KR20180000897A - 브러시가 없는 직류전동기를 갖는 권선기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인덕터나 트랜스포머등을 제작하기 위해 각종 코어에 코일이 감기게 하는 권선기에 관한 것으로, 특히 권선기의 상단에 길이 방향으로 형성된 권선축의 동일선상측에 일체로 연결 형성되는 회전자와, 상기 회전자의 외부에 위치하고 지지대의 안쪽에 고정된 상태에서 전원을 인가하면 회전자를 회전시켜 권선축이 회전되도록 동기를 부여하는 계자권선과, 상기 계자권선측에 부착되어 회전자의 회전에 따른 자극의 위치를 검출하는 자속센서로 이루어진 브러시 없는 직류전동기가 권선기에 설치 사용 하므로서, 기계구조와 제어회로의 단순화를 촉진시켜 전체적인 생산원가를 절감함은 물론 고속운전이 가능케 하여 생산성을 최대한 향상시키는 동시에 에너지가 절감될 수 있도록 한 것이다.

Description

브러시가 없는 직류전동기를 갖는 권선기{A winch has no bruch DC motor}

본 발명은 인덕터나 트랜스포머등을 제작하기 위해 각종 코어에 코일이 감기게 하는 권선기에 관한 것으로, 특히 권선기에 브러시가 없는 직류전동기를 설치 사용하므로서, 기계구조와 제어회로의 단순화를 촉진시켜 전체적인 생산원가를

절감함은 물론 고속운전이 가능케 하여 생산성을 최대한 향상시키는 동시에 에너지가 절감될 수 있도록 한 브러시가 없는 직류전동기를 갖는 권선기에 관한 것이다.

도1은 종래 권선기의 구성도로서, 이의 구조를 간단하게 살펴보면 크게 권선기(1)는 전원을 인가하면 구동되는 전동기(직류전동기 또는 유도전동기)(8)와, 상기 전동기(8)가 구동되면 권선축(13)이 회전될 수 있도록 풀리(5)와 풀리(7)를 연결하는 벨트(6)로 이루어진 동력전달장치(4)와, 상기 동력전달장치(4)의 구동전달력에 의해 권선축(13)이 회전하면 코일이 감기게 하는 권선재료 및 권선축(13)의 회전수 정보를 검출하여 기준위치에 도달하는 지를 감지하여 권선축(13)의 정지할 위치를 설정하는 회전센서(2)와, 상기 권선축(13)의 회전을 제어하는 제동장치(3)로 이루어지며, 이러한 각 전동기(8), 제동장치(3), 회전센서(2)는 인버터회로(9), 증폭회로(10, 카운터회로(11)에 각각 연결된 상태에서 마이크로 컨트롤러 회로(12)에 제어 작동되도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 종래 권선기(1)를 이용하여 인덕터나 트랜스포머등을 제작하기 위한 각종 코어에 코일이 감기게 할수 있다는 잇점은 있으나 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

첫째, 전동기(8)에서 발생된 구동력을 권선축(13)에 전달하여 코일을 감기위해서는 별도의 동력전달장치(4)인 벨트(6), 풀리(5)(7)와 같은 부품이 필요하므로 부품 증가수에 따른 생산원가가 상승될뿐 아니라 이에따라 크기가 대형화되어 설치면적을 많이 차지하였다.

둘째, 권선기(1)의 회전력과 속도제어를 얻기 위한 수단으로 전동기(8), 제동장치(3), 회전센서(2)가 동원되기 때문에 인버터회로(9), 증폭회로(10), 카운터회로(11)가 필요할 뿐 아니라 이에따른 우수한 성능의 마이크로 컨트롤러 회로(12)가 사용되므로 전체적인 가격이 상승되는 요인이 되었다.

셋째, 브러시가 있는 전동기(직류전동기나 유도전동기)(8)도 이론적으로는 계자성분의 전류를 감소시켜 고속회전이 가능하지만 실제적으로 직류전동기의 경우 브러시의 접촉저항으로 인하여 회전속도가 제한되었고, 유도전동기는 복잡한

제어회로와 알고리즘을 부가해야 하는 어려움이 있었다. 또한 이들은 모두 자체에 제약조건이 있음은 물론 회전축간의 동력전달과정에서 축에 직각방향의 편심이 발생되므로 기계적으로 안전성이 저하되어 고속운전이 불안정 하였다.

넷째, 권선기에서 사용하는 전동기(유도전동기나 직류전동기)(8)는 저용량이기 때문에 자체 효율이 낮아 동력전달장치에서 발생되는 에너지의 손실이 과다하게 발생되었다.

다섯째, 전동기(8), 동력전달장치(4), 제동장치(3), 회전센서(2)로 이루어진 권선기(1)는 하나의 모터에서 동력을 얻기 때문에 각기 독립적인 작업이 불가능하여 다축 권선기로서 사용하지 못하는 제반 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 권선기에 브러시가 없는 직류전동기를 설치 사용하므로서, 기계구조와 제어회로의 단순화를 촉진시켜 전체적인 생산원가를 절감함은 물론 고속운전이 가능케 하여 생산성을 최대한 향상시키는 동시에 에너지가 절감될 수 있도록 한 브러시가 없는 직류전동기를 갖는 권선기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은, 권선기의 상단에 길이 방향으로 형성된 권선축의 동일선상측에 일체로 연결 형성되는 회전자와,

상기 회전자의 외부에 위치하고 지지대의 안쪽에 고정된 상태에서 전원을 인가하면 회전자를 회전시켜 권선축이 회전되도록 동기를 부여하는 계자권선과,

상기 계자권선측에 부착되어 회전자의 회전에 따른 자극의 위치를 검출하는 자속센서로 이루어진 브러시 없는 직류전동기를 권선기에 설치 사용 되는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 권선기에 브러시가 없는 직류전동기를 설치 사용하기 때문에 기계구조의 단순화에 따른 제어회로의 단순화를 촉진시켜 전체적인 생산원가를 절감할 수 있음은 물론 고속운전이 가능케 하여 생산성을 최대한 향상시킬수 있으며 이에따른 에너지가 절감될 수 있는 등의 효과가 있는 것이다. 이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있는 것임을 밝혀둔다.

도1은 종래 권선기의 구성도,
도2는 본 발명에 따른 권선기의 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 권선기(100)도 인덕터나 트랜스포머등을 제작하기 위한 각종 코어에 코일이 감기게 하는 기본적인 기술 맥락은 종래와 같다.

도2는 본 발명에 따른 권선기의 구성도로서, 권선기(100)의 상단에 길이 방향으로 형성된 권선축(120)의 동일선상측에 일체로 연결 형성되는 회전자(300)와, 상기 회전자(300)의 외부에 위치하고 지지대(110))의 안쪽에 고정된 상태에서 전원을 인가하면 회전자(300)를 회전시켜 권선축(120)이 회전되도록 동기를 부여하는 계자권선(200)과, 상기 계자권선(200)측에 부착되어 회전자(300)의 회전에 따른 자극의 위치를 검출하는 자속센서(400)로 이루어진 브러시 없는 직류전동기(500)를 권선기(100)에 설치 사용 되는 구성을 갖는다.

여기서, 직류전동기(500)는 자속센서(400)의 검출회로를 포함한 인버터회로(600)가 연결되고, 이 인버터 회로(600)에는 마이크로 컨트롤러 회로(700)가 연결된다. 또한 권선기(100)에 브러시 없는 직류전동기(500)가 설치 사용되는 것으로 한정되는 것은 아니고 상황에 따라 동기전동기를 설치 사용할 수 있음을 밝혀둔다.

이와 같이 구성된 본 발명의 권선기(100)를 사용하기 위해 브러시가 없는 직류전동기(500)에 전원을 인가하여 속도를 상승시키면 회전자(300)는 계자권선(200)에 의해 회전하면서 권선축(120)을 회전시키게 이에따라 코일이 감기게 된다. 이때 자속센서(400)는 회전자(300)의 회전에 따른 자극의 위치를 검출하여 인버터 회로(600)에 수신하게 된다.

100 ; 권선기 110 ; 지지대 200 ; 계자권선
300 ; 회전자 400 ; 자속센서 500 ; 직류전동기
600 ; 인버터 회로 700 ; 마이크로 컨트롤러 회로

Claims (1)

1. 인덕터나 트랜스포머등을 제작하기 위해 각종 코어에 코일이 감기게 하는 권선기에 있어서, 상기 권선기(100)의 상단에 길이 방향으로 형성된 권선축(120)의 동일선상측에 일체로 연결 형성되는 회전자(300)와, 상기 회전자(300)의 외부에 위치하고 지지대(110))의 안쪽에 고정된 상태에서 전원을 인가하면 회전자(300)를 회전시켜 권선축(120)이 회전되도록 동기를 부여하는 계자권선(200)과, 상기 계자권선(200)측에 부착되어 회전자(300)의 회전에 따른 자극의 위치를 검출하는 자속센서(400)로 이루어진 브러시 없는 직류전동기(500)를 권선기(100)에 설치 사용 되는 것을 특징으로 하는 브러시가 없는 직류전동기를 갖는 권선기.

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