KR200249320Y1 - Apparatus for transforming rotation numbers of motor into voltage - Google Patents

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KR200249320Y1 KR2020010016733U KR20010016733U KR200249320Y1 KR 200249320 Y1 KR200249320 Y1 KR 200249320Y1 KR 2020010016733 U KR2020010016733 U KR 2020010016733U KR 20010016733 U KR20010016733 U KR 20010016733U KR 200249320 Y1 KR200249320 Y1 KR 200249320Y1
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Abstract

본 고안은 기중기에 사용되는 모터의 속도를 검출하여 전압으로 변환시키는 모터의 회전수 전압변환 장치에 관한 것이다. 모터의 회전수를 전압으로 변환시킴으로써 모터를 제어할 수 있도록 모터의 회전을 감지하기 위한 로터리엔코더부와, 로터리엔코더부에서 들어오는 입력으로부터 모터 회전수를 계산하여 표시하는 LCD 표시부와, 모터 회전수를 그에 상응하는 전압으로 변환시키기 위한 속도측정부와, 모터의 회전 방향을 판정하는 방향 판정 회로를 포함하는 고안이다. 이에 따라 종래의 타코 제너레이터의 사양을 만족시킴과 동시에, 기중기의 주제어부에 모터가 기준 속도에 미달하거나 초과할 때에 위험 상태를 알려주는 신호와 모터의 회전 방향을 알려주는 신호가 공급되어 타코 제너레이터를 사용하는 것보다 안전하고 정확한 모터 제어를 행할 수 있다.The present invention relates to a rotation speed voltage conversion device of a motor for detecting the speed of the motor used in the crane and converting the voltage. A rotary encoder for detecting the rotation of the motor so that the motor can be controlled by converting the rotational speed of the motor into a voltage, an LCD display for calculating and displaying the motor speed from the input from the rotary encoder, and the motor rotation speed The invention includes a speed measuring unit for converting the voltage into a corresponding voltage, and a direction determining circuit for determining a rotation direction of the motor. Accordingly, while satisfying the specifications of the conventional taco generator, the main controller of the crane is supplied with a signal indicating the dangerous state and a signal indicating the direction of rotation of the motor when the motor falls below or exceeds the reference speed. More secure and accurate motor control can be achieved than using.

Description

모터의 회전수 전압변환 장치{APPARATUS FOR TRANSFORMING ROTATION NUMBERS OF MOTOR INTO VOLTAGE}Rotational voltage converter of motor {APPARATUS FOR TRANSFORMING ROTATION NUMBERS OF MOTOR INTO VOLTAGE}

본 고안은 기중기 등에 사용되는 모터의 속도를 검출하여 전압으로 변환시키고 기준속도에 미달되거나 초과될 시 위험신호를 발생시키는 기능이 포함된 모터의 회전수 전압변환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotational voltage conversion device for a motor including a function of detecting a speed of a motor used in a crane and the like and converting the voltage into a voltage and generating a dangerous signal when the reference speed is below or exceeded.

기중기는 일반적으로 모터를 사용하여 철강이나 컨테이너 등 부하가 큰 물건을 상하 좌우로 이동시키기 위해 사용된다. 무거운 물건의 이동시에 모터의 고장이나 오동작이 발생하면 재산상의 손실 뿐만 아니라 인명의 손상도 발생할 수 있다. 모터의 과부하로 인한 오동작을 막기 위하여 전원의 입력단에서는 전원이 전류 변환기(current transducer;CT)를 통하여 전달되어 소정치 이상의 전류가 흐르면 전류 제어기에서 모터의 동작을 정지하게 한다. 따라서, 모터의 회전수가 기준보다 높거나 낮은 것을 판단하기 위하여 모터의 축에 타코 제너레이터(taco generator;TG)를 설치하여 회전수의 오차를 감지하는 이중 보호 장치를 가지고 있다. 특히 모터의 회전수의 정확한 측정은 안전사고를 예방할 수 있으며, 고장을 일으킬 확률을 줄일 수 있으므로 아주 중요하다. 현재 사용하고 있는 대부분의 아날로그 제어 방식의 기중기들 중에는 오래 전에 제작되어 기계식으로 제어되므로 정밀도가 떨어지고, 타코 제너레이터의 접점 부근에서 마모에 의한 고장이 자주 발생하고 있다.Cranes are generally used to move heavy loads such as steel and containers up, down, left and right using motors. If the motor breaks down or malfunctions while moving heavy objects, not only property damage but also human damage can occur. In order to prevent a malfunction due to the overload of the motor, the power is transmitted through a current transducer (CT) to stop the operation of the motor in the current controller when a current of more than a predetermined value flows. Therefore, in order to determine whether the rotation speed of the motor is higher or lower than the reference, a taco generator (TG) is installed on the shaft of the motor and has a double protection device for detecting an error in the rotation speed. In particular, accurate measurement of the number of revolutions of the motor is important because it can prevent safety accidents and reduce the probability of failure. Since most of the analog control cranes that are in use today are manufactured long ago and controlled mechanically, the precision is inferior, and failure due to wear occurs frequently near the contact point of the taco generator.

도 1은 종래의 기중기의 모터 제어부를 도시하고 있다. 기중기에서 사용되고 있는 모터에서는 도 1에 도시된 바와 같이 타코 제너레이터(TG)를 사용하여 모터의 회전수에 따른 유도 기전력을 발생하여 속도 제어기(10)로 되돌려 보내고 있다. 일반적으로 기중기에는 440V/60Hz의 전압을 사용하여 모터(M)를 구동하고, 또 이 전압을 감압한 220V/60Hz의 전원을 기중기의 모터 제어부에 공급한다. 모터(M)의 속도가 기준 속도에 맞지 않을 경우에는 속도 제어기(10)가 동작하여 모터(M)의 동작을 멈추도록 한다. 즉, 종래의 기중기에 있어서는 타코 제너레이터(TG)를 사용하여 모터(M)의 회전수에 따라 유도 기전력을 발생하여 속도 제어기(10)에 보내고, 속도 제어기(10)에서는 상기 유도 기전력에 의해 판별한 모터(M) 회전 속도를 기준 속도와 비교하여 현재의 속도가 정상적인 지의 여부를 판정하여 비정상인 경우에는 모터(M)의 동작을 정지시킨다.1 shows a motor control unit of a conventional crane. In the motor used in the crane, as shown in FIG. 1, the tacho generator TG generates an induced electromotive force according to the rotational speed of the motor and returns it to the speed controller 10. In general, the crane drives the motor M using a voltage of 440 V / 60 Hz, and supplies 220 V / 60 Hz of the reduced pressure to the motor control unit of the crane. When the speed of the motor M does not match the reference speed, the speed controller 10 operates to stop the operation of the motor M. FIG. That is, in the conventional crane, the induced electromotive force is generated and sent to the speed controller 10 according to the rotation speed of the motor M using the taco generator TG, and the speed controller 10 determines the induced electromotive force. The motor M rotation speed is compared with the reference speed to determine whether the current speed is normal, and if abnormal, the operation of the motor M is stopped.

그러나, 이러한 종래의 장치에서는 타코 제너레이터(TG)가 모터축에 직접 접촉되어 있으므로 오랫동안 사용하면 자연 마모되고, 타코 제너레이터(TG)가 회전하므로 타코 제너레이터(TG)의 생명 주기보다 빨리 고장이 발생하여 유지 보수의 경비를 증가시키는 문제가 있다. 또한, 현재의 모터 속도가 기준 속도와 한계치 이상의 차이가 발생하더라도 모터를 즉각적으로 정지시키는 제어 기능이 구비되어 있지 않아서 사고의 발생률이 높다. 그 외에도 장치 교체시에 회전 방향 신호를 잘못 연결할 경우 사고 발생의 위험성이 존재한다. 따라서, 기계적 장치인 타코 제너레이터 커플링(coupling)에 발생하는 문제점과 과속(overspeed) 발생시 설비 안전 사고의 문제점, 커플링 소손시 타코 제너레이터까지 소손되어 버리는 등의 문제점을 해결하여 설비자의 신뢰를 확보하고, 사고 및 설비 지연을 방지하는 모터의 속도 측정 장치와 주파수-전압 변환 장치 및 이를 제어하여 전달하는 장치의 개발이 필요하게 되었다.However, in such a conventional apparatus, since the taco generator TG is in direct contact with the motor shaft, the wear and tear occurs naturally when used for a long time, and since the taco generator TG rotates, a failure occurs and is maintained earlier than the life cycle of the taco generator TG. There is a problem of increasing the expense of remuneration. In addition, even if the current motor speed is greater than the reference speed and the threshold value does not have a control function to stop the motor immediately, the occurrence rate of the accident is high. In addition, there is a risk of an accident if the direction of rotation signal is incorrectly connected when replacing the device. Therefore, it is possible to secure the trust of the installer by solving problems such as the taco generator coupling (coupling) which is a mechanical device, the problem of facility safety accident when overspeed occurs, and the taco generator when the coupling is damaged. Therefore, there is a need for the development of a motor speed measuring device, a frequency-voltage converter, and a device for controlling and transmitting the motor to prevent an accident and equipment delay.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하고자 제시된 것으로서 고안된 것으로, 종래의 타코 제너레이터와 동일한 역할을 하면서 모터가 최고 속도 초과시 및 최소 속도 미달시에 위험 신호를 발생하고, 모터의 회전 방향을 신속하게 판별할 수 있는 기능을 구비한 모터의 회전수 전압변환 장치를 제공하는데 있다.The present invention is designed to solve such a problem, and serves the same role as a conventional taco generator, generates a danger signal when the motor exceeds the maximum speed and falls below the minimum speed, and can quickly determine the direction of rotation of the motor. It is to provide a rotational voltage conversion device of a motor having a function.

도 1은 종래의 기중기의 모터 제어부를 나타내는 블록도1 is a block diagram showing a motor control unit of a conventional crane

도 2는 종래의 타코 제너레이터에서 출력되는 시간에 대한 출력 전압을 나타내는 그래프2 is a graph showing output voltage versus time output from a conventional taco generator

도 3은 전압에 대한 타코 제너레이터의 RPM 변화를 나타내는 그래프3 is a graph showing the RPM change of the taco generator against voltage

도 4는 본 고안인 모터의 회전수 전압변환 장치를 나타내는 블록도Figure 4 is a block diagram showing a rotation speed voltage conversion device of the present invention

도 5a는 도 4의 로터리엔코더부의 원판 구조도5a is a structural diagram of a disk of the rotary encoder of FIG.

도 5b는 도 4의 로터리엔코더부의 출력 파형도5B is an output waveform diagram of the rotary encoder of FIG. 4.

도 6은 도 4의 속도측정부의 블록도6 is a block diagram of a speed measuring unit of FIG. 4.

도 7a는 도 6의 레벨 시프터의 회로도FIG. 7A is a circuit diagram of the level shifter of FIG. 6

도 7b는 도 6의 레벨 시프터의 시뮬레이션 결과 그래프7B is a graph of simulation results of the level shifter of FIG. 6.

도 8a는 도 4의 방향판정부의 회로도8A is a circuit diagram of the direction plate of FIG. 4.

도 8b는 도 10a에서 시계방향으로의 모의실험 결과 그래프FIG. 8B is a graph of simulation results in the clockwise direction in FIG. 10A

도 8c는 도 10a에서 반시계방향으로의 모의실험 결과 그래프8C is a graph of simulation results in the counterclockwise direction in FIG. 10A.

도 9는 drctn 신호의 출력 알고리즘을 설명하기 위한 흐름도9 is a flowchart for explaining an output algorithm of a drctn signal.

도 10은 모터의 회전수 전압변환 과정을 나타내는 흐름도10 is a flowchart illustrating a rotation speed voltage conversion process of a motor;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 모터 2 : 로터리엔코더부1: motor 2: rotary encoder

3 : LCD 표시부 4 : 속도측정부3: LCD display part 4: Speed measuring part

5 : 방향판정부 10 : 속도제어기5: direction determiner 10: speed controller

15 : 전류 제어기 20 : 게이트 구동회로15 current controller 20 gate driving circuit

25 : SCR 뱅크 30 : 외부 레지스터25: SCR Bank 30: External Register

35 : 마이크로프로세서B 40, 55 : D/A컨버터35: Microprocessor B 40, 55: D / A Converter

45, 60 : 레벨시프터 50 : 마이크로프로세서C45, 60: level shifter 50: microprocessor C

65 : 디플립플롭 M : 모터65: flip-flop M: motor

CT : 전류변환기 OP1 : 제 1 연산증폭기CT: Current Converter OP1: First Operational Amplifier

OP2 : 제 2 연산증폭기 OP3 : 제 3 연산증폭기OP2: second operational amplifier OP3: third operational amplifier

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안인 모터의 회전수 전압변환 장치는,모터의 축에 결합되어 모터의 회전을 감지하기 위한 로터리엔코더부와, 로터리엔코더부에서 들어오는 입력으로부터 모터 회전수를 계산하여 표시하는 LCD 표시부와, 모터 회전수를 전압으로 변환시키기 위한 속도측정부와, 모터의 회전 방향을 판정하는 방향판정부를 포함한다.In order to achieve the above object, the rotation speed voltage conversion device of the motor of the present invention, coupled to the shaft of the motor encoder for detecting the rotation of the motor, and calculates the motor speed from the input from the rotary encoder And an LCD display unit for displaying, a speed measuring unit for converting the motor rotational speed into a voltage, and a direction determining unit for determining the rotational direction of the motor.

상기 구성의 본원 고안에 따르면, 종래의 타코 제너레이터의 사양을 만족시킴과 동시에, 기중기의 주제어부에 모터가 기준 속도에 미달하거나 초과할 때에 위험 상태를 알려주는 신호와 모터의 회전 방향을 알려주는 신호가 공급되어 타코 제너레이터를 사용하는 것보다 안전하고 정확한 모터 제어를 행할 수 있다.According to the present invention of the above configuration, while satisfying the specifications of the conventional taco generator, the signal indicating the dangerous state when the motor falls below or exceeds the reference speed to the main control portion of the crane and the signal indicating the direction of rotation of the motor Can be supplied to perform safer and more accurate motor control than using a taco generator.

이하, 본 고안의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

기중기에 사용되는 타코 제너레이터는 여러 종류가 있지만, 본 고안의 실시예에서는 최대 속도 1000 RPM을 갖는 타코 제너레이터(TG)의 사양과 동일한 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.There are many types of taco generators used in the crane, but in the embodiment of the present invention will be described taking the case of the same as the specification of the taco generator (TG) having a maximum speed of 1000 RPM.

타코 제너레이터(TG)는 발전기와 동일한 원리에 의하여 모터 회전수에 대응하는 전압을 발생하며, 회전 방향에 따라 음전압 또는 양전압을 발생한다.The taco generator TG generates a voltage corresponding to the motor speed by the same principle as the generator, and generates a negative voltage or a positive voltage according to the rotation direction.

도 2는 종래의 타코 제너레이터에서 출력되는 시간에 대한 출력 전압을 나타내는 그래프로서 기중기의 기어를 중립에서 4단으로 변화시킨 후 시간에 대한 타코 제너레이터(TG)의 출력 전압과 4단에서 정지하는 데까지 걸리는 시간을 나타낸 것이다. 타코 제너레이터의 출력 전압이 0V에서 10V까지 도달하는 시간은 약 7초가 걸리며, 선형적으로 증가함을 알 수 있다. 또, 4단 기어에서 타코 제너레이터(TG)가 정지하는 데까지 걸리는 시간은 약 5초가 걸린다. 타코 제너레이터(TG)의 시간에 대한 전압 변화의 최대 변화율을 구하면 수학식 1과 같다.Fig. 2 is a graph showing the output voltage versus time output from a conventional taco generator, which takes the gear of the crane from neutral to four stages and then stops at the fourth stage with the output voltage of the taco generator TG over time. It is time. It can be seen that the time taken for the output voltage of the taco generator to reach 0V to 10V takes about 7 seconds and increases linearly. In addition, the time taken by the taco generator TG to stop in the fourth gear takes about 5 seconds. The maximum change rate of the voltage change with respect to the time of the taco generator TG is obtained from Equation 1 below.

ΔV/Δt = 10/5 = 2(V/S)ΔV / Δt = 10/5 = 2 (V / S)

따라서, 주파수-전압 변환 장치의 슬루레이트(slew rate)는 2(V/S) 이상으로 동작하여야 한다.Therefore, the slew rate of the frequency-to-voltage converter must be operated at 2 (V / S) or more.

도 3은 전압에 대한 타코 제너레이터의 RPM 변화를 나타내는 그래프로서 RPM에 따라 출력 전압이 선형적으로 증가함을 알 수 있다. 전압에 대한 RPM의 변화율 ΔRPM/ΔV는 수학식 2와 같다.3 is a graph showing the RPM change of the taco generator with respect to the voltage, it can be seen that the output voltage increases linearly with RPM. The rate of change ΔRPM / ΔV of the RPM with respect to voltage is expressed by Equation 2.

(1038/10)(RPM/V) = 103.8(RPM/V) = 10.38(RPM/0.1V)(1038/10) (RPM / V) = 103.8 (RPM / V) = 10.38 (RPM / 0.1V)

따라서, 주파수-전압 변환 장치는 10.38 RPM에 대하여 0.1V 이상의 변화율을 가져야 한다. 그리고 타코 제너레이터(TG)는 발전기와 같이 동작하므로 변환 장치는 회전의 방향에 따라 양전압 또는 음전압을 발생하여야 한다.Thus, the frequency-to-voltage converter must have a rate of change of at least 0.1V for 10.38 RPM. And since the taco generator (TG) operates like a generator, the converter must generate a positive voltage or a negative voltage according to the direction of rotation.

도 4는 본 고안인 모터의 회전수 전압변환 장치를 나타내는 블록도이다.Figure 4 is a block diagram showing a rotational voltage conversion device of the present invention.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 고안은 모터의 회전수를 전압으로 변환하여 출력하는 장치이다. 모터(1)의 회전수 전압변환 장치는 모터의 회전을 광센서를 이용하여 측정하는 로터리엔코더부(2), 마이크로프로세서를 사용하여 모터(1)의 회전수를 계산하는 속도측정부(4), 모터(1)의 현재 회전수를 예를 들면 LCD로 표시하는 LCD 표시부(3) 및 모터(1)의 방향을 판정하는 방향판정부(5)로 구성되어 있다.Referring to Figure 4, the present invention is a device for converting the number of revolutions of the motor to a voltage output. The rotation speed voltage converter of the motor 1 includes a rotary encoder unit 2 for measuring the rotation of the motor using an optical sensor, and a speed measuring unit 4 for calculating the rotation speed of the motor 1 using a microprocessor. And an LCD display unit 3 for displaying, for example, the current rotational speed of the motor 1 on the LCD, and a direction determiner 5 for determining the direction of the motor 1.

마이크로프로세서는 +5V의 전원과 출력이 -10V ∼ +10V 사이의 값을 가지기때문에 ±12V 전원이 필요하므로 입력 전압의 변화에 민감하지 않고 보호회로를 내장한 SMPS 전원을 사용한다. 모터(1)의 회전이 로터리엔코더부(2)의 입력으로 주어지면 로터리엔코더부(2)의 출력에서 회전에 따른 펄스 파형을 발생한다. 속도측정부(4)는 그 OUTPUT 단자에서 모터(1)의 회전수에 의존하여 -10V ∼ +10V 사이의 출력 전압을 발생하고, EM은 모터(1)의 회전수가 최저, 최대 속도를 벗어나면 위험하다는 것을 알리는 신호이며, OS와 LS는 최대 속도와 최소 속도를 벗어나면 하이(H)로 되는 신호이다. 또, 방향판정부(5)에서 출력하는 drctn은 모터의 회전 방향에 따라 -10V, +10V, 0V의 값을 출력하며, RR과 LR은 모터가 시계 방향과 반시계 방향으로 각각 회전하는 것을 나타낸다. OUTPUT, EM, drctn의 출력 신호는 모터의 제어에 사용되기 위하여 도 1에 도시된 속도 제어기(10)로 보내어진다. OS, LS, RR 및 LR 신호는 변환기 내에서 모터의 상태를 나타낸다. G는 속도 제어기(10)에서 모터(1)의 기어 단수를 알려주는 입력 단자이다.The microprocessor requires ± 12V power supply because the + 5V power supply and the output have a value between -10V and + 10V. Therefore, the microprocessor uses an SMPS power supply with a built-in protection circuit. When the rotation of the motor 1 is given to the input of the rotary encoder 2, a pulse waveform according to the rotation is generated at the output of the rotary encoder 2. The speed measuring unit 4 generates an output voltage between -10V and + 10V depending on the rotational speed of the motor 1 at its OUTPUT terminal, and EM indicates that the rotational speed of the motor 1 is out of the minimum and maximum speeds. It is a signal that it is dangerous, and OS and LS are signals that go high when the maximum and minimum speeds are exceeded. In addition, the drctn outputted from the direction determiner 5 outputs values of -10V, + 10V, and 0V depending on the rotational direction of the motor, and RR and LR indicate that the motor rotates clockwise and counterclockwise, respectively. . The output signals of OUTPUT, EM and drctn are sent to the speed controller 10 shown in FIG. 1 for use in controlling the motor. The OS, LS, RR and LR signals indicate the state of the motor in the transducer. G is an input terminal for telling the gear stage of the motor 1 in the speed controller 10.

도 2에서 로터리엔코더부에 관하여 도 5a, 5b 를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the rotary encoder in Figure 2 with reference to Figures 5a, 5b in detail as follows.

도 5a는 도 4의 로터리엔코더부의 원판 구조도이다.5A is a structural diagram of a disk of the rotary encoder of FIG. 4.

도 5b는 도 4의 로터리엔코더부의 출력 파형도이다.5B is an output waveform diagram of the rotary encoder of FIG. 4.

로터리엔코더부(2)는 커플링을 사용하여 모터축과 연결되어 있으며, 그 원판에는 예를 들면 도 5a에 도시된 바와 같이 3열의 홈이 형성되어 있다. Z열에는 동기를 맞추기 위한 1개의 홈이 형성되어 있고, A열 및 B열에는 각각 60개의 홈이 서로 겹쳐지게 형성되어 있다. 원판의 한 면쪽에는 발광 다이오드(도시 안됨)가 설치되어 있고, 그 반대 면쪽에는 포토센서(도시 안됨)가 설치되어 있어서 원판이 시계방향으로 회전함에 따라 홈을 통과한 빛이 포토센서에 의해 감지되어 도 5b에 도시된 바와 같은 구형파를 발생한다. 예를 들어 A열 및 B열에 각각 60 개의 홈을 설치하면, 모터가 1회전 할 때마다 60개의 구형파가 발생하므로, 모터가 6°회전할 때마다 1개의 구형파가 발생한다. 또, 홈의 개수는 이것에 한정되지 않고 필요에 따라 증감할 수 있으며, 회전방향은 시계방향 및 반시계방향 모두 가능하다.The rotary encoder portion 2 is connected to the motor shaft by using a coupling, and the disc is formed with three rows of grooves, for example, as shown in Fig. 5A. In the Z column, one groove for synchronization is formed, and in the A and B columns, 60 grooves are formed to overlap each other. A light emitting diode (not shown) is installed on one side of the disc, and a photo sensor (not shown) is installed on the opposite side of the disc so that light passing through the grooves is rotated by the photosensor as the disc rotates clockwise. It is detected and generates a square wave as shown in FIG. 5B. For example, if 60 grooves are provided in each of columns A and B, 60 square waves are generated every time the motor rotates, and thus, one square wave is generated every 6 degrees of rotation of the motor. The number of grooves is not limited to this, but can be increased or decreased as needed, and the rotation direction is possible in both clockwise and counterclockwise directions.

도 4에서 속도측정부에 관하여 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 6 with respect to the speed measuring unit in Figure 4 as follows.

도 6은 도 4의 속도측정부의 블록도이다.6 is a block diagram of the speed measuring unit of FIG. 4.

도 6은 속도측정부(4)를 간략히 도시한 것이다. 속도측정부(4)는 제어기능을 하는 8비트 마이크로프로세서B(명칭: PIC16F84B)(35)와, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터(40)와, D/A컨버터(40)의 출력을 주제어판의 입력에 맞도록 변환하는 레벨 시프터(45)를 구비하고 있다. 도 6에서 A는 로터리엔코더부(2)에서 출력되는 신호이며, D는 방향판정부(5)에서 출력된 모터 회전 방향 신호이다.6 briefly illustrates the speed measurement unit 4. The speed measuring unit 4 includes an 8-bit microprocessor B (named: PIC16F84B) 35 having a control function, a D / A converter 40 for converting a digital signal into an analog signal, and a D / A converter 40. And a level shifter 45 for converting the output of the controller to match the input of the main controller. In FIG. 6, A is a signal output from the rotary encoder unit 2, and D is a motor rotation direction signal output from the direction determining unit 5.

모터(1)가 회전하면, 로터리엔코더부(2)에서는 펄스파(A)를 발생하고, 이 신호(A)는 마이크로프로세서B(35)의 0번째 타이머인 TMR0 단자로 입력된다. 본 고안의 실시예에서 모터의 최대 회전수는 약 1000 RPM이며, 기어의 각 단에서의 모터회전수는 아래의 표 1과 같다.When the motor 1 rotates, the rotary encoder 2 generates a pulse wave A, and this signal A is input to the TMR0 terminal, which is the 0 th timer of the microprocessor B 35. In the embodiment of the present invention, the maximum rotational speed of the motor is about 1000 RPM, and the motor rotational speed at each stage of the gear is shown in Table 1 below.

1단1 stage 2단2-stage 3단3-stage 4단4-stage 모터의 RPMRPM of motor 250250 500500 750750 10001000 로터리 엔코더의RPMRPM of rotary encoder 1500015000 3000030000 4500045000 6000060000 0.1초0.1 sec 2525 5050 7575 100100 ±10%± 10% 22-2822-28 45-5545-55 78-8278-82 90-10090-100

표 1에서 회전수는 1분 동안에 회전하는 수이므로 실시간 회전수를 알 수 없을 뿐만 아니라 정확한 값을 얻을 수 없으므로 모터의 1회전을 60 분주한 로터리엔코더부(2)의 출력을 TMR0의 입력으로 사용한다. 그리고 0.1초 동안에 발생한 로터리엔코더부(2)의 펄스 수를 계산한다. 기어 각 단의 기준 펄스수에서 10%의 범위를 벗어나면 LED가 발광하며 부저가 울려서 사용자에게 알려주고, 동시에 위험경고신호인 EM 신호를 발생하여 기중기의 속도 제어기(10)에 알려주어 모터(1)의 동작을 멈추게 된다.In Table 1, since the rotation speed is the number of revolutions in one minute, not only the real-time rotation number is known but also the exact value cannot be obtained. Therefore, the output of the rotary encoder section 2, which divides one rotation of the motor 60, is used as the input of TMR0. do. And the number of pulses of the rotary encoder part 2 which generate | occur | produced in 0.1 second is calculated. If the gear is out of the range of 10% from the standard pulse number, the LED will emit light and the buzzer will sound to inform the user. Will stop the operation.

상기에서 마이크로프로세서B(35) 0.1초 동안에 계산된 모터의 회전수를 속도 제어기(10)가 기준속도와 비교하여 제어하기 위해서는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여야 하며, 이 과정에서 D/A컨버터(40)가 사용된다. 이 때, 병렬 통신은 많은 핀을 필요로 하므로 핀수를 줄이기 위하여 예를 들면 8비트 직렬 입력 D/A 컨버터[명칭: MAX522[6]](40)을 사용한다. 상기 D/A컨버터(40)는 칩 선택, 데이터입력 및 클럭을 사용하여 마이크로프로세서B(35)와 통신한다. 그리고, 마이크로프로세서B(35)는 D/A컨버터(40)로 먼저 제어 명령을 보내고 이어서 코드 데이터를 보낸다. 아래의 표 2는 모터의 회전수와 D/A컨버터(40) 출력 전압의 관계를 간단히 나타낸 것이다.In order to control the rotation speed of the motor calculated for 0.1 second in the microprocessor B 35 in comparison with the reference speed, the digital signal must be converted into an analog signal, and in this process, the D / A converter ( 40) is used. Since parallel communication requires many pins, an 8-bit serial input D / A converter [name: MAX522 [6]] (40) is used to reduce the number of pins. The D / A converter 40 communicates with the microprocessor B 35 using chip selection, data input and clock. The microprocessor B 35 first sends a control command to the D / A converter 40 and then sends code data. Table 2 below shows the relationship between the number of revolutions of the motor and the output voltage of the D / A converter 40.

펄스수(0.1초)Pulse number (0.1 second) D/A 컨버터 입력 코드(16진수)D / A Converter Input Code (Hexadecimal) D/A 컨버터 출력 전압(V)D / A converter output voltage (V) +100+100 e0e0 4.54.5 +75+75 c7c7 4.04.0 +50+50 aeae 3.53.5 +25+25 9696 3.03.0 00 8080 2.52.5 -25-25 6767 2.02.0 -50-50 4e4e 1.51.5 -75-75 3535 1.01.0 -100-100 1c1c 0.50.5

모터가 정방향으로 회전하면 출력은 3.0V ∼ 4.5V 사이에 있고, 역방향으로 회전하면 0.5V ∼ 2.0V 사이의 값을 출력한다.When the motor rotates in the forward direction, the output is between 3.0V and 4.5V. When the motor rotates in the reverse direction, it outputs a value between 0.5V and 2.0V.

상기에서 레벨시프터에 관하여 도 7a, 도 7b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The level shifter will be described in detail with reference to FIGS. 7A and 7B as follows.

타코 제너레이터(TG) 전압은 -10V ∼ +10V 사이의 값을 갖는다. 그러나, D/A컨버터(40)의 출력은 0.5V와 4.5V 사이의 값을 가지므로 타코 제너레이터(TG)의 출력 전압과 맞추기 위하여 레벨 시프트를 행하여야 한다.The taco generator (TG) voltage has a value between -10V and + 10V. However, since the output of the D / A converter 40 has a value between 0.5V and 4.5V, it is necessary to perform a level shift to match the output voltage of the taco generator TG.

도 7a는 도 6의 레벨 시프터의 회로도이다.FIG. 7A is a circuit diagram of the level shifter of FIG. 6.

도 7a를 참조하여 설명하면, 제 1 연산 증폭기(OP1)은 -2.5V를 생성하기 위한 것이고, LM336[7]을 사용하여 2.5V의 기준 전압을 만들어 제 1 연산 증폭기(OP1)의 부입력에 인가하여 -2.5V를 생성한다. 이 전압은 D/A컨버터(40)의 출력 전압과 합해져서 가산기의 역할을 하는 다음 단의 제 2 연산 증폭기(OP2)의 입력단에 공급된다. 제 2 연산 증폭기(OP2)의 출력 전압을 구하면 다음과 같다.Referring to FIG. 7A, the first operational amplifier OP1 is for generating -2.5 V. The LM336 [7] is used to generate a reference voltage of 2.5 V to the negative input of the first operational amplifier OP1. To generate -2.5V. This voltage is added to the output voltage of the D / A converter 40 and supplied to the input terminal of the second operational amplifier OP2 of the next stage serving as an adder. The output voltage of the second operational amplifier OP2 is obtained as follows.

VA= -R19/R18·Vref V A = -R 19 / R 18 · V ref

VB= -R20/R15·(VA+ Vi)V B = -R 20 / R 15 · (V A + V i )

Vout= -R17/R16·VB V out = -R 17 / R 16 · V B

만일, R18= R19이고 R16= R17이면,If R 18 = R 19 and R 16 = R 17 ,

Vout= -R20/R15·(-Vref+ Vi)V out = -R 20 / R 15 (-V ref + V i )

상기 수학식 6에서 R20의 크기를 조절하면 출력 전압이 -10V ∼ +10V 사이의 값을 가질 수 있다.By adjusting the size of R 20 in Equation 6, the output voltage may have a value between -10V and + 10V.

그리고, D/A컨버터(40)의 출력이 반전되어 제 2 연산 증폭기(OP2)의 출력단에 나타나므로 제 3 연산 증폭기(OP3)는 입력을 반전시키는 인버터의 역할을 수행한다. 상기 각 연산증폭기(OP1, OP2, OP3)는 LM741을 사용한다.Since the output of the D / A converter 40 is inverted and appears at the output terminal of the second operational amplifier OP2, the third operational amplifier OP3 serves as an inverter for inverting the input. Each of the operational amplifiers OP1, OP2, and OP3 uses LM741.

상기의 레벨시프터(45)의 작동을 Pspice 프로그램을 사용하여 모의실험한 결과를 도 7b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the level shifter 45 described above using the Pspice program will be described with reference to FIG. 7B.

도 7b는 도 6의 레벨 시프터의 시뮬레이션 결과 그래프이다.7B is a graph of a simulation result of the level shifter of FIG. 6.

그래프를 보면 알 수 있듯이, D/A컨버터(40)로부터 출력되어 레벨시프터(45)로 입력되는 입력전압 Vin은 0 ~ 4.5 V 까지 선형적으로 증가됨을 알 수 있다. 그리고 레벨시프터(45)의 각 연산증폭기(OP1, OP2, OP3)를 거치면서 레벨시프터(45)의 출력전압 Vout값은 -10 ~ +10 V 의 값을 가지게 되어 레벨시프터(45)가 그 기능을 잘 수행할 수 있음을 알 수 있다.As can be seen from the graph, it can be seen that the input voltage V in output from the D / A converter 40 and input to the level shifter 45 increases linearly from 0 to 4.5 V. The output voltage V out of the level shifter 45 has a value of -10 to +10 V while the operational amplifiers OP1, OP2 and OP3 of the level shifter 45 have a value of -10 to +10 V. You can see that it performs well.

그리고, 도 4에서 LCD표시부(3)는 모터의 회전수를 표시할 수 있도록 로터리엔코더부(2)에서 출력되는 펄스 사이의 시간을 측정하고 주파수를 계산함으로 구해진 RPM을 표시한다.In addition, in FIG. 4, the LCD display unit 3 displays the RPM obtained by measuring the time between pulses output from the rotary encoder 2 and calculating the frequency so as to display the rotation speed of the motor.

도 4에서 방향판정부에 관하여 도 8a, 도 8b, 도 8c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 8A, 8B, and 8C, the direction decision unit in FIG. 4 is as follows.

모터의 방향은 로터리엔코더부(2)의 출력을 사용하여 판별할 수 있다. 즉, 로터리엔코더부(2)의 원판의 2개 열의 홈으로부터 약간의 시차를 가지는 2개의 구형파가 발생하므로 이를 이용함으로써 판별이 가능하다.The direction of the motor can be determined using the output of the rotary encoder 2. That is, since two square waves having some parallax are generated from the grooves of the two rows of the disc of the rotary encoder 2, it can be discriminated by using them.

도 8a는 도 4의 방향판정부의 회로도이다.8A is a circuit diagram of the direction determiner of FIG. 4.

도 8a를 보면 알 수 있듯이, 방향판정부(5)는 모터의 방향 판정을 위한 제어기능을 하는 마이크로프로세서C(50)와, 마이크로프로세서C(50)에서 출력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환시켜 소정 전압을 출력시키는 D/A컨버터(55)와, D/A컨버터(55)에서 출력된 전압을 방향판정부(5) 작동에 필요한 전압으로 시프팅(Shifting)시켜 drctn 신호를 발생시키는 레벨시프터(60)와, 로터리엔코더부(2)로부터 출력되는 신호값에 따라 회전방향에 맞는 값을 출력하는 디플립플롭(65)을 포함한다.As can be seen from FIG. 8A, the direction determiner 5 converts the digital signal output from the microprocessor C 50 and the microprocessor C 50 into a analog signal to control the direction of the motor. D / A converter 55 for outputting a predetermined voltage and a level shifter for generating a drctn signal by shifting the voltage output from the D / A converter 55 to a voltage necessary for the operation of the direction determiner 5. 60 and a deflip-flop 65 for outputting a value corresponding to the rotational direction in accordance with the signal value output from the rotary encoder 2.

위와 같은 구성을 가지는 방향판정부(5)의 동작을 MAX+PLUS II 시뮬레이터를 이용한 모의실험을 도 8b, 도 8c를 참조하여 설명하도록 하겠다.Simulation of the operation of the direction determiner 5 having the above configuration using the MAX + PLUS II simulator will be described with reference to FIGS. 8B and 8C.

도 8b는 도 8a에서 시계방향으로의 모의실험 결과 그래프이다.FIG. 8B is a graph of simulation results in a clockwise direction in FIG. 8A.

도 8c는 도 8a에서 반시계방향으로의 모의실험 결과 그래프이다.FIG. 8C is a graph of the simulation result in the counterclockwise direction in FIG. 8A.

도 8b, 도 8c에서 A와 B는 로터리엔코더부(2)의 2개의 출력 파형을 나타낸다. R신호는 모터의 구동상태를 나타내는 신호로 마이크로프로세서C(50)는 모터가 움직일 경우 1, 정지하면 0을 출력하고, D신호는 로터리엔코더부(2)로부터 입력된 신호값에 따라 시계방향일 경우 1, 반시계방향일 경우 0 값을 출력하고 모터가 구동되지 않았을 경우 즉 R값이 0일 경우 drctn 전압은 무조건 0 V로 출력되고 0 또는 1에 관계없이 drctn 전압에 아무런 영향을 끼치지 않는 x 값이 출력된다. RR신호, LR신호는 디플립플롭(65)의 출력값에 따라 결정되는 값으로 모터의 회전이 현재 시계방향, 반시계방향 인가를 나타내는 값이다. 시계방향인 경우 RR신호가 1이고, 반시계방향인 경우 LR신호가 1이다 그 밖에는 모두 0의 값을 출력한다.8B and 8C, A and B show two output waveforms of the rotary encoder unit 2. FIG. The R signal indicates the driving state of the motor. The microprocessor C 50 outputs 1 when the motor is moving and 0 when the motor is stopped. The D signal is clockwise according to the signal value input from the rotary encoder 2. In case 1, counterclockwise, 0 value is output and when the motor is not driven, that is, when R value is 0, the drctn voltage is output as 0 V unconditionally and does not affect drctn voltage regardless of 0 or 1 The x value is printed. The RR signal and the LR signal are values determined according to the output value of the flip-flop 65, which indicates whether the rotation of the motor is currently clockwise or counterclockwise. In the clockwise direction, the RR signal is 1; in the counterclockwise direction, the LR signal is 1. Otherwise, all zero values are output.

상기에서 회전방향에 따라 마이크로프로세서C(50)는 D/A컨버터(55)에 16진수의 소정 코드값을 출력한다. 코드값은 0x00부터 0xFF 사이 값을 가지는데, 모터가 오른쪽으로 회전할 때에는 0x80 ~ 0xFF 값을 출력하고, 왼쪽으로 회전할 때에는 0x00 ~ 0x80 값을 출력한다.The microprocessor C 50 outputs a predetermined hexadecimal code value to the D / A converter 55 according to the rotation direction. The code value has a value between 0x00 and 0xFF. When the motor rotates to the right, it outputs 0x80 ~ 0xFF and when it rotates to the left, it outputs 0x00 ~ 0x80.

예를 들어, 도 8b와 같이 시계 방향인 경우에는 B 입력의 상승 에지에서 디플립플롭(65)의 출력은 하이(1)로 되어 RR 신호가 하이(1)로 된다. 하기의 표 3은 입력에 따른 방향판정부(5)의 상태를 나타낸다.For example, in the clockwise direction as shown in FIG. 8B, the output of the deflip-flop 65 becomes high (1) at the rising edge of the B input and the RR signal becomes high (1). Table 3 below shows the state of the direction determiner 5 according to the input.

RR DD RRRR LRLR drctndrctn 00 xx 00 00 0V0 V 정지stop 1One 1One 1One 00 +10V+ 10V 시계 방향Clockwise 1One 00 00 1One -10V-10V 반시계 방향Counterclockwise

표 3에서 보면 알 수 있듯이, 정지시에는 동작하지 않으므로 R신호는 0이며, D신호는 1 또는 0 어느 값이 든지 drctn 전압값에 영향을 미치지 않는 x값이고, R신호가 0이기 때문에 drctn 전압값은 0 V이고, RR, LR은 0이 된다.As can be seen from Table 3, R signal is 0 because it does not operate at stop, D signal is x value which does not affect drctn voltage value at 1 or 0 value, and drctn voltage because R signal is 0. The value is 0 V, and RR and LR are 0.

시계방향으로 회전시에는 동작하므로 R신호는 1이며, D신호는 1이고, 시계방향이므로 RR값이 1이고, drctn 전압값은 +10 V가 된다.Since it operates in the clockwise direction, the R signal is 1, the D signal is 1, and because the clockwise direction, the RR value is 1 and the drctn voltage value is + 10V.

반시계방향으로 회전시에는 동작하므로 R신호는 1이며, D신호는 0이고, 반시계방향이므로 LR값이 1이고 drctn 전압값은 -10 V가 된다.Since it operates in the counterclockwise direction, the R signal is 1, the D signal is 0, and since the counterclockwise direction, the LR value is 1 and the drctn voltage value is -10V.

이로부터 속도 제어기(10)는 모터의 회전 방향을 사용하여 속도를 제어할 수 있도록 시계 방향일 경우에는 +10V, 반시계 방향일 경우에는 -10V, 동작하지 않을 경우에는 0V의 전압을 필요로 한다.From this, the speed controller 10 requires a voltage of + 10V in the clockwise direction, -10V in the counterclockwise direction, and 0V in the non-operational manner so that the speed can be controlled using the rotational direction of the motor. .

상기에서 방향판정부(5)가 방향을 판별하는 과정에 관하여 도 11의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The process of determining the direction by the direction determiner 5 will be described with reference to the flowchart of FIG. 11 as follows.

도 11은 drctn 신호의 출력 알고리즘을 설명하기 위한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating an output algorithm of a drctn signal.

도 11을 참조하여 설명하면, 방향판정부(5)가 전체적으로 초기화된다(P100).Referring to Fig. 11, the direction determining unit 5 is initialized as a whole (P100).

마이크로프로세서C(50)는 방향판정부(5)의 구동상태(R)을 초기화시킨다(P200).The microprocessor C 50 initializes the driving state R of the direction determiner 5 (P200).

상기 P200은 현재 회전을 하고 있지 않다는 상태의 표시로 R신호값을 0을 출력하는 과정이다.The P200 is a process of outputting an R signal value of 0 as a display of a state of not currently rotating.

마이크로프로세서C(50)는 구동정지코드인 0x80을 D/A컨버터(55)에 출력시킨다(P300).The microprocessor C 50 outputs the driving stop code 0x80 to the D / A converter 55 (P300).

마이크로프로세서C(50)의 0번째 타이머인 TMR0는 로터리엔코더부(2)의 출력을 카운트한다(P400).The TMR0, which is the 0 th timer of the microprocessor C 50, counts the output of the rotary encoder 2 (P400).

마이크로프로세서C(50)는 타이머가 카운트한 값이 0인가 판단한다(P500).The microprocessor C 50 determines whether the value counted by the timer is 0 (P500).

상기 과정 P500에서 타이머가 카운트한 값이 0이면, 마이크로프로세서C(50)는 R포트를 통하여 현재 구동상태(R)이 정지한 상태라는 신호를 출력한다(P600).If the value counted by the timer in step P500 is 0, the microprocessor C 50 outputs a signal indicating that the current driving state R is stopped through the R port (P600).

상기 과정 P600에서 출력되는 R신호값은 0이다.The R signal value output in step P600 is zero.

마이크로프로세서C(50)는 구동정지상태를 나타내는 코드인 0x80을 D/A컨버터(55)에 출력시킨다(P700).The microprocessor C 50 outputs 0x80, which is a code indicating a driving stop state, to the D / A converter 55 (P700).

상기 과정 P500에서 타이머가 카운트한 값이 0이 아니면, 마이크로프로세서C(50)는 R포트를 통하여 현재 구동상태(R)가 구동중이라는 신호를 출력한다(P800).If the value counted by the timer in step P500 is not 0, the microprocessor C 50 outputs a signal indicating that the current driving state R is being driven through the R port (P800).

상기 과정 P800에서 출력되는 R신호값은 1이다.The R signal value output in step P800 is 1.

마이크로프로세서C(50)는 디플립플롭(65)의 출력신호를 판별하여 현재 구동되는 상태의 회전방향이 반시계 방향인가를 판단한다(P900).The microprocessor C 50 determines the output signal of the flip-flop 65 to determine whether the rotation direction of the currently driven state is a counterclockwise direction (P900).

상기 과정 P900에서 디플립플롭(65)에서 출력되는 신호(D)가 1이면 시계방향이고, 0이면 반시계방향을 나타낸다.In step P900, if the signal D output from the flip-flop 65 is 1, it is clockwise, and if it is 0, it is counterclockwise.

상기 P900에서 반시계 방향일 경우 마이크로프로세서C(50)는 반시계방향으로 회전하는 것을 나타내는 코드인 0x00을 D/A컨버터(55)에 출력시킨다(P1000).In the counterclockwise direction in P900, the microprocessor C 50 outputs 0x00, which is a code indicating rotation in the counterclockwise direction, to the D / A converter 55 (P1000).

상기 P1000에서 시계 방향일 경우 마이크로프로세서C(50)는 시계방향으로 회전하는 것을 나타내는 코드인 0xFF를 D/A컨버터(55)에 출력시킨다(P1100).In the clockwise direction in P1000, the microprocessor C 50 outputs 0xFF, which is a code indicating to rotate clockwise, to the D / A converter 55 (P1100).

상기 과정 P1000, P1100, P1200에서 D/A컨버터(55)로 출력된 값은 레벨시프터(60)에서 전압레벨이 시프팅되어 정지상태인 경우 0V, 시계방향인 경우 +10V, 반시계방향인 경우 -10V를 drctn 전압으로 출력시키고(P1200), 상기 과정 P500부터 반복수행된다.In the above processes P1000, P1100, and P1200, the value output to the D / A converter 55 is 0V when the voltage level is shifted by the level shifter 60 and is in the stop state, + 10V in the clockwise direction, and counterclockwise. A -10V is output as a drctn voltage (P1200), and the process is repeated from the process P500.

이하에서는 전술한 모든 내용을 바탕으로 본 고안에서의 모터의 회전수 전압변환 과정에 대하여 도 10의 흐름도를 참조하여 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the rotation speed voltage conversion process of the motor in the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 10 based on all the above contents.

도 10은 모터의 회전수 전압변환 과정을 나타내는 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a rotation speed voltage conversion process of the motor.

도 10을 참조하여 설명하면, 위험경고신호의 발생이 이루어질 수 있도록 모터의 회전수 전압변환 장치가 전체적으로 초기화된다(S100).Referring to FIG. 10, the rotation speed voltage conversion device of the motor is initialized as a whole so as to generate a danger warning signal (S100).

속도측정부(4)의 마이크로프로세서B(35)는 방향판정부(5)의 방향신호(D)와 기어단수신호(G)를 바탕으로 회전방향 및 기어단수를 판독한다(S200).The microprocessor B 35 of the speed measuring unit 4 reads the rotation direction and the gear stage based on the direction signal D and the gear stage signal G of the direction determiner 5 (S200).

마이크로프로세서B(35)는 0번째 타이머인 TMR0를 초기화시킨다(S300).The microprocessor B 35 initializes TMR0, which is the 0th timer (S300).

마이크로프로세서B(35)는 모터의 회전수를 계산할 수 있도록 0.1초의 시간만큼 모든 동작을 지연시킨다(S400).The microprocessor B 35 delays all operations by a time of 0.1 seconds to calculate the rotation speed of the motor (S400).

타이머는 0.1초의 시간동안 회전수를 카운트한다(S500).The timer counts the number of revolutions for a time of 0.1 seconds (S500).

마이크로프로세서B(35)는 카운트한 회전수가 각 기어단수에 해당하는 기준범위 이내인가를 판단한다(S600).The microprocessor B 35 determines whether the counted rotation speed is within a reference range corresponding to each gear stage (S600).

상기 과정 S600에서 카운트한 회전수가 기준범위를 초과하면 마이크로프로세서B(35)는 위험경고신호 EM을 발생시킨다(S700).If the number of revolutions counted in step S600 exceeds the reference range, the microprocessor B 35 generates a danger warning signal EM (S700).

마이크로프로세서B(35)는 위험경고신호인 EM을 발생시킴과 동시에 D/A컨버터(40)을 초기화시킨다(S800).The microprocessor B 35 generates the danger warning signal EM and initializes the D / A converter 40 at step S800.

마이크로프로세서B(35)는 D/A컨버터(40)을 초기화시킴과 동시에 LED 및 부저를 온시킨다(S900).The microprocessor B 35 initializes the D / A converter 40 and turns on the LED and the buzzer at step S900.

마이크로프로세서B(35)는 LED 및 부저를 약 3초간 울리도록 모든 동작을 지연시키고(S1000), LED 및 부저를 오프시켜(S1100) 후술하는 과정 S1700으로 이동한다.The microprocessor B 35 delays all operations to ring the LED and the buzzer for about 3 seconds (S1000), turns off the LED and the buzzer (S1100), and moves to the process S1700 described later.

상기 과정 S600에서 카운트한 회전수가 기준범위 이내이면, 위험경고신호 EM를 발생시키지 않는다(S1200).If the rotation speed counted in step S600 is within the reference range, the danger warning signal EM is not generated (S1200).

마이크로프로세서B(35)는 방향판정부(5)로부터 입력된 방향신호 D를 입력받아 현재의 회전방향을 판단한다(S1300).The microprocessor B 35 receives the direction signal D input from the direction determiner 5 and determines the current rotation direction (S1300).

상기 과정 S1300에서 회전방향이 반시계방향이면 마이크로프로세서B(35)는 네거티브 테이블(0x00 ~ 0x80) 사이의 코드값을 호출한다(S1400).If the rotation direction is counterclockwise in step S1300, the microprocessor B 35 calls a code value between negative tables 0x00 to 0x80 (S1400).

상기 과정 S1300에서 회전방향이 시계방향이면 마이크로프로세서B(35)는 포지티브 테이블(0x80 ~ 0xFF) 사이의 코드값을 호출한다(S1500).If the rotation direction is clockwise in step S1300, the microprocessor B 35 calls a code value between the positive tables 0x80 to 0xFF (S1500).

네거티브 테이블과 포지티브 테이블이 호출되면, 마이크로프로세서B(35)는 각 데이블의 코드값을 D/A컨버터(40)로 출력한다(S1600).When the negative table and the positive table are called, the microprocessor B 35 outputs the code value of each table to the D / A converter 40 (S1600).

마이크로프로세서B(35)는 속도측정부(4)의 모든 동작을 0.1초 지연시킨(S1700) 후 상기 과정 S200부터 반복수행한다.The microprocessor B 35 repeats all operations of the speed measuring unit 4 by 0.1 second (S1700) and then repeats the process from step S200.

이상의 모든 과정을 거쳐서 본 고안이 의도하는 대로 모터의 회전수 전압변환 장치가 구현된다.Through all the above processes, the rotation speed voltage conversion device of the motor is implemented as intended by the present invention.

상기 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 기중기의 모터 속도를 종래와 같은 기계식이 아닌 전자식으로 제어함으로써 모터의 회전수 전압변환 장치의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 모터 속도가 정상치를 벗어날 때에 경고신호의 발생과모터의 동작을 신속하고 정확하게 정지시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, not only can the motor speed of the crane be controlled electronically but also mechanically, thereby extending the life of the rotational speed voltage converting device of the motor, and when the motor speed is out of the normal value, It has the effect of stopping the generation and the operation of the motor quickly and accurately.

Claims (5)

모터의 회전 속도를 제어하는 속도제어기를 구비하고, 모터의 회전속도에 따라 모터를 제어하는 장치에 있어서,In the apparatus for controlling the motor in accordance with the rotational speed of the motor, comprising a speed controller for controlling the rotational speed of the motor, 모터의 회전축에 결합되어 모터의 회전을 감지하는 로터리엔코더부와,A rotary encoder unit coupled to the rotating shaft of the motor to detect rotation of the motor; 로터리엔코더부에서 측정한 회전수를 전압으로 변환시키는 속도측정부와,A speed measuring unit for converting the number of revolutions measured by the rotary encoder into voltage, 로터리엔코더부의 출력에 따라 회전 방향을 판정하여 방향에 따른 소정전압을 출력하는 방향판정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 회전수 속도변환 장치.And a direction determiner for determining a rotation direction according to the output of the rotary encoder and outputting a predetermined voltage according to the direction. 제1항에 있어서, 상기 로터리엔코더부는,The method of claim 1, wherein the rotary encoder unit, 동기를 맞추기 위한 1개의 홈이 형성된 제1 열(Z)과,A first row Z in which one groove is formed for synchronization; 복수개의 홈이 등간격으로 형성된 제2 열(A)과,A second row A in which a plurality of grooves are formed at equal intervals, 상기 제2 열에 형성된 홈의 수와 동일한 수의 홈이 등간격으로 상기 제2 열의 홈과 각각 겹쳐지게 형성된 제3 열(B)을 갖는 원판을 구비하며,And a disc having a third row B formed to overlap with the grooves of the second row at equal intervals, the same number of grooves being formed in the second row, 상기 원판의 양면의 일면에 발광 다이오드와 타면에 포토센서가 각각 설치되어 있는 것인 모터의 회전수 전압변환 장치.The rotation speed voltage conversion device of the motor is provided with a light emitting diode and a photo sensor on each side of both sides of the disc. 제1항에 있어서, 상기 속도측정부는,The method of claim 1, wherein the speed measuring unit, 로터리엔코더부(2)에서 출력된 신호를 처리하여 디지털 신호로 출력하고 제어기능을 하는 마이크로프로세서B(35)와,A microprocessor B (35) for processing a signal output from the rotary encoder (2), outputting it as a digital signal, and controlling the signal; 마이크로프로세서B(35)에서 출력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터(40)와,A D / A converter 40 for converting a digital signal output from the microprocessor B 35 into an analog signal, D/A컨버터(40)의 출력을 주제어판의 입력에 맞도록 변환하는 레벨 시프터(45)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터의 회전수 전압변환 장치.And a level shifter (45) for converting the output of the D / A converter (40) to match the input of the main control plate. 제 1항에 있어서, 상기 방향판정부는,The method of claim 1, wherein the direction determining unit, 모터의 방향 판정을 위한 제어기능을 하는 마이크로프로세서C(50)와,A microprocessor C (50) having a control function for determining the direction of the motor; 마이크로프로세서C(50)에서 출력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환시켜 소정 전압을 출력시키는 D/A컨버터(55)와,A D / A converter 55 for converting a digital signal output from the microprocessor C 50 into an analog signal and outputting a predetermined voltage; D/A컨버터(55)에서 출력된 전압을 방향판정부(5) 작동에 필요한 전압으로 시프팅시켜 drctn 신호를 발생시키는 레벨시프터(60)와,A level shifter 60 for generating a drctn signal by shifting the voltage output from the D / A converter 55 to a voltage necessary for operating the direction determiner 5; 로터리엔코더부(2)로부터 출력되는 신호값에 따라 회전방향에 따른 소정 값을 출력하는 디플립플롭(65)을 포함하는 모터의 회전수 전압변환 장치.A rotation speed voltage conversion device for a motor, including a deflip-flop (65) for outputting a predetermined value according to the rotation direction in accordance with a signal value output from the rotary encoder (2). 제 3항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 레벨시프터는,The method of claim 3 or 4, wherein the level shifter, 기준 전압을 만들어 제 1 연산 증폭기(OP1)의 부입력에 인가하여 소정 전압을 생성하는 제 1 연산 증폭기(OP1)와,A first operational amplifier OP1 for generating a reference voltage by applying a reference voltage to a negative input of the first operational amplifier OP1; 제 1 연상 증폭기(OP1)에서 출력된 소정 전압과 D/A컨버터의 출력 전압과 합해져서 입력되어 가산기의 역할을 하여 소정 범위 내의 전압값을 출력시키는 제 2연산 증폭기(OP2)와,A second operational amplifier OP2, which is combined with a predetermined voltage output from the first associating amplifier OP1 and the output voltage of the D / A converter, is input, serves as an adder, and outputs a voltage value within a predetermined range; 제 2 연산 증폭기(OP2)의 입력을 반전시켜 인버터의 역할을 수행하는 제 3 연산 증폭기(OP3)를 포함하는 모터의 회전수 전압변환 장치.A rotational voltage conversion device for a motor including a third operational amplifier (OP3) to invert the input of the second operational amplifier (OP2) to serve as an inverter.
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