KR940005285Y1 - 브러시 리스형 모우터의 이상 회전상태 검출장치 - Google Patents

브러시 리스형 모우터의 이상 회전상태 검출장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

브러시 리스형 모우터의 이상 회전상태 검출장치
제1도는 브러시 리스형 모우터의 구동 회로도.
제2도는 본 고안 장치의 실시예 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40 : 주파수/전압변환부 50 : 비교부
60 : 구동부 R12-R22: 저항
C3-C7: 콘덴서 41 : 주파수/전압전환용 IC
OP1·OP2: 연산증폭기 Q7·Q8: 트랜지스터
D1-D3: 다이오드 RY : 릴레이
본 고안은 브러시리스(brush less)형 모우터의 이상 회전 상태 검출장치, 보다 상세하게는 보일러등의 팬모우터로 사용되는 브러시리스(brushless)형 모우터가 정지되거나 또는 규정 회전수 이상으로 고속회전할때, 이를 검출하여 보일러 전체의 구동을 정지시키도록 한 브러시 리스형 모우터의 이상회전 상태 검출장치에 대한 것이다.
보일러의 배기 팬모우터로 사용되는 브러시 리스형 모우터의 회전속도는 보일러의 셋팅 온도등에 따라 모우터의 제어회로에 의해 1800-2200 RPM정도의 범위 내에서 설정된다.
종래에는 이와 같은 보일러의 배기 팬모우터가 외부단선등의 이유로 정지하거나 또는 모우터 제어회로의 오동작에 의해 비정상적으로 고속 회전할 경우, 이를 검출하여 보일러의 동작을 정지시켜 주는 기능이 없기 때문에 보일러에서 연소된 유독한 배기가스가 외부로 배출되지 못하고 실내로 유입되거나 또는 비정상적인 고속회전에 의해 모우터의 열화 및 고장이 발생하게 되는 폐단이 있었다.
본 고안의 목적은 이와 같은 폐단을 해결하기 위한 것으로, 보일러 등의 배기 팬모우터로 사용되는 브러시리스형 모우터가 규정 회전수 이상 또는 이하로 비정상적인 회전을 할 경우 이를 감지하여 보일러의 동작을 자동정지 시키도록 한 모우터의 이상 회전상태 검출장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 장치는 통상의 브러시리스형 모우터의 구동제어회로에서 모우터 회전수에 대응하여 출력되는 주파수 신호를 전압 형태로 변환시키는 주파수/전압변환부, 이 주파수/전압변환부의 출력전압을 상기 모우터의 규정 회전수에 상한 및 하한값에 대응되도록 설정된 상하 및 하한 기준전압과 비교하여 그 차이를 증폭하여 비교부, 그리고 이 비교부의 출력에 의해 동작 제어되어 기기 전체의 구동전원공급을 제어하는 구동부로 구성된다.
이하, 본 고안 실시예의 구체적인 구성 및 작용효과를 첨부도면에 의해 상세히 설명한다.
제2도는 본 고안 장치의 실시예를 나타낸 회로도로서, 주파수/전압변환부(40)는 상기 브러시 리스형 모우터의 구동제어회로에서 출력되는 주파수신호(FS)를 파형 정형하고, 노이즈를 제거시키기 위한 콘덴서(C3)(C4) 및 저항(R12)(R13), 파형 정형된 상기 주파수 신호(FS)의 주파수 성분을 전압으로 변환시키는 주파수/전압변환용 IC(IC3), 그리고 이 주파수/전압변환용 IC의 시정수 설정용 콘덴서(C6) 및 저항(R14)으로 구성된다.
비교부(50)는 상기 주파수/전압변환부(40)의 출력전압을 제1 및 제2기준전압과 각각 비교하여, 각각의 비교출력단이 공접된 연산증폭기(OP1)(OP2), 이들 연산증폭기(OP1)(OP2)의 출력단에 연결된 역전압 방지용 다이오드(D1)(D2), 상기 제1 및 제2기준전압 설정용 저항(R16)(R17) 및 저항(R19)(R20)으로 구성된다.
본 고안은 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2기준전압이 상기 모우터의 규정 회전수의 하한값 및 상한값에 각각 대응하도록 설정된다.
한편, 구동부(60)는 상기 비교부(50)의 출력에 의해 동작 제어되는 스위칭 트랜지스터(Q7), 이 스위칭 트랜지스터(Q7)의 출력에 의해 동작 제어되는 릴레이 구동용 트랜지스터(Q8), 그리고 이 릴레이 구동용 트랜지스터(Q8)에 의해 구동제어되어 기기 전체로 공급되는 구동전원을 스위칭 제어하는 릴레이(RY)로 구성된다.
미설명 부호중 C1·C2·C5C7은 콘덴서, R1-R11·R15·R18·R21·R22은 저항, Q1-Q6은 트랜지스터, 10은 홀센서부, 20은 구동제어회로, 30은 브러시 리스형 모우터 구동회로, 11은 홀센서, 21은 모우터 구동제어용IC, 31은 브러시리스 모우터이다.
브러시 리스형 모우터는 제1도에서 보는 바와 같이 모우터의 회전을 홀센서부(10)에서 검출하고, 검출된 신호는 모우터 구동제어회로(20)내의 모우터 구동제어용 IC(21)으로 입력되어 펄스폭 변조 방식에 의해 펄스신호로 정형된 후, 그 출력단(OUT1)(OUT2)을 통해 그 극성이 서로 반대가 되도록 출력되는데, 이들 펄스신호출력은 보일러 구동시의 센팅온도값에 따라 그 주파수가 가변 설정된다. 이렇게 모우터 구동제어회로용 IC(21)의 출력단(OUT1)(OUT2)을 통해 출력된 펄스출력에 의해 모우터 구동회로(30) 내의 트랜지스터(Q1)(Q5)(Q6) 및 트랜지스터(Q2)(Q3)(Q4)가 교번적으로 "턴온"됨으로서 브러시 리스형 모우터(31)에 구동전류가 교번적으로 인가되어 모우터가 회전하게 된다.
본 고안에 있어서는 제2도에서와 같이, 상기 모우터 구동제어용IC(21)의 출력단(OUT1)(OUT2)중 어느 하나의 출력단을 통해 출력되는 펄스신호(이하, 주파수신호(FS)라 함)가 주파수/전압변환부(40)로 인가된 후, 콘덴서(C3)(C4) 및 저항(R12)(R13)을 통하여 파형정형 및 노이즈가 제거되고, 주파수/전압변환용IC(41)에 의해 주파수 성분이 전압으로 변환되어 출력되는데, 이 출력전압의 크기와 주파수 응답시간은 콘덴서(C5)(C6) 및 저항(R14)을 통하여 조절된다.
따라서, 주파수/전압변환부(40)의 출력전압은 브러시 리스형 모우터(31)의 회전속도가 정상 상태(약 1800rpm~2200rpm)일 경우에 약 5(V)~9(V)사이의 크기를 갖게 되는데, 이에 따라 본 실시예에 있어서는 비교부(50)내의 저항(R16)(R17) 및 저항(R19)(R20)에 의해 설정되는 제1 및 제2기준전압을 각각 5(V) 및 9(V)로 설정해 주게 된다.
즉, 주파수/전압 변환부(40)의 출력전압이 5(V)이하일 경우 (즉, 모우터 회전속도가 1800rpm이하일 경우)에는 비교부(50)내의 연산증폭기(OP1)의 출력이 "하이"레벨로 되며, 출력전압이 9(V) 이상일 경우 (즉, 모우터 회전속도가 2200rpm이상일 경우)에는 연산증폭기(OP2)의 출력이 "하이"레벨로 되는 한편, 출력전압이 5(V)-9(V)사이의 값일 경우 두 연산증폭기(OP1)(OP2)의 출력은 모두 "로우"레벨로 된다.
이렇게 각 연산증폭기(OP1)(OP2)중 어느 하나의 출력이 "하이"레벨로 되면, 구동부(60) 내의 트랜지스터(Q7)가 "턴-온"되고, 이에 의해 릴레이 구동용 트랜지스터(Q8)는 "턴-오프"됨으로서 릴레이(RY)가 구동정지되어 이 릴레이(RY)의 접점을 통해 기기 전체로 공급되던 구동전원을 차단시켜 기기전체의 동작을 정지시키게 된다.
이와 같은 상태에서 모우터 등을 교체하여 모우터의 회전속도가 다시 정상상태로 되면 비교부(50)의 출력은 "로우"레벨로 되고, 이에 의해 구동부(60) 내의 트랜지스터(Q7)(Q8)가 각각 "턴-오프" 및 "턴-온"됨으로서 릴레이(RY)가 구동되어 그 접점을 통한 구동전원 공급에 의해 기기전체는 정상 동작하게 된다.
이상과 같이 본 고안은 보일러 등에 배기팬 모우터로 사용되는 브러시 리스형 모우터의 회전속도가 규정회전수 보다 작거나 또는 크게 되는 비정상적 상태에 있을 경우 이를 감지하여 보일러 전체의 구동전원을 차단시켜 보일러의 동작을 정지시켜 줌으로서 모우터의 고장 발생이나 배기가스의 실내유입에 의한 가스중독 등을 미연에 방지하게 되는 잇점이 있다.

Claims (4)

  1. 통상의 브러시 리스형 모우터의 구동제어회로(20)에서 이 모우터의 회전수에 대응하여 출력되는 주파수 신호(FS)를 전압 형태로 변환시키는 주파수/전압 변환부(40), 이 주파수/전압 변환부(40)의 출력전압을 상기 모우터의 규정 회전수의 하한값 및 상한값에 각각 대응되도록 설정된 제1 및 제2기준전압과 비교하여 그 차이를 증폭는 비교부(50), 그리고 이 비교부(50)의 출력에 의해 동작 제어되어 기기 전체로의 구동전원 공급을 제어하는 구동부(60)로 구성된 것을 특징으로 하는 브러시 리스형 모우터의 이상 회전상태 검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주파수/전압변환부(40)는 상기 브러시 리스형 모우터의 구동제어회로에서 출력되는 주파수신호(FS)를 파형 정형하고, 노이즈를 제거시키기 위한 콘덴서(C3)(C4) 및 저항(R12)(R13), 파형 정형된 상기 주파수 신호(FS)의 주파수 성분을 전압으로 변환시키는 주파수/전압변환용 IC(IC3), 그리고 이 주파수/전압변환용 IC의 시정수 설정용 콘덴서(C6) 및 저항(R14)으로 구성된 것을 특징으로 하는 브러시 리스형 모우터의 이상회전 상태 검출장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비교부(50)는 상기 주파수/전압변환부(40)의 출력전압용 제1 및 제2기준전압과 각각 비교하여, 각각의 비교출력단이 공접된 연산증폭기(OP1)(OP2), 이들 연산증폭기(OP1)(OP2)의 출력단에 연결된 역전압 방지용 다이오드(D1)(D2), 상기 제1 및 제2기준전압 설정용 저항(R16)(R17) 및 저항(R19)(R20)으로 구성된 것을 특징으로 하는 브러시 리스형 모우터의 이상 회전상태 검출장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 구동부(60)는 상기 비교부(50)의 출력에 의해 동작 제어되는 스위칭 트랜지스터(Q7), 이 스위칭 트랜지스터(Q7)의 출력에 의해 동작 제어되는 릴레이 구동용 트랜지스터(Q8), 그리고 이 릴레이 구동용 트랜지스터(Q8)에 의해 구동제어되어 기기 전체로 공급되는 구동전원을 스위칭 제어하는 릴레이(RY)로 구성된 것을 특징으로 하는 브러시 리스형 모우터의 이상 회전 상태 검출장치.
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