KR20150099447A - 모터 속도 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

모터 속도 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

모터 속도 제어 시스템은 모터, 제어 모듈 및 디스플레이 모듈을 구비한다. 모터는 로터와 스테이터를 구비한다. 로터는 적어도 하나의 유도 로터부를 구비한다. 스테이터는 적어도 하나의 유도 스테이터부를 구비한다. 유도 로터부는 유도 스테이터부에 상응한다. 제어 모듈은 로터와 스테이터에 전기적으로 연결된다. 제어 모듈은 유도 로터부의 유도 로터 전류와 유도 스테이터부의 유도 스테이터 전류를 제어하여 로터 속도를 생성한다. 제어 모듈은 로터 속도가 미리 결정된 값보다 작을 때 로터의 회전 관성과 스테이터 전류에 따라 미리 결정된 값으로 로터 속도를 유지하기 이해 유도 로터 전류를 감소 또는 소거시킨다. 디스플레이 모듈은 로터 속도와 가변 전류들을 표시한다.

Description

모터 속도 제어 시스템 및 방법{motor speed control system and method thereof}
본 발명은 모터 속도 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명의 모터 제어 시스템 및 방법은 로터의 자력을 감소시킬 수 있고 모터의 작동 효율을 증가시킬 수 있다.
산업 전반에서, 기계의 작동은 회전 운동을 필요로 한다. 모터는 이러한 종류의 회전 운동을 생성하기 위해 일반적으로 사용된다. 모터는 자기 에너지 또는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환할 수 있는 능력 때문에 필수불가결한 장치가 되었다. 유도 전동기와 영구자석 전동기와 같이, 서로 다른 환경과 작동 조건에 적용될 수 있는 다양한 형태의 모터들이 있다.
종래의 영구자석 모터는 스테이터, 로터 및 쉘을 구비한다. 스테이터는 아마츄어 코일과 아마츄어 코어로 구성된다. 아마츄어 코어는 다수의 실리콘 스틸 쉬트의 스택킹에 의해 형성되고, 아마츄어는 스테이터에 위치된다. 로터는 영구자석 재료로 제조된다. 쉘은 스테이터를 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 자석 회로의 일부로서 사용될 수 있다. 또한, 내부 로터 영구자석 모터는 스테이터의 와인딩 형태에 따라 2-상, 3-상 또는 5-상 영구자석 모터와 같이 다른 형태로 분류될 수 있고, 3-상 영구자석 모터가 가장 일반적이다. 대체적으로, 영구자석 모터는 작동 효율이 높다. 영구자석 모터에 있어서, 토크는 로터의 영구자석과 스테이터 코일 사이의 상호 작용으로부터 생성되어 동기 속도를 유지한다. 최근, 영구자석과 자석 에너지 제품의 꾸준한 재료의 개선때문에, 영구자석 모터는 매우 높은 작동 효율을 얻을 수 있다.
그러나, 영구자석 모터는 시동 시간이 늦은 특성을 가지고, 저속에서 토크가 불충분하기 때문에, 회전 속도가 소정의 값에 도달하는데 오랜 시간이 소요된다. 나아가, 영구자석 모터에는 복잡한 제어 시스템이 필요하므로, 모터의 제조 비용이 증가된다. 또한, 영구자석 모터가 최대 로터 속도에 도달할 때, 모터의 전력 소비가 너무 크다.
본 발명은 전술한 선행기술의 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 본 발명은, 상업적으로 요망되는 저비용, 간단한 제어, 높은 효율 및 최대 로터 속도로 높은 토크를 낼 수 있는 모터 속도 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모터 속도 제어 시스템은, 모터, 제어 모듈 및 디스플레이 모듈을 구비한다. 모터는 로터와 스테이터를 포함한다. 스테이터는 로터에 동축적으로 그리고 회동되게 연결된다. 로터는 적어도 하나의 유도 로터부 및 적어도 하나의 영구자석 로터부를 포함한다. 스테이터는 적어도 하나의 유도 스테이터부 및 적어도 하나의 영구자석 스테이터부를 포함한다. 유도 로터부와 유도 스테이터부는 유도 간격만큼 이격된다. 영구자석 로터부는 영구자석 스테이터부에 상응한다. 영구자석 로터부와 영구자석 스테이터부는 영구자석 간격만큼 이격된다. 제어 모듈은 로터와 스테이터에 전기적으로 연결된다. 제어 모듈은 유도 로터부의 유도 로터 전류, 유도 스테이터부의 유도 스테이터 전류 및 영구자석 스테이터부의 영구자석 스테이터 전류를 제어하여 로터 속도를 생성한다. 제어 모듈은 유도 로터 전류를 감소시키거나 소거시킴으로써, 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 때 로터의 회전 관성과 유도 스테이터 전류에 따라 로터 속도를 미리 결정된 값으로 유지한다. 디스플레이 모듈은 제어 모듈에 전기적으로 연결된다. 디스플레이 모듈은 로터 속도, 유도 로터 전류 및 영구자석 스테이터 전류를 표시한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 모터 속도 제어 시스템에 사용되는 모터 속도 제어 방법은 제1 제어 단계, 제2 제어 단계, 제3 제어 단계, 및 디스플레이 단계를 포함한다. 제1 제어 단계는 유도 로터 전류와 유도 스테이터 전류를 제어하여 로터 속도가 미리 결정된 값보다 적을 때 제어 모듈에 의해 로터 속도를 변화시키는 것이다. 제2 제어 단계는 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달하고, 로터의 회전 관성과 유도 스테이터 전류에 따라 로터 속도가 미리 결정된 값을 유지할 때 제어 모듈에 의해 유도 로터 전류를 감소시키거나 소거시키는 것이다. 제3 제어 단계는 영구자석 스테이터 전류를 제어하여 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 때 제어 모듈에 의해 로터 속도를 증가시키는 것이다. 디스플레이 단계는 로터 속도, 유도 로터 전류 및 영구자석 스테이터 전류를 디스플레이 모듈에 의해 표시하는 것이다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 모터 속도 제어 시스템은, 모터, 제어 모듈 및 디스플레이 모듈을 구비한다. 모터는 로터와 스테이터를 포함한다. 모터는 적어도 하나의 유도 로터부를 포함한다. 스테이터는 적어도 하나의 유도 스테이터부를 포함한다. 스테이터는 로터에 동축적으로 그리고 회동되게 연결된다. 유도 로터부는 유도 스테이터부에 상응한다. 유도 로터부와 유도 스테이터부는 유도 간격만큼 이격된다. 제어 모듈은 로터와 스테이터에 전기적으로 연결된다. 제어 모듈은 유도 로터부의 유도 로터 전류 및 유도 스테이터부의 유도 스테이터 전류를 제어하여 로터 속도를 생성한다. 제어 모듈은 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 때 로터의 회전 관성과 유도 스테이터 전류에 따라 미리 결정된 값으로 로터 속도를 유지시키기 위해 유도 로터 전류를 감소시키거나 소거시킨다. 디스플레이 모듈은 제어 모듈에 전기적으로 연결된다. 디스플레이 모듈은 로터 속도와 유도 로터 전류를 표시한다.
본 발명의 바람직한 예시적 실시예들에 따른 효과는 다음과 같다.
1. 본 발명의 시스템과 방법은 영구자석을 유도로 대체하여 높은 부하 하에서 열적 자기소거를 감소시킬 수 있다.
2. 본 발명의 시스템과 방법은 로터 속도가 미리 결정된 값보다 작을 때 유도 로터 전류를 증가시켜서 모터의 최대 토크를 유지할 수 있다.
3. 본 발명의 시스템과 방법은 로터의 자력을 약화시키고 모터의 히스테리시스 효과를 감소시킬 수 있으므로 에너지를 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템과 방법은 제어 모듈에 의해 미리 결정된 값 이상으로 로터 속도를 증가시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들과 함께 이어지는 실시예의 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실싱에 따른 모터 제어 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 모터의 단면도이다.
도 3a은 도 2의 로터의 사시도이다.
도 3b는 도 2의 모터의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬립 링들의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 속도 제어 방법의 플로우챠트이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 시스템의 갸략도이고, 도 2는 도 1의 모터의 단면도이고, 도 3a는 도 2의 로터의 사시도이고, 도 3b는 도 2의 모터의 단면도이다. 도 1에서, 모터 속도 제어 시스템(100)은 모터(200), 제어 모듈(300), 디스플레이 모듈(400) 및 파워 서플라이(500)를 구비한다.
도 2를 참조하면, 구체적으로, 모터(200)는 로터(210), 스테이터(220), 2개의 슬립 링(250) 및 브러쉬 조립체(260)를 구비한다. 로터(210)는 회전축(230), 유도 로터부(212) 및 영구자석 로터부(214)를 구비한다. 스테이터(220)는 쉘(240), 유도 스테이터부(222) 및 영구자석 스테이터부(224)를 구비한다. 스테이터(220)는 로터(210)의 외측에 위치된다. 유도 로터부(212)와 유도 스테이터부(22)는 유도 간격(d1)만큼 이격된다. 영구자석 로터부(214)는 영구자석 스테이터부(224)에 상응한다. 영구자석 로터부(214)와 영구자석 스테이터부(224)는 영구자석 간격(d2)만큼 이격된다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 모터(200)는 모터(200)에 의해 소비되는 전류의 양을 나타내는 모터 전류(270)를 가진다. 유도 로터부(212)는 유도 로터부(212)에 의해 소비되는 전류의 양을 나타내는 유도 로터 전류(272)를 가진다. 유도 스테이터부(222)는 유도 스테이터부(222)에 의해 소비되는 전류의 양을 나타내는 유도 스테이터 전류(274)를 가진다. 유도자석 스테이터부(224)는 유도자석 스테이터부(224)에 의해 소비되는 전류의 양을 나타내는 유도자석 스테이터 전류(276)를 가진다. 모터 전류(270)는 유도 로터 전류(272), 유도 스테이터 전류(274) 및 영구자석 스테이터 전류(276)의 합이다. 유도 로터부(212), 유도 스테이터부(222) 및 영구자석 로터부(214) 모두는 코일을 가지고, 유도 로터부(212)와 유도 스테이터부(222)는 로터(210)를 시동하여 로터 속도를 생성하기 위해 코일에 의한 토크 작용을 제공하는데 사용된다. 영구자석 로터부(214)는 영구자석 재료로 제조된다. 또한, 로터(210)는 다수의 N 자극(216)과 다수의 S 자극(218)을 가지며, N 자극(216)의 각각과 S 자극(218)의 각각은 서로 얽혀 있다. 유도 로터부(212)와 영구자석 로터부(214) 모두는 다수의 N 자극(216)과 다수의 S 자극(218)을 가진다. 유도 로터부(212)의 N 자극(216)은 영구자석 로터부(214)의 N 자극(216)에 각각 상응하고, 그들은 서로 독립적이고 동일 극성때문에 자성 간섭을 감소시킨다.
도 2에서, 스테이터(220)의 유도 스테이터부(222)와 스테이터(220)의 영구자석 스테이터부(224)는 쉘(240)의 내벽에 고정 연결되고, 유도 스테이터부(222)와 영구자석 스테이터부(224)는 로터(210)의 외측에 위치된다. 쉘(240)은 회전축(230)에 회동되게 연결된다. 로터(210)의 N 자극(216)과 로터(210)의 S 자극(218)은 회전축(230)에 교호적으로 고정 연결된다. 로터(200)가 회전될 때, 로터(210)는 스테이터(220)에 대해 회동되게 회전됨으로써, 회전축(230)은 쉘(240)에 대해 회동되게 회전된다. 다시 말해, 로터(210)는 회전축(230)과 쉘(240)에 의해 스테이터(220)에 동축적으로 회동 연결된다. 또한, 2개의 슬립 링들(250)은 모두 회전축(230)의 외측에 회전되게 연결되고 로터(210)의 유도 로터부(212)에 전기적으로 연결된다. 브러쉬 조립체(260)는 다수의 와이어(미도시)에 의해 제어 모듈(300)에 전기적으로 연결된다. 브러쉬 조립체(260)는 전류를 유도하기 위해 2개의 슬립 링들(250)에 각각 연결된 2개의 브러쉬(262)를 포함한다. 또한, 쉘(240)은 속이 빈 실린더이고, 회전축(230)은 원통형이다. 스테이터(220)가 쉘(240)의 내벽에 고정 연결되기 때문에 스테이터(20)는 원통형이다. 로터(210)가 회전축(230)의 외면에 고정 연결되기 때문에 로터 역시 원통형이다. 로터(210)의 회전 방향은 시계 방향 또는 반시계 방향일 수 있다. 유도 로터부(212)와 영구자석 로터부(214)는, 유도 로터부(212)와 영구자석 로부터(214) 사이의 자성 간섭을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 유도 스테이터부(222)와 영구자석 스테이터부(224) 사이의 자성 간섭을 방지할 수 있도록 유도 자성 각격(d3)만큼 이격된다.
제어 모듈(300)은 제1 제어 부재(310)와 제2 제어 부재(320)를 포함한다. 제어 모듈(300)은 로터(210), 스테이터(220) 및 브러쉬 조립체(260)에 전기적으로 연결된다. 제어 모듈(300)은 유도 로터부(212)의 유도 로터 전류(272)와 유도 스테이터부(22)의 유도 스테이터 전류(274)를 제1 제어 부재(310)에 의해 제어함으로써, 로터 속도가 미리 결정된 값보다 낮을 때, 로터 속도는 제어 모듈(300)의 제1 제어 부재(310)에 의해 변화될 수 있다.
일 예에 있어서, 만약 미리 결정된 값이 최대 로터 속도를 나타낼 때, 로터 속도가 최대값에 도달하는 동안, 제1 제어 부재(310)는 로터 전류(272)를 감소시키거나 소거시켜서 로터(210)의 자력을 약화시키고 모터(200)의 히스테리시스 효과를 감소시킴으로써, 로터 속도는 로터(210)의 회전 관성과 유도된 스테이터 전류(274)를 통해 최대로 유지될 수 있으므로, 에너지를 절감하게 된다. 로터(210)의 로터 속도가 미리 결정된 값으로 유지될 때, 로터(210)의 코일은 단락 효과 발생에 의해 폐루트를 형성할 것이다. 로터(210)의 코일은 여전히 유도 스테이터 전류(274)로부터 생성된 유도된 전류를 가진다.
다른 예에 있어서, 로터 속도가 최대값에 도달하는 시간에서, 제2 제어 부재(320)는 영구자석 스테이터 전류(276)를 제어하도록 구성될 수 있다(즉, 영구자석 스테이터 전류(276)를 더 증가시키거나 감소시킬 수 있다). 제2 제어 부재(320)가 영구자석 스테이터 전류(276)를 증가시킬 때, 전술한 로터 속도의 최대값은 더 증가될 수 있다. 제1 제어 부재(310) 또는 제2 제어 부재(320)는 노브 또는 버턴일 수 있다.
디스플레이 모듈(400)은 제1 디스플레이 유니트(410)와 제2 디스플레이 유니트(420)를 포함한다. 디스플레이 모듈(400)은 제어 모듈(300)에 전기적으로 연결된다. 제1 디스플레이 유니트(410)는 로터 속도를 표시한다. 제2 디스플레이 유니트(420)는 모더 전류(270), 유도 로터 전류(272), 유도 스테이터 전류(274) 또는 영구자석 스테이터 전류(276)를 표시할 수 있다. 로터 속도, 모터 전류(270), 유도된 로터 전류(272), 유도된 스테이터 전류(274) 또는 영구자석 스테이터 전류(276)는 작동하는 동안 가변적이다.
사용자가 제1 제어 부재(310) 또는 제2 제어 부재(320)를 조절하면, 사용자는 디스플레이 모듈(400)로부터 모터(200)의 작동 조건과 전력 소비를 얻을 수 있다.
파워 서플라이(500)는 제어 모듈(300)과 디스플레이 모듈(400)에 전기적으로 연결된다. 파워 서플라이(500)는 모터(200), 제어 모듈(300), 디스플레이 모듈(400)를 각각 작동시키기 위한 회전 파워, 제어 파워 및 디스플레이 파워를 제공한다. 회전 파워는 모터(200)에 제공되어 모터 전류(270)를 생성한다. 또한, 회전 파워는 제어 모듈(300)에 의해 유도 파워와 영구자석 파워로 변환될 것이고, 유도 로터 전류(272)와 유도 스테이터 전류(274)를 각각 생성하기 위해 유도 파워는 유도 로터부(212)와 유도 스테이터부(222)에 제공된다. 영구자석 파워는 영구자석 스테이터부(224)에 제공되어 영구자석 스테이터 전류(276)를 생성하게 된다. 구체적으로, 파워 서플라이(500)는 제어 모듈(300)에 의해 회전 파워를 모터(200)에 제공하므올써, 회전 파워의 유도 파워가 유도 로터부(212)에 제공되어 브러쉬 조립체(260)와 슬립 링(250)에 따른 유도 로터 전류(272)를 생성하게 된다. 제1 제어 부재(310)는 유도 로터 전류(272)를 감소 또는 소거시켜서 작동시 로터(210)의 자력을 약화시킬 수 있다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터(600)의 단면도이다. 도 4a에서, 모터(600)는 로터(602)와 스테이터(604)를 구비한다. 로터(602)는 유도 로터부(610)와 쉘(616)을 포함하고, 유도 로터부(610)는 다수의 N 자극(612)과 다수의 S 자극(614)을 포함한다. 스테이터(604)는 유도 스테이터부(620)와 회전축(622)을 포함한다. 로터(602)는 스테이터(604)의 외측에 위치된다. 유도 로터부(610)의 N 자극(612)과 유도 로터부(610)의 S 자극(614)은 쉘(616)에 교호적으로 고정 연결된다. 쉘(616)은 회전축(622)에 회동되게 연결된다. 모터(600)가 회전할 때, 로터(602)는 스테이터(604)에 대해 회동되게 회전된다. 다시 말해, 로터(602)는 회전축(622)과 쉘(616)에 의해 스테이터(604)에 동축적으로 그리고 회동되게 연결된다. 도 2 및 도 3b에 있어서, 로터(210)는 스테이트(220)의 내측에 위치되고, 로터(210)의 회전은 내부 회전이 도시되어 있다. 도 4a에 있어서, 로터(602)는 스테이터(604)의 외측에 위치되고, 로터(602)의 회전은 외부 회전이다. 따라서, 제조업자는 모터(200) 또는 모터(60)와 같은 서로 다른 적용들에 따라 적절한 모터를 선택할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬립 링(252)의 개략도이다. 도 4a 및 도 4b에 있어서, 슬립 링(252)은 쉘(616)의 외측에 회전되게 연결되고, 슬립 링(252)의 개수는 2개이다. 슬립 링(252)은 로터(602)의 유도 로터부(610)에 전기적으로 연결된다. 브러쉬 조립체(264)는 다수의 와이어에 의해 제어 모듈(300)에 전기적으로 연결되고 2개의 브러쉬(266)에 의해 2개의 슬립 링(252)에 연결된다. 슬립 링(252)과 브러쉬 조립체(264) 모두는 쉘(616)의 외측에 연결된다. 로터(602)의 회전이 외부 회전일 때, 쉘(616)은 슬립 링(252)과 유도 로터부(610)에 용이한 연결을 위해 유도 로터부(610)의 위치에 상응한다. 따라서, 2개의 슬립 링(252), 2개의 브러쉬(266) 및 브러쉬 조립체(264)의 이러한 구조는 제조 비용을 현저하게 감소시킬 수 있다. 다시 말해, 제조업자는 슬립 링(250) 또는 슬립 링(252)과 같이 다른 적용에 따라 적절한 구조를 선택할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터 속도 제어 방법(700)의 플로우챠트이다. 도 5에서, 모터 속도 제어 방법(700)은 제1 제어 단계(s1), 제2 제어 단계(s2), 제3 제어 단계(s3), 디스플레이 단계(s4), 및 파워 공급 단계(s5)를 포함한다.
제1 제어 단계(s1)는 로터 속도가 미리 결정된 값보다 작을 때 제어 모듈(300)의 제1 제어 부재(310)에 의해 로터 속도를 변화시키기 위해 유도 로터 전류(272)와 유도 스테이터 전류(274)를 제어하는 것이다.
제2 제어 단계(s2)는 로터 속도를 판단하는 것이다. 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 때, 제2 제어 단계(s2)는 제어 모듈(300)의 제1 제어 부재(310)에 의해 유도 로터 전류(272)를 감소시키거나 소거시킴으로써, 로터 속도가 로터(210)의 회전 관성과 유도 스테이터부(222)의 유도 스테이터 전류(274)에 따른 미리 결정된 값으로 유지된다. 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달하는 동안, 제1 제어 부재(310)는 유도 로터 전류(272)를 감소 또는 소거시켜서 로터(210)의 자력을 약화시키고 모터(200)의 히스테리시스 효과를 감소시킴으로써, 로터 속도가 미리 결정된 값으로 유지되어 에너지를 절감할 수 있다. 로터(210)의 코일은 폐루프 즉, 단단 상태를 형성하게 될 것이고, 로터(210)의 코일은 유도 스테이터 전류(274)로부터 생성되는 유도된 전류를 여전히 가진다.
제3 제어 단계(s3)는 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 때, 제어 모듈(300)의 제2 제어 부재(320)에 의해 로터 속도를 증가시키기 위해 영구자석 스테이터 전류(276)를 제어함으로써, 제2 제어 부재(320)가 영구자석 스테이터 전류(276)를 증가시켜서 미리 결정된 값 이상으로 로터 속도를 더 증가시킬 수 있게 된다.
디스플레이 단계(s4)는 로터 속도, 모터 전류(270), 유도 로터 전류(272), 유도 스테이터 전류(274) 및 영구자석 스테이터 전류(276)를 디스플레이 모듈(400)에 의해 표시하는 것이다. 구체적으로, 디스플레이 모듈(400)의 제1 디스플레이 유니트(410)는 로터 속도를 표시한다. 디스플레이 유니트(400)의 제2 디스플레이 유니트(420)는 모터 전류(270), 유도 로터 전류(272), 유도 스테이터 전류(274) 또는 영구자석 스테이터 전류(276)를 표시할 수 있다. 사용자는 디스플레이 모듈(400)로부터 작동 상태 모터(200)의 전력 소모를 얻을 수 있다.
파워 공급 단계(s5)는 모터(200), 제어 모듈(300) 및 디스플레이 모듈(400)에 회전 파워, 제어 파워, 및 디스플레이 파워를 각각 제공하기 위해 파워 서플라이(500)를 이용하는 것이다. 회전 파워는 제어 모듈(300)에 의해 유도 파워 및 영구자석 파워로 변환된다. 유도 파워는 유도 로터 전류(272)와 유도 스테이터 전류(274)를 각각 생성하기 위해 유도 로터부(212)와 유도 스테이터부(222)에 제공된다. 또한, 영구자석 파워는 영구자석 스테이터 전류(276)를 생성하기 위해 영구자석 스테이터부(224)에 제공된다. 파워 공급 단계(s5)는 제1 제어 단계(s1) 내지 디스플레이 단계(s4)의 공정에서 안정된 파워를 효과적으로 제공한다.
본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 구조에 대한 다양한 변형과 개조가 가능하다는 사실은 당업자에게 자명하다.
100...시스템 200...모터
210...로터 212...유도 로터부
214...영구자석 로터부 216...N 자극
218...S 자극 220...스테이터
222...유도 스테이터부 224...영구자석 스테이터부
230...회전축 240...쉘
250...슬립 링 260...브러쉬 조립체
270...모터 전류 272...유도 로터 전류
274...유도 스테이터 전류 276...유도자석 스테이터 전류
300...제어 모듈 310...제1 제어 부재
320...제2 제어 부재 400...디스플레이 모듈
410...제1 디스플레이 유니트 420...제2 디스플레이 유니트
500...파워 서플라이

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 유도 로터부와 적어도 하나의 영구자석 로터부를 포함하는 로터, 및 로터에 동축적으로 그리고 회동되게 연결되고, 적어도 하나의 스테이터부와 적어도 하나의 영구자석 스테이터부를 포함하는 스테이터를 구비하고, 유도 로터부는 유도 스테이터부에 상응하고, 유도 로터부와 유도 스테이터부는 유도 간격만큼 이격되며, 영구자석 로터부는 영구자석 스테이터부에 상응하고, 영구자석 로터부와 영구자석 스테이터부는 영구자석 간격만큼 이격되어 있는 모터;
    로터와 스테이터에 전기적으로 연결되고, 유도 로터부의 유도 로터 전류, 유도 스테이터부의 유도 스테이터 전류 및 영구자석 스테이터부의 영구자석 스테이터 전류를 제어하여 로터 속도를 제어하고, 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 때 로터의 회전 관성과 유도 스테이터 전류에 따라 로터의 속도를 미리 결정된 값으로 유지시키기 위해 유도 로터 전류를 감소 또는 소거시키는 제어 모듈; 및
    제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 로터 속도, 유도 로터 전류 및 영구자석 스테이터 전류를 표시하는 디스플레이 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제어 모듈은 유도 로터 전류와 유도 스테이터 전류를 제어하도록 구성되고, 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 때 유도 로터 전류를 감소 또는 소거시키는 제1 제어 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제어 모듈은 영구자석 스테이터 전류를 제어하도록 구성되고, 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달한 후 로터 속도를 증가시키기 위해 영구자석 스테이터 전류를 증가시키는 제2 제어 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    제어 모듈과 디스플레이 모듈에 전기적으로 연결된 파워 서플라이를 더 구비하고,
    파워 서플라이는 제어 모듈에 회전 파워를 제공하고, 회전 파워는 제어 모듈에 의해 유도 파워와 영구자석 파워로 변환되고, 유도 파워는 유도 포터부에 제공되어 유도 로터 전류를 생성하고, 유도 파워는 유도 스테이터부에 제공되어 유도 스테이터 전류를 생성하고, 영구자석 파워는 영구자석 스테이터부에 제공되어 영구자석 스테이터 전류를 생성하고, 파워 서플라이는 제어 모듈에 제어 파워를 제공하고, 파워 서플라이는 디스플레이 모듈에 디스플레이 파워를 제공하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    로터는 다수의 N 자극과 다수의 S 자극을 구비하고, N 자극과 S 자극 각각은 서로 얽혀져 있고, 로터와 스테이터는 원통형인 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    로터는 2개의 슬립링들과 브러쉬 조립체를 더 구비하고, 로터는 회전축을 구비하고, 슬립링들은 회전축에 연결되고 유도 로터부에 전기적으로 연결되고, 브러쉬 조립체는 제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 브러쉬 조립체는 2개의 브러쉬들을 구비하고, 2개의 브러쉬들은 2개의 슬립링들에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  7. 로터 속도가 미리 결정된 값보다 작을 때 제어 모듈에 의해 로터 속도를 변화시키도록 유도 로터 전류와 유도 스테이터 전류를 제어하는 제1 제어 단계;
    로터 속도가 미리 결정된 값에 도달하고, 로터의 회전 관성과 유도 스테이터 전류에 따라 로터 속도가 미리 결정된 값을 유지할 때 제어 모듈에 의해 유도 로터 전류를 감소시키거나 소거시키는 제2 제어 단계;
    로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 때 제어 모듈에 의해 로터 속도를 증가시키기 위해 영구자석 스테이터 전류를 제어하는 제3 제어 단계; 및
    로터 속도, 유도 로터 전류 및 영구자석 스테이터 전류를 디스플레이 모듈에 의해 표시하는 디스플레이 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제어 모듈은 제1 제어 부재를 구비하고, 제1 제어 단계는 제1 제어 부재에 의해 유도 로터 전류와 유도 스테이터 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제2 제어 단계는 제어 모듈의 제1 제어 부재에 의해 유도 로터 전류를 감소 또는 소거시키는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    제어 모듈은 제2 제어 부재를 구비하고,
    제3 제어 단계는 제2 제어 부재에 의해 영구자석 스테이터 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    회전 파워, 제어 파워 및 디스플레이 파워를 모터, 제어 모듈 및 디스플레이 모듈에 각각 제공하기 위해 파워 서플라이를 이용하는 파워 공급 단계를 더 포함하고,
    회전 파워는 제어 모듈에 의해 유도 파워와 영구자석 파워로 변환되고, 유도 파워는 유도 로터부와 유도 스테이터부에 제공되어 유도 로터 전류와 유도 스테이터 전류를 각각 생성하고, 영구자석 파워는 영구자석 스테이터부에 제공되어 영구자석 스테이터 전류를 생성하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 방법.
  12. 적어도 하나의 유도 로터부를 가진 로터, 및 적어도 하나의 유도 스테이터부를 가진 스테이터를 구비하고, 스테이터는 로터에 동축적으로 그리고 회동되게 연결되며, 유도 로터부는 유도 스테이터부에 상응하고, 유도 로터부와 유도 스테이터부는 유도 간격만큼 이격된 모터;
    로터와 스테이터에 전기적으로 연결되고, 유도 로터부의 유도 로터 전류와 유도 스테이터부의 유도 스테이터 전류를 제어하여 로터 속도를 생성하고, 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 대 로터의 회전 관성과 유도 스테이터 전류에 따라 미리 결정된 값으로 로터 속도를 유지하기 위해 유도 로터 전류를 감소 또는 소거시키는 제어 모듈; 및
    제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 로터 속도와 유도 로터 전류를 표시하는 디스플레이 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    제어 모듈은 유도 로터 전류와 유도 스테이터 전류를 제어하도록 구성되고, 로터 속도가 미리 결정된 값에 도달할 때 유도 로터 전류를 감소 또는 소거시키는 제1 제어 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    제어 모듈과 디스플레이 모듈에 전기적으로 연결된 파워 서플라이를 더 구비하고,
    파워 서플라이는 회전 파워를 제어 모듈에 제공하고, 회전 파워는 유도 로터부와 유도 스테이터부에 제공되어 유도 로터 전류와 유도 스테이터 전류를 각각 생성하고,
    파워 서플라이는 제어 파워를 제어 모듈의 작동을 위해 제공하고,
    파워 서플라이는 디스플레이 파워를 디스플레이 모듈의 작동을 위해 제공하는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  15. 청구항 12에 있어서,
    로터는 다수의 N 자극과 다수의 S 자극을 더 구비하고, N 자극과 S 자극의 각각은 서로 얽혀 있고, 로터와 스테이터는 원통형인 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
  16. 청구항 12에 있어서,
    모터는 2개의 슬립링들과 브러쉬 조립체를 더 구비하고,
    로터는 회전축을 구비하고,
    2개의 슬립링들은 회전축에 연결되고 유도 로터부에 전기적으로 연결되고,
    브러쉬 조립체는 제어 모듈에 전기적으로 연결되고, 브러쉬 조립체는 2개의 브러쉬들을 구비하고,
    2개의 브러쉬들은 2개의 슬립링에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 모터 속도 제어 시스템.
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