있다.

도 2a 및 도 2b를 다시 참조하여, 본 발명은 본 발명의 요소를 위해 일정한 전류를 제공하는 전압 안정기(7)를 추가로 포함한다. 더욱, 본 발명의 전극 선별기(5)는 재설정을 위한 리셋 회로(53)를 구비한다.

상술한 바에 따라 DC 모터의 작동 테스트와 속도 측정은 동시에 수행될 수 있고, 그에의해, 테스트에 소요되는 시간을 감소하고, 외부 측정 장비를 구입하는 비용을 감소시킬 수 있다. 그러므로, 제조 비용은 많이 감소된다. 부가적으로 본 발명에 따르면 DC 모터의 회전 속도 측정은 모터 자체의 전류 변화에 근거하여 직접적으로 이루어지므로 결과가 더욱 정밀함을 단언할 수 있다.

본 발명에 따른 직류(DC) 모터 속도 측정 기구의 두 선택된 실시예가 기술되고 도시되는 동안 본 발명의 정신으로 부터 벗어나지 않고 그 내부에서 만들어질수 있는 다수의 변경과 변화가 인지되었을 것이다. 본 발명은 여기에 한정되지 않는 것이 명백하고, 하기된 청구의 범위의 범위 내에서 다양하게 구체화되고 연습될 수 있다.

없음.

Claims (8)

1. 직류(DC) 모터 속도 측정 기구에 있어서,

   DC 모터의 동력 공급선에 접속되고, DC 모터의 전류를 대응하는 전압 파형으로 변환하는 전류 변압기(CT)와,

   상기 전압파형을 증폭하는 앰프와,

   상기 증폭된 파형을 방형파로 필터링하는 비교기와,

   상기 DC 모터의 전극수로 방형파를 분할하는 전극 선별기와,

   DC 모터의 회전 속도가 획득되도록 DC 모터의 전극수로 방형파를 분할한 결과를 표시하는 지시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 모터 속도 측정 기구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전압 변환기(CT)는 영구자석을 포함하고, 상기 DC 모터의 동력 공급선이 제 1 와인딩으로 상기 영구자석에 감겨지는 것을 특징으로 하는 직류 모터 속도 측정 기구.
3. 제 1항에 있어서, 상기 비교기는 디지탈 신호를 생성하기 위한 기준 전압과 오퍼레이션 앰프를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 모터 속도 측정 기구.
4. 제 1항에 있어서, 일정한 전류를 제공하기 위한 전압 안정기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 모터 속도 측정 기구.
5. 제 1항에 있어서, 상기 비교기의 방형파를 증폭하기 위한 제 2 앰프와 제 2 앰프의 증폭된 방형파를 필터링하기 위한 제 2 비교기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 모터 속도 측정 기구.
6. 직류(DC) 모터 속도 측정 기구에 있어서,

   DC 모터의 동력 동급선에 접속되고, DC 모터의 전류를 대응하는 전압 파형으로 변환하는 전류 변압기(CT)와,

   전압파형을 방형파로 필터링하기 위한 비교기와,

   DC 모터의 전극수로 방형파를 분할하기 위한 전극 선별기와,

   DC 모터의 회전 속도가 획득되도록 DC 모터의 전극수로 분할된 방형파의 결과를 표시하는 지시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 모터 속도 측정 기구
7. 직류(DC) 모터의 회전 속도를 측정하기 위한 방법에 있어서,

   a) 직류 모터의 전류 파형을 측정하는 단계와,

   b) 직류 모터의 전류 파형을 전압 파형으로 변환하는 단계와;

   c) 전압 파형을 디지탈 신호로 변환하는 단계와,

   d) 직류 모터의 회전 속도를 얻도록 직류 모터의 전극수로 디지탈 신호를 분할하는 단게를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 모터 회전 속도의 측정방법.
8. 제 7항에 있어서, b)단계의 전압 파형을 증폭하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 모터 회전 속도의 측정 방법.