KR860002000B1 - 홀모터의 속도 제어방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

홀모터의 속도 제어방법
제 1 도는 본 발명에 의한 방법의 일실시예를 설명하기 위한 회로도.
제 2 도 및 제 3 도는 각각 본 발명에 의한 방법에 사용하는 홀모터의 전개도 및 자계강도를 설명하기 위한 도면.
제 4a 도, 제 4b 도 및 제 5a 도 내지 제 5f 도는 제 1 도에 도시된 회로의 동작설명용 신호파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 로터 마그네트 41,42: 홀소자
7 : 모터 구동회로 81,82: 비교기
91,92: 미분회로 11 : 출력단자
Tr1,Tr2: 트랜지스터 C3,C4: 콘덴서
R1~4: 저항
본 발명은 홀모터의 속도 제어방법에 관한 것으로서 로터 마그네트의 특정위치가 2개의 홀소자 사이를 변위하는데 요하는 시간을 검출하는 것에 의하여 로터 마그네트의 착자 정밀도에 관계없이 고정밀도로 속도검출을 할 수 있은 홀모터의 속도 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
종래의 홀모터의 회전속도 제어장치에는 회전축과 같이 회전하는 다자극 마그네트와 이것에 대향한 코일로 구성되는 주파수 발전기가 설치되어 로터의 회전에 의하여 상기 코일에 발생하는 교류 전압파형의 주파수를 검출하여 속도제어를 하고 있었다.
그러나 상기 종래의 홀모터는 주파수 발전기의 마그네틱의 착자정밀도, 마그네트의 표면과 코일의 평면정도, 마그네트와 모터 본체의 회전자와의 회전축 중심 어긋나기 등이 속도검출 정밀도에 영향을 주어 정확하게 속도검출을 할 수 없는 결점이 있었다. 또 주파수 발전기가 설치되어 있기 때문에 소형화가 곤란하고, 또 염가로 구성할 수 없는 등의 결점도 있었다.
본 발명은 상기 결점을 제거한 것으로서 이하 도면과 같이 그 일실시예에 대하여 설명한다.
제 1 도는 본 발명에 의한 홀모터의 속도 제어방법의 일실시예를 설명하기 위한 회로도이고, 제 2 도는 본 발명에 의한 방법에 사용하는 6극 착자 2상 홀모터의 전개도를 표시하고, 각 도면중 동일구성 부분에는 동일부호를 붙인다.
제 2 도에 있어서, 6극 착자 2상 홀모터의 전개도를 표시하고, 각 도면중 동일구성 부분에는 동일부호를 붙인다. 6극 착자의 로터 마그네트(이하, 로터라함) (1)와 스테이터 요크(2) 사이에는 스테이터 코일(3a 내지 3d) 및 전기 각 90° 격리하여 배치된 홀소자(41)(42)가 각각 설치되어(로터(1) 이외는 고정되어 있음). 로터(1)와 요크(2) 사이의 자계강도는 제 3 도에 표시한 바와 같다.
지금 코일(3a 내지 3d)에 제 2 도에 표시하는 방향으로 전류가 흐르게 모터 구동회로(7)로부터 단자(5a),(5b)간 및 단자(5c),(5d)간에 각각 전압이 인가되면 로터(1)는 동도에 표시하는 위치로부터 화살표 A방향으로 회전된다.
이에 의해 로터(1)의 N극 중심에 제 2 도와 같이 대향한 홀소자(41)의 출력단자(61a)(61b)로부터 제 4 도 에 표시하는 전압 e1과 로터(1)의 N극과 S극 사이에서 제 2 도와 같이 대향한 홀소자(42)의 출력단자(62a)(62b)로부터 제4b도에 표시하는 전압 e2가 각각 전기각 90°의 위상차를 가지고 출력된다. 이 파형에 있어서, 입상시의 영교차점은 로터(1)의 S극과 N극 사이의 특정위치(제 2 도 중 예를 들면 B점)가 홀소자(41),(42)를 통과하는 시각을 표시한다.
홀출력전압 e1, e2는 각각 비교기(81)(82)에 공급되어 여기서 전압비교되어 제4a도 및 제4b도에 표시하는 영교차점에 입상 및 입하를 가지는 제5a도 및 제5b도에 표시하는 구형파 펄스신호(a),(b)로 되고, 모터 구동회로(7)에 공급되어, 코일 구동신호로 되어, 로터(1)가 일정 방향으로 회전을 계속하도록 코일(3a),(3b) 및 코일(3c),(3d)에 흐르는 전류의 방향을 적절히 절환한다. 제5a도 내지 제5f도에 표시하는 신호 파형은 모터의 회전수가 상승하여, 다시 되돌아온 상태의 파형이다.
한편, 펄스신호(a),(b)는 콘덴서(C1), 저항(R1), 다이오드(D1)로 된 미분회로(91) 및 콘덴서(C2), 저항(R2), 다이오드(D2)로 된 미분회로(92)로 각각 공급 미분되어, 각각 제5c도 및 제5d도에 표시한 바와 같은 미분펄스(c),(d)로 된다. 펄스(C)는 저항(R2)을 거쳐 트랜지스터(Tr1)에 공급되어 트랜지스터(Tr1)는 온이 되고, 이 순간 안정화 전원(E)의 전류에 의한 콘덴서(C3)의 충전이 완료하여, 그 콜렉터 전위는 영이 되고, 트랜지스터(Tr1)의 오프기간, 콘덴서(C3)의 전하는 저항(R5)을 거쳐 방전되어 그 콜렉터 전위는 R5C3인 시정수로 상승되어 제5e도에 표시한 바와 같이 된다.
신호(e)의 상승중 펄스(d)가 저항(R4)을 거쳐 트랜지스터(Tr2)에 공급되어, 이것을 온으로 하기 때문에 콘덴서(C4)가 충전되어 트랜지스터(Tr2) 온시의 콜렉터 전위는 전압(e)와 거의 같게 된다. 버퍼앰프(10)는 고입력 임피던스 때문에 트랜지스터(Tr2)의 오프기간 트랜지스터(Tr2)의 콜렉터 전위는 홀드되고, 결과적으로 제5f도에 표시한 바와 같은 전압(f)으로 되어 출력단자(11)로부터 출력된다. 상기와 같이 홀출력전압(e1),(e2)의 영교차점은 로터(1)의 어느 한점이 홀소자(41),(42)를 통과하는 시각을 표시하고 있기 때문에 전압(e1),(e2)을 파형을 정형한 펄스(c),(d)는 그 시각에 대응하고 있고, 이 때문에 전압(e)를 펄스(d)에 의하여 샘플링해서 얻은 전위(f)는 이 모터의 회전속도에 비례한다.
즉, 제 2 도 중 B점이 홀소자(41)의 바로 위로부터 홀소자(42)의 바로 위까지 이동하는데 요하는 시간을 t(초)로 하여, 홀소자(42)의 바로 위에 도달한 직후의 트랜지스터(Tr2)의 콜렉터 전위를 f(v)로 하면
Figure kpo00001
로 표시된다. 여기서 E,C3,R5은 각각 일정치이므로 상기식에 의하여 시간 t에 따라서 그 역수와 비례관계(비례정수는 로터(1)의 극수로 정해진다)로 있는 회전속도가 간단히 검출된다. 출력단자(11)로부터의 전압(f)은 도시하지 않은 비교증폭기에 이어서 기준전압과 비교되어(즉 회전속도가 검출되어) 회전속도 오차신호로 되어 모터 구동회로(7)에 공급되어 로터(1)을 일정속도로 회전하도록 속도를 제어한다.
상술된 바와 같이 본 발명에 의한 홀모터의 속도 제어방법은 로터 마그네트 자극의 특정위치가 2개의 홀소자의 한쪽으로부터 다른 쪽까지 변위하는데 요하는 시간을 검출하여 속도를 검출하고 있기 때문에 검출정밀도는 로터 마그네트 자극의 착자정밀도에는 관계없이 주파수 발전기로부터의 신호의 주파수를 검출하여 속도 제어하는 종래방법에 비하여 고정밀도로 검출할 수 있고, 또 주파수 발전기를 사용하는 필요가 없으므로 장치를 소형으로 또한 염가로 구성할 수 있는 등의 특별한 장점을 가지게 된다.

Claims (1)

  1. 로터 마그네트에 있어서의 자극의 특정위치를 소정거리 격리하여 설치한 2개의 홀소자의 한쪽 홀소자로부터 다른쪽 홀소자까지 변위하는데 요하는 시간을 검출하여 로터의 회전속도를 검출한뒤 홀모터 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 홀모터의 속도 제어방법.
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