KR20040017722A - 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템 - Google Patents

전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20040017722A
KR20040017722A KR1020020050156A KR20020050156A KR20040017722A KR 20040017722 A KR20040017722 A KR 20040017722A KR 1020020050156 A KR1020020050156 A KR 1020020050156A KR 20020050156 A KR20020050156 A KR 20020050156A KR 20040017722 A KR20040017722 A KR 20040017722A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
switch
centrifugal switch
voltage value
frequency
Prior art date
Application number
KR1020020050156A
Other languages
English (en)
Inventor
최용원
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020020050156A priority Critical patent/KR20040017722A/ko
Publication of KR20040017722A publication Critical patent/KR20040017722A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08—Reluctance motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

본 발명은 일정 속도 이상의 속도를 가지며 회전할 때 스위치 온(ON)되도록 제어 모터가 기본적으로 갖고 있는 회전자의 속도 정보 신호를 변환하여 전기적인 원심 스위치를 구현하는 모터 시스템에 관한 것으로서, 회전자의 속도를 감지하고, 감지된 회전 속도에 의해 결정된 주파수를 가지는 펄스 신호를 생성 및 출력하는 모터와, 상기 모터의 회전 속도에 따라 온/오프 스위칭하는 스위치와, 상기 모터가 출력하는 펄스 신호의 주파수를 전압치로 변환하고, 상기 전압치가 역치 전압 이상이면 상기 스위치가 온(0n)되도록 하는 스위치 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여, 제어 모터의 발생 전압 및 회전 속도에 따라 온/오프되는 원심 스위치 및 상기 원심 스위치에 의해 구동되는 히팅(Heat) 시스템 기기 제어의 정확성, 안정성 및 신뢰성을 확보하고, 상기 제어 모터의 마찰 및 이로 인한 소음을 발생시키는 원심 스위치의 스위칭 시간이 단축되어 제어 모터의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

Description

전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템{Motor system linked with electric centrifugal switch}
본 발명은 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템에 관한 것으로서, 일정 속도 이상의 속도를 가지며 회전할 때 스위치 온(ON)되도록 제어 모터가 기본적으로 갖고 있는 속도 신호를 변환하여 전기적으로 원심 스위치 기능이 구현된 모터 시스템에 관한 것이다.
건조기와 같은 히팅(Heating) 시스템에서는 히터의 과열을 방지하기 위해 팬 모터가 일정 속도(RPM, Revolutions Per Minute)이상일 때만 히터가 동작하도록 회로가 구성된다.
일반적으로 히터 스위치(Switch)는 히터로 인한 과열 방지를 위해 팬 모터의 회전 속도가 역치 속도(300 RPM) 이상일 때, 즉 상기 히터의 열을 쿨링(cooling)시킬 수 있을 때 스위치가 ON되어 상기 히터가 가동되도록 한다. 상기 팬모터에서 출력된 회전 속도가 상기 히터 스위치에 전달되고, 상기 히터 스위치가 ON 되면 비로소 상기 팬모터는 등속도를 유지하게 되는데, 상기 팬모터가 일정한 회전 속도를 가지기까지 소요되는 시간을 스위칭 시간(Switching time)이라 한다.
상기 스위칭 시간동안 상기 팬모터의 회전 속도는 가속되므로, 상기 회전에 따른 마찰 압력이 커지고, 이로 인한 마찰열 및 마찰 소음도 증가하게 된다. 따라서 상기 스위칭 시간이 짧을수록 상기 팬모터는 마찰 압력 및 마찰열에 의한 성능 저하를 방지할 수 있다.
이때 일반적으로 상기 히터 스위치는 원심 스위치가 사용되는데, 상기 원심 스위치의 원리는 모터가 일정 RPM 이상에 도달하면 그 때 발생하는 원심력에 의해 기계적으로 스위치가 온(ON)되는 방식이다. 상기 기계적인 방식이란 모터의 회전시, 팽창계수가 다른 두 코일 중 하나가 팽창에 의해 스위치 접점에 연결됨에 따라 스위칭 동작을 수행하는 방식으로써 바이메탈의 원리를 적용한 것이다.
이러한 기계적 방식의 원심 스위치가 장착된 히팅 시스템을 채용하는 기기는 부피 및 무게가 증가되고, 상기 원심 스위치의 온/오프가 제어되는 경계 속도, 즉 역치 속도(RPM)가 상이하다는 단점이 있다.
또한 상기 스위칭 시간이 상당하여 팬모터로부터 소음이 발생되어 모터 및 기기의 수명을 단축시킬 뿐 아니라 히터, 건조기 등의 히팅 시스템을 채용한 기기의 고장을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
도 1 과 같이 히팅 시스템 내의 히터와 같은 발열 기기는 일정 전압의 인가(조건1), 상기 팬모터의 역치 속도 이상의 RPM(조건2), 사용자의 히터 버튼의 온(조건3), 도어 스위치의 OFF(조건4)가 모두 앤드 로직(AND Logic)되어 가동된다. 상기 도어 스위치(Door Switch)는 고전압에 의해 구동되는 전기장치에서는 고전압의 감전 위험을 방지하기 위해 접근하면 스위치가 오프됨에 따라 스위치를 개방하여 고 전압원을 차단하는 스위치로서, 상기 도어 스위치가 OFF일 때 상기 히터의 스위치가 온(ON)될 수 있다.
그러나 상기 팬모터의 회전 속도에 따라 상기 히터 스위치가 기계적으로 온 됨에 따라 상기 스위칭 시간이 상당하고, 상기 히터 스위치의 정확성 및 신뢰성이결여됨에 따라 전체적인 히팅 시스템을 채용한 기기의 제어가 불안정하다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 모터가 기본적으로 갖고 있는 속도 또는 위치 정보 신호를 변환하여 전기적인 원심 스위치의 기능을 구현함에 따라 상기 모터가 일정 속도 이상으로 구동될 때 온 되는 원심 스위치 제어의 정확성, 신뢰성을 확보하고, 아울러 상기 원심 스위치의 스위칭 시간이 단축됨에 따라 상기 스위칭 시간동안 발생되는 모터의 마찰 및 이로 인한 소음이 감소되어 상기 모터의 내구성이 향상되는 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템을 제공하는데 있다.
도 1 은 종래 발명의 기계적인 원심 스위치의 로직도,
도 2 는 본 발명의 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템의 구성도,
도 3 은 본 발명의 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템의 제 1 실시예의 간략도,
도 4 는 본 발명의 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템의 제 2 실시예의 간략도,
도 5 는 본 발명의 전기적인 원심 스위치의 로직도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10: 히터 버튼 20: 모터 구동부
30: 주파수/전압 변환부 40: 제 1 비교부
50: 제 2 비교부 60: 제 1 중간 스위치
70: 제 2 중간 스위치 80: DC 전압
100: 스위치 제어부 200: 모터
300: 원심 스위치
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템의 특징에 따르면, 회전자의 속도를 감지하고, 감지된 회전 속도에 의해 결정된 주파수를 가지는 펄스 신호를 생성 및 출력하는 모터와, 상기 모터의 회전 속도에 따라 온/오프 스위칭하는 원심 스위치와, 상기 모터가 출력하는 펄스 신호의 주파수를 전압치로 변환하고, 상기 전압치가 역치 전압 이상이면 상기 원심 스위치가 온(0n)되도록 하는 스위치 제어부를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템의 구성도이고, 도 3 및 도 4 는 본 발명의 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템의 제 1 실시예 및 제 2 실시예를 간략한 구성 요소와, 이에 따르는 파형을 도시한 도면이고, 도 5 는 본 발명의 전기적인 원심 스위치의 로직도이다.
기본적으로 팬 모터는 히팅 시스템의 과열로 인한 기기 고장을 방지하기 위해 팬을 회전하여 히터를 쿨링(Cooling)하므로, 상기 히터의 구동 전 미리 일정한 회전 속도를 가지며 쿨링 기능을 수행하여야 한다.
상기 모터는 회전자와 고정자로 구성되어 상기 고정자로 인가된 전류에 의해 생성된 자기력에 의해 상기 회전자가 자기저항을 최소로 하여 회전되는 원리로 구동되는 바, 상기 모터(200)의 구동을 제어하는 모터 구동부(20)는 상기 회전자의 위치 및 속도를 감지하는 센서가 형성한 펄스를 통해 상기 회전자의 위치 정보 및 속도 정보를 획득한다.
상기 감지 센서가 형성한 펄스(1)의 진동수로 회전 주파수를 획득하고 이를 주파수/전압 변환부(30)에 출력하며, 상기 펄스의 진동수로부터 상기 회전자의 RPM(Revolutions Per Minute), 즉 모터(200)의 회전 속도를 획득하여 모터 구동부(20)로 출력한다.
상기 모터(200)로부터 회전 주파수를 획득한 주파수/전압 변환부(30)는 상기 회전 주파수를 전압으로 변환시키고, 이를 제 1 비교부(40)에 출력하는데, 상기 회전 주파수가 클수록 상기 전압치도 비례한다. 이와 같은 주파수/전압의 그래프를도 3의 두 번째 그래프(2)에 도시하였다.
제 1 비교부(40)는 상기 변환된 전압치가 제 1 기준값(기준 전압치)를 초과하는지 여부를 비교하는데, 상기 변환된 전압치가 상기 제 1 기준값을 초과하면 상기 모터의 회전 주파수가 충분히 크므로 상기 팬모터에 의한 쿨링 기능이 원활하게 작동될 수 있으므로 제 1 중간 스위치(60)에 온 신호를 출력한다.
상기 제 1 중간 스위치는 상기 제 1 비교부(40)의 비교 결과 및 일정한 DC 전압의 인가 여부에 따라 온(ON)된다.
이밖에도 상기 모터 구동부(20)가 획득한 모터의 회전 속도(RPM)이 제 2 기준값(기준 RPM)을 초과하는지 제 2 비교부(50)에서 비교한 후, 상기 모터의 회전 RPM이 충분히 크면 제 2 중간 스위치(70)가 온(ON)되도록 한다.
또한 상기 제 2 중간 스위치(70)은 사용자의 히터 버튼(10)이 온/오프 조작 상태를 상기 모터 구동부로(20)부터 전달받음으로써 상기 제 2 비교부(50)의 비교 결과 및 상기 히터 버튼(10)의 온/오프 상태에 따라 온(ON)된다.
따라서 상기 히터 스위치(300)가 온되는 조건은 도 5에 도시된 바와 같이, 일정 전원의 인가(조건1'), 사용자의 히터 버튼의 온(조건2'), 도어 스위치의 오프(조건3'), 모터의 센서에 의해 감지된 일정 RPM 이상의 모터의 회전 속도(조건4'), 모터의 주파수/전압 변환부의 온(조건5), 상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치의 온(조건6)등으로 구성되어 상기 다수개의 조건이 앤드 로직(AND Logic)되어 상기 히터 스위치의 온/오프를 제어하는 것이 구동기(미도시)이다.
이와 같이, 상기 펄스 신호의 주파수를 전압치로 변환하는 주파수/전압 변환기와, 상기 변환된 전압치와 역치 전압치를 비교하는 비교기와, 상기 변환된 전압치가 역치 전압 이상이면 상기 원심 스위치를 온 시키도록 하는 구동기를 포함하는 스위치의 제어수단이 통칭, 스위치 제어부(100)이다.
상기 스위치 제어부(100')의 제 2 실시예는 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 펄스 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와, 설정 시간동안 생성된 상기 디지털 신호를 카운트하는 카운트기와, 상기 카운트된 디지털 신호와 기준값을 비교하는 비교기와, 상기 카운트된 디지털 신호가 기준값 이상이면 상기 원심 스위치를 온 시키도록 하는 구동기가 집적 회로로 구현될 수 있다.
이렇게 디지털 신호 프로세싱(DSP)되어 칩으로 구현한 스위치 제어부(100')는 디지털 방식으로 상기 히터 스위치(300)를 온/오프 함에 따라 상기 히터 스위치(300)가 내장되는 기기의 부피 및 무게를 감소시킬 수 있고, 안정적인 제어가 가능하도록 한다.
도 5 와 같이 히터 스위치의 온 되는 조건이 많을수록 상기 히터 스위치(300)의 온/오프 제어는 안정적이며, 상기 히터 스위치는 점진적인 스위칭 시간이 없이 전기적으로 온/오프되므로 팬모터의 가속 및 이로 인한 마찰 소음을 줄일 수 있다.
도 3 및 도 4 의 그래프(3)를 참조하면, 순간적으로 스위칭 동작이 수행됨에 따라 전류가 신속히 도통되어 상기 히터 스위치의 양단간 전압차가 급감됨을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의한 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 모터는 BLDC모터, SRM(Switched Reluctance Motor)등의 종류에 구애받지 않는다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템은 기본적으로 갖고 있는 속도 정보 신호를 변환하여 전기적인 원심 스위치의 기능을 구현함에 따라 상기 제어 모터의 발생 전압 및 회전 속도에 따라 온/오프되는 원심 스위치 그리고 상기 원심 스위치에 의해 구동되는 히팅 시스템 기기 제어의 정확성, 안정성 및 신뢰성을 확보하고, 아울러 상기 히팅 시스템 기기의 부피 및 무게를 감소시킬 수 있다. 또한 모터의 마찰 및 이로 인한 소음이 발생되는 원심 스위치의 스위칭 시간이 단축되어 제어 모터의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 회전자의 속도를 감지하고, 감지된 회전 속도에 의해 결정된 주파수를 가지는 펄스 신호를 생성 및 출력하는 모터와, 상기 모터의 회전 속도에 따라 온/오프 스위칭하는 원심 스위치와, 상기 모터가 출력하는 펄스 신호의 주파수를 전압치로 변환하고, 상기 전압치가 역치 전압 이상이면 상기 원심 스위치가 온(0n)되도록 하는 스위치 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는 상기 펄스 신호의 주파수를 전압치로 변환하는 주파수/전압 변환기와, 상기 변환된 전압치와 역치 전압치를 비교하는 비교기와, 상기 변환된 전압치가 역치 전압 이상이면 상기 원심 스위치를 온 시키도록 하는 구동기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는 상기 펄스 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와, 설정 시간동안 생성된 상기 디지털 신호를 카운트하는 카운트기와, 상기 카운트된 디지털 신호와 기준값을 비교하는 비교기와, 상기 카운트된 디지털 신호가 기준값 이상이면 상기 원심 스위치를 온 시키도록 하는 구동기로 구성되어, 집적 회로로 구현되는 것을 특징으로 하는 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템.
KR1020020050156A 2002-08-23 2002-08-23 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템 KR20040017722A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020050156A KR20040017722A (ko) 2002-08-23 2002-08-23 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020050156A KR20040017722A (ko) 2002-08-23 2002-08-23 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040017722A true KR20040017722A (ko) 2004-02-27

Family

ID=37323227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020050156A KR20040017722A (ko) 2002-08-23 2002-08-23 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20040017722A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112684201A (zh) * 2020-12-24 2021-04-20 深圳市复兴伟业技术有限公司 一种包含单相电机电子离心开关断开转速测量仪

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920018708A (ko) * 1991-03-08 1992-10-22 김용원 위상제어방식에 의한 모터 구동회로
KR930002144Y1 (ko) * 1990-05-08 1993-04-26 삼성전자 주식회사 2라인 입력신호간의 크로스 토크 방지회로
KR940004934A (ko) * 1992-08-25 1994-03-16 강진구 팬 모터의 속도제어방법 및 장치
JPH11273238A (ja) * 1998-03-18 1999-10-08 Sony Corp ディスクドライブ装置
KR20020038131A (ko) * 2000-11-16 2002-05-23 배진원 자동문의 정지 제어 장치
KR20030023805A (ko) * 2001-09-14 2003-03-20 엘지전자 주식회사 건조기용 히터 보호 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930002144Y1 (ko) * 1990-05-08 1993-04-26 삼성전자 주식회사 2라인 입력신호간의 크로스 토크 방지회로
KR920018708A (ko) * 1991-03-08 1992-10-22 김용원 위상제어방식에 의한 모터 구동회로
KR940004934A (ko) * 1992-08-25 1994-03-16 강진구 팬 모터의 속도제어방법 및 장치
JPH11273238A (ja) * 1998-03-18 1999-10-08 Sony Corp ディスクドライブ装置
KR20020038131A (ko) * 2000-11-16 2002-05-23 배진원 자동문의 정지 제어 장치
KR20030023805A (ko) * 2001-09-14 2003-03-20 엘지전자 주식회사 건조기용 히터 보호 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112684201A (zh) * 2020-12-24 2021-04-20 深圳市复兴伟业技术有限公司 一种包含单相电机电子离心开关断开转速测量仪

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100366379B1 (ko) 전기기계용제어기
US7960929B2 (en) Motor driving device and motor unit
US11476791B2 (en) Motor control device, motor control method, and storage medium
US10044314B1 (en) Motor apparatus and motor driving circuit
US7340158B2 (en) Method and circuit configuration for controlling a polyphase brushless electric motor
JP2008022692A (ja) Ｂｌｄｃモータの制御装置及びその制御方法
KR100189122B1 (ko) 센서리스(sensorless) bldc 모터 제어방법
US7235941B2 (en) Phase commutation method of brushless direct current motor
TWI584572B (zh) 馬達驅動裝置
EP1803202A1 (en) Method and apparatus for preventing overheating in an electronically commutated motor assembly
US7791303B2 (en) Electric motor controller with brush position detector
KR101796948B1 (ko) Ｂｌｄｃ 모터의 센서리스 제어방법
EP1820263A1 (en) System and method of restarting a switched reluctance motor after a rapid cycling of power
KR101988589B1 (ko) 위상천이 회로를 이용한 고장난 홀센서 신호 발생 장치 및 그 방법
KR20040017722A (ko) 전기적인 원심 스위치와 연동되는 모터 시스템
JP5804984B2 (ja) モータ駆動装置
US7710055B2 (en) DC motor variable kick-start
US20040108826A1 (en) Method for characterizing a rotating electromagnetic machine
EP1211787A1 (en) Electric motor with electronic control
JP6054518B2 (ja) ステッピングモータを制御する方法
JP2011061884A (ja) インバータ制御装置と電動圧縮機および電気機器
KR100749067B1 (ko) 비엘디시 모터의 제어 방법
KR100858540B1 (ko) 인버터 에어컨에서 비엘디씨 모터의 제어방법
JPH05344781A (ja) ブラシレスモータの制御装置
KR100282365B1 (ko) 센서리스 비엘디씨(bldc) 모터의 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J121 Written withdrawal of request for trial