KR940006355Y1 - 모터의 과전류 보호회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

모터의 과전류 보호회로

제1도는 종래의 모터구동회로도.

제2도는 모터의 전류특성곡선.

제3도는 본 고안의 모터 과전류 보호회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터속도제어부 10 : 과전류검출부

20 : 충방전부 30 : 과전류시간검출부

40 : 모터구동제어부 50 : 모터구동부

본 고안은 모터의 과전류 보호회로에 관한 것으로, 특히 과부하로 인한 과대전류로부터 모터를 보호하기에 적당하도록 한 모터의 과전류 보호회로에 관한 것이다.

제1도는 종래의 모터 구동회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 전원전압(Vcc)을 인가받아 공급하는 트랜지스터(Q₁)와 그 트랜지스터(Q₁)의 도통으로 인해 모터(M)의 속도를 제어하는 모터속도제어부(1)와, 그 모터속도제어부(1)의 출력을 제어하여 모터(M)를 구동시키는 퓨즈(F)로 구성하였다.

이와 같이 구성된 종래회로의 동작과정 및 문제점을 설명하면 다음과 같다.

전원전압(Vcc)이 인가되면 트랜지스터(Q₁)는 도통되고, 그 트랜지스터(Q₁)의 도통으로 인하여 전원을 인가받은 모터속도제어부(1)에서는 원하는 분당회전속도로 퓨즈(F)를 통해 모터(M)를 제어한다.

한편 상기와 동일한 과정에서 과전류가 퓨즈(F)로 유입될 경우 그 퓨즈(F)는 개방되어 모터(M)에 유입되는 전류를 차단하여 모터(M)를 보호한다.

이와 같이 동작하는 종래회로는 과전류로부터 모터를 보호하기 위해 퓨즈를 사용하여 일정전류 이상의 과대전류가 흐를때 퓨즈의 개방으로 보호하지만 모터와 동일한 유도성 부하에 그대로 적용하면 모터의 기동때마다 퓨즈가 개방되어 버리고 반면 기동전류에서 개방되지 않은 퓨즈를 사용하면 과대전류에서 모터보호의 원래 목적을 달성할 수 없는 한편 퓨즈는 전류 자체가 기동전류인지 일시적인 과부하 상태인지를 판별하는 능력이 없어 제품의 성능 및 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 과전류검출부와 과전류시간검출부 및 모터구동제어부를 장착하여 모터의 과전류 상태를 검출하며 순간적인 부하전류와 모터기동전류를 감지하여 모터에 과전류 유입을 방지하여 모터의 성능 및 신뢰성을 향상하고자 한다.

제3도는 본 고안의 모터 과전류 보호회로도로서 이에 도시한 바와 같이 전원전압(Vcc)를 인가받아 모터(M)를 구동시키는 모터구동부(50)와, 그 모터구동부(50)의 출력신호를 인가받아 모터(M)의 속도를 제어하는 모터속도제어부(1)와, 모터(M)로부터의 전류를 측정하여 특정기준전압과 비교하여 과전류 상태인가를 검출하는 과전류검출부(10)와, 그 과전류검출부(10)에 의한 과전류 상태와 평전류상태에 따라 트랜지스터(Q₁), (Q₆-Q₇)의 온, 오프로 콘덴서(C₂)에 충방전을 하는 충방전부(20)와, 그 충방전부(20)의 전압과 특정 기준전압과 비교하여 기동전류의 순간 과부하전류를 시간적으로 비교판단하여 과전류 시간을 검출하는 과전류시간검출부(30)와, 그 과전류시간검출부(30)의 출력신호에 의해 상기 전원전압(Vcc)을 인가받아 모터(M)를 구동시키는 모터구동부(50)를 제어하는 모터구동제어부(40)로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 동작과정 및 작용효과를 모터의 전류특성 곡선인 제2도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도에 있어서 주기(T₁)는 과전류 검출시간이고 주기(T_2-T₅)는 순간부하 전류상태이며 주기(T₆)는 과전류 상태이다.

전원전압(Vcc)을 인가받아 모터구동부(50)의 트랜지스터(Q₅)가 도통되면 그의 출력신호를 인가받아 모터속도제어부(1)는 모터(M)의 속도를 제어하며 이로인해 모터(M)는 구동된다.

이때 모터(M)에 흐르는 전류를 과전류검출부(10)에서 다음과 같이 검출한다.

과전류검출부(10)의 특정 기준전압인 과전류(Ia)전압과 모터(M)에 흐르는 전류를 저항(R_E)에 의한 전압으로 비교하여 비교기(COM₁)가 고전위 상태의 신호를 출력할 경우 저항(R₁₂)을 통해 충방전부(20) 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 인가하면 트랜지스터(Q₁)는 오프되고 전원전압(Vcc)은 모터구동부(50)에 인가되어 상기와 같은 과정으로 모터(M)를 구동시킨다.

한편 제2도의 주기(T₆)에 해당하는 과전류 상태일 경우 상기 과전류검출부(10)의 비교기(COM₁)의 반전입력단자(-)에 인가되는 전압이 그 비교기(COM₁)의 비반전입력단자(+)에 인가되는 과전류기준전압보다 키 비교기 (COM₁)의 출력단자에 저전위 신호가 출력된다.

이로인해 충방전부(20)의 트랜지스터(Q₁)가 도통되어 트랜지스터(Q₆), (Q₇)를 오프시켜 콘덴서(C₂)에 시정수(τ)로 충전시킨다.

과전류 상태가 계속되어 상기 콘덴서(C₂)에 충전량이 커져 그 전압이 과전류시간검출부(30)의 비교기(COM₂)의 비반전입력단자(+)에 인가되는 기준전압보다 커질 경우 그 비교기(COM₂)의 출력단자에 저전위 신호가 출력되어 모터구동제어부(40)의 트랜지스터(Q₂)를 도통시킨다. 이로인하여 트랜지스터(Q₃-Q₄)도 도통되어 모터구동부(50)의 트랜지스터(Q₅)를 오프시킨다.

모터구동부(10)의 트랜지스터(Q₅)가 오프됨에 따라 전원전압(Vcc)이 차단되어 과전류 상태(T₆)일 경우 모터(M)에 과전류의 흐름을 방지할 수 있다.

한편 모터의 기동전류와 같은 순간적인 과전류 상태(T₂-T₅)일 경우는 모터(M)에 흐르는 전류를 과전류검출부(10)에서 검출하여 비교한다. 이때 모터기동전류와 같은 순간적인 과전류 상태로 인해 비교기(COM₁)의 출력단자에 저전위 신호가 출력되어 충방전부(20)의 트랜지스터(Q₁)를 도통시킨다.

이로인해 콘덴서(C₂)에 상기의 전과정과 동일하게 충전된다.

이때의 순간적인 과전류 상태(T₂-T₅)는 주기가 짧아 그 순간적인 과전류 상태가 지난 후 다시 정상상태로 돌아와 과전류검출부(10)의 비교기(COM₁)는 고전위 상태를 출력하여 충방전부(20)의 트랜지스터(Q₁)를 오프시킨다. 이때 트랜지스터(Q₆), (Q₇)는 도통되고 콘덴서(C₂)는 저항(R₄)과 트랜지스터(Q₆)를 통해 방전하며 그 전압이 하강하여 과전류시간검출부(30)의 비교기(COM₂)는 고전위 상태의 신호를 출력하여 모터구동제어부(40)의 트랜지스터(Q₂)를 오프시킨다. 이에따라, 트랜지스터(Q₃), (Q₄)도 오프되어 모터구동부(50)에 전원전압(Vcc)을 공급하여 모터(M)를 구동시킨다.

결국 모터기동전류와 같은 순간적인 과전류 상태일때는 모터에 전원을 계속 인가하여 모터를 구동시키고 특정기준시간보다 긴 시간의 과전류 상태일때는 모터에 과전류의 공급을 차단하여 모터를 과전류로부터 보호한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 모터의 기동전류와 과전류를 자동 판단하여 과전류 상태일때 과전류의 차단으로 모터를 보호하여 제품의 성능 및 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전원전압(Vcc)를 인가받은 모터구동부(50)와, 모터구동부(50)의 출력을 인가받아 모터(M)의 속도를 제어하는 모터속도제어부(1)와, 상기 모터(M)의 전류를 측정하여 과전류 기준전압과 비교하여 과전류 상태를 검출하는 과전류검출부(10)와, 그 과전류검출부(10)의 출력에 의해 충반전을 하는 충방전부(20)와, 그 충방전부(20)의 전압과 기준전압을 비교하여 과전류 시간을 검출하는 과전류시간검출부(30)와 그 과전류시간검출부(30)의 출력이 이상과대 전류상태일때 상기 모터구동부(50)의 전원전압(Vcc)을 차단하는 모터구동제어부(40)로 구성한 것을 특징으로 하는 모터의 과전류 보호회로.