KR20000021362A - 비닐온실용 직류모터 정역 제어기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비닐온실 개폐에 적용된 직류모터(DC MOTER)의 정회전(열림) 및 역회전(닫힘)을 제어하는 제어기에 관한 것으로서, 특히 비닐온실 개폐용 직류모터를 정,역회전 콘트롤하는 제어기를 구성함에 있어서, 커넥터(CN1)를 통해 입력되는 교류전압을 모터구동용 직류전압으로 정류함과 동시에 제어기 내부에 필요한 정전압으로 조절하는 전원부(11)와; 전압이 인가되지 않는 외부의 신호선과 연결된 커넥터(CN3)가 구비되되 이 커넥터(CN3)를 통한 신호는 해당 전용신호선(ℓ1-ℓ4)과, 포토커플러(PC1)를 통해 입력되어 비닐온실 외부 상태가 접점신호 형태로 인가되도록 한 입력신호부(14)와; 상기 입력신호부(14)로부터 입력된 신호로 각 외부조건 상태를 감시하여 최적의 비닐온실 상태를 판단하고 개폐를 위한 모터 정,역회전 출력신호를 발생하는 제어부(10)와; 상기 제어부(10)의 출력신호로 동작하는 포토커플러(PC2), 포토커플러(PC2)의 동작신호로 정,역회전 구동제어를 위한 도통동작을 실시하는 전계효과트랜지스터(Q1-Q4), 그리고 전계효과트랜지스터(Q1-Q4)에서 인가된 신호가 비닐온실 개폐용 직류모터로 공급하는 커넥터(CN2)로 이루어진 모터구동부(13)로 구성된 것임을 그 특징으로 한 것으로서, 비닐온실 개폐를 위한 전자식 제어기를 구비함으로 기존의 유접점릴레이를 이용한 방식의 단점이던 릴레이 접점소손, 모터소손을 해결하였을 뿐만아니라, 여러기능도 함께 포함시킴으로서 제품의 신뢰성도 일층 향상시켰다.

Description

비닐온실용 직류모터 정역 제어기

본 발명은 비닐온실 개폐에 적용된 직류모터(DC MOTOR)의 정회전(열림) 및 역회전(닫힘)을 제어하는 제어기에 관한 것으로서, 특히 비닐온실의 상태에 따라 개폐용 직류모터를 최적으로 제어하기 위한 제어기를 구비하되 그 내부로 전자식 무접점 스위치 방식채용, 전자식 과부하 보호장치 내장, 슬로우 스타트 기동방식 내장, 풍속비상입력, 고온비상입력, 접점 신호입력에 의한 모터 정.역회전 제어, 모터구동용 전원 정류기능내장, 모터 정.역회전 표시램프 내장과 같은 다양한 기능이 포함되도록 함으로써 안정적인 제어를 할 수 있을뿐만 아니라, 그에따른 제품의 신뢰성도 확보되도록 한 직류모터 정역 제어기에 관한 것이다.

최근의 직류 모터는 현대산업에서 가장 널리 사용되는 것중 하나로써 인쇄기 및 다른 여타분야에 많이 적용되고 있으며 그 직류모터를 총괄제어하는 전자식 제어기 역시 비약적으로 발전되고 있는 추세이다. 예컨데, 속도, 전압, 전류 등 모터운전 상태확인, 모터 및 드라이브의 보호, 필드 유닛 내장 정토오크, 정출력제어, 연동제어, 권취제어, 장력제어, 전류루프(LOOP)제어, 비례제어 등이 채용된 전자식직류모터 제어기가 출시되고 있는 추세이다.

그러나, 본 발명이 적용되는 비닐온실 개폐용 직류모터는 그 사용 용도가 한정적인 열림, 닫힘을 위한 정,역회전 동작만 필요하므로 타 직류모터에 비해 개발이 낙후되어 있는 실정인 바, 이는 특히 그 구동방식이 빈번한 접점신호시 불량의 우려가 높은 유접점 릴레이를 이용함으로써 릴레이 접점소손 및 과부하에 의한 모터소손이 많았다.

결국, 적절한 시기에 개폐가 이루어져야 양질의 제품을 생산할 수 있는 비닐온실특성상 상술한 유접점 릴레이를 이용한 방식은 당연히 부적절할 수밖에 없었던것이다.

본 발명은 상기와 같은 사항을 감안하여 안출된 것으로서, 그 목적은 종래의 유접점 릴레이를 사용한 구동방식에서 발생하던 릴레이 접점소손, 과부하에 의한 모터소손과 같은 문제점을 보완하기 위해 특히, 무접점 스위치 방식채용, 전자식 과부하 보호장치 내장, 슬로우 스타트 기동방식 내장, 풍속비상입력, 고온비상입력, 접점 신호입력에 의한 모터 정.역회전 제어, 모터구동용 전원 정류기능내장, 모터 정.역회전 표시램프 내장과 같은 다양한 기능을 포함시킴으로서 안정적인 제어 및 제품의 신뢰성이 향상되도록 한 직류모터 정역 제어기를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 직류모터 정역 제어기의 외관을 보인 정면도,

도 2는 본 발명 직류모터 정역 제어기의 내부를 설명하기 위한 개략적인 블록도,

도 3은 도 2의 일부 상세 회로도,

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 - 제어부, 11 - 전원부,

12 - 발진부, 13 - 모터구동부,

14 - 입력신호부, 15 - 과부하감지부,

CN1, CN2, CN3 - 커넥터, Q1-Q4 - 전계효과트랜지스터,

PC1,PC2 - 포토커플러.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 비닐온실 개폐용 직류모터를 정,역회전 콘트롤하는 제어기를 구성함에 있어서, 커넥터를 통해 입력되는 교류전압을 모터구동용 직류전압으로 정류함과 동시에 제어기 내부에 필요한 정전압으로 조절하는 전원부와; 전압이 인가되지 않는 외부의 신호선과 연결된 커넥터가 구비되되 이 커넥터를 통한 신호는 해당 전용신호선과, 포토커플러를 통해 입력되어 비닐온실 외부 상태가 접점신호 형태로 인가되도록 한 입력신호부와; 상기 입력신호부로부터 입력된 신호로 각 외부조건상태를 감시하여 최적의 비닐온실 상태를 판단하고 개폐를 위한 모터 정,역회전 출력신호를 발생하는 제어부와; 상기 제어부의 출력신호로 동작하는 포토커플러, 포토커플러의 동작신호로 정,역회전 구동제어를 위한 도통동작을 실시하는 전계효과트랜지스터(FET), 그리고 전계효과트랜지스터에서 인가된 신호가 비닐온실 개폐용 직류모터로 공급하는 커넥터로 이루어진 모터구동부로 구성된 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용된 직류모터 정역 제어기의 외관을 보인 정면도, 도 2는 본 발명 직류모터 정역 제어기의 내부를 설명하기 위한 개략적인 블록도, 도 3은 도 2의 일부 상세 회로도이다.

본 발명 직류모터 정역 제어기는, 이에 도시된 바와 같이, (11)은 커넥터(CN1)를 통해 입력되는 교류전압(AC 20 - 22V)을 직류모터 구동용 직류전압(DC 24V, 48W)으로 정류함과 동시에 제어기 내부에 필요한 정전압으로 조절하는 전원부로서, 통상 그 내부는 커넥터(CN1)를 통해 입력되는 교류전압을 정류하는 브릿지정류기(BD), 브릿지정류기(BD)에서 전파정류된 직류전압을 평활화하는 콘덴서(C), 상기 콘덴서(C)에 평활화된 직류전압을 제어기 내부에 필요한 일정레벨의 전압으로 조정하는 전압조정기(REG), 상기 전압조정기(REG)에서 출력되는 일정레벨의 출력전압이 포함되어 있는 노이즈 성분을 필터링하는 콘덴서(C)가 구비됨은 당연하다.

(14)는 각종의 외부 신호가 입력되는 입력신호부로서, 전압이 인가되지 않는 외부의 신호선과 연결되는 커넥터(CN3)가 구비되되, 이 커넥터(CN3)는 a(공통단), b(고온비상입력), c(풍속비상입력), d(정회전입력), e(역회전입력)단으로 이루어지며 각 커넥터단(a-e)을 통한 신호는 저항, 콘덴서, 다이오드로 구성된 해당 전용신호선(ℓ1-ℓ4)과, 포토다이오드, 포토트랜지스터로 이루어진 프토커플러(PC1)를 통해 후술하는 제어부의 입력단으로 입력되게 연결된다.

여기서, 상기 입력신호부(14)는 제어기 내부에서 전원이 공급되기 때문에 외부에서 제어신호를 입력할때는 전압이 인가되지 않는 접점신호로 입력하는 것이 바람직하다.

(10)은 제어기 전체를 총괄 제어하는 제어부로서, 각종의 외부신호가 입력되는 입력단과 직류모터 동작신호를 인가하는 출력단이 마련되어 상기 입력단을 통해 입력신호부(14)에서 입력되는 신호로 각 외부조건상태(고온, 풍속, 열림, 닫힘 및 직류모터 과부하)를 감시하여 최적의 비닐온실 상태를 판단하고 개폐를 위한 모터 정,역회전 출력신호를 발생하는데, 예컨데 고온비상 입력(ℓ1)시에는 직류모터를 정회전제어하여 열림쪽으로 회전제어하며, 풍속비상 입력(ℓ2)시에는 직류모터를 역회전제어하여 닫힘쪽으로 회전제어한다.

(13)은 비닐온실 개폐용 직류모터를 구동하는 모터구동부로서, 상기 제어부(10)의 출력신호로 동작하는 포토커플러(PC2), 포토커플러(PC2)의 동작신호로 정,역회전 구동제어를 위한 도통동작을 실시하는 전계효과트랜지스터(Q1-Q4), 그리고 전계효과트랜지스터(Q1-Q4)에서 인가된 신호가 비닐온실 개폐용 직류모터로 공급하는 커넥터(CN2)로 이루어진다.

또, 상기 모터구동부(13)의 정,역회전 구동용 전계효과트랜지스터(Q1-Q4)에 정,역회전표시를 위한 표시용 발광다이오드(L3,L4)가 추가 개재된다.

미설명부호 (12)는 상기 제어부(10)에 클럭을 제공하는 발진부이며, (L1)은 전원인가시 점등되는 발광다이오드이고, (L2)는 과부하시 점등되는 발광다이오드이다.

본 발명의 예는 일실시예에 불과하며, 본 발명의 그 구성요지 범위내에서 얼마든지 변경 및 개조가 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 직류모터 정역.회전 제어기를 이용하기 위한 결선은 먼저, 커넥터(CN1)에 모터구동용 전원입력(AC 20 - 22V)과 전원인출(DC 24V,48W)이 인가되도록 연결하고, 모터구동용 전원 인출은 모터라고 표기된 곳에 모터선을 접속한다. 그리고, 하측에 마련된 커넥터(CN3)의 공통단자(a)와 해당 전용신호선은 b는 고온비상입력(ℓ1), c는 풍속비상입력(ℓ2), d는 정회전입력(ℓ3), e는 역회전입력(ℓ4)을 스위치나 릴레이 접점으로 연결하면 결선완료된다.

이와같이 졀선완료된 비닐온실 제어기의 개폐수순을 보다 구체적으로 설명하면 먼저, 전원부(11)로부터 모터구동용 전압이 정류된 상태로 공급되어 안정적인 전압이 인가된 상태이므로 제어부(10)가 활성화되면 입력신호부(14)의 조건에 따라 (정회전입력(ℓ3), 역회전입력(ℓ4)) 출력단의 출력신호가 포토커플러(PC1)를 통해 하이신호가 인가되고 포토커플러(PC1)는 내부의 발광다이오드가 점등됨으로써 포토트랜지스터가 도통되는데, 이때 해당 정,역회전용 전계효과트랜지스터(Q1-Q4)가 턴온되어 직류모터를 정회전 또는 역회전 제어하여 비닐온실 열림 혹은 닫힘쪽으로 이동케 한다. 한편, 상기 직류모터가 정회전 또는 역회전 동작시 그에 해당하는 표시용 발광다이오드(L3,L4)도 점등됨으로써 외부에서 확인할 수 있도록 한다.

커넥터(CN3)단을 통해 접속된 입력신호부(14)로 스위치나 릴레이접점이 인가시 해당 전용신호선(ℓ1-ℓ4)을 통해 제어부(10)에 인가됨에 있어서, 비닐온실 내부가 고온일 경우 고온비상 입력신호가 해당 전용신호선(ℓ1)을 통해 포토커플러(PC1)로 인가되고 포토커플러(PC1)는 내부의 발광다이오드가 점등되고 이어 포토트랜지스터가 도통됨으로써 이에따른 접점신호가 제어부(10)의 입력단으로 인가된다.

따라서 제어부(10)는 접점신호로 비닐온실 내부가 고온의 상태로 판단하고 출력단을 통해 즉시, 역회전(열림)쪽으로 회전제어하는 출력신호를 인가한다. 이때, 출력단에 접속된 포토커플러(PC2)를 통해 하이신호를 인가하면 포토커플러(PC2)는 내부의 발광다이오드가 점등되고 이어 포토트랜지스터가 도통됨으로써 해당 역회전용 전계효과트랜지스터(Q2,Q3)가 턴온된다. 이에 직류모터가 역회전되어 비닐온실을 열림쪽으로 이송시킴으로서 비닐온실의 상태를 고온비상으로부터 벗어나게 해서 비닐온실 내부에서 재배되는 작물의 고온피해를 방지할 수 있다.

만일, 비닐온실 외부조건이 악화되어 풍속 비상입력(c)으로 입력되면 풍속신호가 해당 전용신호선(ℓ2)을 통해 포토커플러(PC1)로 인가되고 포토커플러(PC1)는 내부의 발광다이오드가 점등되고 이어 포토트랜지스터가 도통됨으로써 이에따른 접점신호가 제어부(10)의 입력단으로 인가되어 비닐온실 내부를 보호하기 위해 즉시, 역회전(열림)쪽으로 회전제어하는 출력신호를 인가한다. 이때, 출력단에 접속된 포토커플러(PC2)를 통해 하이신호를 인가하면 포토커플러(PC2)는 내부의 발광다이오드가 점등되고 이어 포토트랜지스터가 도통됨으로써 해당 정회전용 전계효과트랜지스터(Q1,Q4)가 턴온된다. 이에 직류모터가 정회전되어 비닐온실을 닫힘쪽으로 이송시킴으로서 비닐온실의 상태를 풍속비상으로부터 벗어나게 해서 강한 바람에 의한 비닐온실 구조물이 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 여러 외부조건에 따라 그 제어수순이 전자식으로 이루어지도록 함으로서, 기존의 유접점 릴레이를 사용한 구동방식에서 발생하던 릴레이 접점소손, 과부하에 의한 모터소손과 같은 문제점을 해결하였으며, 또 제어기 내부로 무접점 스위치 방식채용, 전자식 과부하 보호장치 내장, 슬로우 스타트 기동방식 내장, 풍속비상입력, 고온비상입력, 접점 신호입력에 의한 모터 정.역회전 제어, 모터구동용 전원 정류기능내장, 모터 정.역회전 표시램프 내장과 같은 다양한 기능이 포함되도록 함으로서 안정적인 제어가 가능하고 그에따른 제품의 신뢰성도 향상된 특징이 있다.

Claims (3)

1. 비닐온실 개폐용 직류모터를 정,역회전 콘트롤하는 제어기를 구성함에 있어서, 커넥터(CN1)를 통해 입력되는 교류전압을 모터구동용 직류전압으로 정류함과동시에 제어기 내부에 필요한 정전압으로 조절하는 전원부(11)와; 전압이 인가되지않는 외부의 신호선과 연결된 커넥터(CN3)가 구비되되 이 커넥터(CN3)를 통한 신호는 해당 전용신호선(ℓ1-ℓ4)과, 포토커플러(PC1)를 통해 입력되어 비닐온실 외부상태가 접점신호 형태로 인가되도록 한 입력신호부(14)와; 상기 입력신호부(14)로부터 입력된 신호로 각 외부조건상태를 감시하여 최적의 비닐온실 상태를 판단하고 개폐를 위한 모터 정,역회전 출력신호를 발생하는 제어부(10)와; 상기 제어부(10)의 출력신호로 동작하는 포토커플러(PC2), 포토커플러(PC2)의 동작신호로 정,역회전 구동제어를 위한 도통동작을 실시하는 전계효과트랜지스터(Q1-Q4), 그리고 전계효과트랜지스터(Q1-Q4)에서 인가된 신호가 비닐온실 개폐용 직류모터로 공급하는 커넥터(CN2)로 이루어진 모터구동부(13)로 구성된 것임을 특징으로 한 직류모터 정역 제어기.
2. 제1항에 있어서, 상기 입력신호부(14)의 내부에 마련되며 커넥터(a-e)와 접속된 외부 신호선과 연결된 전용신호선은 고온비상입력(ℓ1), 풍속비상입력(ℓ2), 정회전입력(ℓ3), 역회전입력(ℓ4)으로 이루어진 것임을 특징으로 한 직류모터 정역 제어기.
3. 제1항에 있어서, 상기 모터구동부(13)의 정,역회전 구동용 전계효과트랜지스터(Q1-Q4)에 정,역회전표시를 위한 표시용 발광다이오드(L3,L4)가 구비된 것임을 특징으로 한 직류모터 정역 제어기.