KR950004602B1

KR950004602B1 - 모터 구동회로의 여자 전류제거 제어회로

Info

Publication number: KR950004602B1
Application number: KR1019930001159A
Authority: KR
Inventors: 백인철
Original assignee: 주식회사금성사; 이헌조
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1995-05-02

Abstract

내용없음.

Description

모터 구동회로의 여자 전류제거 제어회로

제1도는 모터의 구성을 나타내는 단면도.

제2도는 종래기술의 모터 구동회로를 나타내는 회로도.

제3도는 상기 제2도에 의한 여자 전류 제거 상태를 나타내는 여자 전류 파형도.

제4도는 본 발명의 실시예를 나타내는 상세 회로도.

제5도는 상기 제4도의 각부 파형도.

제6도는 본 발명의 여자 전류 제거회로를 모터 구동회로에 적용한 상세 회로도.

제7도는 상기 제6도에 따른 여자 전류 제거 상태를 나타내는 여자 전류 파형도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2, 3 : 고장자폴 4, 5, 6 : 권선

7 : 회전자 S1 : 스위치

T1, T2, T3, T4 : 트랜지스터 D1, D2, D3 : 다이오드

10 : 지연부 11 : 제1논리현상부

12 : 제2논리현상부 R1, R2, R3, R4 : 저항

C1, C2, C3 : 콘덴서 B1, B2, B3 : 버퍼

I1, I2, I3 : 인버터 A1, A2, A3 : 논리곱부

본 발명은 모터의 구동회로에 있어서, 특히 SR(Switched Reluctance) 모터의 여자 전류를 2단계 프리휠링(free wheeling)에 의해 제거되도록 제어하는 모터 구동회로의 여자 전류 제거 제어회로에 대한 것이다.

일반적으로 제1도에 나타난 바와같이 고정자의 폴(1, 2, 3)에 권선(4, 5, 6)을 감아 상기 권선(4, 5, 6)에 일정위상차를 갖는 전류를 인가함으로서 자속을 발생시켜 회전자(7)를 회전시킨다.

종래의 모터 구동회로는 제2도에 나타난 바와같이 전원 전압을 제어하는 제어하는 스위치(S1), 상기 스위치(S1)를 통해 인가되는 전류로 자속을 발생시켜 모터의 회전자(7)를 회전시키며 서로 병렬로 구성된 권선(4,5, 6), 상기 권선(4, 5, 6)을 통과한 여자 전류를 상여자 신호의 제어에 의해 각각으로 접지시키는 트랜지스터(T1, T2, T3), 상기 권선(4, 5, 6)에 각각으로 연결된 다이오드(D1, D2, D3), 상기 다이오드(D1, D2, D3)를 통과한 여자 전류를 열로써 소모시키기 위한 저항(R1)으로 구성되었다.

상기와 같이 구성된 종래의 모터 구동회로의 동작은 다음과 같다.

먼저 스위치(S1)가 온(on)된 상태에서 제1상여자신호(Sa)를 상기 트랜지스터(T1)의 베이스단에 인가한여 상기 트랜지스터(T1)를 턴온시키면 전류는 상기 권선(4)에서 자속을 발생시키고 상기 트랜지스터(T1)을 통과해 접지된다. 상기한 과저후 제1상여자(Sa) 신호의 공급을 중단하고 제2상여자 신호(Sb)를 상기 트랜지스터(T2)의 베이스단에 인가하면 상기 트랜지스터(T1)는 턴오프되고 상기 트랜지스터(T2)는 턴온되어 상기 권선(4)의 여자 전류가 상기 저항(R1)으로 흘러 열로써 소모되고 상기 권선(5)에는 전류가 흘러 자속을 발생시킨후 상기 트랜지스터(T2)에 의해 접지된다.

또한, 제2상여자 신호(Sb)의 공급을 중단하고, 제3상여자 신호(Sc)를 상기 트랜지스터(T3)의 베이스단에 인가하면 상기 트랜지스터(T2)는 턴오프되고 상기 트랜지스터(T3)는 턴온되어 상기 권선(5)의 여자 전류가 상기 저항(R1)으로 흘러 열로써 소모되고 상기 권선(6)에는 전류가 흘러 자속을 발생시킨후 상기 트랜지스터(T3)에 의해 접지된다. 상기와 같은 동작에서 알 수 있듯이 종래에는 상기 동작을 연속적으로 반복 실시함으로써 여자 전류를 제거하는데, 이때 상기 저항(R1) 대신에 트랜지스터(T4)를 연결하여 상기 트랜지스터(T4)가 계속 턴온된 상태에서 상기 여자 전류가 트랜지스터(T4)를 통과하면서 열로써 소모되게 구성하는 경우도 있다.

그러나 제3도에서 알 수 있듯이 상기 저항(R1)을 통하여 여자 전류를 제거하면 제거시간은 단축되나 정토크의 양이 줄어들고, 상기 트랜지스터(T4)를 통하여 여자 전류를 제거하면 제거시간이 길어지고 역토크의 양이 늘어나는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상기 저항(R1)과 트랜지스터(T4)에 교대로 여자 전류가 흐르도록 제어하여 회전 토크(torque)를 증가시키고 제동토크를 감소시킬 수 있는 모터 구동회로의 여자 전류 제거 제어회로를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 실시예로서 제4도와 같이 구성하여 실현하며, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 일정 위상차(θ)를 갖는 상여자 신호(제5도 참조 : Sa, Sb, Sc) 각각을 상기 트랜지스터(T4)의 턴온시간(Tw) 동안 지연시키는 지연부(10), 상기 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)의 반전 신호와 상기 지연부(10)의 출력신호(제5도 참조 : Ka, Kb, Kc)중 원천 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)가 동일한 신호끼리 논리곱하여 출력하는 제1논리현상부(11), 상기 제1논리현상부(11)의 출력신호(제5도 참조 : Ja, Jb, Jc)를 논리합한 후 출력(제5도 참조 : Sr)하여 상기 트랜지스터(T4)를 턴온, 턴오프시키는 제2논리현상부(12)로 구성한다.

이때 상기 지연부(10)는 상여자 신호(Sa, Sb, Sc) 각각을 입력으로 하는 저항(R2, R3, R4), 상기 저항(R2, R3, R4) 각각에 일단이 연결되고 타단은 접지된 콘덴서(C1, C2, C3), 상기 저항(R2, R3, R4)과 콘덴서(C1, C2, C3)에 의해 지연된 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)를 각각 버퍼링(buffering)하여 출력(Ka, Kb, Kc)하는 버퍼(B1, B2, B3)로 구성되고, 상기 제1논리현상부(11)는 상기 상여자 신호(Sa, Sb, Sc) 각각을 반전시키는 인버터(I1, I2, I3), 상기 인버터(I1, I2, I3)의 출력과 상기 버퍼(B1, B2, B3)의 출력중 원천 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)가 같은 것끼리(I1과 Sa, I2과 Sb, I3과 Sc) 논리곱하여 출력하는 논리곱부(A1, A2, A3)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은 다음과 같다.

먼저 일정 위상차(θ)를 갖는 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)가 상기 지연부(10)에 인가되면 상기 상여자 신호(Sa)는 저항(R2)과 콘덴서(C1)에 의해, 상기 상여자 신호(Sb)는 저항(R3)과 콘덴서(C2)에 의해, 상기 상여자 신호(Sc)는 저항(R4)과 콘덴서(C3)에 의해 1차적으로 일정시간 동안 각각 지연되어 상기 버퍼(B1, B2, B3)에 각각 입력된다.

그러면 상기 버퍼(B1, B2, B3)에서는 상기 지연된 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)를 버퍼링하고 상기 트랜지스터(T4)를 턴온시키고자 하는 시간(Tw)동안 지연시킨후 출력(Ka, Kb, Kc)하여 상기 인버터(I1, I2, I3)에 의해 각각 반전된 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)와 논리곱하여 출력한다. 즉 상기 버퍼(B1)의 출력신호(Ka)와 상기 인버터(I1)의 출력신호, 상기 버퍼(B2)의 출력신호(Kb)와 상기 인버터(I2)의 출력신호, 상기 버퍼(B3)의 출력신호(Kc)와 상기 인버터(I3)의 출력신호를 각각 논리곱부(A1, A2, A3)로 논리곱하여 출력한후 상기 논리곱부(A1, A2, A3)의 출력신호(Ja, Jb, Jc)를 논리합하여 출력함으로써 상기 상여자 신호(Sa, Sb, Sc) 각각의 하강에지에서 트랜지스터 턴온시간(Tw) 덩인 펄스를 발생하게 된다.

제6도는 상기 본 발명의 일실시예를 종래 기술의 모터 구동회로에 적용한 예로써 그에 대한 설명은 다음과 같다.

먼저 스위치(S1)가 온된 상태에서 제1상여자 신호(Sa)가 트랜지스터(T1)의 베이스단과 상기 지연부(10)의 저항(R2)에 동시에 인가되면 상기 트랜지스터(T1)가 온되어 권선(4)을 통과한 전류가 상기 트랜지스터(T1)를 통과하다가 상기 제1상여자 신호(Sa)의 공급을 중단하고, 제2상여자 신호(Sb)를 상기 트랜지스터(T2)의 베이스단에 인가하면 상기 제1상여자 신호(Sa)의 하강에지시 상기 제1상여자 신호(Sa)에 의한 상기 제2논리현상부(12)의 출력 펄스(Sr)가 발생하여 상기 트랜지스터(T4)의 베이스단에 인가됨으로써 일정시간(Tw) 동안 상기 트랜지스터(T4)는 턴온상태가 된다.

따라서 상기 트랜지스터(T2)에 권선(5)을 통과한 전류가 흐르는 동안 상기 권선(4)의 여자 전류가 상기 트랜지스터(T4)를 일정시간(Tw) 동안 통과하다가 일정시간(Tw) 후에는 상기 트랜지스터(T4)가 턴오프되므로 저항(R1)을 통과하여 열로써 소모된다.

또한 제2상여자 신호(Sb)의 공급을 중단하고 제3상여자 신호(Sc)를 공급할시와, 제3상여자 신호(Sc)의 공급을 중단하고 제1상여자 신호(Sa)을 공급할시에도 상기와 같은 동작에 의해 여자 전류가 트랜지스터(T4)와 저항(R1)에 교대로 흐를 수 있게 하여 여자 전류를 제거한다.

상기와 동작에 의해 여자 전류를 제거하면 제7도에 나타난 바와같이 정토크 영역에서는 상여자 전류가 증가하고 역토크 영역에서는 상여자 전류가 급격히 감소하게 된다.

상기한 바와같이 본 발명은 회전토크를 증가시키고 제동토크를 감소시켜 효율을 향상시킴으로써 고속 구동에 유리하고 구동부의 스위칭 소자에 가해지는 스트레스를 저감시키면서 열로 소모되는 에너지를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

상여자 전류를 제거하기 위한 스위칭소자(T4)와 저항(R1)을 구비한 모터 구동회로에 있어서, 일정 위상차를 갖는 상여자 신호(Sa, Sb, Sc) 각각을 상기 스위칭 소자(T4)의 턴온시간(Tw) 동안 지연시키는 지연부(10), 상기 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)의 반전 신호와 상기 지연부(10)의 출력신호(Ka, Kb, Kc)중 원천 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)가 동일한 신호끼리 논리곱하여 출력하는 제1논리현상부(11), 상기 제1논리현상부(11)의 출력신호(Ja, Jb, Jc)를 논리합한 후 출력(Sr)하여 상기 스위칭소자(T4)를 제어하는 제2논리현상부(12)로 구성됨을 특징으로 하는 모터 구동회로의 여자 전류 제거 제어회로.
제1항에 있어서, 상기 지연부(10)는 상기 상여자 신호(Sa, Sb, Sc) 각각을 입력으로 하는 저항(R2, R3, R4), 상기 저항(R2, R3, R4) 각각에 일단이 연결되고 타단은 접지된 콘덴서(C1, C2, C3), 상기 저항(R2, R3, R4)과 콘덴서(C1, C2, C3)에 의해 지연된 상여자 신호(Sa, Sb, Sc)를 각각 버퍼링하는 버퍼(B1, B2, B3)로 구성됨을 특징으로 하는 모터 구동회로의 여자 전류 제거 제어회로.