KR920011045A

KR920011045A - 트래피조이달(Trapezoidal) 구동형 무정류자 직류 전동기의 최적 정류 회로 및 그 방법

Info

Publication number: KR920011045A
Application number: KR1019900017914A
Authority: KR
Inventors: 우광준
Original assignee: 우광준
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1992-06-27
Also published as: US5200675A; KR930004029B1; JPH05252788A; DE4136538A1

Abstract

내용 없음

Description

트래피조이달(Trapezoidal) 구동형 무정류자 직류 전동기의 최적 정류 회로 및 그 방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제2도는 본 발명의 최적정류 회로가 부가된 무정류자 직류전동기의 제어 블록도(4극 3상 Y결선 바이폴라인 경우), 제3도는 본 발명에 이용되는 모터부의 상코일과 회전자 위치감지 소자와의 위치를 나타낸 측면도, 제5도는 본 발명에 이용되는 모터부의 포토트랜지스터용 회전 샤타를 나타낸 도면, 제9도는 본 발명이 최적 정류회로의 상세 회로도.

Claims

정류 펄스의 정류각(commutation angle)을 모터의 속도(V) 및 부하전류(i)의 역접현 함수(tan-1함수)(제1도)에 따른 값을 롬(롬)에 저상하며 이름의 어드레스를 카운터(혹은 A/D컨버터) 및 그의 전자회로에 의해 어드레싱하여 해당 모터의 속도 및 부하전류(i)에 대응하는 정류 전진각의 값을 읽어내고 제10도와 같은 정방향 기동정류패턴, 정방향구동정류패터, 역방향, 기동정류패턴 및 역방향 구동구동정류패턴이 들어있는 또다른 롬(패턴롬)의 어드레싱을 위해 값을 프리셋 터블업 카운터의 프리셋 값으로 하여 그외의 전자회로에 의하여 정류패턴의 한주기를 스케닝함으로써 최적 정류패턴을 출력케함으로써 모터의 전 범위에 걸친 속도 및 모든 부하 변동량에 대하여 최대의 로크 및 효율을 갖고 또한 토크리플을 억제하며 또한 역토크를 발생시키는 회전자 극성에 반대되는 역전류에 의해 파생되는 회전자 영구자석에 반대극성이 자화되는 문제점을 해결하도록 설계된 트래피조이달(Trapezoidal) 구동형 무정류자 직류 전동기의 최적 정류 회로.
1항중 모터의 속도감지소자에 의한 스리트펄스(SP)(이 회로에 사용된 카운터(20,21 및 50,51)가 2진 카운터이면 스트리펄스수는 2N 단 N=1,2,3…이어야 하며 BCD카운터이면 스트리 펄스수는 10진수 이어야 한다.)를 PLL IC(10) 및 2진 카운터(11)로체배(이 회로에 사용된 카운터(20,21 및 50,51)가 2진 카운터이면 체배수는 2M 단 M=1,2,3…이어야 하며 BCD카운터이면 체배수는 10진수 이어야 한다.)한 후 기준 정류신호(NA)의 부에지(Negative edge)에 동기시켜 단안정회로(12)의 출력인 샘플 펄스폭동안 2진 카운터(20)로 카운트하고 이 값을 샘플펄스의 부에지(Negative edge)에서 레지스터(30,31)에 로드함으로써 롬(40)에 저장되어 있는 전진각 0=tan-1(V,i)을 위한 전달 테이블의 하위 비트 어드레스(A0A1……A7)로 지정하며, 동시에 단안정회로(12)의 출력인 샘플 펄스폭동안 고정자 코일에 흐르는 부하전류(i)를 주파수로 변환된 후 샘플 펄스 폭동안 2진업카운터(21)로 카운트하고 이 값을 샘플펄스의 부에지(Negative edge)에서 레지스터(32)에 로드함으로써 롬(40)에 저장되어 있는 전진각 0=tan-1(V, i)을 위한 전달 테이블의 상위 4비트 어드레스(A8 A9 A10 A11)로 지정하여 (부하전류(i)에 해당하는 값으로 어드레싱하는 전압-주파수변환기(15), 트랜지스터(16), AND게이트(18), 2진업카운터(22), 레지스터(32)는 하나의 아나로그-디지탈 변환기로 대치할 수 있다.) 모터의 각속도(V) 및 부하전류(i)에 따른 전진각을 프리셋터블 업 가운터(50,51)의 프리셋트값으로 지정한 후 정류펄스의 한 주기동안 속도 감지소자의 슬리트 펄스를 체배한 신호를 2진 카운터(19)에 의해 분주한 후 프리셋트블 카운터(50, 51)의 클럭 펄스 단자에 가함으로써 프리셋터블 카운터(50, 51)의 출력으로 데이터 시렉터(60, 61)를 거쳐 패턴롬(70)에 저장된 구동 정류패턴을 한 주기동안 스캔함으로써 최적정류신호(NAO, NBO, NCO, SAO, SBO, SCO)를 출력 시키고 또한 모터의 기동을 위해 더이타 시렉터(60, 61)의 다른 입력 단자에 모터의 회전자 위치 감지 소자로부터의 신호(NA, NB, NC, SA, SB, SC)들을 가하고 모터의 일정속도를 감지하는 회로에 의해 이 일정속도 이하면 기동상태로 판별하여 패턴롬(70)에 저장된 기동 정류패턴이 출력될 수 있도록 어드레싱하도록 하며 또한 정역회전을 위해 패턴롬(70)의 또다른 페이지에 역회전 기동정류패턴을 또다른 페이지에 역회선 구동 정류패턴을 기억시켜 정역선택회로(스위치(S/W) 및 D-FF(71))에 의해 간단히 역회전도 가능하도록 제9도와 같이 연결구성한 것을 특징으로 하는 트래피조이달(Trapezoidal)구동형 무정류자 직류 전동기의 최적정류회로.
1항중 정류 전진각이 모터의 속도(V)뿐만 아니라 부하전류(i)의 함수로 다음과 같은 함수식에 의하여 표현되고 이에 따라 그림 1과 같은 커브를 구성하여 나아가 이 함수식에 의하여 롬(40)을 구성하는 것을 특징으로 하는 최적정류회로.

0=tan-1(V,i)

=tan-1((V/L/R)(1+(M/N)*Fi))

여기서 R: 모터의 권선저항

L: 모터의 인덕탄스

V: 모터의 각속도

Fi: 부하전류에 의해 정류 전진각이 영향을 받는 각도를 모터의 각속도에 의해 영향을 받는 각도를 기준으로 비교된 비교가중치로서 부하 factor라 칭하며, 이는 모터의 물리적 특성 및 전기적 특성에 따른다.

N: 그림1과 같이 전류의 영향을 이산적으로 나타낼 경우 정수가 된다. 예로서 그림9의 경우 N=24=16

M: 그림1과 같이 전류의 영향을 이산적으로 나타낼 경우 M=0,1,2…(N-1)의 정수
제1항중 제10도와 같이 패턴롬(70)의 데이타 내용이 정방향 구동 정류패턴(제10도(c))과 정방향 기동 정류패턴(제10도(a))뿐만 아니라 역방향 구동 정류패턴(제10도(d))과 역방향 기동 정류패턴(제10도(b))을 하나의 롬의 각각 다른 페이지에 기억시켜 기동상태와 구동상태를 구별하는 회로(80,81,82)와 정역구분회로((S/W) 및 (71))에 의해 선택되어 해당 정류 패턴이 출력되게 하고 특히 기동패턴의 데이터값은 어드레스값과 동일하게 기억되어 있으나 단 어드레스와 동일한 패턴값 이외의 데이터값은 ";0";으로 기억되어 있으며 제5도와 같이 온부분이 60o를 넘어 ";1";이 3개 포함되는 어드레스 값일 경우는 상위비트 ";1";을 ";0";으로 취급한 값을 어드레스값으로한 데이터값으로 하여 패턴롬(70)을 구성하는 것을 특징으로 하는 최적정류회로.
최적정류전진각을 실현함으로 인하여 모터의 운전범위가 대폭 확대됨에 따라 초고속 범위까지 운전이 가능하게 되며 또한 무정류자로 인하여 정류자에서 발생하는 소음을 제거할 수 있으므로 상기 제 1,2,3 및 4항의 최적 정류회로를 채택한 무정류자 직류전동기를 사용하여 구성한 진공청소기, 쥬스믹서, 원심분리기.
부하량에 따라 정류각을 최적으로 제어하여 최대의 토오크 및 효율을 유지시키며 정역이 가능하게 구성된 상기 제1,2,3 및 4항의 최적정류회로를 채택한 무정류자 직류 전동기를 사용하여 구성한 빈번한 정역회전 및 큰기동 토오크를 요하는 세탁기.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개되는 것임.