KR870003187Y1

KR870003187Y1 - Motor

Info

Publication number: KR870003187Y1
Application number: KR2019870009823U
Authority: KR
Inventors: 김학설
Original assignee: 삼성전자부품주식회사; 정재은
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1987-09-24

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Motors with frequency generator and phase generator

제1도는 본 고안의 일부절개분리사시도.1 is a partial incision separation perspective view of the present invention.

제2도는 본 고안의 결합사시도.Figure 2 is a perspective view of the combination of the present invention.

제3도는 제2도중 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG.

제4도는 본 고안의 원리도.4 is a principle diagram of the present invention.

제5도는 본 고안의 속도 및 위치제어계통도이다.5 is a speed and position control system diagram of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 본체 2 : 계자코일1 Body 2 Field Coil

3 : 주파수발전기 4 : 홀소자3: frequency generator 4: Hall element

5 : 로우터 6 : 부하의회전축5: Rotor 6: Rotating shaft of load

7 : 영구자석7: permanent magnet

본 고안은 속도제어용 주파수발전기와 함께 위치제어용 궤환신호를 발생시켜주는 위상발전기를 내장시켜 놓은 모우터에 관한 것으로, 특히 모우터자체의 회전에 따른 궤환신호를 이용해서 로우터의 속도 및 위치를 제어 할 수 있도록 된 모우터에 관한 것이다.The present invention relates to a motor incorporating a phase generator that generates a feedback signal for position control along with a frequency generator for speed control. In particular, the speed and position of the rotor can be controlled using the feedback signal according to the rotation of the motor itself. It is about the motor which was made possible.

비데오나 오디오의 데크를 구동시켜주는데 널리 쓰여지고 있는 마이크로모우터는 사용시 모우터자체가 부하의 속도변화에 대해 직접적인 영향을 받게 되어 잡음이 생겨나거나 소리가 고르지 못하고, 화면상태가 명확해지지 못하고 화면상태가 명확해지지 못하게 된다고 하는 결점을 갖고 있었다.Micromotors, which are widely used to drive video or audio decks, have a direct effect on the speed of the load when they are used, resulting in noisy or uneven sound, unclear picture and clear screen conditions. It had a flaw that it could not be destroyed.

또한 종래의 모우터는 대부분 모우터의 회전속도를 기어나 풀리를 사용해서 기계적으로 변속시켜주고 있기 때문에 잡음이 많이 발생하게 될 뿐만 아니라, 모우터의 속도변동이 토오크의 리플을 증가시켜 이리플에 의한 기계적인 잡음도 심하게 일어났다.In addition, since the conventional motor mainly changes the rotational speed of the motor by using gears or pulleys, the motor generates a lot of noise. Also, the speed variation of the motor increases the ripple of the torque. Mechanical noise also occurred badly.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래 문제점을 해결해 주기 위해 안출된 것으로서, 모우터 자체의 회전상태를 감지해서 속도 및 위치제어장치로 궤환시킬 수 있도록 브러시와 정류자 대신 홀소자가 설치된 브러시리스모우터를 사용하되 계자선위에는 박판으로 형성된 주파수 발전기를 설치하고, 로우터의 외주에는 자석을, 본체에는 홀소자를 각각 설치해서 정속도제어 및 위치 제어신호를 발생시킬 수 있도록 된 모우터를 제공함에 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the conventional problems as described above. Instead of using a brush and commutator, a brushless motor installed with a Hall element can be used to detect a rotation state of the motor itself and return it to a speed and position control device. The purpose of the present invention is to provide a motor capable of generating constant speed control and position control signals by installing a frequency generator formed of a thin plate on the field line, a magnet on the outer circumference of the rotor, and a hall element on the main body, respectively.

본 고안의 구성 및 작용 효과를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the present invention in detail based on the accompanying drawings as follows.

본 고안은 본체(1)에 계자코일(2)이 설치되고, 이 계자코일(2)위에는 박판의 주파수발전기(3)가 설치되며, 상기 본체(1)측벽상단에는 위상제어용 홀소자(10)가 설치되고, 또 본체(1)외주에는 다수의 홀소자(4)가 설치되면서 이들 홀소자(4)위에 영구자석(8)(9)이 내설된 로우터(5)가 설치됨과 더불어 상기 로우터(5)는 회전즉(6)에 지지되어져 계자코일(2)을 감싸도록 설치되며 상기 로우터(5)의 외주면에는 본체(1)측벽상단의 위상제어신호용 홀소자(10)와 상응하는 위상제어용 영구자석(7)이 설치된 구조로되어 있다.In the present invention, the field coil 2 is installed on the main body 1, and a thin plate frequency generator 3 is installed on the field coil 2, and the phase element hall element 10 is disposed on the upper side of the main body 1 side wall. And the outer periphery of the main body (1) is provided with a plurality of Hall elements (4), the rotor (5) with permanent magnets (8) (9) are installed on these Hall elements (4) and the rotor ( 5) is supported to rotate (6) is installed so as to surround the field coil (2), the outer peripheral surface of the rotor (5) corresponding to the phase control signal Hall element 10 on the upper side of the main body (1) phase permanent for phase control The magnet 7 is provided.

상기와 같이 구성된 본 고안은 모우터를 구동시켜주기 위해 종래와 같이 브러시와 정류자를 사용하는 대신 홀소자(4)를 가지고 교번자계가 계단파가 아닌 정현파의 기자력을 발생하도록 하고, 계자코일(2) 상측에 박판의 주파수 발전기(3)를 설치해서 전압을 생성시킨 다음이 전압을 궤환시켜 제동정수로 사용함으로써 모우터의 속도를 정확하게 제어할 수 있도록 하는 한편 본체(1)측벽상단의 위상제어용 홀소자(10)를 가지고 모우터의 위치변위를 정확히 제어할 수 있게 되는 것이다.The present invention configured as described above has a Hall element 4 instead of using a brush and a commutator to drive a motor so that the alternating magnetic field generates a sine wave instead of a stair wave, and the field coil (2). ) A frequency generator 3 of thin plate is installed on the upper side to generate a voltage, and then the voltage is fed back and used as a braking constant so that the speed of the motor can be precisely controlled while the phase control hole on the upper side of the main body 1 side wall. With the device 10 it is possible to precisely control the position displacement of the motor.

즉 로우터(5)가 회전할 때는 상기 위상제어용 영구자석(7)과 홀소자(10)를 가지고 그 위상을 제어해 줄 수 있게 되는바, 로우터(5)의 외주에 설치되어져 있는 영구자석(7)의 회전하게 되면 영구자석(7)은 본체(1)측벽에 설치되어져서 로우터(5)의 측면에 위치되어진 위상제어신호용 홀소자(10)를 지나게 되고, 이렇게 영구자석(7)과 위상제어신호용 홀소자(10)가 교차하게 되면 홀소자(10)에 유기전압이 발생하게 되므로 이 전압을 기준전압에 궤환시켜주게 되면 모우터의 위치제어가 정확히 이루어지게 된다.That is, when the rotor 5 rotates, the phase control permanent magnet 7 and the hall element 10 can be controlled to control the phase thereof. The permanent magnet 7 installed on the outer periphery of the rotor 5 is provided. Rotation of the permanent magnet 7 is installed on the side wall of the main body 1 so as to pass through the phase control signal Hall element 10 located on the side of the rotor 5, and thus the permanent magnet 7 and phase control. When the signal Hall elements 10 intersect, an induced voltage is generated in the Hall elements 10, and when the voltage is fed back to the reference voltage, the position control of the motor is accurately performed.

제1도는 본 고안의 일부절개분리사시도로서 본 고안의 구성상태를 상세히 보여주는 것인데, 이 제1도에서 알 수 있는 바와같이 전자제품의 몸체(기판)에 고정설치되는 본체(1)는 그 내측에 계자코일(2)을 보호지지해 주기 위한 원통관과 일체로 형성되고, 본체(1)의 저면에는 3개의 홀소자(4)가 설치되며, 본체(1)의 외측벽에는 위상제어신호용 홀소자(10)가 설치되어져 있다.1 is a partial cutaway perspective view of the present invention showing a detailed configuration of the present invention, as can be seen in Figure 1 the main body (1) that is fixed to the body (substrate) of the electronic product therein It is formed integrally with the cylindrical tube for protecting the field coil (2), three Hall elements (4) are provided on the bottom of the main body 1, the outer element of the main body (1) for the phase control signal Hall element ( 10) is installed.

또 본체(1)의 내측에 형성된 원통관에는 계자코일(2)이 끼워져 고정되면서 이 계자코일(2)의 상측에 박판의 주파수발전기(3)가 부착되는데, 이 주파수발전기(3)는 코일이 압착되어져 있어 로우터(5)의 회전에 따라 주파수발전기용 영구자석(9)로부타 전압을 유기시킬 수 있게 되어 이 주파수발전기(3)에서 발생된 전압이 제어장치로 궤환되면서 로우터(5)가 정속도를 유지할 수 있도록 속도를 제어하는데 사용되게된다.In addition, the field coil (2) is fitted and fixed to the cylindrical tube formed inside the main body (1), the thin plate frequency generator (3) is attached to the upper side of the field coil (2), the frequency generator (3) is a coil It is compressed so that the voltage can be induced by the permanent magnet 9 for the frequency generator as the rotor 5 rotates, and the voltage generated by the frequency generator 3 is fed back to the control device so that the rotor 5 is fixed. It is used to control the speed so that the speed can be maintained.

또한 로우터(5)가 회선합에 따라 로우터(5)의 외주에 설치된 영구자석(7)(여기서 2개의 영구자석이 극성을 서로 달리하면서 설치되어 있음)이 본체(1)의 외측벽에 설치된 홀소자(10)를 지나게 되므로서 홀소자(10)에 영구자석(7)의 자계에 의해 유기전압이 발생하게 되고, 이 유기전압은 검출기로 궤환되어 로우터의 치위제어를 위해 사용되는바, 구체적으로는 모우터기동시 순간전압이 인가되거나 브라운아웃트(brown out)현상이 발생하게 될 경우, 이로인해 발생되는 로우터(5)의 위치변위(로우터의 떨림 또는 회전속도의 빠름이나 늦어짐에 의해 발생)를 교정제어 해줄 수 있게 되고, 또 VTR에 있어서 상기 로우터(5)와 동일축상에 연결된 헤드드럼(도시되지 않음)의 비디오헤드가 기록된 비디오트랙을 정확하게 추적(trace)할 수 있도록 로우터(5)의 위치를 변이시켜 주게 된다.In addition, a permanent magnet 7 (where two permanent magnets are provided with different polarities) provided on the outer circumference of the rotor 5 as the rotor 5 is connected to the hall element provided on the outer wall of the main body 1. As it passes through (10), an induced voltage is generated in the Hall element 10 by the magnetic field of the permanent magnet 7, and the induced voltage is fed back to the detector and used for position control of the rotor. If the momentary voltage is applied or brown out phenomenon occurs when starting the motor, the positional displacement of the rotor 5 caused by this is caused by the vibration of the rotor or the fast or slow rotation speed. Position of the rotor 5 so that the video head of a head drum (not shown) connected on the same axis as the rotor 5 in the VTR can accurately track the recorded video track. Upon variation Will be turned on.

제2도는 본 고안의 결합사시도로서, 본체(1)의 내측원통관을 통해 부하의 회전축(6)이 끼워지고 회전축(6)에 로우터(5)가 나사로 결합된 상태를 보여 주는 것이다.2 is a combined perspective view of the present invention, showing a state in which the rotating shaft 6 of the load is fitted through the inner cylinder tube of the main body 1 and the rotor 5 is screwed to the rotating shaft 6.

제3도는 제2도중 A-A선 단면도서, 여기서는 본 고안의 단면을 상세히 보여주고 있다.3 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 2, and shows a cross section of the present invention in detail.

제4도는 본 고안의 기본원리도로서, 홀소자에 의한 홀효과를 보여주고 있는 것으로, 반도체에다 전류를 가한 다음 여기에 수직방 향의자계를 걸어주게되면 전류와 자계에 수직된 방향으로 전위차가 생겨 이전위주(전압)를 속도 및 위치제어장로치 궤환시켜주게 되는데, 이때의 기전력은 반도체안의 개리어가 자계의 작용으로 방향을 구부러뜨리기 때문에 밀도의 편차가 생기면서 나타나게 된다.4 is a basic principle diagram of the present invention, which shows a Hall effect by Hall elements. When a current is applied to a semiconductor and a magnetic field in a vertical direction is applied thereto, the potential difference in the direction perpendicular to the current and the magnetic field is increased. In this case, the transfer of voltage (priority) is returned to the speed and position control position value. At this time, the electromotive force appears as the deviation of the density occurs because the carrier in the semiconductor bends the direction by the action of the magnetic field.

제5도는 본 고안의 속도 및 위치제어계통도를 도시해 놓은 것으로서, 본 고안의 모우터에서 감지된 속도제어의 제동정수는 제어장치로 궤환되고 위상제어신호는 검출기로 궤환되게 되는바, 즉 주파수 발전기(3)의 코일에서 유기되는 전압을 감지하여 제어장치에 인가해 주게 됨으로써 모우터의 정속도가 유지되도록 해주는 한편, 로우터(5)의 회전으로 홀소자(10)에서 유기되는 전압(궤한신호)이 검출기에 인가되면서 이 검출기에서 검출된 위치신호가 제어 장치에 입력되어져 모우터의 위치변위를 교정해주게 되는 것이다.Figure 5 shows the speed and position control system diagram of the present invention, the braking constant of the speed control detected in the motor of the present invention is fed back to the control device and the phase control signal is fed back to the detector, that is, frequency generator The voltage induced by the coil of (3) is applied to the control device to maintain the constant speed of the motor, while the voltage induced by the Hall element 10 by the rotation of the rotor 5 (return signal) When applied to the detector, the position signal detected by the detector is input to the control device to correct the position displacement of the motor.

이와 같이 종래의 속도제어에 있어서는 대부분 제동정수를 국부궤환시켜 속도를 제어해주도록 되어 있었으나, 본 고안에서는 주파수발전기(3)에 의한 제동경수를 전부 궤환시켜 감쇄정수를 대폭 강화시켜줌은 물론, 어떤 부하에 대한 속도 부근에서의 등가점성저항을 커지게 해서 정확한 위치제어 및 속도제어가 이루어지도록 하게 되는 것이다.As described above, in the conventional speed control, most of the braking constants are localized to control the speed. However, in the present design, the braking constants by the frequency generator 3 are all fed back to greatly strengthen the attenuation constant, as well as any load. Equivalent viscous resistance in the vicinity of the speed is increased to ensure accurate position control and speed control.

이상과 같이 본 고안은 제어회로다 직류전압을 가해 출력전압이 3상 정현파가 되도록하고, 또 주파수발전기(3)가 설치되어 정확한 속도제어를 할 수 있게 되고, 또한 위상제어신호용 홀소자(10)를 가지고 정확한 모우터의 위치변이를 제어해줄 수 있게됨으로써 모우터의 제어효율을 월등히 높여줄 수 있을 뿐만 아니라 기계적인 잡음이나 소음을 완벽하게 제거해 줄 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is a control circuit, by applying a DC voltage so that the output voltage becomes a three-phase sine wave, and a frequency generator 3 is installed to enable accurate speed control, and further, the phase control signal Hall element 10. By precisely controlling the position shift of the motor, it can not only increase the control efficiency of the motor significantly but also effectively remove the mechanical noise or noise.

Claims

A field coil 2 is provided in the main body 1, and a thin plate frequency generator 3 is provided above the field coil 2, and a plurality of holes are provided in the outer periphery of the main body 1 of the field coil 2. In the DC motor provided with the rotor 5 in which the permanent magnets 8 and 9 are mounted on the Hall elements 4 while the elements 4 are installed, the rotor 5 is supported by the rotating shaft 6. It is installed so as to surround the time coil 2, the phase control signal Hall element 10 is installed on the upper side of the main body 1, the phase control signal on the upper wall of the main body 1 side on the outer peripheral surface of the motor (5) A motor incorporating a frequency generator and a phase generator, characterized in that the permanent magnet 7 for phase control corresponding to the hall element 10 is installed.