KR890000905Y1 - 브러시리스 모우터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

브러시리스 모우터

제1도는 위치감지용 홀소자를 사용한 플랫형 브러시리스 모우터의 단면도.

제2도는 위치감지용 코일을 사용한 본 고안에 따른 플랫형 브러시리스 모우터의 단면도.

제3도는 본 고안에 따른 위치감지용 코일의 확대사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 영구자석 12 : 하우징

13 : 회전축 14 : 고정자

15 : 부시 16 : 베이스판

17 : PCB 18 : 위치감지용 코일

19 : 폴마그네트

본 고안은 위치제어용 감지기가 설치될 플랫(flat)형 브러시리스 모우터에 관한 것으로, 특히 위치감지기로서 브러시를 설치하지 않고 홀소자 대신에 PCB상에 인쇄된 코일을 사용하여 위치를 감지할 수 있도록 된 브러시리스모우터에 관한 것이다.

브러시리스모우터는 회전자에는 영구자석을 사용하고 고정자에는 전기자도체를 사용함으로써, 영구자석과 전자 철심과의 상호 작용에 의해 회전 토오크를 얻도록 된 것으로, 이때 모우터에는 위치감지기 및 위상감지기가 설치되어 회전자의 위치를 검출하는 한편 토오크각이 항상/2가 되는 위치에 고정자 자계가 형성되도록 전기자 권선에 흐르는 전류를 절환시켜 주게 되어 있다.

즉, 상기 감지지들을 통해 영구자석의 자기신호를 전기 신호로 변환하여 전자회로로 제어함으로써, 회전자의 속도를 일정한 속도로 제어하고, 또한 토오크각이 항상/2인 회전자계를 얻을 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기와 같은 회전자의 위치감지를 위해서 광소자나 홀소자등의 감지기를 사용하고 있는 것도 있는데, 그중에서도 반도체의 홀 효과를 이용하여 위치를 감지하는 방법은 그 우수한 특성으로 인해 가장 널리 사용되고 있는바. 그 특성은 구조가 매우 간단하고, 출력에 제한이 없으며, 전기적 혹은 기계적 노이즈가 적고 신뢰성이 매우 높으며, 특히 고속특성이 뛰어나 고속도 모우터로 이용되기에 아주 적합하다는 것것등을 들 수 있다.

여기서 홀소자의 동작원리는, 홀소자의 양단에 전류를 흘려주면서 수직방향으로 자장을 통과시켜주면 상기 전류 및 자장의 방향에 대해 각각 수직이 되는 방향으로 전위차가 형성된다는 것이며, 이러한 홀소자의 원리를 이용하여 회전자의 자장을 감지하고, 그때 유기되는 전압을 이용하여 전자회로를 제어함으로써, 모우터를 정상적으로 구동시켜 주게 되는 것이다.

종래의 홀소자를 이용한 플랫형 브러시리스 모우터의 구조는 제1도에 도시된 것과 같이 회전자와 고정자 및 PCB 기판과 감지용 홀소자등으로 구성되어지는데, 회전자용 영구자석(1)은 하우징(2)을 통해 축(3)과 연결되어 있고, 고정철심(4)은 부시(5)를 통해 베이스판(6)과 결합되며, 베이스판(6) 위에는 위치감지용 홀소자(7)와 위상감지용 홀소자(8)가 설치된 PCB(9)가 부착되어져 있다. 이때 위상감지용 홀소자(8)는 회전자 하우징(2)의 일측에 설치된 폴 마그네트(10)의 자장을 검출하여 펄스신호를 발생시켜주고, 그에 따라 그 주기의 변동을 막을 수 있도록 전자회로를 통해 제어해 줌으로써 회전자의 속도 변동을 방지하는 작용을 하는데, 이러한 위치감지용 홀소자(7)는 PCB(9) 상에 설치하고, 고정하는 공정에서 홀소자(7)의 위치, 즉 설치높이 및 회전자와의 간격등이 변동될 우려가 있고, 그와 같은 모우터의 정속제어가 정확히 이루어지지 않게 되는등 모우터의 특성에 많은 문제점이 발생하였으며, 또한 홀소자의 가격이 매우 비싸기 때문에 원가상승의 한 요인이 되어왔다.

따라서, 본 고안은 상기와 같이 위치감지용 홀소자를 설치한 브러시리스 모우터가 갖는 문제점을 해결하기 위해서 홀소자 대신 코일을 위치감지기로 사용하되 상기 코일을 PCB의 설계제작시에 추가 인쇄하여 제작함으로써 그 제작 및 설치 공정이 간단하고 위치의 결정이 일괄적인 PCB 설계에 의해 이루어지기 때문에 정확성을 기할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 제조공정의 축소와 원가절감을 가능케 할 수 있는 브러시리스 모우터를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하 본 고안의 구성 및 작용효과를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 회전자인 영구자석(11)이 회전자하우징(12)내에 설치되어 회전축(13)과 연결되고, 고정자(14)는 부시(15)를 통해 베이스판(16)과 연결되며, 상기 베이스판(16)상에는 FG코일등 전자회로가 배열된 유연성의 PCB(17)가 부착되되 상기 베이스판(16)과 PCB(17)는 일측을 돌설하여 위치감지용 코일(18)을 배열한 다음 절곡시켜줌으로써 회전자 하우징(12)의 측면에 설치된 폴마그네트(19)와 인접하도록 된 구조로 되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 고안은 회전자의 회전에 따라 하우징(12) 측면에 설치된 폴 마그네트(19)에 의해서 위치감지용 코일(18)에는 위치감지용 신호 전압이 유기되고, 이 신호는 전자회로를 통해 모우터의 속도변동을 제어하여 안정된 모터 특성이 나타나도록 해준다.

제2도는 본 고안에 따른 브러시리스 모우터의 구성를 보여주는 측단면도로서 회전자인 영구자석(11)은 하우징(12)내에 장착되어 회전축(13)과 리벳 등으로 연결되어 있고, 고정자(14)는 부시(15)을 통해 베이스판(16)과 결합되어 있으며 베이스판(16)상에는 유연성의 PCB(17)가 부착되어 있고 베이스판(16)과 PCB(17)의 일측에는 위치감지용 코일(18)을 배열하여 절곡시켜줌으로써 하우징(12) 측면의 폴 마그네트(19)와 같은 높이에서 인접되도록 되어 있다.

이때 PCB(17)는 유연성을 갖는 재질을 사용여 철판 등으로 된 베이스판 (16)과 함께 절곡될 수 있도록 하며, PCB(17) 상의 위치감지용 코일(18)은 회전자의 회전에 따라 폴 마그네트(19)의 접촉주기를 감지함으로써, 회전수를 검출하기 위한 FG코일 및 FG마그네트와 함께 속도변동을 제어하게 된다.

PCB(17) 상에 배열설치된 위치감지용 코일(18)의 한실시예가 제3도에 도시되어 있는데, 이와 같이 본 고안은 베이스판(16)상의 PCB(17)에 직접 위치감지용 코일(18)을 인쇄배열하고, 이를 절곡시켜서 폴 마그네트(19)와 인접하도록 설치하기 때문에 위치감지기의 설치높이나 회전자와의 간격등이 불안정하여 일어하는 각종 특성저하를 제거시켜줄 뿐만 아니라, 종래의 홀소자를 이용하는 방법에 비해 감지소자를 위한 가격이 절약되고, 제조공정이 단순화되어짐으로 이니해 원가 절감을 이룰 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 회전축(13)과 연결된 회전자인 영구자석(11)과 베이스판(16)에 연결된 고정자(14) 및 위치감지기로 구성된 브러시리스 모우터에 있어서, 상기 위치감지기를 베이스판(16)상에 부착된 유연성 PCB(17) 상에다 인쇄배열하고, 베이스판(16)과 PCB(17)를 절곡시켜줌으로써, 회전자측면의 폴 마그네트(19)와 인접되도록 설치해 놓은 것을 특징으로 하는 브러시리스 모우터.