KR20010067798A

KR20010067798A - 아마츄어의 용접저항 및 코일저항 측정방법

Info

Publication number: KR20010067798A
Application number: KR1020010015987A
Authority: KR
Inventors: 박계정
Original assignee: 박계정
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2001-07-13

Abstract

본 발명은 주 전원 및 피드백 전원을 아마츄어에 인가하여 용접저항 및 코일저항을 측정하는 방법에 관한 것으로, 주전원 및 피드백 전원을 인접한 정류자 바 사이에 각각 인가하되 정류자바의 수에 비례하여 주전원과 피드백전원의 수를 증가시키고, 주전원과 피드백전원쌍끼리 전기적으로 연결하여 회로를 분기하여, 1회 측정시 다수개의 용접저항 및 코일저항을 동시에 측정하는 것을 특징으로 하는 아마츄어의 용접저항 및 코일저항 측정방법을 제공함으로써, 측정시간의 대폭적인 축소에 따라 생산성을 획기적으로 증가시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

아마츄어의 용접저항 및 코일저항 측정방법{Measuring method of welding resistance}

본 발명은 아마츄어의 용접저항 및 코일저항 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주 전원 및 피드백 전원을 인접한 정류자 바 사이에 인가하되 정류자바의 수에 비례하여 주전원과 피드백전원의 수를 증가시키고, 주전원과 피드백전원쌍끼리 전기적으로 연결하여 회로를 분기함으로써 1회 측정시 측정할 수 있는 용접저항 및 코일저항수를 획기적으로 증가하게 하여 측정 시간을 대폭 축소시키는 아마츄어의 용접저항 및 코일저항 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 모터등에 사용되는 아마츄어(6)는 도 1에 나타내는 바와 같이 축(2)과, 축(2)의 외주로 적층된 코어(1)와, 상기 축(2)의 일측에 설치된 정류자(3)와, 상기 정류자(3)의 후크(4)와 연결되어 코어(1)의 외주로 권취되는 코일(5)로 구성되며, 상기 코일(5)은 후크(4)의 외주로 권취된 후, 권선작업 완료시에 후크(4)와 코일(5)이 상호 용접되어 전기적으로 연결되며, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 아마츄어에서 코일저항 및 용접저항이 너무 크거나 너무 작을 경우 혹은 용접이 이루어지지 않을 경우에는 그 아마츄어를 사용하는 모터가 오동작을 일으키게 되므로, 아마츄어 제작의 마지막 공정으로써, 코일저항 및 용접저항을 측정하여 아마츄어에 이상이 없는지를 확인하여야 한다.

상기한 바와 같이 형성된 아마츄어의 코일저항 및 용접저항을 측정하기 위한 회로구성은 도 2와 같으며, 도 2에서는 정류자바(3)가 10개일 경우의 회로도이다.

하기에서 B1-B10은 정류자바를 나타내고, W1-W10은 용접저항을 나타내며, L1-L10은 코일을 나타낸다.

정류자바 B2의 용접저항 W2를 측정하기 위하여는 용접저항 W2의 양단 간의 전압을 측정하여 미리 정해진 주전류(I)와 함께 R=V/I 의 공식으로 용접저항 W2를 구하게 되는데, 이때 용접저항 W2의 일측단인 정류자 바 B2는 측정 단자의 접촉이 가능하나 용접저항 W2의 다른단 즉, 용접저항 W2와 주전류 I가 흐르는 코일 L1사이의 한 점인 A점은 접근이 불가능하다.

그래서 A 지점과 동일한 전위를 정류자 바 B3에서 얻기 위하여 A 점으로부터 L2, L3 .... L10 으로 흐르는 전류를 0[A] 상태로 만들면 된다. 이 상태로 만들기 위하여 정류자 바 B4와 B5간의 전압을 측정하여 B4와 B5간의 전압이 0[V]가 되도록하는 피드백 전류를 정류자 바 B6과 B7에 인가하면 A 지점과 정류자 바 B3,B4,B5의 전위가 같게되어 정류자 바 B2 와 B3간의 전압이 B2와 A 지점간의 전압과 동일하게 된다.

이와 같이 피드백 전류가 인가된 상태에서는 A지점과 정류자 바 B6간에 전류가 흐르지 않게되어 정류자 바 B2 와 B3간의 전위차가 발생하여 전압계 V 에 그 전압치가 나타난다. 이것은 주전류 I가 용접저항 W2를 경유하여 흐름으로써 전압 강하가 일어나서 A점 즉 정류자 바 B3와 B2간에 전위차가 발생하는 것으로, R=V/I의 공식에 의하여 용접저항 W2가 측정될 수 있다.

그리고, 코일저항 L1은 상기한 바와 같이 전원을 인가한 상태에서 정류자바 B1과 A점 즉 정류자바 B3간의 전압을 측정하여 R=V/I 의 공식으로 쉽게 구할 수 있다.

상기한 바와 같은 방법에 의하여 아마츄어를 정류자바를 하나씩 이동시키면서 전원을 인가하여 모든 용접저항 및 코일저항을 측정한다.

한편, 상기한 구성에서 코일 양단의 측정전압(V_L)과 용접저항 양단의 측정전압(V_R)은 그 크기가 수μV ∼ 수 mV의 매우 낮은 전압이므로, 도 3에 나타내는 바와 같이 측정된 전압(V_L)(V_R)을 증폭기(12)에서 증폭한 후 필터(14)와 A/D 컨버터(16)를 거쳐 프로그램에 의한 연산이 가능한 디지털 코드로 변환하여 컴퓨터(18)로 전달한다. 컴퓨터(18)에서는 추출된 데이터를 전기이론 공식인 R=V/I 에 대입하여 용접저항인 W와 코일저항 L의 저항 값을 정확하게 얻을 수 있다.

여기서 코일저항 표시는 20℃기준하의 표준저항 데이터가 필요한데 이것은 온도보상 시스템을 통해서 가능하며, 이를 위하여 아마츄어 가까이 온도센서(19)를 설치하여 온도센서(19)에서 측정된 온도값을 A/D 컨버터(16)를 경유하여 디지털 데이터로 변환한 후 코일저항 = 측정코일저항 × 0.00393(20℃ - 측정온도)식을 통하여 연산하여 20℃ 기준하의 표준 코일 저항값을 계산해서 표시한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 아마츄어 코일저항 및 용접저항 측정방법에 의하면, 1회 측정시 1개의 용접저항과 코일저항을 측정하여 아마츄어의 슬롯수가 많을 때는 상당한 시간이 소요가 되어 생산성 저하로 인한 원가상승의 요인이 되었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 주 전원 및 피드백 전원을 인접한 정류자 바 사이에 인가하되 정류자바의 수에 비례하여 주전원과 피드백전원의 수를 증가시키고, 주전원과 피드백전원쌍끼리 전기적으로 연결하여 회로를 분기함으로써, 1회 측정시 다수개의 용접저항 및 코일저항을 측정할 수 있게 되어 모터용 아마츄어 생산라인에서 아마츄어의 전기적 특성을 측정할 시에 그 시간을 획기적으로 줄임과 동시에 모든 정류자바에 순차적으로 전원을 인가하는 장치인 측정기 스캐너 릴레이의 작동회수를 줄임으로써 단위시간당 생산량과 측정기의 수명을 증가시키는 아마츄어의 용접저항 및 코일저항 측정방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 아마츄어를 나타내는 사시도

도 2는 종래의 아마츄어의 코일저항 및 용접저항을 측정하기 위한 회로도

도 3은 용접저항의 측정에서 출력까지의 공정을 나타내는 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 아마츄어의 코일저항 및 용접저항을 측정하기 위한 회로도

도 5a는 본 발명에 따른 아마츄어의 코일저항 및 용접저항을 측정하기 위한 실시예를 나타내는 회로도

도 5b는 도 5a의 등가회로도

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 주전원 및 피드백 전원을 인접한 정류자 바 사이에 각각 인가하되 정류자바의 수에 비례하여 주전원과 피드백전원의 수를 증가시키고, 주전원과 피드백전원쌍끼리 전기적으로 연결하여 회로를 분기함으로써 1회 측정시 측정할 수 있는 용접저항 및 코일저항수를 획기적으로 증가하게 하여 측정 시간을 대폭 축소시키는 아마츄어의 용접저항 및 코일저항 측정방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 4는 본 발명에 따른 아마츄어의 코일저항 및 용접저항을 측정하기 위한 회로도이고, 도 5a는 본 발명에 따른 아마츄어의 코일저항 및 용접저항을 측정하기 위한 실시예를 나타내는 회로도며, 도 5b는 도 5a의 등가회로도로써, 본 발명의 실시예에서는 정류자바가 10개인 것을 예로 들어 설명한다.

본 발명에 따른 아마츄어의 코일저항 및 용접저항 측정방법은 도 4에서와 같이 주 전류를 정류자 바 B1 과 B10 및 B9와 B10사이에 인가하고 피드백 전류를 정류자 바 B4 및 B5에 그리고 B6 및 B5에 인가하고 난 뒤에 정류자 바 B10과 B5를 연결하여 B1 - B2 - B3 - B4 - B5 - B10을 연결하는 회로와 B9 - B8 - B7 - B6 - B5 - B10을 연결하는 회로로 분기하며, 이때 정류자 바 B5와 B10은 반드시 직접 연결되어 상기의 두 회로가 완전히 분리되게 하여야 한다.

상기한 바와 같은 회로의 분기에 의하여 용접저항 W1,W4,W9,W6 과 코일저항 L1, L5, L10, L6이 동시에 측정이 되며, 이것은 B10과 B5사이가 전기적으로 연결되어 동일한 전위를 유지함으로써 가능하게 된다.

상기한 바와 같은 용접저항 및 코일저항 측정을 위하여 도 5a에 나타내는 바와 같이 다수개의 용접저항측정계(VW1, VW4, VW6, VW9)와, 코일저항측정계(VL1, VL5, VL6, VL10)를 설치하여, 도 5a에서 미설명부호 SA1은 용접저항을 측정하기 위한 주전압을 나타내고, SA2 및 SA3는 피드백전원을 나타낸다.

즉, 인접한 정류자바 3개에서 중간정류자바(B10)를 '-'로 하여 양측 정류자바(B1)(B9)에 '+'를 인가하여 주전원(SA1)을 설치하고(별도의 전원 또는 공동의 전원을 인가할 수 있다.) 정류자바 3개를 건너뛰어 정류자바B5를 '-'로 하고, 정류자바 B4와 B6에는 '+'를 인가하여 피드백전원(SA2)(SA3)을 설치한다. 그리고 '-'로 지정된 정류자바(B5)(B10)끼리 전기적으로 연결하며, 피드백 전류를 제어하기 위한 전압측정기(AMP1)(AMP2)는 B2과 B3 및 B8과 B7에 설치하여 피드백 전압을 제어하여 B1에서 B4 및 B9에서 B6간의 전류를 흐르지 않게 조정한다.

상기한 바와 같은 방법으로 회로를 분기하면, 도 5b에 나타내는 바와 같이 B1 - B2 - B3 - B4 - B5 - B10을 연결하는 회로와, B9 - B8 - B7 - B6 - B5 - B10을 연결하는 회로로 분리되고, 이와 같이 회로를 분기하여 용접저항 및 코일저항을 측정한 후, 아마츄어 또는 측정부를 회전시켜 같은 방법으로 다시 회로를분기하여 측정을 하며, 그 예를 살펴보면, 1회 측정시 W1,L1,L10,W9,W4,L5,L6,W6을 측정하고, 2회 측정시 W2,L2, L1,W10,W7,L7,L6,W5을측정하며, 3회 측정시 W3,L3,L2,W1,W8,L8,L7W6를 측정하며, 4회 측정시 L9, L4를 측정한다.

즉, 1회측정시 각 저항값을 4개 측정하고 잔여 코일저항을 1회 더 측정하면 즉 4회 측정으로 모든 측정을 끝낸다.

따라서, 본 발명에 의하면 아마츄어 정류자바의 수가 증가하더라도 필요한 만큼의 전원을 증가된 정류자바수에 비례하에 증가시켜 인가할수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 1회 측정시 다수의 용접저항 및 코일저항을 측정할 수 있어서, 아마츄어의 생산시 필수적으로 시행되고 있는 전기적 특성 검사시간을 획기적으로 단축시켜 단위시간당 생산량을 증대시키고 생산단가를 낮추는 경제적인 효과가 크며, 모터용 아마츄어 생산라인에서 아마츄어의 전기적 특성을 측정할 시에 그 시간을 획기적으로 줄임과 동시에 측정기 스캐너 릴레이의 작동회수를 줄임으로써 단위시간당 생산량과 측정기의 수명을 증가시키는 효과가 있다.

Claims

주 전원 및 피드백 전원을 아마츄어에 인가하여 용접저항 및 코일저항을 측정하는 방법에 있어서,

주전원 및 피드백 전원을 인접한 정류자 바 사이에 각각 인가하되, 주전원의 공통(-)전극과 피드백전원의 공통(-)전극끼리 연결하여 회로를 분리하는 방식으로 정류자바의 수에 비례하여 주전원과 피드백전원의 수를 증가시켜, 1회 측정시 다수개의 용접저항 및 코일저항을 동시에 측정하는 것을 특징으로 하는 아마츄어의 용접저항 및 코일저항 측정방법.