KR890004817B1

KR890004817B1 - 계자일정제어직류전동기의속도검출방법

Info

Publication number: KR890004817B1
Application number: KR1019870013025A
Authority: KR
Inventors: 정기서; 박중무; 도장록
Original assignee: 한국전기통신공사; 이우재
Priority date: 1987-11-18
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1989-11-27
Also published as: KR890008566A

Abstract

내용 없음.

Description

계자 일정 제어 직류 전동기의 속도 검출반법

제1도는 일반적인 속도 검출 방법인 타코제너 레이터구성도.

제2도는 계자 일정 제어 직류 전동기의 등가 회로도.

제3도는 본 발명 직류 전동기의 계수 보상에 의한 속도 검출 회로도.

제4도는 본 발명에 이용되는 분리 증폭기의 내부 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

ea(t) : 직류 전동기 인가 전압 ia(t) : 전기자 전류

If : 계자 전류 eb(t) : 전기자 역기전력

ψ(t) : 공극자속 Ra : 전기자 저항

La : 전기자인닥턴스 Kb : 전기자 역기전력상수

Ki : 상수 W(t) : 각속도

θ : 각변위 R1-R9 : 저항

Rp : 전력저항 C1 : 콘덴서

Op1 : 연산증폭기 ZD1-ZD4 : 제너 다이오드

가 : 직류모터부 나 : 미분회로

다 : 속도검출회로

본 발명은 계자 일정 제어 직류 전동기의 속도 검출 방법에 관한 것으로 특히 계자 일정 제어 직류전동기에 인가되어 전압에서 전기자 저항 선분과 전기자 인닥턴스 성분을 보상하여 직류 전동기의 속도를 검출할수 있도록한 계자 일정 제어 직류 전동기의 속도 검출 방법에 관한 것이다.

일반적으로 속도 검출 방법은 타코 제너 레이터(Tacho Generator)(T, G), 펄스제너레이터(P, G)가 많이 사용되고 있다.

즉 타코 제너 레이터(T, G)는 제1도에 도시한 바와같이 회전축의 속도에 비례하는 전압을 발생시키는 일종의 발전기로써 직류식과 교류식이 있다.

타코 제너 헤이터(T, G)의 출력 전압et (t)는

(t) : 회전자변위(rad)

Kt : T, G 상수 (V/rad/sec)로 결정된다.

교류식 타코 제너 레이터(T, G)는 1차권선과 2차권선이 있어 1차 권선에 정격 전압을 인가하고, 회전체의 각속도에 비례하는 2차 전압이 유도 된다.

이 유도 전압에 의하여 속도를 검출하고, 펄스 제너 레이터(P, G)는 원판의 슬롯을 통하여 빛을 투과시키거나 원판상의 빛의 반사에 의하여 회전수에 비례하는 펄스수를 발생시킨다.

즉 이 펄스 주파수 전압 변화기 (Frequency to Voltage Converter)에 의하여 회전속도에 비례하는 전압으로 속도를 검출하는 방법이다.

그러나 본 발명은 계자 일정 제어 DC 전동기의 인가되는 전압에 분리증폭기 및 미분회로를 연결하여 직류 전동기 속도 검출 할수 있게한 것으로 이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이 직류모우터(M)와 전기자 저항(Ra) 전기자인닥턴스(La)로 구성된 직류 모터부(가)의 입력전압단자에는 저항(R1-R3) 제너다이오드(ZD1)(ZD2)를 통하여 변조기(MOD) 복조기(DMOD) 발진기(OSC) 저역통과필터(LPF)로 구성된 분리증폭기(ISOAMP1)와 전력저항(R9) 저항(R4)(R6) 제너다이오드(ZD3)(ZD4)를 통하여 변조기(MOD) 복조기(DMOD) 발진기(OSC) 저역통과 필터(LPF)로 구성된 분리증폭기(ISO-AMP2)에 연결하고 상기 분리 증폭기(ISO-AMP1)(ISO-AMP2)는 각각의 저항(R1) 저항(R8)을 통하여 콘덴서(C1) 저항(R9) 연산증폭기(OP1)구성된 미분회로(나)를 연결하여서된 것으로 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 제2도에서 도시한 계자 일정 제어 직류 전동기에서 직류 전동기 계수 보상에 의한 속도 검출 방법은

따라서 상기 ②식을 ①식에 대입하여 w(t)에 대하여 정리하면

그러므로 계자 일정 제어 직류 전동기에서 속도는 인가 전압에서 전기자 전류에 의한 전기자 저항 성분과 전기자 전류변화에 의한 전기자 인닥턴스 성분을 보상하면 전동기 속도가 된다.

직류 전동기의 인가전압(ea(t)) 검출은 제3도에서 분리 증촉기(ISO-AMP)에 의하여

분압전압(V1)이되고 전기자 전류의 검출은 전력저항(Rp) 양단간의 전압 Rp×ia(t)을 검출하고 이를 분리 증폭기(ISO-AMP2)에 의하여

로 함으로써 분압 전압(V2)이 된다.

그리하여 출력전압(V3)은 미분회로(나)에 의하여

상기식 5가 상기 식4의 형태가 되기 위해서는 V2 전압의 구성이 전압 V과 반대가 되어야 한다. 이때 전기자 전류의 변화의 전기자 인닥턴스 보상분은 단위 인닥턴스에 의하여 검출로 보상할수 있지만 식5에서의 마지막항

처럼 보상콘덴서(C1) 저항(R9) 연산증폭기(OP1)로 미분회로(나)로 구성하므로 전기자인닥턴스 성분을 보상할수 있다.

그리고 각 직류 전동기에 따라 정격전압, 전기자 저항전기자 인닥턴스(La)가 달라지는데 식5에서의 저항(R7) 저항(R8) 콘덴서(C1)을 선택하여 타코 제너 레이터(T, G) 펄스 제너 레이터(P, G)를 사용하지 않고 직류 전동기의 속도를 검출할수 있게 되는 것이다.

도면중 미설명부호 ZD1-ZE4 : 는 분리증폭기 (ISO-AMP1)(ISO-AMP2)의 입력을 제한하기 위한 입력 제한 특성 제너 다이오드이고, ISO-AMP1, ISO-AMP2는 입력과 출력을 분리시키는 분리 증폭기이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 계자 일정 제어직류 전동기의 속도를 검출하기 위하여 별도의 타코제너레이터(T, C) 펄스 제너 레이터(P, G)를 사용하지 않고 인가 전압에서 전기자 전류에 의한 전기자 저항성분과 전기자 전류 변화에 의한 전기자 인닥턴스 성분을 분리 증폭기 및 미분회로를 이용하여 전기자 인닥턴스성분을 보상함으로써 직접 직류 전동기의 속도 검출을 할 수 있는 방법을 제공해줄 수 있는 것이다.

Claims

모터(M)와 전기자 저항(Ra) 전기자 인닥턴스(La)로된 모터부(가)의 인가되는 전압을 저항(R1-R3) 제너 다이오드(ZD1)(ZD2) 분리증폭기(ISO-AMP1)와 전력저항(Rp) 저항(R4-R6) 제너다이오드(ZD3)(ZD4) 분리증폭기(ISO-AMP2) 저항(R7)(R8)및 미분회로(나)로 구성한 속도검출회로(다)로 검출하여 직접 전동기의 속도를 검출 할수 있도록 한 것을 특징으로 하는 계자 일정 제어 직류 전동기의 속도 검출 방법.
제1항에 있어서 상기 전기자 인닥턴스(La)를 콘덴서(C1) 저항(R9) 연산증폭기(DP1)로 구성된 미분회로(나)로 보상하여 전동기의 속도를 검출 할수 있도록한 것을 특징으로 하는 계자 일정 제어 직류전동기의 속도 검출 방법.