KR910004566B1

KR910004566B1 - 모터제어장치

Info

Publication number: KR910004566B1
Application number: KR1019890005332A
Authority: KR
Inventors: 현기석
Original assignee: 기아자동차 주식회사; 이범창
Priority date: 1989-04-22
Filing date: 1989-04-22
Publication date: 1991-07-06
Also published as: KR900017249A

Abstract

내용 없음.

Description

모터제어장치

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터제어장치의 회로도.

제 2 도는 본 발명이 제 1 실시예에 따른 모터제어장치의 동작을 설명하기 위한 그래프,

제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터제어장치의 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 타이머회로 20 : 감지회로

30 : 구동회로 40 : 릴레이

50 : 지연회로 60 : 카운터회로

R_ｘ: 써미스터 S1 : 기동스위치

S2 : 릴레이스위치

[발명의 이용분야]

본 발명은 모터제어장치에 관한 것으로 특히 구동중이던 모터가 구속될 경우 이를 감지하여 모터에 공급되는 전원을 차단시키는 모터제어장치에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

일반적으로 산업용 또는 민생용 기기에는 그 구동수단으로서 모터가 내장되어 있는데, 상기 기기에 내장된 모터는 온/오프제어와 속도제어 및 정/역회전제어 등 여러가지로 제어할 필요가 있는 바, 이러한 제어방법중 하나로 과부하 혹은 구속등으로 인해 모터가 과열될 경우 전원을 온/오프시켜 모터를 제어하기 위한 여러방법이 개발되고 있다.

종래에는 모터에 바이메탈 또는 써미스터를 내장시켜 과부하 또는 구속시 모터에서 발생하는 열손실을 감지해서 일시적으로 모터를 정지시켰으나, 이와 같이 바이메탈 또는 써미스터등이 내장된 모터는 상기 과부하 또는 구속등의 원인으로 인해 과열될 경우에만 일시적으로 정지하게 될 뿐 바이메탈 또는 써미스터가 열 효과로부터 벗어나게 되면 다시 구동되어 상기 과부하 또는 고속등의 원인을 제거시킬 때까지 상기 동작을 반복하게 된다. 따라서 이러한 구속등의 원인을 제거하지 않고 방치하여 두면 모터에 치명적인 결함이 발생됨은 물론 화재의 위험까지도 따르게 된다.

[발명의 목적]

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 모터제어장치가 갖고 있는 문제점을 해결하고자 발명된 것으로, 어떠한 원인으로 인하여 모터가 구속될 경우 모터 구동용 입력전원을 인위적으로 차단시키지 않고서도 자동으로 모터를 정지시켜 모터의 수명을 극대화시킬 수 있는 모터제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

[발명의 구성 및 작용]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터(M)의 열손실을 감지하기 위해 계자코일(Rf)의 일단과 접지단사이에 직렬로 접속된 저항(R4) 및 써미스터(R_ｘ)와, 상기 저항(R4) 및 써미스터(R_ｘ)의 접속점(B)에 입력단이 연결된 감지회로(20), 상기 모터(M)에 대한 기동신호를 입력해 주기 위해 일단이 전원(Vcc)에 연결된 기동스위치(S1), 상기 전원(Vcc)전압을 분압하기 위해 상기 기동스위치(S1)의 타단에 직렬로 접속된 저항(R1, R2), 이들 저항(R1, R2)의 접속점(A)에 입력단이 연결된 타이머회로(10), 이 타이머회로(10)의 출력단에 입력단이 연결된 인버터(IV1), 이 인버터(IV1)의 출력단에 한쪽 입력단이 연결되고 상기 감지회로(20)의 출력단에 다른쪽 입력단이 연결된 앤드게이트(G1), 이 앤드게이트(G1)의 출력단에 입력단이 연결된 인버터(IV2), 이 인버터(IV2)의 출력단에 한쪽 입력단이 연결되고 하이레벨(H)신호가 다른쪽 입력단에 인가되도록 된 앤드게이트(G2), 이 앤드게이트(G2)의 출력단이 한쪽 입력단에 연결되고 상기 저항(R1, R2)의 접속점(A)에 다른쪽 입력단이 연결된 앤드게이트(G3), 이 앤드게이트(G3)의 출력단에 한쪽 입력단이 연결되고 상기 타이머회로(10)의 출력단에 다른쪽 입력단이 연결된 오아게이트(G4), 이 오아게이트(G4)의 출력단에 입력단이 연결딘 구동회로(30) 및, 이 구동회로(30)의 출력단에 구동코일의 일단이 연결되어 릴레이 스위치(S2)를 온/오프시킴으로써 상기 모터(M)를 구동 또는 정지시키도록 된 릴레이(40)로 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 모터제어장치는 구동중이던 모터가 구속되면 감지회로에서 이를 감지해서 구동회로를 통하여 모터를 자동적으로 정지시키게 된다.

[실시예]

이하, 예시도면에 의거해서 본 발명의 각 실시예를 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터제어장치의 회로도를 도시한 것으로, 기동스위치(S1)를 접속시키면 전원(Vcc)이 저항(R1)과 저항(R2)에 의해 분압되어 A점의 전위가 하이레벨(H)신호로 되고, 이 하이레벨(H)신호는 타이머회로(10)에 인가됨과 동시에 앤드게이트(G3)의 한쪽 입력단에 인가된다. 여기서 상기 타이머회로(10)는 입력신호를 인가받는 순간(t0)부터 모터(M)가 구동되어 안정상태로 동작될때 까지의 소정시간(t3) 동안 계속 하이레벨(H)신호를 출력하고(제 2 도 참조), 이 하이레벨(H)의 출력신호는 오아게이트(G4)의 한쪽 입력단과 인버터(IV1)의 입력단에 인가된다. 상기 하이레벨(H)신호를 인가받은 오아게이트(G4)의 출력단에서는 하이레벨(H)신호가 출력되어 구동회로(30)를 작동시키고, 이 구동회로(30)의 출력에 따라 릴레이(40)의 구동코일이 작동되어 릴레이스위치(S2)가 접속됨으로써 모터계자코일(Rf)에 전류가 흘러 모터(M)가 구동된다(시각 t1).

한편 상기 모터(M)의 계자코일(Rf)과 접자간에는 직렬로 접속된 저항(R4)과 정특성의 써미스터(R_ｘ)가 병렬로 연결되어 있기 때문에, 모터(M)가 구속될 경우 상기 모터(M)에서 발생되는 열을 써미스터(R_ｘ)가 검출하게 된다.

상기한 바와 같이 모터(M)에 전류가 공급되어 모터(M)가 구동되는데, 상기 타이머회로(10)는 소정의 설정시간(t4)이 경과하게 되면 로우레벨(l)의 신호를 출력하게 되는 바, 즉 타이머회로(10)에 설정된 소정의 시간이 경과하면 오아게이트(G4)와 인버터(IV1)에 로우레벨(L)신호가 인가되어 상기 인버터(IV1)는 하이레벨(H)신호를 출력하게 된다. 이때 모터(M)가 정상적으로 운전되고 있는 상태라면, 상기 감지회로(20)는 구속상태를 감지하지 않기 때문에 로우레벨(L)신호를 출력하게 되고, 이 출력된 로우레벨(L)신호는 앤드게이트(G1)의 한쪽 입력단에 인가된다. 한편 상기 앤드게이트(G1)의 다른쪽 입력단에는 상기 인버터(IV1)로부터 하이레벨(H)신호가 인가되고 있기 때문에 상기 앤드게이트(G1)는 로우레벨(L)신호를 출력하게 되고, 이 로우레벨(L)신호는 다음단의 인버터(IV2)에 인가되어 반전됨으로써 하이레벨(H)신호가 상기 인버터(IV2)의 출력단으로부터 출력된다. 그리고 이 하이레벨(H)신호가 앤드게이트(G2)의 한쪽 입력단에 입력됨과 동시에, 도시된 바와 같이 하이레벨(H)신호가 상기 앤드게이트(G2)의 다른쪽 입력단에 항상 인가되고 있기 때문에 상기 앤드게이트(G2)는 하이레벨(H)신호를 출력하게 되고, 이 출력된 하이레벨(H)신호는 앤드게이트(G3)의 한쪽 입력단에 인가된다.

이렇게 되면 앤드게이트(G3)는 기동스위치(S1)가 온됨에 따라 인가된 하이레벨(H)신호와 엔드게이트(G2)로부터 인가된 하이레벨(H)신호에 의해 하이레벨(H)신호를 오아게이트(G4)의 한쪽 입력단에 인가하게 되고, 이에 따라 오아게이트(G4)는 하이레벨(H)신호를 출력하게 되어 구동회로(30)가 계속 동작됨으로써 릴레이(40)의 스위치(S2)가 계속 온(ON)상태를 유지하여 모터(M)가 계속 구동된다.

한편 어떤 이유로 모터(M)가 구속될 경우, 정특성의 써미스터(R_ｘ)가 그 구속에 의해 모터(M)에서 발생되는 열손실을 검출함으로써 B점의 전워기 기준전압보다 높아지게 되어 하이레벨(H)신호가 감지회로(20)에 인가된다(시각 t5).

이때 타이머회로(10)는 설정시간(t4)이 경과된 상태이므로 상기한 바와 같이 로우레벨(L)신호가 인버터(IV1)에 인가되고, 이 로우레벨(L)신호는 상기 인버터(IV1)에 의해 반전되어 하이레벨(H)신호로 되며, 이 하이레벨(H)신호로 앤드게이트(G1)의 한쪽 입력단에 인가된다. 따라서 상기 하이레벨(H)신호와 감지회로(20)로부터 인가되는 하이레벨(H)신호에 의해 앤드게이트(G1)의 출력은 하이레벨(H)로 되어 인버터(IV2)에 인가되고, 이 하이레벨(H)신호는 인버터(IV2)에서 반전되어 로우레벨(L)신호를 앤드게이트(G2)의 한쪽 입력단에 인가함으로써 앤드게이트(G2)는 로우레벨(L)신호를 출력하게 되며, 이 로우레벨(L)신호가 앤드게이트(G3)의 한쪽 입력단에 인가되어 앤드게이트(G3)는 로우레벨(L)신호를 출력하게 된다. 결국 상기 앤드게이트(G3)로부터의 로우레벨(L)신호와 타이머회로(10)로부터의 로우레벨(L)신호가 오아게이트(G4)의 각 입력단에 인가되어 상기 오아게이트(G4)는 로우레벨(L)신호를 구동회로(30)에 인가하고, 이에 따라 상기 구동회로(30)가 동작하기 않게 됨으로써 릴레이(40)가 동작하지 않게 되고 릴레이스위치(S2)가 오프되어 모터(M)가 정지하게된다(시각 t6). 이러한 모터정지상태는 스위치(S1)를 오프시키지 않아도 계속 유지된다. 이후 재기동을 원할 대는 구속원인을 제거하고 기동스위치(S1)를 오프시킨 다음 다시 온시키면 타이머회로(10)가 리세트되면서 상기한 바와 같은 동작에 의해 모터(M)가 구동된다.

다음에 제 3 도를 참조하여 본 발명에 따른 제 2 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 제 2 실시예는 제 3 도에 도시된 바와 같이 제 1 도에 도시된 제 1 실시예에다 지연회로(50)와 카운터회로(60) 및 다이오드(D)를 부가해서 구성된 것인바, 제 1 도와 동일한 기능을 갖춘 부분은 동일한 참조부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 본 실시예는 모터(M)가 구속됨에 따라 감지회로(20)가 하이레벨(H)신호를 출력할 경우 이 하이레벨(H)신호가 지연회로(50)에 인가되면, 이 지연회로(50)는 하이레벨(H)신호를 미리 설정된 소정시간 동안 지연시킨 후, 카운터회로(60)에 인가한다. 여기서 상기 카운터회로(60)의 카운터횟수가 예컨대 3으로 설정되어 있다면, 지연회로(50)로부터 하이레벨(H)신호가 인가될때마다 그 설정된 횟수를 1씩 감소시키면서 그 출력단으로부터 3회에 걸쳐 하이레벨(H)신호를 출력해서 타이머회로(10)를 리세트시키게 된다. 이에 따라 타이머회로(10)가 리세트되면, 본 발명에 따른 제 2 실시예의 회로는 제 1 실시예에서와 같은 동작을 하게된다. 이와 같이 모터(M)가 구속된 상태에서 모터(M)의 구동을 위해 몇회(예컨대 3회)에 걸쳐 재시도를 하게 되는데, 상기 카운터회로(60)에 설정된 횟수만큼 재시도가 이루어지는 동안 모터(M)의 구속상태가 해제되면 모터(M)는 정상적으로 동작하게 되고, 상기 카운터회로(60)는 카운트동작을 멈추게 된다. 여기서 다이오드(D)는 타이머회로(10)로부터 카운터회로(60)로 역전류가 흐르는 것을 방지하고자 설치된 것이다.

한편 본 발명은 직권모터에 대해서만 설명했지만 분권 및 복권모터에서도 상기한 바와 같은 원리가 모두 적용될 수 있고, 또 써미스터를 모터와 병렬로 연결한 경우에 대해서만 설명했지만 직렬로 연결해도 상기 원리는 성립된다.

[발명의 효과]

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 모터가 구속될 때 인위적으로 입력전원을 차단시키지 않아도 자동으로 모터를 정지시킬 수 있기 때문에 전력소모를 줄일 수 있고, 수명을 극대화시킬 수 있으며, 과부하에 의한 화재를 예방할 수 있게 된다.

또 모터가 구속될 경우 입력전원을 차단해야 했던 종래의 결점을 해소할 수 있고, 재기동시에는 기동스위치를 오프시킨 후 온시키면 되므로 실용적인 면에 있어서도 매우 편리하게 사용할 수 있게 된다.

Claims

모터(M)의 열손실을 감지하기 위해 계자코일(Rf)의 일단과 접지단사이에 직렬로 접속된 저항(R4) 및 써미스터(R_ｘ)와, 상기 저항(R4) 및 써미스터(R_ｘ)의 접속점(B)에 입력단이 연결된 감지회로(20), 상기 모터(M)에 대한 기동신호를 입력해주기 위해 일단이 전원(Vcc)에 연결된 기동스위치(S1), 상기 전원(Vcc) 전압을 분압하기 위해 상기 기동스위치(S1)의 타단에 직렬로 접속된 저항(R1, R2), 이들 저항(R1, R2)의 접속점(A)에 입력단이 연결된 타이머회로(10), 이 타이머회로(10)의 출력단에 입력단이 연결된 인버터(IV1), 인 인버터(IV1)의 출력단에 한쪽 입력단이 연결되고 상기 감지회로(20)의 출력단에 다른쪽 입력단이 연결된 앤드게이트(G1), 이 앤드게이트(G1)의 출력단에 입력단이 연결된 인버터(IV2), 이 인버터(IV2)의 출력단에 한쪽 입력단이 연결되고 하이레벨(H)신호가 다른쪽 입력단에 인가되도록 앤드게이트(G2), 이 앤드게이트(G2)의 출력단이 한쪽 입력단에 연결되고 상기 저항(R1, R2)의 접속점(A)에 다른쪽 입력단이 연결된 앤드게이트(G3), 이 앤드게이트(G3)의 출력단에 한쪽 입력단이 연결되고 상기 타이머회로(10)의 출력단에 다른쪽 입력단이 연결된 오아게이트(G4), 이 오아게이트(G4)의 출력단에 입력단이 연결된 구동회로(30) 및, 이 구동회로(30)의 출력단에 구동코일의 일단이 연결되어 릴레이스위치(S2)를 온/오프시킴으로써 상기 모터(M)를 구동 또는 정지시키도록 된 릴레이(40)로 구성된 것을 특징으로 하는 모터제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 모터(M)가 구속될 경우 상기 감지회로(20)로부터의 신호를 소정시간만큼 지연해서 출력하는 지연회로(50)와, 이 지연회로(50)에서 인가되는 신호에 따라 재기동을 시도하기 위해 소정횟수의 하이레벨(H)신호를 출력하는 카운터회로(60) 및, 이 카운터회로(60)와 상기 타이머회로(10)사이에 정방향으로 접속된 다이오드(D)가 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 모터제어장치.