KR20160081258A - Shaft-unified type BrushLess voltage generating apparatus having membrane structure - Google Patents

Shaft-unified type BrushLess voltage generating apparatus having membrane structure Download PDF

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KR20160081258A KR1020140194805A KR20140194805A KR20160081258A KR 20160081258 A KR20160081258 A KR 20160081258A KR 1020140194805 A KR1020140194805 A KR 1020140194805A KR 20140194805 A KR20140194805 A KR 20140194805A KR 20160081258 A KR20160081258 A KR 20160081258A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a shaft-integrated device for generating a counter-electromotive voltage comprises: a rotor assembly; a motor connected to one end of a rotation axis of the rotor assembly; and a counter-electromotive voltage generator connected to the other end of the rotation axis of the rotor assembly and integrated with the rotation axis to generate a counter-electromotive voltage through rotation of the rotation axis. The present invention provides a shaft-integrated device for generating a counter-electromotive voltage, configured to limit electromagnetic wave noise, induced by a brushless direct current (BLDC) motor.

Description

축 일체형 역기전압 발생 장치{Shaft-unified type BrushLess voltage generating apparatus having membrane structure}[0001] The present invention relates to a shaft-unified type brushless voltage generating apparatus having a membrane structure,

본 발명은 역기전압 발생기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 BLDC(BrushLess Direct Current) 모터와 BL 3상 역기전압 발생기사이에 격막을 설치하여 BL 3상 역기전압 발생기에 유도되는 전자기파의 잡음을 축소하여 BLDC 타코메터 신호처리회로의 신호처리를 원활히 할 수 있도록 하는 구조를 갖는 축 일체형 역기전압 발생 장치에 대한 것이다.[0001] The present invention relates to a back electromotive voltage generator, and more particularly, to a back electromotive voltage generator in which a diaphragm is provided between a BLDC (Brushless Direct Current) motor and a BL 3 phase back electromotive voltage generator to reduce noise of an electromagnetic wave induced in a BL 3- Integrated-type counter-electromotive voltage generating device having a structure capable of smoothly performing signal processing of a tachometer signal processing circuit.

BLDC(BrushLess Direct Current) 모터를 서보모터로 사용하기 위해서는 BLDC 모터의 회전 속도를 측정하여야 한다. BLDC 모터의 회전 속도를 측정하는 속도계인 타코메터는 직류 타코메터를 사용하거나 BLDC 타코메터를 사용한다. To use a BLDC (Brushless Direct Current) motor as a servo motor, the rotational speed of the BLDC motor should be measured. The tachometer, which measures the rotational speed of a BLDC motor, uses a DC tachometer or a BLDC tachometer.

직류타코메터는 정류자와 브러시에 의하여 회전속도를 측정하므로 고속으로 회전하는BLDC 모터의 회전수를 측정할 때 오차를 수반한다. 그러므로 고속으로 회전하는 BLDC모터의 회전속도를 측정하기 위해서는 BLDC 타코메터가 필수적이다.The DC tachometer measures the rotation speed by the commutator and the brush, so it involves an error when measuring the rotation speed of the BLDC motor rotating at high speed. Therefore, a BLDC tachometer is essential for measuring the rotational speed of a BLDC motor rotating at high speed.

BLDC 타코메터는 BL 3상 역기전압 발생기와 이 신호를 처리하는 신호처리 회로로 구성되며, BL 3상 역기전압 발생기는 BLDC모터와 연결된다. 그러므로 BL 3상 역기전압 발생기는 BLDC모터 구동시 발생되는 전자기파 잡음에 영향을 받아 BL 3상 역기전압 신호에 매우 큰 잡음을 유발하여 신호처리를 어렵게 하고 있다. The BLDC tachometer consists of a BL 3 phase counter voltage generator and a signal processing circuit that processes the signal. The BL 3 phase counter voltage generator is connected to the BLDC motor. Therefore, the BL 3 phase counter voltage generator is affected by the electromagnetic noise generated when the BLDC motor is driven, which causes very large noise on the BL 3 phase counter voltage signal, which makes signal processing difficult.

전자기파 잡음의 원인은 BLDC 모터가 PWM(Pulse Width Modulation) 파형으로 구동되며, BLDC 모터에 권선된 코일은 안테나 역할을 하여 저주파에서 고주파까지 다양한 스펙트럼의 전자기파 잡음을 방출한다. The electromagnetic noise is caused by the PWM (Pulse Width Modulation) waveform of the BLDC motor, and the coil wound around the BLDC motor serves as an antenna to emit electromagnetic waves of various spectra ranging from low frequency to high frequency.

BL 3상 역기전압 발생기의 코일도 안테나 역할을 하여 BLDC 모터에서 방출한 전자기파 잡음을 수신하므로 BL 3상 역기전압 발생기 신호에는 다양한 스펙트럼의 전자기파 잡음이 실려 있다. 따라서, BLDC 타코메터 신호처리 회로에서 BLDC 모터 속도에 비례하는 직류 신호를 출력하기 어려운 단점이 있다. Since the coil of the BL 3 phase counter voltage generator also serves as an antenna and receives the electromagnetic noise emitted from the BLDC motor, the BL 3 phase counter voltage signal contains electromagnetic noise of various spectrums. Therefore, it is difficult to output a DC signal proportional to the BLDC motor speed in the BLDC tachometer signal processing circuit.

1. 한국공개특허 제10-2007-0025104호1. Korean Patent Publication No. 10-2007-0025104 2. 한국공개실용신안 제2000-0000556호2. Korean Utility Model Application No. 2000-0000556

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, BLDC(BrushLess Direct Current) 모터로부터 유도되는 전자기파 잡음을 억제하는 축 일체형 역기전압 발생 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an integrated-type electromotive voltage generator for suppressing electromagnetic noise induced from a brushless direct current (BLDC) motor.

또한, 본 발명은 BLDC 모터와 BL 3상 역기전압 발생기간의 장착성 및/또는 신뢰성을 향상하는 축 일체형 역기전압 발생 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an integrated-type counter-electromotive voltage generator that improves the mountability and / or reliability of the BLDC motor and the BL three-phase counter electromotive voltage generation period.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해 BLDC(BrushLess Direct Current) 모터로부터 유도되는 전자기파 잡음을 억제하는 축 일체형 역기전압 발생 장치를 제공한다.The present invention provides an integrated-type counter electromotive voltage generator for suppressing electromagnetic noise induced from a brushless direct current (BLDC) motor in order to achieve the above-described object.

상기 축 일체형 역기전압 발생 장치는,Wherein said axial integral type back electromotive voltage generation device comprises:

회전자 조립체;A rotor assembly;

상기 회전자 조립체의 회전축의 일단에 결합되는 모터; 및A motor coupled to one end of a rotary shaft of the rotor assembly; And

상기 회전자 조립체의 회전축의 타단에 결합되며 상기 회전축과 일체화되어 상기 회전축의 회전에 의해 역기전압을 생성하는 역기전압 발생기;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And a back electromotive voltage generator coupled to the other end of the rotary shaft of the rotor assembly and integrated with the rotary shaft to generate a back electromotive force by rotation of the rotary shaft.

이때, 상기 모터와 상기 역기전압 발생기 사이에 격막이 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, a diaphragm may be installed between the motor and the counter electromotive voltage generator.

또한, 상기 모터는 BLDC(BrushLess Direct Current)이고, 상기 역기전압 발생기는 BL(BrushLess) 3상 역기전압 발생기인 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the motor may be a BLDC (Brushless Direct Current), and the back electromotive voltage generator may be a BL (Brushless) three-phase back electromotive voltage generator.

본 발명에 따르면, BLDC(BrushLess Direct Current) 모터와 BL 3상 역기전압 발생기 사이에 격막을 설치하여 BLDC(BrushLess Direct Current) 모터로부터 유도되는 전자기파 잡음을 억제할 수 있다.According to the present invention, a diaphragm is provided between a BLDC (Brushless Direct Current) motor and a BL 3 phase counter voltage generator to suppress electromagnetic noise induced from a BLDC (Brushless Direct Current) motor.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 BLDC 모터와 BL 3상 역기전압 발생기의 축을 일체화하여 장착성과 신뢰성을 향상할 수 있다.Further, as another effect of the present invention, the shafts of the BLDC motor and the BL 3-phase counter-electromotive voltage generator can be integrated to improve the mounting performance and reliability.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유도되는 전자기파 잡음을 최소화하는 축 일체형 역기전압 발생 장치(100)의 개념을 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 회전자 조립체(115)의 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에서 I-I'축으로 절개한 모터(110)의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 격막(126)의 구조를 보여주는 도면이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a concept of an integrated-type electromotive force generator 100 that minimizes induced electromagnetic noise according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating the structure of the rotor assembly 115 shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the motor 110 taken along line I-I 'in FIG.
FIG. 4 is a view showing the structure of the diaphragm 126 shown in FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 격막구조를 갖는 축 일체형 역기전압 발생기를 상세하게 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an axial integrated type back electromotive force generator having a diaphragm structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유도되는 전자기파 잡음을 최소화하는 축 일체형 역기전압 발생 장치(100)의 개념을 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 상기 축 일체형 역기전압 발생 장치(100)는, 회전자 조립체(115), 상기 회전자 조립체(115)의 좌측에 결합되는 모터(110), 상기 회전자 조립체(115)의 회전축의 우측에 결합되어 역기전압을 생성하는 역기전압 발생기(120) 등을 포함하여 구성된다.1 is a cross-sectional view illustrating a concept of an integrated-type electromotive force generator 100 that minimizes induced electromagnetic noise according to an embodiment of the present invention. 1, the axial integral type back electromotive voltage generating apparatus 100 includes a rotor assembly 115, a motor 110 coupled to the left side of the rotor assembly 115, And a back electromotive voltage generator 120 coupled to the right side of the rotating shaft to generate a back electromotive voltage.

회전자 조립체(115)는 회전축이 일체형으로서, 모터(110)에 의해 회전자 조립체(115)가 회전하면, 역기전압 발생기(120)도 회전하여 역기전압을 생성한다.When the rotor assembly 115 is rotated by the motor 110, the counter electromotive voltage generator 120 also rotates to generate a counter electromotive force.

모터(110)는 이 회전자 조립체(115)에 상응하는 제 1 고정자 조립체(112)가 구성되고, 전면 브라켓(111)이 체결되어 외피를 구성한다. 또한, 회전자 조립체(115)의 좌측 말단이 회전하도록 제 1 베어링(119)이 구성된다.The motor 110 has a first stator assembly 112 corresponding to the rotor assembly 115 and a front bracket 111 is coupled to form a shell. In addition, the first bearing 119 is configured so that the left end of the rotor assembly 115 rotates.

특히, 회전자 조립체(115)가 회전에 함에 따라 회전수 및/또는 속도를 측정하기 위한 홀 센서 조립체(113)가 내측에 설치된다.In particular, a hole sensor assembly 113 for measuring the number of revolutions and / or speed as the rotor assembly 115 rotates is installed inside.

모터(110)는 BLDC(BrushLess Direct Current) 모터가 되나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 방식의 모터도 이용가능하다.The motor 110 may be a BLDC (Brushless Direct Current) motor, but the present invention is not limited thereto, and other types of motors may be used.

역기전압 발생기(120)는 회전자 조립체(115)의 회전에 의해 역기전압을 생성하기 위해 제 2 고정자 조립체(127)가 구성된다. 또한, 후면 브라켓(128)이 체결되어 외피를 구성하며, 회전자 조립체(115)의 우측 말단이 회전하도록 제 2 베어링(129)이 구성된다. 제 1 및 제 2 베어링(119,129)에는 심(SHIM)(121,122)이 설치된다. 이 심(121,122)은 베어링의 메탈 사이에 삽입하여 회전자 조립체(115)의 회전축과 베어링의 틈을 조정하는 역할을 한다.The counter-electromotive voltage generator 120 is configured to generate a second stator assembly 127 to generate a counter electromotive force by rotation of the rotor assembly 115. Further, the rear bracket 128 is fastened to constitute the shell, and the second bearing 129 is configured so that the right end of the rotor assembly 115 rotates. The first and second bearings 119 and 129 are provided with shims 121 and 122, respectively. The shims 121 and 122 are inserted between the metals of the bearings to adjust the clearance between the rotating shaft of the rotor assembly 115 and the bearings.

역기전압 발생기(120)는 BL(BrushLess) 3상 역기전압 발생기가 된다. 물론, 이러한 BL 3상 역기전압 발생기이외에도 다른 역기전압 발생기도 적용 가능하다.The counter-electromotive voltage generator 120 becomes a BL (Brushless) three-phase counter electromotive voltage generator. Of course, in addition to such a BL 3-phase counter-electromotive voltage generator, other counter-electromotive voltage generators are also applicable.

이러한 모터(110)와 역기전압 발생기(120) 사이에는 격막(126)이 설치된다. 부연하면, 모터(110) 구동시 전자기파 잡음이 발생한다. 전자기파 잡음의 원인은 특히 모터가 BLDC 모터인 경우 PWM(Pulse Width Modulation) 파형으로 구동된다. 또한, BLDC 모터에 권선된 코일은 안테나 역할을 하여 저주파에서 고주파까지 다양한 스펙트럼의 전자기파 잡음을 방출한다. 따라서, 이러한 격막(126)으로 인해, 전자기파 잡음이 모터(110)로부터 역기전압 발생기(120)로 전달되지 않게 된다. 즉, 이러한 전자기파 잡음의 영향을 방지할 수 있다.A diaphragm 126 is provided between the motor 110 and the back electromotive voltage generator 120. In addition, when the motor 110 is driven, electromagnetic noise is generated. The cause of electromagnetic noise is driven by PWM (Pulse Width Modulation) waveform, especially when the motor is a BLDC motor. In addition, the coil wound around the BLDC motor serves as an antenna and emits electromagnetic waves of various spectra ranging from a low frequency to a high frequency. Therefore, due to the diaphragm 126, electromagnetic noise is not transmitted from the motor 110 to the back electromotive force generator 120. That is, the influence of such electromagnetic wave noise can be prevented.

물론, 격막(126)은 모터(110)와 역기전압 발생기(120)를 연결하는 미들 브라켓(114)의 상단면에 설치된다.Of course, the diaphragm 126 is installed on the upper surface of the middle bracket 114 connecting the motor 110 and the back electromotive voltage generator 120.

이 미들 브라켓(114)은 커버(123)와 조립 연결된다.The middle bracket 114 is assembled with the cover 123.

또한, 제 1 고정자 조립체(112)와 제 2 고정자 조립체(127)에는 전선(109)이 연결된다. 따라서, 이 전선(109)을 통하여 전원을 공급하거나 역기전압을 출력한다. The first stator assembly 112 and the second stator assembly 127 are also connected to a power line 109. Therefore, power is supplied through the electric wire 109 or a back electromotive voltage is output.

도 2는 도 1에 도시된 회전자 조립체(115)의 구조를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 회전자 조립체(115)의 양단에는 제 1 베어링(119)과 결합하여 회전하는 좌회전축(220)과 우회전축(210)이 형성되며, 이들 회전축(210,220)은 일체형으로 형성된다. 또한, 회전자 조립체(115)에 일정 간격으로 부착되는 제 1 영구자석(230) 및 제 2 영구자석(240)으로 구성된다.2 is a diagram illustrating the structure of the rotor assembly 115 shown in FIG. Referring to FIG. 2, both ends of the rotor assembly 115 are formed with a left rotation shaft 220 and a right rotation shaft 210 which rotate in association with the first bearing 119. The rotation shafts 210 and 220 are integrally formed do. The first permanent magnet 230 and the second permanent magnet 240 are attached to the rotor assembly 115 at regular intervals.

도 3은 도 1에서 I-I'축으로 절개한 모터(110)의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 최외각부터 순서대로 정면 브라켓(114), 고정자 조립체(112), 적층철심(330), 코일부(331), 제 1 영구자석(230), 및 좌회전축(220)이 구성된다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the motor 110 taken along line I-I 'in FIG. 3, the front bracket 114, the stator assembly 112, the laminated iron core 330, the coil portion 331, the first permanent magnet 230, and the left rotation shaft 220 are arranged in this order from the outermost side .

도 4는 도 1에 도시된 격막(126)의 구조를 보여주는 도면이다. FIG. 4 is a view showing the structure of the diaphragm 126 shown in FIG.

100: 축 일체형 역기전압 발생 장치
109: 전선
110: 모터
111: 정면 브라켓 112: 제 1 고정자 조립체
113: 홀센서 조립체 114: 미들 브라켓
115: 회전자 조립체 119: 제 1 베어링
120: 역기전압 발생기
123: 커버 126: 격막
127: 제 2 고정자 조립체 128: 후면 브라켓
129: 제 2 베어링
210: 우회전축 220: 좌회전축
230: 제 1 영구자석 240: 제 2 영구자석100: Axial integral type back electromotive voltage generator
109: Wires
110: motor
111: front bracket 112: first stator assembly
113: Hall sensor assembly 114: Middle bracket
115: Rotor assembly 119: First bearing
120: Backstop voltage generator
123: cover 126: diaphragm
127: second stator assembly 128: rear bracket
129: Second bearing
210: Right rotation axis 220: Left rotation axis
230: first permanent magnet 240: second permanent magnet

Claims (3)

회전자 조립체;
상기 회전자 조립체의 회전축의 일단에 결합되는 모터; 및
상기 회전자 조립체의 회전축의 타단에 결합되며 상기 회전축과 일체화되어 상기 회전축의 회전에 의해 역기전압을 생성하는 역기전압 발생기;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 축 일체형 역기전압 발생 장치.
A rotor assembly;
A motor coupled to one end of a rotary shaft of the rotor assembly; And
A back electromotive voltage generator coupled to the other end of the rotating shaft of the rotor assembly and integrated with the rotating shaft to generate a back electromotive voltage by rotation of the rotating shaft;
And a magnetic field generating device for generating a magnetic field.
제 1 항에 있어서,
상기 모터와 상기 역기전압 발생기 사이에 격막이 설치되는 것을 특징으로 하는 축 일체형 역기전압 발생 장치.
The method according to claim 1,
And a diaphragm is provided between the motor and the counter electromotive voltage generator.
제 1 항에 있어서,
상기 모터는 BLDC(BrushLess Direct Current)이고, 상기 역기전압 발생기는 BL(BrushLess) 3상 역기전압 발생기인 것을 특징으로 하는 축 일체형 역기전압 발생 장치.

The method according to claim 1,
Wherein the motor is a BLDC (Brushless Direct Current), and the back electromotive voltage generator is a BL (Brushless) three-phase back electromotive voltage generator.

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