KR20220143306A - Equipment for measuring cogging torque - Google Patents

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KR20220143306A
KR20220143306A KR1020210049674A KR20210049674A KR20220143306A KR 20220143306 A KR20220143306 A KR 20220143306A KR 1020210049674 A KR1020210049674 A KR 1020210049674A KR 20210049674 A KR20210049674 A KR 20210049674A KR 20220143306 A KR20220143306 A KR 20220143306A
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Abstract

One embodiment of the present invention relates to a cogging torque measuring device. According to one embodiment of the present invention, provided is the cogging torque measuring device, comprising: an encoder located at a lower side of a motor to be measured and connected to the motor to be measured; a torque sensor connected to the lower side of the encoder to measure a cogging torque; and a drive motor located below the torque sensor to provide a driving force, wherein the motor to be measured, the encoder, the torque sensor, and the drive motor are vertically arranged on a straight line. Embodiments of the present invention are to provide the cogging torque measuring device capable of eliminating a cogging torque measurement error according to a load through a vertical structure.

Description

코깅토크 측정장치{EQUIPMENT FOR MEASURING COGGING TORQUE}Cogging torque measuring device {EQUIPMENT FOR MEASURING COGGING TORQUE}

본 발명의 일 실시예는 코깅토크 측정장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 모터의 코깅토크를 정밀제어를 통해 측정할 수 있는 코깅토크 측정장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a cogging torque measuring device, and more particularly, to a cogging torque measuring device capable of measuring the cogging torque of a motor through precise control.

최근 들어 영구자석 동기전동기(PMSM-permanent magnet synchronous motors)가 고효율, 고출력밀도 등의 장점으로 직접 구동이 필요한 로봇, 인덱스 테이블, 천체 망원경 등의 시스템에 많이 이용되고 있다.Recently, permanent magnet synchronous motors (PMSM) have been widely used in systems such as robots, index tables, and astronomical telescopes that require direct driving due to their advantages such as high efficiency and high power density.

상기 영구자석 동기 전동기가 운전할 때, 회전자의 여러 위치에서 회전자와 고정자의 상대 위치가 변화함에 따라 코깅토크(cogging torque)가 발생하게 된다. 코깅토크로 인한 토크 변동(torque ripple)은 영구자석 동기 전동기의 정밀 위치 및 속도 제어 성능에 직접적으로 영향을 끼치고, 소음 및 진동 발생의 원인이 되기 때문에 그 결과 전동기 설계 단계에서 코깅토크를 최소화하려는 연구가 진행되고 있다.When the permanent magnet synchronous motor is operated, a cogging torque is generated as the relative positions of the rotor and the stator are changed at various positions of the rotor. Torque ripple due to cogging torque directly affects precise position and speed control performance of permanent magnet synchronous motor and causes noise and vibration. is in progress

한편, 코깅토크는 회전자의 영구자석과 고정자의 슬롯 사이의 상호 작용에 의해 발생하는 것으로 극/슬롯의 비율, 권선 방법, 자석과 슬롯의 형상, 고정자/회전자의 스큐(skew)의 유무 등에 따라 특성이 달라진다.On the other hand, cogging torque is generated by the interaction between the permanent magnet of the rotor and the slot of the stator. characteristics vary accordingly.

상기 코깅토크를 측정하기 위해서는, 영구자석 동기 전동기를 원주방향 위치를 등분하여 나눈 후, 측정 위치로 측정대상 모터의 회전자를 회전 이동시킨 후, 정지한 상태에서 코깅토크를 측정하고 다시 다음 위치로 이동시켜 코깅토크를 측정하는 과정을 반복해야 한다.In order to measure the cogging torque, the permanent magnet synchronous motor is divided into equal parts in the circumferential direction, the rotor of the measuring target motor is rotated to the measuring position, and then the cogging torque is measured in a stopped state and then moved to the next position. The process of measuring the cogging torque by moving it should be repeated.

상기와 같은 방법은 측정대상모터의 이동, 정지 및 측정 과정을 반복해야 하고, 측정 위치로의 회전자를 정확히 이동시켜야 하기 때문에 코깅토크를 측정하는데 많은 시간이 필요하다.The above method requires a lot of time to measure the cogging torque because it is necessary to repeat the process of moving, stopping, and measuring the motor to be measured, and to accurately move the rotor to the measuring position.

그리고, 종래의 코깅토크 측정장비는 측정을 위한 구성이 수평식으로 설치되어, 모터의 하중에 따른 코깅토크 오차가 발생하게 된다. 또한, 측정대상모터의 설치시 정밀한 얼라인먼트가 필수이며, 만약 얼라인먼트의 어려움 때문에 측정대상모터와 다른 구성 간의 오차가 발생하게 되면 정확한 코깅토크를 측정할 수 없게 된다.In addition, the conventional cogging torque measuring equipment is installed in a horizontal type for measuring, so that a cogging torque error occurs according to the load of the motor. In addition, precise alignment is essential when the measurement target motor is installed, and if an error occurs between the measurement target motor and other components due to alignment difficulties, accurate cogging torque cannot be measured.

한국등록특허공보 제10-1064795호 (2011.09.06)Korean Patent Publication No. 10-1064795 (2011.09.06)

본 발명의 실시예들은 수직 구조를 통해 하중에 따른 코깅토크 측정 오차를 제거할 수 있는 코깅토크 측정장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY Embodiments of the present invention are directed to providing a cogging torque measuring device capable of removing a cogging torque measuring error according to a load through a vertical structure.

또한, 본 발명의 실시예들은 엔코더, 토크센서, 구동모터를 일체로 결합할 수 있는 코깅토크 측정장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, embodiments of the present invention are to provide a cogging torque measuring device capable of integrally coupling an encoder, a torque sensor, and a driving motor.

또한 본 발명의 실시예들은 수직 구조를 통해 측정대상모터의 변경 때마다 얼라인먼트로 인한 측정 오차를 방지하기 위한 코깅토크 측정장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, embodiments of the present invention are to provide a cogging torque measuring device for preventing a measurement error due to alignment whenever a measurement target motor is changed through a vertical structure.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 측정대상모터의 하측에 위치하여 상기 측정대상모터와 연결되는 엔코더; 상기 엔코더의 하측과 연결되어 코깅토크를 측정하는 토크센서; 및 상기 토크센서의 하측에 위치하여 구동력을 제공하는 구동모터;를 포함하고, 상기 측정대상모터, 상기 엔코더, 상기 토크센서 및 상기 구동모터는 수직으로 일직선상에 배치되는, 코깅토크 측정장치를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the encoder is located below the measurement target motor and connected to the measurement target motor; a torque sensor connected to the lower side of the encoder to measure cogging torque; and a driving motor positioned below the torque sensor to provide a driving force, wherein the measurement target motor, the encoder, the torque sensor and the driving motor are vertically disposed on a straight line, providing a cogging torque measuring device can do.

상기 측정대상모터와 상기 엔코더 사이에 위치하는 상판을 더 포함할 수 있다.It may further include a top plate positioned between the measurement target motor and the encoder.

상기 측정대상모터를 상기 상판에 대하여 고정하기 위한 측정대상모터용 지그를 더 포함할 수 있다.It may further include a jig for the measurement target motor for fixing the measurement target motor with respect to the upper plate.

상기 엔코더를 상기 상판에 대하여 고정하기 위한 엔코더 지그를 더 포함할 수 있다.It may further include an encoder jig for fixing the encoder with respect to the upper plate.

상기 엔코더와 상기 토크센서 간을 결합하기 위한 제 1 커플링을 더 포함할 수 있다.A first coupling for coupling between the encoder and the torque sensor may be further included.

상기 토크센서와 상기 구동모터 간을 결합하기 위한 제 2 커플링을 더 포함할 수 있다.A second coupling for coupling between the torque sensor and the driving motor may be further included.

상기 구동모터의 회전속도를 제어하기 위한 감속기가 상기 구동모터의 상기 토크센서 결합측에 위치할 수 있다.A speed reducer for controlling the rotation speed of the driving motor may be located on the torque sensor coupling side of the driving motor.

베이스와 상기 상판 사이에 수직으로 형성되는 후벽을 더 포함할 수 있다.It may further include a rear wall formed vertically between the base and the upper plate.

상기 후벽에 대하여 상기 토크센서 및 상기 구동모터를 고정하기 위한 후방 지그를 더 포함할 수 있다.It may further include a rear jig for fixing the torque sensor and the driving motor with respect to the rear wall.

상기 후방지그의 상기 후벽에 대한 정렬을 위한 제 1 키를 더 포함할 수 있다.It may further include a first key for alignment with the rear wall of the rear jig.

상기 후방지그에 대하여 상기 구동모터를 고정하기 위한 브라켓을 더 포함할 수 있다.A bracket for fixing the driving motor with respect to the rear jig may be further included.

상기 브라켓의 상기 후방지그에 대한 정렬을 위한 제 2 키를 더 포함할 수 있다.It may further include a second key for aligning the bracket with respect to the rear jig.

상기 베이스에 대한 상기 상판의 높이를 유지하기 위한 복수의 강관을 더 포함할 수 있다.It may further include a plurality of steel pipes for maintaining the height of the upper plate with respect to the base.

상기 복수의 강관의 일측이 복수의 고정부재를 이용하여 상기 상판에 고정될 수 있다.One side of the plurality of steel pipes may be fixed to the upper plate using a plurality of fixing members.

상기 후벽 이외의 3면을 커버하기 위한 커버부재를 더 포함할 수 있다.A cover member for covering three surfaces other than the rear wall may be further included.

상기 커버부재는 폴리카보네이트로 형성될 수 있다.The cover member may be formed of polycarbonate.

본 발명의 실시예들에 의하면, 수직 구조를 가지는 코깅토크 측정장치를 통해 하중에 따른 코깅토크 측정 오차를 제거할 수 있는 코깅토크 측정장치를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to provide a cogging torque measuring device capable of removing a cogging torque measuring error according to a load through a cogging torque measuring device having a vertical structure.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 수직 구조를 가지는 코깅토크 측정장치를 통해 측정대상모터의 변경 때마다 얼라인먼트를 해야되서 발생하는 측정오차를 발생하지 않도록 하는 코깅토크 측정장치를 제공할 수 있다. In addition, according to embodiments of the present invention, it is possible to provide a cogging torque measuring device that does not generate a measurement error caused by the need to align each time a measurement target motor is changed through a cogging torque measuring device having a vertical structure. .

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 엔코더, 토크센서, 구동모터를 후벽에 일체로 결합할 수 있는 코깅토크 측정장치를 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, it is possible to provide a cogging torque measuring device capable of integrally coupling an encoder, a torque sensor, and a driving motor to the rear wall.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅토크 측정장치를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅토크 측정장치의 내부 구성을 나타내는 도면
도 3은 도 2의 주요 부분을 확대한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅토크 측정장치의 측면 단면도1 is a perspective view showing a cogging torque measuring device according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing the internal configuration of a cogging torque measuring device according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is an enlarged view of the main part of Figure 2;
4 is a side cross-sectional view of a cogging torque measuring device according to an embodiment of the present invention;

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following examples are only one means for effectively explaining the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅토크 측정장치(100)를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a cogging torque measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 코깅토크 측정장치(100)는 측정대상모터(10)의 코깅토크를 측정하기 위한 것일 수 있다. 코깅토크 측정장치(100)에서는 측정대상모터(10)가 측정대상모터용 지그(105)를 통해 상판(101)에 고정될 수 있다. 코깅토크 측정장치(100)에서 측정대상모터(10)의 아래쪽으로 코깅토크 측정을 위한 토크센서(130)가 배치됨으로써, 측정대상모터(10)의 종류 및 사이즈가 변경되더라도 측정대상모터(10)와 토크센서(130) 간의 얼라인먼트를 요하지 않을 수 있다.Referring to FIG. 1 , the cogging torque measuring apparatus 100 may be for measuring the cogging torque of the measuring target motor 10 . In the cogging torque measuring apparatus 100 , the measuring target motor 10 may be fixed to the upper plate 101 through the measuring target motor jig 105 . Since the torque sensor 130 for measuring the cogging torque is disposed below the measuring target motor 10 in the cogging torque measuring device 100, even if the type and size of the measuring target motor 10 is changed, the measuring target motor 10 Alignment between the and the torque sensor 130 may not be required.

코깅토크 측정장치(100)에서 각종 구성이 고정되는 후벽(101a) 이외의 3면을 커버하기 위한 커버부재(102)가 형성될 수 있다. 커버부재(102)는 폴리카보네이트(polycarbonate)로 형성될 수 있다.In the cogging torque measuring apparatus 100 , a cover member 102 for covering three surfaces other than the rear wall 101a to which various components are fixed may be formed. The cover member 102 may be formed of polycarbonate.

코깅토크 측정장치(100)에서 측정을 위한 각종 부품을 지면상에 위치하기 위하여 베이스(103)가 포함될 수 있다. 베이스(103)는 프레임으로 형성된 박스형 구조물일 수 있다.The base 103 may be included in order to place various parts for measurement in the cogging torque measuring apparatus 100 on the ground. The base 103 may be a box-shaped structure formed of a frame.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅토크 측정장치(100)의 내부 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 주요 부분을 확대한 도면이다.2 is a view showing the internal configuration of the cogging torque measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2 .

도 2 및 도 3을 참조하면, 코깅토크 측정장치(100)는 측정대상모터(10)의 하측에 위치하여 측정대상모터(10)와 연결되는 엔코더(110), 엔코더(110)의 하측과 연결되어 코깅토크를 측정하는 토크센서(130), 및 토크센서(130)의 하측에 위치하여 구동력을 제공하는 구동모터(160)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 코깅토크 측정장치(100)는 측정대상모터(10), 엔코더(110), 토크센서(130) 및 구동모터(160)는 수직상으로 일직선상에 배치될 수 있다. 이러한 배치에 의해, 측정대상모터(10)가 변경될 때마다 측정대상모터(10)와 엔코더(110), 토크센서(130) 간의 얼라인먼트를 새로 조정할 필요하지 않을 수 있다. 또한, 측정대상모터(10)와 각 구성을 수평으로 놓아서 측정하는 경우에 하중에 의해 코깅토크의 오차가 발생하는 것을 수직 배치를 통해 방지할 수 있다.2 and 3 , the cogging torque measuring apparatus 100 is located below the measurement target motor 10 and is connected to the encoder 110 connected to the measurement target motor 10 and the lower side of the encoder 110 . It may include a torque sensor 130 for measuring the cogging torque, and a driving motor 160 positioned below the torque sensor 130 to provide a driving force. In the present embodiment, in the cogging torque measuring apparatus 100 , the measurement target motor 10 , the encoder 110 , the torque sensor 130 , and the driving motor 160 may be vertically disposed on a straight line. With this arrangement, it may not be necessary to newly adjust the alignment between the measurement target motor 10 , the encoder 110 , and the torque sensor 130 whenever the measurement target motor 10 is changed. In addition, when the measurement target motor 10 and each component are horizontally placed and measured, an error in cogging torque caused by a load can be prevented through vertical arrangement.

측정대상모터(10)를 상판(101)에 대하여 고정하기 위하여 측정대상모터용 지그(105)를 사용할 수 있다. 측정대상모터용 지그(105)는 측정대상모터(10)의 종류 및 사이즈에 따라 이에 적합한 형태로 제작될 수 있다. 측정대상모터(10)가 변경되더라도 이에 대응되는 측정대상모터용 지그(105)를 선택하여 사용함으로써 측정대상모터(10)와 엔코더(110), 토크센서(130) 등 간의 얼라인먼트를 재조정할 필요가 없이 단순하기 측정대상모터(10)를 상판(101) 상에 올리는 것만으로 충분할 수 있다. 따라서, 얼라인먼트 중 발생하는 오차에 의해 코깅토크 측정에 오류가 생기는 것을 방지할 수 있다. A jig 105 for the measurement target motor may be used to fix the measurement target motor 10 with respect to the upper plate 101 . The jig 105 for the measurement target motor may be manufactured in a suitable form according to the type and size of the measurement target motor 10 . Even if the measurement target motor 10 is changed, there is no need to readjust the alignment between the measurement target motor 10, the encoder 110, the torque sensor 130, etc. by selecting and using the corresponding measurement target motor jig 105 It may be sufficient to simply put the measurement target motor 10 on the top plate 101 . Accordingly, it is possible to prevent an error in cogging torque measurement due to an error occurring during alignment.

그리고, 상판(105)에 대한 엔코더(110)의 위치를 고정하기 위하여 엔코더용 지그(115)를 사용할 수 있다. 이를 통해, 엔코더(110)를 일정한 위치에 고정할 수 있어서 측정대상모터(10)와 엔코더(110) 간의 얼라인먼트 조정을 요하지 않을 수 있다.And, in order to fix the position of the encoder 110 with respect to the upper plate 105, the encoder jig 115 may be used. Through this, the encoder 110 can be fixed at a predetermined position, so that alignment adjustment between the measurement target motor 10 and the encoder 110 is not required.

엔코더(110)는 회전각 변위를 측정하여 이를 코깅토크 측정장치(100)로부터 정보를 받는 제어시스템(미도시됨)으로 전송할 수 있다. 이를 위하여 엔코더(110)는 로터리 엔코더일 수 있다.The encoder 110 may measure the rotation angle displacement and transmit it to a control system (not shown) that receives information from the cogging torque measuring device 100 . To this end, the encoder 110 may be a rotary encoder.

토크센서(130)는 측정대상모터(10)의 회전에 따라 측정되는 코깅토크를 측정할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예를 실행하는데 요구되는 조건, 설계 사양 등에 따라 토크센서의 종류는 변경될 수 있다.The torque sensor 130 may measure the cogging torque measured according to the rotation of the measurement target motor 10, and the type of the torque sensor may be changed according to conditions and design specifications required to implement an embodiment of the present invention. can

토크센서(130)의 일측에는 측정대상모터(10)를 구동하여, 측정대상모터(10)에서 출력되는 코깅토크를 연속적으로 출력할 수 있는 구동모터(160)가 제공될 수 있다. 구동모터(160)는 측정대상모터(10)를 저속으로 일정하게 구동시킬 수 있으며, 측정대상모터(10)를 연속적으로 구동시킬 수 있다. 이를 위하여, 구동모터(160)는 측정대상모터(10)와 직접 연결될 수 있다. 측정대상모터(10)가 구동되는 동안 출력되는 코깅토크를 토크센서(130)에서 측정할 수 있다. A driving motor 160 capable of continuously outputting the cogging torque output from the measurement target motor 10 by driving the measurement target motor 10 may be provided on one side of the torque sensor 130 . The driving motor 160 may constantly drive the measurement target motor 10 at a low speed, and may continuously drive the measurement target motor 10 . To this end, the driving motor 160 may be directly connected to the measurement target motor 10 . The cogging torque output while the measurement target motor 10 is driven may be measured by the torque sensor 130 .

구동모터(160)와 측정대상모터(10)는 동일한 속도로 회전할 수 있다. 구동모터(160)와 측정대상모터(10)는 저속으로 회전할 수 있으며, 저속 및 등속도로 회전하는 구동용 모터(160) 및 측정대상모터(10)에 의해 코깅토크가 연속적으로 출력될 수 있다.The driving motor 160 and the measurement target motor 10 may rotate at the same speed. The driving motor 160 and the measurement target motor 10 may rotate at a low speed, and the cogging torque may be continuously output by the driving motor 160 and the measurement target motor 10 rotating at low and constant speeds. .

구동모터(160)는 측정대상모터(10)를 360° 연속적으로 회전시키기 때문에 코깅토크를 측정하기 위하여 측정대상모터(10)를 중간에 정지시키고 코깅토크를 측정할 필요가 없으며, 계속적으로 회전시킬 수 있다. 또한, 구동모터(160)는 측정대상모터(10)를 저속으로 회전시키기 때문에 측정대상모터(10)의 회전 간격이 매우 작아 실질적으로 코깅토크가 발생하는 간격을 연속적으로 측정할 수 있다. 따라서, 구동모터(160)에 의해 코깅토크가 연속적으로 출력될 수 있으며, 정밀하게 코깅토크의 프로파일을 측정할 수 있다.Since the driving motor 160 continuously rotates the measurement target motor 10 by 360°, there is no need to stop the measurement target motor 10 in the middle and measure the cogging torque in order to measure the cogging torque. can In addition, since the driving motor 160 rotates the measurement target motor 10 at a low speed, the rotation interval of the measurement target motor 10 is very small, so that the interval at which the cogging torque is substantially generated can be continuously measured. Accordingly, the cogging torque can be continuously output by the driving motor 160 , and the profile of the cogging torque can be precisely measured.

토크센서(130)는 측정대상모터(10)와 연결되는 엔코더(110)와 제 1 커플링(120)을 통해 연결될 수 있고, 토크센서(130)는 구동모터(160)와 제 2 커플링(140)을 통해 연결될 수 있다. 제 1 커플링(120) 및 제 2 커플링(140)은 제로 백래시(zero backlash) 커플링으로 제공될 수 있다. 제로 백래시 커플링은 백래시가 발생되지 않게 하기 때문에 구동모터(160)와 측정대상모터(10)의 회전에 따른 측정 토크값의 오차범위를 최소화할 수 있다. The torque sensor 130 may be connected through the encoder 110 and the first coupling 120 connected to the measurement target motor 10, and the torque sensor 130 is connected to the driving motor 160 and the second coupling ( 140) can be connected. The first coupling 120 and the second coupling 140 may be provided as a zero backlash coupling. Since the zero backlash coupling prevents backlash from occurring, it is possible to minimize the error range of the measured torque value according to the rotation of the driving motor 160 and the measurement target motor 10 .

이와 같이 제 1 커플링(120) 및 제 2 커플링(140)으로 제로 백래시 커플링을 사용함으로써, 구동모터(160)와 측정대상모터(10)가 회전함에 따라 발생되는 백래시가 없으므로 측정 토크값의 오차범위를 최소화함으로써 미세 코깅토크의 측정이 가능하고, 축의 정렬 상태가 어긋나는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 제 1 커플링(120) 및 제 2 커플링(140)에 의해 구동모터(160) 및 측정대상모터(10)는 형태의 변화가 일어나지 않고 연속적으로 코깅토크를 측정할 수 있기 때문에 정확한 코깅토크 프로파일이 출력될 수 있다.As described above, by using the zero backlash coupling as the first coupling 120 and the second coupling 140 , there is no backlash generated as the driving motor 160 and the measurement target motor 10 rotate, so the measured torque value It is possible to measure fine cogging torque by minimizing the error range of In addition, since the first coupling 120 and the second coupling 140 enable the driving motor 160 and the measurement target motor 10 to continuously measure the cogging torque without changing the shape of the motor, accurate cogging is performed. A torque profile can be output.

구동모터(160)에는 측정대상모터(10)를 저속으로 구동시키기 위하여 감속기(150)가 부착될 수 있다. 또한, 구동모터(160)는 역기전력 기능을 포함하는 모터일 수 있다. 구동모터(160)는 약 1000 rpm의 속도로 구동할 수 있으며, 감속기(150)를 통해 측정대상모터(10)의 코깅토크를 측정하기 위해 적합한 저속으로 측정대상모터(10)를 구동할 수 있다.A reduction gear 150 may be attached to the driving motor 160 to drive the measurement target motor 10 at a low speed. Also, the driving motor 160 may be a motor including a counter electromotive force function. The driving motor 160 may be driven at a speed of about 1000 rpm, and the measurement target motor 10 may be driven at a low speed suitable for measuring the cogging torque of the measurement target motor 10 through the reducer 150 . .

그리고, 측정대상모터(10), 측정대상모터용 지그(105) 및 상판(101) 등의 상부 구조물의 하중을 지지하고, 코깅토크 측정장치의 흔들림을 방지하면서, 베이스(103)에 대한 상판(101)의 높이를 유지하기 위하여 복수의 강관(180)이 적용될 수 있으며, 복수의 강관(180)이 상판(101)에 고정되도록 복수의 고정부재(170)가 사용될 수 있다. 복수의 고정부재(170)는 아이볼트일 수 있으며, 아이볼트가 상판(101)을 관통하여 강관(180)의 일측에 삽입되는 방식으로 복수의 강관(180)과 상판(101) 간을 고정할 수 있다.And, while supporting the load of the upper structure such as the measurement target motor 10, the measurement target motor jig 105 and the top plate 101, and preventing the shaking of the cogging torque measuring device, the top plate ( A plurality of steel pipes 180 may be applied to maintain the height of 101 , and a plurality of fixing members 170 may be used so that the plurality of steel pipes 180 are fixed to the upper plate 101 . The plurality of fixing members 170 may be eye bolts, and the eye bolts penetrate the top plate 101 and are inserted into one side of the steel pipe 180 to fix between the plurality of steel pipes 180 and the top plate 101 . can

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코깅토크 측정장치(100)의 측면 단면도이다. 4 is a side cross-sectional view of the cogging torque measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 코깅토크 측정장치(100)의 토크센서(130) 및 구동모터(160)를 후벽(101a)에 고정시키기 위하여 후방지그(135)가 사용될 수 있다. 이를 통해 토크센서(130)와 구동모터(160)가 일체로 정렬된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 토크센서(130)와 구동모터(160)가 수직선상에 정렬된 상태에서 측정대상모터(10)의 코깅토크를 측정할 수 있도록 정렬 상태가 후벽(101a)을 기준으로 유지될 수 있다.Referring to FIG. 4 , a rear jig 135 may be used to fix the torque sensor 130 and the driving motor 160 of the cogging torque measuring apparatus 100 to the rear wall 101a. Through this, the torque sensor 130 and the driving motor 160 can be maintained in an integrated state. In addition, the alignment state may be maintained with respect to the rear wall 101a so as to measure the cogging torque of the measurement target motor 10 in a state in which the torque sensor 130 and the driving motor 160 are aligned on a vertical line.

그리고, 후방지그(135)에 대하여 구동모터(160)를 고정시키기 위하여 브라켓(155)이 사용될 수 있다. 도 4에서는 구동모터(160) 상에 부착되는 감속기(150)가 브라켓(155)과 연결되는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 구동모터(160)에 직접 브라켓(155)이 연결되어 구동모터(160)를 고정하는 것도 가능하다.In addition, a bracket 155 may be used to fix the driving motor 160 with respect to the rear jig 135 . In FIG. 4 , the reduction gear 150 attached to the driving motor 160 is illustrated as being connected to the bracket 155 , but the present invention is not limited thereto. It is also possible to fix 160 .

그리고, 토크센서(130) 및 구동모터(160)의 정렬이 측정대상모터(10)와 어긋나는 것을 방지하기 위하여, 후벽(101a)과 후방지그(135)의 사이에 제 1 키(190)가 적용될 수 있고, 후방지그(135)와 브라켓(155)의 사이에 제 2 키(195)가 적용될 수 있다. 제 1 키(190)와 제 2 키(195)는 수직방향으로 형성된 요철구조일 수 있어서 토크센서(130) 및 구동모터(160)가 측정대상모터(10)의 축과 수직방향으로 일치된 위치에 정렬되도록 할 수 있다.And, in order to prevent the alignment of the torque sensor 130 and the driving motor 160 from being misaligned with the measurement target motor 10 , the first key 190 is applied between the rear wall 101a and the rear jig 135 . A second key 195 may be applied between the rear jig 135 and the bracket 155 . The first key 190 and the second key 195 may have an uneven structure formed in a vertical direction, so that the torque sensor 130 and the driving motor 160 coincide with the axis of the measurement target motor 10 in the vertical direction. can be arranged in .

그리고, 베이스(103)의 내부에는 수납공간(103a)을 형성하여 코깅토크 측정장치(100)에 있어서 필요한 부품 등을 수납하는 용도로 사용될 수 있다. 수납공간(103a)을 개폐할 수 있도록 베이스(103)의 한측에는 도어(104)가 장착될 수 있다.In addition, an accommodation space 103a may be formed inside the base 103 to accommodate parts necessary for the cogging torque measuring apparatus 100 . A door 104 may be mounted on one side of the base 103 to open and close the storage space 103a.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will understand Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

10 : 측정대상모터
100 : 코깅토크 측정장치
101 : 상판
101a : 후벽
102 : 커버부재
103 : 베이스
103a : 수납공간
104 : 도어
105 : 측정대상모터용 지그
110 : 엔코더
115 : 엔코더용 지그
120 : 제 1 커플링
130 : 토크센서
135 : 후방지그
140 : 제 2 커플링
150 : 감속기
155 : 브라켓
160 : 구동모터
170 : 고정부재
180 : 강관
190 : 제 1 키
195 : 제 2 키10: measurement target motor
100: cogging torque measuring device
101: top plate
101a: rear wall
102: cover member
103: base
103a: storage space
104: door
105: jig for measurement target motor
110: encoder
115: jig for encoder
120: first coupling
130: torque sensor
135: rear jig
140: second coupling
150: reducer
155: bracket
160: drive motor
170: fixing member
180: steel pipe
190: first key
195: second key

Claims (16)

측정대상모터의 하측에 위치하여 상기 측정대상모터와 연결되는 엔코더;
상기 엔코더의 하측과 연결되어 코깅토크를 측정하는 토크센서; 및
상기 토크센서의 하측에 위치하여 구동력을 제공하는 구동모터;를 포함하고,
상기 측정대상모터, 상기 엔코더, 상기 토크센서 및 상기 구동모터는 수직으로 일직선상에 배치되는, 코깅토크 측정장치.
an encoder located below the measurement target motor and connected to the measurement target motor;
a torque sensor connected to the lower side of the encoder to measure cogging torque; and
Including; a drive motor positioned below the torque sensor to provide a driving force;
The measurement target motor, the encoder, the torque sensor and the driving motor are vertically disposed on a straight line, a cogging torque measuring device.
 청구항 1에 있어서,
상기 측정대상모터와 상기 엔코더 사이에 위치하는 상판을 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
The method according to claim 1,
Cogging torque measuring device further comprising a top plate positioned between the measurement target motor and the encoder.
 청구항 2에 있어서,
상기 측정대상모터를 상기 상판에 대하여 고정하기 위한 측정대상모터용 지그를 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
3. The method according to claim 2,
Cogging torque measuring apparatus further comprising a jig for the measurement target motor for fixing the measurement target motor with respect to the upper plate.
 청구항 2에 있어서,
상기 엔코더를 상기 상판에 대하여 고정하기 위한 엔코더 지그를 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
3. The method according to claim 2,
Cogging torque measuring device further comprising an encoder jig for fixing the encoder with respect to the upper plate.
 청구항 1에 있어서,
상기 엔코더와 상기 토크센서 간을 결합하기 위한 제 1 커플링을 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
The method according to claim 1,
Cogging torque measuring device further comprising a first coupling for coupling between the encoder and the torque sensor.
 청구항 1에 있어서,
상기 토크센서와 상기 구동모터 간을 결합하기 위한 제 2 커플링을 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
The method according to claim 1,
Cogging torque measuring device further comprising a second coupling for coupling between the torque sensor and the driving motor.
 청구항 1에 있어서,
상기 구동모터의 회전속도를 제어하기 위한 감속기가 상기 구동모터의 상기 토크센서 결합측에 위치하는, 코깅토크 측정장치.
The method according to claim 1,
A reduction gear for controlling the rotation speed of the drive motor is located on the torque sensor coupling side of the drive motor, a cogging torque measuring device.
 청구항 3에 있어서,
베이스와 상기 상판 사이에 수직으로 형성되는 후벽을 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
4. The method of claim 3,
Cogging torque measuring device further comprising a rear wall formed vertically between the base and the upper plate.
 청구항 8에 있어서,
상기 후벽에 대하여 상기 토크센서 및 상기 구동모터를 고정하기 위한 후방 지그를 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
9. The method of claim 8,
Cogging torque measuring device further comprising a rear jig for fixing the torque sensor and the drive motor with respect to the rear wall.
 청구항 9에 있어서,
상기 후방지그의 상기 후벽에 대한 정렬을 위한 제 1 키를 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
10. The method of claim 9,
Cogging torque measuring device further comprising a first key for alignment with the rear wall of the rear jig.
 청구항 9에 있어서,
상기 후방지그에 대하여 상기 구동모터를 고정하기 위한 브라켓을 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
10. The method of claim 9,
Cogging torque measuring device further comprising a bracket for fixing the drive motor with respect to the rear jig.
 청구항 11에 있어서,
상기 브라켓의 상기 후방지그에 대한 정렬을 위한 제 2 키를 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
12. The method of claim 11,
A cogging torque measuring device further comprising a second key for aligning the bracket with the rear jig.
 청구항 8에 있어서,
상기 측정대상모터, 상기 측정대상모터용 지그 및 상판의 하중을 지지하고, 흔들림을 방지하면서, 상기 베이스에 대한 상기 상판의 높이를 유지하기 위한 복수의 강관을 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
9. The method of claim 8,
Supporting the load of the measurement target motor, the measurement target motor jig and the top plate, and preventing shaking, further comprising a plurality of steel pipes for maintaining the height of the top plate with respect to the base, cogging torque measuring device.
 청구항 13에 있어서,
상기 복수의 강관의 일측이 복수의 고정부재를 이용하여 상기 상판에 고정되는, 코깅토크 측정장치.
14. The method of claim 13,
One side of the plurality of steel pipes is fixed to the upper plate using a plurality of fixing members, a cogging torque measuring device.
 청구항 8에 있어서,
상기 후벽 이외의 3면을 커버하기 위한 커버부재를 더 포함하는, 코깅토크 측정장치.
9. The method of claim 8,
Cogging torque measuring device further comprising a cover member for covering three surfaces other than the rear wall.
 청구항 15에 있어서,
상기 커버부재는 폴리카보네이트로 형성되는, 코깅토크 측정장치.
16. The method of claim 15,
The cover member is formed of polycarbonate, cogging torque measuring device.
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