KR960002436Y1

KR960002436Y1 - 회전체의 회전속도 감지 장치

Info

Publication number: KR960002436Y1
Application number: KR2019930020008U
Authority: KR
Inventors: 박중건
Original assignee: 엘지전자부품 주식회사; 김희수
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 1996-03-25
Also published as: KR950009575U

Abstract

내용 없음.

Description

회전체의 회전속도 감지 장치

제1도의 (a)는 종래 제1회전체의 회전속도 감지 장치의 단면도.

(b)는 (a)의 반사판의 평면도.

제2도의 (a)는 종래 제2회전체의 회전속도 감지 장치의 단면도.

(b)는 (a)의 FG 패턴의 일예를 나타낸 평면도.

제3도는 본 고안 회전체의 회전속도 감지 장치의 단면도.

제4도는 본 고안 회전체의 회전속도 감지 장치의 회전 요크를 나타내는 것으로서,

(a)는 제1실시예의 평면도.

(b)는 제2실시예의 평면도.

제5도는 본 고안 회전체의 회전속도 감지 장치의 다른 실래예를 나타내는 단면도.

제6도는 홀센서의 다른 실시예를 나타내는 상태도 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

60 : 영구자석 61 : 고정자 요크

62 : 홀더 70 : 홀센서

71 : 인쇄회로기판 80 : 회전자 요크

81 : 단속돌기 82 : 단속홈

본 고안은 회전속도 감지 장지에 관한 것으로, 특히 저가격으로 정밀한 속도제어용 신호를 발생시키는 회전체의 회전속도 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 회전체의 회전속도를 감지하는데 사용되는 종래의 장치는 2가지가 있다.

첫째, 종래 제1회전체의 회전속도 감지 장치는 제1도에 도시되는 바와 같이, 전동기 상단 외곽케이싱을 형성하는 회전자 요크(11) 중심부에 회전축(12)의 일단부가 고정되어 있고, 회전축(12)애는 중심부에 구멍이 형성되고 다극으로 자화된 영구자석(13)이 구멍 중심부가 회전축(12)과 일정한 간격을 두고 끼워져 회전자 요크(11)의 내부면에 견고하게 부착되어 있다.

또, 전동기 하단부 외곽케이싱을 형성하며 중심부에는 구멍이 형성된 자성체의 인쇄회로기관(21) 안쪽에 복수개의 구동코일(22)로 형성된 고정자 요크(23)가 중심부 구멍 주변부에 일정한 간격을 두고 고정되어, 자성체의 인쇄회로기판(21)과 일체로 형성되어 있다. 한편, 이러한 자성체의 인쇄회로기판(21)은 영구자석(13)과 고정자 요크(23)가 마주보도록 하여 회전축(12)에 회전 가능하게 끼워져 있는 무정류자 전동기에 있어서, 외주연부에 반사부(31)와 흡수부(32)가 교대로 상기 영구자석(13)의 하단에 형성된 반사판(30)과, 상기 반사부(31)와 흡수부(32)에 대향되게 고정자 요크(23)와 인쇄회로기판(21)의 홈에 장착된 광센서(40)로 이루어졌다.

이와 같은 종래 제1회전체의 회전속도 감지 장지는 모터에 전원이 인가되면 회전자 요크(11)가 회전하게 되고 광센서(40)의 발광부에서는 빛을 방출하게 되며, 이 빛은 광센서(40)와 대향하고 있는 반사판(30)으로 향하게 되며, 이때 광센서(40)가 위치한 상단의 반사판(30)의 상태가 반사부(31)이면 빛이 반사부(31)에서 반사되어 광센서(40)의 수광부로 빛이 전달되어 광센서(40)의 출력이 "하이" 레벨(혹은 "로우"레벨)로 되고 반사판(30)의 상태가 흡수부(32)이면 빛이 흡수되어 광센서(40)의 수광부로는 H이 전달되지 못하여 광센서(40)의 출력이 "로우" 레벨(혹은 "하이" 레벨)로 된다. 회전자 요크(11)가 회전함에 따라 반사판(30)도 회전하게 되고, 광센서(40) 상단에 위치한 반사판(30)의 상태가 반사부(31)와 흡수부(32)가 교대로 이동함에 따라 광센서(40) 수광부의 광량이 변함에 따라 출력신호를 얻을수가 있으며, 이 신호의 주파수는 회전속도에 비례하게되어 회전속도를 감지하였다.

둘째, 종래 제2회전체의 회전속도 감지 장치는 제2도에 도시되는 바와 같이, 종내 제1회전체의 회전속도 감지 장치와 같은 구조이나, 다만 회전자 요크(11)의 영구자석(13) 하단부에 속도감지 신호발생을 위한 FG(Frequency Generator) 자석(14)을 설치하고, 고정자 요크(23)에는 상기 FG자석(14)과 대향되는 부분의 원주상에 신호발생을 위한 FG 패턴(Pattern)(24)이 형성된 FG 패턴판(25)을 설치한다. 여기서 FG패턴(24)은 일반적으로 제2도의 (b)에서와 같이 FG 자석(14)의 1개 극(N극 또는 S극)의 각도와 동일한 각도를 같는 패턴을 원주상에 복수로 설치한다. 물론 FG 자석(14)은 속도제어 정밀도 유지를 위한 충분한 주파수의 속도감지 신호발생을 위해 복수개의 자극을 갖도록 이루어졌다.

이와 같은 종래 제2회전체의 회전속도 장치는 모터에 전원이 인가되어 회전자 요크(11)가 회전하게 되면 회전자 요크(11)와 결합되어 있는 FG 자석(14)도 회전하게 되며, 고정자에 설치되어 FG 자석(14)과 대향하고 있는 FG 패턴(24)상의 선 a및 선 c에는 FG 자석(14)이 회전함에 따라 자석의 변화가 발생하게 되어 플래밍의 오른손법칙에 따라 전류가 발생하게 되며 선 a에서의 전류와 선 c에서의 전류의 방향은 반대로 된다. 이는 선 a에서의 자극 변화가, N극에서 S극으로 될때에 선 c에서는 S극에서 N극으로 변화되도록 자극이 형성되어있기 때문이다. 선 a에서의 전류의 방향이 회전체의 중심으로 향하면 선c에서는 전류가 회전체의 중심에서 밖으로 향하는 방향이 되어, 선 b에 의해 연결되어 있음으로 전류가 흐를수 있게 되고 인접한 패턴에서도 동일한 형태로 전류가 발생하게 되어 속도 감지를 위한 신호가 발생하게 되며 선 a에서의 자극변화가 S극에서 N극으로 될때에는 반대방향으로 전류가 발생되어 속도감지를 위한 신호가 발생하게 하였다.

그러나, 이러한 종래 제1회전체의 회전속도 감지 장치는 반사판을 회전자에 설치할때 반사판의 반사부와 흡수부의 경계선이 회전자 중심을 정확히 향하도록 조립하기 어려워 속도감지 신호의 정밀도가 떨어지고, 고가의 광센서와 반사판을 별도로 설치하여야 함으로 경제적 손실이 큰 문제점이 있었고, 종래 제2회전체의 회전속도감지 장치는 시간당 자속의 변화량에 비례하는 크기의 신호가 발생하므로 회전자의 회전속도가 느린 경우는 속도감지용신호의 크기가 작어서 이용할 수 없었고, 회전자 직경과 거의 간은 크기의 FG 패턴이 설치된 판을 사용하여야 함으로 경제적 손실이 크며, 별도의 FG 자석을 사용하지 않고 주자극 하단부에 FG 자석을 장착할경우는 주자극에 영향을 주게되는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 의한 것으로, 저가격으로 정밀한 속도 제어용 신호를 발생시키는 회전체의 회전속도 감지 장치를 제공하는 데 있다.

이하 본 고안의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안 회전체의 회전속도 감지 장치는 제3도에 도시되는 바와 같이, 일단이 고정자 요크(61)에 부착되어 절곡형성된 홀더(62)의 저면에 고정되어 자속을 발생시키는 영구자석(60)과, 상기 영구자석(60)에 대향되게 인쇄회로기판(71)의 홈에 설치되어 영구자석(60)에서 발생된 자속의 변화량에 따라 감응량이 변화하여 전압을 발생시키는 홀센서(70)와, 외주연에 단턱이 형성되며 상기홀센서(70)와 영구자석(60) 사이에 위치하여 홀센서(70)와 영구자석의 자속의 흐름을 단속하는 회전자 요크(80)로 구성함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 회전자 요크(80)는 홀센서(70)와 영구자석 사이에 자속의 흐름을 단속할 수 있도록 외주면에 일정한 간격을 두고 요철형으로 다수개의 단속돌기(81)가 형성되도록 한다.

상기 회전자 요크(80)는 홀센서(70)와 영구자석 사이에 자속의 흐름을 단속할 수 있도록 외주면에 일정한 간격을 두고 다수개의 단속홈(82)이 형성되도록 한다.

이러한 본 고안 회전체의 회전속도 감지 장치는, 모터에 전원이 인가되면 홀센서(70)에도 바이어스(Bias)전류가 흐르게 되고 홀센서(70) 상부의 영구자석(60)에서 발생되는 자속(Magnetidc Flux)의 량에 따라 홀센서(70) 출력전압이 유기된다. 이때 홀센서(70) 상부에 위치한 회전자 요크(80)의 상태가 제4도의 (b)에 도시되는 바와 같이 단속홈(82)이 있는 부분이면 많은 량의 자속이 홀센서(70)를 통과하게 되어 홀센서(70) 출력단자 양단에 큰 전압이 발생하고 홀센서(70) 상단의 회전자 요크(80) 상태가 단속홈(82)이 없는 부분이면 자속이 회전자 요크(80)에 위해 차단되어 홀센서(70)를 통과하는 자속의 량이 극히 적어지게 되어 홀센서(70)출력단자 양단의 전압이 작게 되고, 회전자가 회전함에 따라 홀센서(70) 상단부의 회전자 요크(80)의 단속부상태는 단속홈(82)이 있는 부분과 단속홈(82)이 없는 부분이 교대로 위치함으로 홀센서(70)를 통과하는 자속의 량의 변화에 따라 출력신호를 얻을 수 있게되며 출력신호의 주파수는 회전자의 속도에 비례하게 된다.

또한, 제5도는 회전체의 회전속도 감지 장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 고정자 요크 (61)에 부착되어 자속을 발생시키는 영구자석과, 상기 영구자석에 일체로 형성되어 영구자석(60)에서 발생된 자속의 변화량에 따라 감응량이 변화하여 전압을 발생시키는 홀센서(70)와 내측에 영구자석이 고정된 회전자 요크(80)의 외주연에 단턱이 형성되며 상기 홀센서(70)와 영구자석 위에 위치하여 홀센서(70)로 소형영구의 자속의 집중을 단속하는 단속부로 구성함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 회전자 요크(80)는 홀센서(70)와 영구자석 사이에 자속의 흐름을 단속할 수 잇도록 외주면에 일정한 간격을 두고 다수개의 단속홈(82)이 형성되도록 한다.

이러한 회전체의 회전속도 감지 장치는 자속발생용 영구자석(60)을 홀센서(70) 하단면에 설치한 것으로 기본 원리는 본 고안과 동일하나, 홀센서(70) 상부에 회전자 요크(80)의 단속홈(82)이 없는 부분이 위치할 때 영구자석(60)으로부터의 자속을 많이 집중시켜 홀센서(70) 출력전압을 크게 하고 반대로 홀센서(70) 상부에 회전자 요크의 단속홈(82)이 있는 부분이 위치할 때 영구자석(60)으로부터의 자속을 완화시켜 홀센서(70) 출력전압을 적게 하여 회전작가 회전함에 따라 홀센서(70) 상단부의 회전자요크(80)의 단속부 상태는 단속홈(82)이 있는 부분과 단속홈(82)이 없는 부분이 교대로 위치함으로 홀센서(70)로 집중되는 자속의 량의 변화에 따라 출력신호를 얻을 수 있게되며 출력신호의 주파수는 회전자의 속도에 비례하게 된다.

제6도는 홀센서(70)의 다른 실시예를 보여주는 것으로, 홀센서(70)와 영구자석(60)을 케이스(72)로 일체화 시킨 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 고안 회전체의 회전속도 감지 장치는 회전자 요크 제작시 외주면에 단속돌기 또는 단속홈을 금형으로 동시에 제작 가능하게 함으로 속도감지 신호의 정밀도가 높아지며, 영구자석과 홀센서를 사용함으로 제작 단가가 낮아지고, 출력 신호의 크기가 회전자 요크의 속도와 관게없이 일정해지며, 모터의 주자극에 영향을 주지않는 유용한 것이다.

Claims

일단이 고정자 요크에 부착된 홀더의 저면에 고정되어 지속을 발생시키는 영구자석과,

상기 영구자석에 대향되게 인쇄회로기판의 홈에 설치되어 영구자석에서 발생된 자속의 변화량에 따라 감응량이 변화하여 전압을 발생시키는 자기감응 수단과, 상기 자기감응 수단과 영구자석 사이에 위치하여 자속의 흐름을 단속하는 회전자 요크로 구성함을 특징으로 하는 회전체의 회전속도 감지 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전자 요크는 자기감응 수단과 영구자석 사이에 자속의 흐름을 단속할 수 있도록 외주면에 일정한 간격을 두고 요철형으로 다수개의 단속돌기가 형성됨을 특징으로 하는 회전체의 회전속도 감지장치.
제1항에 있어서, 상기 회전자 요크는 자기감응 수단과 영구자석 사이에 자속의 흐름을 단속할 수 있도록 외주면에 일정한 간격을 두고 다수개의 단속홈이 형성됨을 특징으로 하는 회전체의 회전속도 감지 장치.
고정자 요크에 부착되어 자속을 발생시키는 영구자석과, 상기 영구자석에 일체로 형성되어 영구자석에서 발생된 자속의 변화량에 따라 감응량이 변화하여 전압을 발생시키는 자기감응 수단과, 상기 자기감응 수단 위에 위치하여 홀센서로 영구의 자속의 집중을 단속하는 회전자 요크로 구성함을 특징으로 하는 회전체의 회전속도감지 장치.
제4항에 있어서, 상기 회전자 요크는 자기감응 수단과 영구자석 사이에 자속의 흐름을 단속할 수 있도록 외주면에 일정한 간격을 두고 요철형으로 다수개의 단속돌기가 형성됨을 특징으로 하는 회전체의 회전속도 감지장치.
제4항에 있어서, 상기 회전자 요크는 자기감응 수단홀과 영구자석 사이에 자속의 흐름을 단속할 수 있도록 외주면에 일정한 간격을 두고 다수개의 단속홈이 형성됨을 특징으로 하는 회전체의 회전속도 감지 장치.