KR900000121B1 - 브러시리스모우터의 구동 및 속도제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

브러시리스모우터의 구동 및 속도제어회로

제1도는 본 발명의 개략적인 블럭도.

제2도는 본 발명에 따른 구동 및 속도제어회로도.

제3도는 본 발명에 따른 로직테이블의 입출력 파형도.

제4도는 본 발명에 따른 와코일각상에서 발생되는 유기기 전력파형도.

제5도는 본 발명에 따른 가산부에서 합산된 제어펄스의 파형도.

제6도는 본 발명에 따른 구동전압인가부의 내부회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기동신호인가부 2 : 구동감지부

3 : 오아게이트 4 : 톱니파발생부

5 : 셀렉터 6 : 속도비교부

7 : 전압-주파수변환부 8 : 로직테이블

9 : 구동전압인가부 10 : 로직스위칭부

11 : 가산부 12 : 전파정류부

13 : 평활부 14 : 기준속도제어부

본 발명은 브러시리스모우터에 관한 것으로, 특히 톱니파발진부와 속도비교부 그리고 이들 각부로부터 발생되는 전압을 선택하여 전압-주파수변환부에 인가시켜주는 셀렉터로 구성되어 위치를 감지하는 홀소자없이도 모우터를 구동시켜줄 수 있고 또한 회전되는 모우터의 속도를 제어할 수 있도록 된 브러시리스모우터의 구동 및 속도제어회로에 관한 것이다.

일반적으로 퍼스컴의 프로피디스크 구동장치에 사용되는 브러시리스모우터는 원판상의 자석이 부착된 회전자와 3개의 계자권선(W1∼W3)이 배치된 고정자로 구성되면서 이들 계자권선(W1∼W3)에다 전류를 인가해주므로써 회전자가 회전되도록 된 것인바, 이와 같이 구성된 브러시리스모우터의 회전속도를 제어하기 위한 제어장치에 있어서, 종래에는 회전자의 자석위치를 검출하는 홀소자를 3상의 계자권선(W1,W2,W3) 각 상마다 하나씩 설치해 놓음으로써 120°씩 위상차가나는 구동전류를 각각의 계자권선에 흘려주도록 되어 있었으나 홀소자를 계자권선들 사이에 설치하게될 때 홀소자와 이 홀소자가 설치되는 기판각의 설치각도가 변동되거나 홀소자들간의 등간격 즉 120°의 배치각도가 정확하지 못할 경우에는 계자권선에 흐르는 구동전류들간의 위상차를 120°로 정확히 유지시켜 줄 수가 없기 때문에 회전토오크가 변화하게 되어 결국 모우터를 정속도로 회전시켜줄 수가 없게 된다는 문제점이 발생하게 되었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같이 종래 홀소자를 이용하여 모우터를 구동시키고 또 회전속도를 제어하는 대신에 톱니파발진부에서 발생되는 선형상승전압과 속도비교부에서 모우터의 회전속도에 따라 비교되는 비교전압을 셀렉터에서 선택하여 전압-주파수변환부에 인가시켜 줌으로서 구동신호인 구형파를 발생시켜 이 구형파에 의해 모우터가 구동되고 또 회전되는 모우터의 속도를 제어할 수 있도록된 브러시리스모우터의 구동 및 속도제어회로를 제공함에 그 목적이 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용, 효과를 예시된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명은 모우터기동신호인가부(1)와 모우터구동감지부(2)가 오아게이트(3)의 입력단에 연결되고 오아케이트(3)의 출력단에는 톱니파발생부(4)와 셀렉터(5)가 연결되어 상기 셀렉터(5)의 입력단에는 상기 톱니파발생부(4)와, 상기 구동감지부(2)의 입력단에 연결된 속도비교부(6)가 각각 연결되면서 상기 셀렉터(5)의 출력단에 전압-주파수변환부(7)가 연결되고 이 전압-주파수변환부(7)의 출력단은 로직테이블(8)과 구동전압인가부(9)를 거쳐 모우터각상(U,V,W)에 연결되고 상기 모우터에 각상(U,V,W)과 로직테이블(8)에 각각 연결된 로직스위칭부(10)는 가산부(11)와 전파정류부(12) 및 평활부(13)를 거쳐 모우터 구동감지부(2)에 연결된 구조로 되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명은 모우터를 기동시키고 회전속도를 제어하는 구형파를 얻기위해 종래와 같이 홀소자를 사용하는 대신 톱니파발생부(4)와 전압-주파수변환부(7)를 이용한 것으로, 이는 모우터의 기동신호인가부(12)와 톱니파발생부(4)로 이루어진 기동회로부(21)와, 모우터의 구동감지부(2)와 속도비교부(6)로 이루어진 속도제어부(22), 전압-주파수변환부(7)와 로직테이블(8), 구동전압인가부(9)로 이루어진 모우터구동부(23) 그리고 로직스위칭부(10)와 가산부(11), 전파정류기(12) 및 평활부(13)로 이루어진 속도측정부(24)로 구성되어 있는바 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

즉, 제2도에 도시된 바와 같이 기동신호인가부(1)를 동작시켜주면 콘덴서(C1)가 완충될때까지는 비교기(OP1)로부터 로우신호가 출력되고 또한 모우터가 기동되기전이므로 구동감지부(2)의 비교기(OP2)로부터는 로우신호가 출력되어 결국 오아게이트(3)의 출력단으로부터는 로우신호가 출력되면서 이 신호가 톱니파발생부(4) 및 셀렉터(5)에 각각 인가되는바, 상기 톱니파발생부(4)는 로우신호가 인가될 때 선형상승전압이 발생되고 또 상기 셀렉터(5)는 로우신호가 인가될 때 상기 선형상승전압을 선택하여 이를 전압-주파수변환부(7)에 인가시켜주게 되는데, 상기 전압-주파수변환부(7)에서는 선형적으로 상승되는 전압의 크기에 따라 3상의 구형파신호를 발생시켜 로직테이블(8)에 인가시켜주게 되는바 상기 로직테이블(8)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

즉 상기 로직테이블(8)은 전압-주파수변환부(7)에서 발생되는 3상의 구형파신호에 따라 제3도에 도시된 파형도에서와 같이 로직스위칭부(10)을 단속하는 스위칭신호를 출력시키게 되는데, 일예로 변환부(7)의 a단자로부터 출력되는 구형파(A)가 하이레벨 또는 로우레벨로 변화할때마다 스위칭신호(α)가 발생되는 한편 b단자 및 c단자로부터 출력되는 구형파(B,C)에 의해 마찬가지로 스위칭신호(β,γ)가 발생된다.

한편, 로직테이블(8)의 출력단으로부터 출력되는 변환부(7)의 구형파신호에 따라 제6도에 도시된 바와 같이 구동전압인가부(9)의 각 트랜지스터(TR1∼TR6)가 선택적으로 턴온, 턴오프되어 3상의 위상을 갖는 구형파직류 전압이 와코일(U,V,W)의 각상에 역기전력이 발생되게 되는바, 이를 제4도에 도시된 파형도를 가지고 설명하면 다음과 같다.

즉, 와코일(V)상에 (D)와 같은 전압파형이 인가되게 되면 이 전압파형의 위상이 바뀔때마다 (d)와 같은 파형의 역기전력이 발생되는데, 이때 와코일(W)에서도 마찬가지로 전압파형(E,F)의 위상이 변화할때마다 (e,f)와 같은 파형의 역기전력이 발생되며 이 역기전력은 스위칭신호(α,β,γ)에 의한 로직스위칭부(10)의 단속작용에 따라 가산부(11)에 인가되어지고 이 가산부(11)에서는 상기 역기전력이 합해져서 제5도에 도시한 역기전력펄스(P)를 이루어 전파정류부(12)와 평활부(13)를 거쳐 속도비교부(6)와 구동감지부(2)에 직류전압으로서 인가된다. 한편, 속도비교부(6)에 인가된 직류전압은 이 비교값이 속도비교부(6)의 출력단으로부터 출력되어지고 또한 구동감지부(2)에 인가된 직류전압은 비교기(OP2)의 출력단으로부터 하이신호를 출력시켜주어 오아게이트(3)에 이 신호를 인가시켜주게 되는데, 이때 상기 오아게이트(3)로부터는 하이신호가 출력되면서 톱니파발생부(4)의 동작을 멈추게 하고 이와 동시에 셀렉터(5)는 속도비교부(6)에서 출력되는 비교전압을 전압-주파수변환부(7)를 인가시켜줄 수 있도록 선택하여 비로서 모우터는 정속도로 회전하게 된다.

따라서 모우터의 구동감지부(2)로부터 하이신호가 출력되기까지는 톱니파발생부(4)로부터 선형상승전압이 계속 증가하면서 모우터를 구동시켜주게 되며 모우터가 구동하고난 다음에는 상기 톱니파발생부(4)의 동작이 중지되면서 속도비교부(6)에서 출력되는 비교전압에 의해 모우터의 속도가 제어되게 된다.

이와 같이 본 발명은 종래 홀소자를 이용하여 모우터를 기동시켜주거나 속도를 제어하는 대신에 톱니파발생부(4)와 속도비교부(6) 그리고 이들 각부에서 발생되는 전압을 선택하여 전압-주파수변환부(7)에 인가시켜주는 셀렉터(5)로 구성함으로써 모우터의 기동특성을 향상시켜줄 수 있을 뿐만 아니라 와코일(U,V,W)에서 유기되는 전압을 로직테이블(8)과 로직스위칭부(10)를 이용하여 펄스파로 전환시키고 이 펄스파는 기준펄스와 비교함으로써 모우터의 속도를 제어할 수 있어 제어회로가 별개로 설치되는 종래 타고제너레이터나 주파수발진기를 이용할때보다 모우터의 제어능력이 뛰어날 뿐만 아니라 비용도 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 브러시리스모우터의 구동 및 속도제어회로에 있어서, 모우터기동신호인가부(1)와 모우터구동감지부(2)가 오아게이트(3)의 입력단에 연결되고 오아게이트(3)의 출력단에는 톱니파발생부(4)와, 셀렉터(5)가 연결되되 상기 셀렉터(5)의 입력단에는 상기 톱니파발생부(4)와, 상기 구동감지부(2)의 입력단에 연결된 속도비교부(6)가 각각 연결되면서 상기 셀렉터(5)의 출력단에 전압-주파수변환부(7)가 연결되고 이 전압-주파수변환부(7)의 출력단은 로직테이블(8)과 구동전압인가부(9)를 거쳐 모우터각상(U,V,W)에 연결되고 상기 모우터의 각상과 로직테이블(8)에 각각 연결된 로직스위칭부(10)는 가산부(11)와 전파정류부(2) 및 평활부(13)를 거쳐 모우터구동감지부(2)에 연결된 것을 특징으로 하는 브러시리스모우터의 구동 및 속도제어회로.

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