KR940010813B1 - 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터 구동회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터 구동회로

제 1 도는 본 발명에 따른 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터를 개략적으로 나타낸 측단면도,

제 2 도는 본 발명에 따른 플라스틱 마그네트의 배열상태를 설명하는 제 1 도의 A-A선을 따르는 개략단면도,

제 3 도는 본 발명에 따른 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터의 구동회로를 나타내는 블록구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 직류모터 12 : 외부케이스

14 : FG센서 16 : 시일드강성체

18 : 마그네트 20 : 윤활수단

22 : 코어 24 : 플라스틱 마그네트

31 : 제 1증폭부 32 : 파형정형부

33 : 미분회로부 34 : 구형파발생부

35 : 제어부 36 : 제 2 증폭부

37 : 모터구동부

본 발명은 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터 구동회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터내부에 타코(tacho)신호를 발생하는 다수의 플라스틱 마그네트가 더 갖추어진 직류모터의 플라스틱 마그네트에 의해 발생된 타코신호를 이용하여 직류모터를 구동제어하는 직류모터의 구동회로에 관한 것이다.

일반적으로, 하드디스크드라이브라든지 광학디스크드라이브등과 같은 고정밀 전자기기에 사용되는 직류모터는 기기전체의 소형경박화(小刑輕薄化)의 목적으로 브러시레스-센서레스(brushless-senserless)구조가 채용되고 있는 바, 이러한 브러시레스-센서레스구조의 직류모터에서는 마그네트에 대한 회전자의 회전에 의해 유기되는 유도전류를 검출하여 모터의 위치 및 속도를 판별하도록 되어 있다.

그런데, 종래의 브러시레스-센서레스구조의 직류모터는 대체로 타코신호가 해당 직류모터의 형식, 즉 상(相)과 극수에 의해 하드웨어적으로 결정되므로 예컨데 3상 6극의 직류모터에서는 단지 18개의 타코신호만을 얻을 수 밖에 없으므로 보다 정교한 모터의 제어를 위해서는 보다 많은 수의 타코신호를 얻을 필요가 있음에도 불구하고 종래의 직류모터 형식에서는 그러한 요구를 충족시킬 수 없게 된다.

더구나, 모터내에 갖추어지는 마그네트의 착자불량에 기인하여 모터의 정속도 제어가 곤란하게 되므로 예컨데 디스크드라이브등에서의 제어의 고정도성(高精度性)을 확보하는데 많은 어려움이 있다는 결점이 있다.

본 발명의 목적은 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터에서 발생되는 타코신호를 기초로하여 직류모터를 고정도로 제어구동하는 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터의 구동회로를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 의해, 본 발명에 따르면 내부에 타코신호발생용 플라스틱 마그네트와 근접 접촉되면서 회전하여 FG신호를 발생하는 FG센서(14)를 갖는 직류모터(10)와 이 직류모터(10)의 FG센서(14)의 FG신호를 증폭하는 제 1증폭기(31)와, 이 제 1증폭기(31)의 증폭출력을 사인파정형하는 파형정형부(32)와, 파형정형된 사인파를 미분하는 미분회로부(33)와, 이 미분회로부(33)에서 출력되는 사인파신호에 대응하는 구형파신호를 발생하는 제로크로싱 구형파발생부(34)와, 이 구형파발생부(34)로부터 출력신호를 기초로 직류모터(10)의 회전상태를 판별하여 제어신호를 출력하는 제어부(35)와, 이 제어부(35)에서 출력된 PWM듀티제어신호를 증폭하는 제 2증폭부(36)와, 이 제 2증폭부(37)의 출력을 평활화하여 상기 직류모터(10)에 인가하는 모터구동부(36)로 구성된 것을 특징으로 하는 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터 구동회로가 제공된다.

여기서 직류모터는 외부케이스(12)와 FG(frequency generration)센서 (14), 시일드강성체 (16), 다수의 마그네트(18), 윤활수단(20) 및 코어(22)를 갖추어 구성된 직류모터에 있어서, 상기 FG센서(14)에 인접하여 다수의 타코신호 발생용 플라스틱 마그네트(24)가 착자된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터 구동회로에 따르면, 소정수의 플라스틱 마그네트를 직류모터에 내설하여 그 플라스틱 마그네트로부터 타코신호를 얻게 되고, 그 타코신호를 판별하여 직류모터를 적절하게 제어구동하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터를 개략적으로 나타낸 측단면도로서, 이 직류모터(10)는 외부케이스(12)내에 FG(frequency generation)센서(14)와, 이 FG센서(14)에 인접하여 비치된 다수의 플라스틱 마그네트(24), 이 직류모터(10)의 회전을 원활하게 하는 베어링등으로 구성된 윤할하게 하는 베어링등으로 구성된 윤활수단(20), 직류모터(10)의 회전에 따른 전류를 발생하는 코어(22), 이 코어(22)에 인접하게 설치되어 직류모터의 자극으로 기능하는 마그네트(18), 상기 플라스틱 마그네트(24)와 마그네트(18)를 자계적으로 시일드하는 시일드강성체(16)를 갖추어 구성된다.

이러한 구조의 직류모터(10)는 회전시 베어링으로 구성되는 윤활수단(20)을 이용하는 회전자의 회전에 따라 코어(22)를 통해 발생되는 전류에 대응하여 회전구동되고, 이 회전구동에 따른 회전자의 회전에 의해 플라스틱 마그네트(24)에 유도전류가 발생된다.

여기서, 이 플라스턱 마그네트(24)는 제 2 도에 도시된 바와 같이 직류모터(10)의 내부에 원형으로 착자되므로 그 플라스틱 마그네트(24)에 대한 회전자의 회전시 유도전류가 발생되어 이 유도전류가 FG센서(14)에서 사인파의 타코신호로 검출된다.

여기서, 제 2 도에는 설명의 간단화를 도모하기 위해 8개의 플라스틱 마그네트(24)만이 착자된 상태가 도시되어 있지만, 이 플라스틱 마그네트(24)는 필요한 타코신호수에 대응하여 그 착자수를 증가할 수 있음은 물론이다.

즉, 상기 플라스틱 마그네트(24)는 직류모터(10)의 회전구동을 위해 설치되는 마그네트(18)와는 달리, 단지 타코신호발생을 위해 설치되는 것이므로 그 플라스틱 마그네트(24)의 형상, 수량 또는 설치위치는 필요에 따라 변형될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터의 구동에 대해 제 3 도를 참조하여 설명한다.

제 3 도는 본 발명의 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터의 구동회로를 나타낸 도면으로, 도면의 참조부호 31은 상기한 직류모터(10)의 회전자의 회전작용에 따라 FG센서(14)로부터 검출되어 연속적으로 입력되는 타코신호를 1차 증폭하는 제 1증폭부이고, 32는 이 제 1증폭부(31)에서 증폭된 타코신호를 사인파정형하는 파형정형부이며, 33은 이 파형정형부(32)의 사인파출력을 미분하는 미분회로부이다.

또 34은 이 미분회로부(33)에서 발생된 사인파 미분 타코신호를 변환하여 구형파신호를 발생시키는 구형파발생부이고, 또, 35는 예컨대 마이크로 프로세서로 구성되어 상기 구형파발생부(34)로부터의 구형파신호에 기초하여 직류모터(10)의 회전상태를 판별하여 모터의 회전속도제어에 관한 구동신호를 PWM 듀티신호로 출력하는 제어부이고, 36는 이 제어부(34)에서 출력되는 구동신호를 2차 증폭하는 제 2증폭부이며,36은 이 제 2증폭부(35)에서 증폭된 신호를 평활화하여 직류모터(10)를 구동하는 모터구동부(36)이다.

상기와 같이 구성된 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터의 구동회로에서는 상기 플라스틱 마그네트(24)에서 검출되어 FG센서(14)에 의해 발생되는 타코신호가 제 1증폭부(31)에서 증폭되고 이 증폭된 신호가 파형정형부(32)에서 사인파정형된 다음 미분회로부(33)에서 미분되어 구형파발생부(34)에 인가된다.

이에 따라 구형파발생부(34)에서는 기준레벨을 제로크로싱하는 사인파신호를 그 기준레벨을 기초로 구형파 신호로 변환하게 되고, 이 구형파신호가 제어부(35)에 인가된다.

이 제어부(35)에서는 입력된 구형파신호로부터 모터의 회전속도와 같은 회전상태를 판별하여 모터제어신호(PWM듀티신호)를 발생 출력하게 된다.

이 모터제어신호는 제 2증폭부(36)에서 증폭되어 모터구동부(37)에 인가되고, 그 모터구동부(37)에서는 입력된 모터제어신호를 평활화하여 직류모터(10)에 인가함으로써 그 직류모터(10)를 제어하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터 구동회로에 의하면, 모터의 내부에 소정수의 플라스틱 마그네트를 갖추어서 그 플라스틱 마그네트로부터 발생되는 타코신호를 기초로 직류모터의 회전상태를 제어하게 되므로 모터의 회전구동용 마그네트수의 한정에 따른 보다 정교한 모터제어에 대한 결점을 해결할 수 있고, 그에 따라 직류모터의 효율이 더욱 향상될 수 있다.

Claims (3)

1. 내부에 타코신호발생용 플라스틱 마그네트(24)와 근접 접촉되면서 회전하여 FG신호를 발생하는 FG센서(14)를 갖는 직류모터(10)와, 이 직류모터(10)의 FG센서(14)의 FG신호(타코신호)를 증폭하는 제 1증폭기(31)와, 이 제 1증폭기(31)의 증폭출력을 사인파정형하는 파형정형부(32)와, 이 파형정형부(32)에서 출력되는 사인파신호를 미분하여 미분회로부(33)와, 이 미분회로(33)의 출력에 대응하는 구형파신호를 발생하는 제로크로싱 구형파 발생부(34)와, 이 구형파발생부(34)로부터 출력신호를 기초로 직류모터(10)의 회전상태를 판별하여 제어신호를 출력하는 제어부(35)와, 이 제어부(35)에서 출력된 듀티제어신호를 증폭하는 제 2증폭부(36)와, 이 제 2증폭부(36)의 출력을 평활화하여 직류모터(10)에 인가되는 모터구동부(37)로 구성된 것을 특징으로 하는 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터 구동회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(34)는 상기 직류모터(10)의 상기 플라스틱 마그네트(24)에서 발생되는 타코신호를 판별하여 상기 직류모터(10)의 구동신호를 출력하도록 된 것을 특징으로 하는 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터 구동회로.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 직류모터 구동신호는 상기 타코신호를 기초로 듀티비가 변환되는 PWM듀티신호인 것을 특징으로 하는 플라스틱 마그네트를 갖춘 직류모터 구동회로.