KR940007146B1 - 리럭턴스 모터의 스타트 보강회로 - Google Patents

리럭턴스 모터의 스타트 보강회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

리럭턴스 모터의 스타트 보강회로
제1도는 로터의 각도변화에 따른 스태틱 토오크 특성도.
제2도는 각 상(Phase)에 따른 로터 구조도.
제3도는 본 발명 리럭턴스 모터의 스타트 보강회로도.
제4도는 제1도에서의 일부 확대한 특성도.
제5도는 본 발명에 의한 데이타선택부의 다른 실시예.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 센서부 2 : 데이타선택
3 : 상태버퍼부 3, 4 : 원슈트발생기
5 : 타이머 6 :모터구동부
S1-S3: 센서신호 g1-g3: 게이트신호
본 받명은 고속회전을 위한 리럭턴스(reluctance) 모터에 관한 것으로, 특히 위상전진으로 인한 스태틱토오크(static torque)가 매우 작은 각도로 존재하여 스타트(start)가 되지 않는 특이한 위치에서도 스타트시킬 수 있도록 한 리럭턴스 모터의 스타트 보강회로에 관한 것이다.
종래에는 제1도에서와 같이 고속회전시 상(Phase)이 켜지는 구간(β)은 권선에 전류가 정상상태에 도달하는 시간때문에 스태틱 토오크 곡선에서 보면 α만큼의 위상전진이 있기 때문에 α가 커지게 되면 β구간안에 토오크가 제로(0)가 되는 점을 포함하게 되는데, 실제로 제로인 (가)의 위치는 마찰로 인해서 제4도와같이 제로인 구간(γ)이 존재하게 된다.
따라서 제2도에서와 같이 센서신호에 의해 커져야 할 상은 a-a'이나 로터(rotor)는 정지상태에서 모든방향으로 대칭이 되어 회전력이 없으므로 초기 스타트를 하지 못하는 문제점이 있다.
이와같은 종래의 결함을 감안하여 본 발명은 고속으로 회전하는 리럭턴스 모터에서 상 전진(phase advance)시 발생하는 작은 토오크 영역에서 센서와 관계없는 다른 상(Phase)을 여자시켜 일단 가동하게한후 로터가 회전되었다는 것을 감지한후 정상적인 센서의 출력에 맞추어 각 상을 여자시키도록 하여 상 전진의 양에 제한받지 않도록 한 리럭턴스 모터의 스타트 보강회로를 창안한 것으로, 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제3도는 본 발명 리럭턴스 모터의 스타트 보강회로도로서, 센서부(1)의 센서신호(S1-S3) 및 인가되는각 펄스를 논리조합하여 모터를 구동하기 위한 게이트신호(g1-g3)를 발생하는 데이타선택3상태버퍼부(2)와, 저항(RexT1,2) 및 콘덴서(CexexT1,2)에 의한 원슈트(One Shot)의 펄스를 일정한 시간동안 만들어 상기 센서신호에 따라 발생하는 원슈트발생기(3), (4)와, 시간에 따른 주파수 펄스를 출력하는 타이머(5)와, 상기 데이타선택3상태버퍼(2)의 게이트신호(g1-g3)에 따라 모터의 각 상(a-a'), (b-b'), (c-c')을 여자시켜 가동하도록 하는 모터구동부(6)로 구성한다.
이와같이 구성된 본 발명의 작용, 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
로터의 회전이 없는 상태에서는 센서부(1)의 각 포로트랜지스터(PT1-PT3)가 턴오프되므로 각 저항(R1-R3)을 통한 고전위는 인버터(I1-I3)을 통해 저전위 상태의 센서신호(S1-S3)를 출력한다.
이때 센서부(1)의 센서신호(S2), (S3)를 각각 입력받은 원슈트발생기(3), (4)의 출력(Q1), (Q2)은 로우상태를 유지하므로 오아게이트(OR5)를 통한 A점의 상태는 로우신호로 다시 오아게이트(OR6)의 일측입력단자에 인가되므로 타측입력단자로 인가되는 입력 그대로 B점에 나타난다. 즉 타이머(5)의 출력이 그대로 나타난다.
따라서 타이머(5)가 하이일때 인버터(I4)를 통한, 선택신호인 로우가 앤드게이트(AD1),(AD3),(AD5),(AD7)의 입력단자로 인가되므로 타측입력단자로 인가되는 신호에 관계없이 오아게이트(OR1-OR4)의 일측입력단자로 로우신호를 인가하게 되므로 상기 오아게이트(OR1-OR4)의 타측입력단자로 인가되는 신호가 게이트신호가 되므로 S1→g1, S2→g2, S3→g3로 신호가 전달되어, 상기 게이트신호(g1-g3)에 따라 각 상(a-a'),(b-b'),(c-c')를 여자시킨다.
또한 타이머(5)가 로우일때 인버터(I4)를 통한 선택신호인 하이는 상기 앤드게이트(AD1),(AD3),(AD5),(AD7)의 입력단자로 인가되므로 타측입력단자로 인가되는 신호에 따라 앤드게이트(AD1),(AD3),(AD5),(AD7)의 출력이 달라지게 되고, 앤드게이트(AD2), (AD4),(AD6),(AD8)의 일측입력단자에는 로우신호가 입력되어 타측입력단자에 인가되는 신호에 관계없이 오아게이트(OR1-OR4)의 입력단자에 로우신호가 입력되므로 인버터(I5-I7)를 통한 게이트신호로의 전달은 S1→g2, S2→g3, S3→g1으로 전달된다.
이상에서 설명한 바와같이 타이머의 주파수에 따라 신호전달이 교대로 나타난다. 그러므로 제1도 및 제2도에서 a-a'상에 대해서 토오크(torque)가 제로 "0"가 되는 구간(가)이 존재해도 a-a'상을 포함한 다른하나의 상을 교대로 여자시켜 현재의 위치를 바꾸어 회전가능하게 된다.
따라서 로터가 움직이는 상태에서 로오크가 제로인 구간에 위치해도 관성에 의해서 스타트하지 못하는 문제가 없어졌다. 일단 회전을 시작하면 센서부(1)의 포토트랜지스터(PT1-PT3)가 턴온되어 센서신호(S1-S3)가 출력하게 되고, 상기 센서신호에 의해 원슈트발생기(3), (4)의 출력(Q1), (Q2)은 하이(High)가 되므로 오아게이트(OR5)를 통한 A점의 전위가 하이상태가 되어 타이머(5)의 출력과는 무관하게 B점에서는 항상 하이를 유지하고 신호전달은 S1→g1, S2→g2, S3→g3로 전달된다.
여기서 타이머(5)의 주파수는 약 1-30Hz정도로, 그리고 원슈트발생기(3), (4)의 저항(RexT)은 470K, 콘덴서(CexT)는 0.1μF으로 20ms정도의 펄스폭을 만들었다.
제5도는 데이타선택3상태버퍼부(2)의 다른 실시예이다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 리럭턴스 모터에서 기동토오크가 작아 스타트를 하지 못할 경우에 임의의 다른상을 여자시켜 기동시킨후 다시 이전의 상태로 되돌아가도록 하여 고속회전을 원하는 SRM에서 스타트 문제를 해결하도록 한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 센서부(1)의 센서신호(S1-S3) 및 인가되는 각 펄스를 논리조합하여 모터를 구동하기 위한 게이트신호(g1-g3)를 발생하는 데이타3상태버퍼부(2)와, 상기 센서신호에 따라 일정폭을 갖는 원슈트(one shot)를 발생하는 원슈트발생기(3), (4)와, 시간에 따른 주파수 펄스를 츨력하는 타이머(5)와, 상기 데이타선택부(2)의 게이트신호(g1-g3)에 따라 모터의 각 상(a-a'),(b-b'),(c-c')을 여자시켜 가동하도록 하는 모터구동부(6)로 구성됨을 특징으로 하는 리럭턴스 모터의 스타트 보강회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이타선택3상태버퍼부(2)는 인버터(I4) 및 인버터(B1)를 통한 선택신호와 센서부(1)의 센서신호(S1-S3) 및 제어신호(C1-C2)를 입 력받아 앤드조합하는 앤드게이트(AD1-AD8)와, 상기 앤드게이트(AD1.2),(AD3.4),(AD7,8)의 출력을 각기 입력받고 인버터버퍼(B1)의 출력제어신호에 따라 오아링하는오아게이트(OR1-OR4)와, 상기오아게이트(OR1-OR3)의출력을 반전시켜 게이트신호(g1-g3)를각기 출력하는 인버터(I5),(I6),(I7)로 구성됨을 특징으로 하는 리럭턴스 모터의 스타트 보강회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 데이타선택3상태버퍼부(2)는 인버터(I11-I13)를 통해 반전원 센서신호(S1-S3)에 대해 선택신호에 따라 제어받아 버퍼링하는 3상태버퍼(B11-B13)와, 상기 반전된 센서신호(S1-S3)에 대해 인버터(I8)를 통한 선택신호에 따라 제어받아 버퍼링하는 3상태버퍼(B21-B23)와, 선택신호의 제어에 따라 상기 3상태버퍼(B11-B13),(B21-B23)의 출력을 반전시켜 게이트신호(g1-g3)로서 출력하도록 하는 인버터(I21),(I22),(I23)로 구성됨을 특징으로 하는 리럭턴스 모터의 스타트 보강회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 원슈트발생기(3), (4)의 원슈트펄스폭은 저항(RexT1,2) 및 콘덴서(CexT1,2)의 값에 따라 만들어짐을 특징으로 하는 러럭턴스 모터의 스타트 보강회로.
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