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KR900005096Y1 - Scr을 이용한 직류모우터 제어회로 - Google Patents

Scr을 이용한 직류모우터 제어회로 Download PDF

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KR900005096Y1
KR900005096Y1 KR2019850017940U KR850017940U KR900005096Y1 KR 900005096 Y1 KR900005096 Y1 KR 900005096Y1 KR 2019850017940 U KR2019850017940 U KR 2019850017940U KR 850017940 U KR850017940 U KR 850017940U KR 900005096 Y1 KR900005096 Y1 KR 900005096Y1
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motor
control signal
switching
signal generator
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KR2019850017940U
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Inventor
김창섭
Original Assignee
삼성전자 주식회사
정재은
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

내용 없음.

Description

SCR을 이용한 직류모우터 제어회로
제1도는 본 고안의 회로도.
제2도는 제1도에 따른 타이밍 챠트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제어신호 발생부 2 : 절연부
3 : 스위칭부 4 : 모우터 방향 절환부
CLK : 클록신호 입력단 FF1-FF3: JK 플립플롭
IV1,IV2: 인버터 ND1-ND4: 낸드 게이트
OPTO1-OPTO4: 옵토커플러 BAT : 밧데리(직류전원)
SCR1-SCR8: 실리콘 제어정류기(SCR : Silion Controled Rectifier)
ST : 안정기 T : 트랜스포머
t1-t4: 트랜스포머의 권선 AD1,AD2: 앤드게이트
EXOR : 배타 논리회로 FW,BW : 정방향, 역방향 절환신호
M : 직류 모우터
본 고안은 밧데리 등과 같은 직류전원으로 구동되는 직류모우터의 회전 속도와 방향을 제어하도록 된 직류 모우터 제어회로에 관한 것으로, 특히 다이리스터 소자의 한 종류인 실리콘 제어정류기(SCR : Silion Controled Rectifier)를 이용한 직류전원을 스위칭시켜 주므로써 직류 모우터에 대전력을 공급시킬 수 있도록 된 직류 모우터 제로 회로에 관한 것이다.
무인 반송차와 같은 데에는 밧데리와 같은 직류전원을 가지고 모우터를 구동시키도록 된 직류 모우터가 구동 동력원으로 탑재되어 있는데, 이때의 모우터는 대전력용의 직류모우터를 사용하게 됨에 따라 밧데리의 전원을 가지고 직접 직류모우터를 구동시키게 되면 밧데리의 특성 변화 등으로 말미암아 전원이 불안정하게 되기 때문에 직류모우터 구동에 스위칭에 직류모우터를 구동시켜 주도로된 제어회로를 채용하게 된다.
그런데, 종래 대전력용 직류모우터에 공급되는 직류전원을 스위칭하기 위한 모우터 제어회로는 주로 파워트랜지스터와 트랜스 등을 사용하여 구성시키고 있었는데 특히 무인 반송차 등을 구동시키기 위한 직류모우터에서는 수십 암페어 용량의 대전력용을 사용하게 됨에 따라 파워 트랜지스터의 용량을 대단히 큰 것으로 사용하여야만 하였다.
따라서 파워트랜지스터를 용량이 큰 것으로 사용함에 따라 제조원가는 상당히 높아지게 되고, 또한 파워트랜지스터가 크게 발열하게 되므로써 회로적인 면과 기구적인 면에 효과적인 열처리 문제가 대두되게 되었다.
본 고안은 위와 같은 실정에 비추어 안출된 것으로 파워트랜지스터 대신에 대전력용의 스위칭 소자인 SCR을 사용하여 직류모우터 제어회로를 구성하므로써 저렴한 가격으로 직류모우터를 보다 효율적으로 제어할 수 있도록 된 SCR을 이용한 직류모우터 제어회로를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
이하 본 고안의 구성 및 작용, 효과를 예시 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 클록 신호 입력단(CLK)에다 클록신호를 분주시키는 JK 플립플롭(FF1-FF3)과 상기 JK 플립플롭(FF1-FF3)의 출력신호를 조합시키는 낸드게이트(ND1-ND4) 및 인버터(IV1)(IV2)로 구성되어 순차 제어회로를 발생시키는 제어신호 발생부(1)를 연결하고, 상기 제어신호 발생부(1)에는 옵토 커플러(OPTO1-OPTO4)로 구성된 절연부(2)를 연결하며, 상기 절연부(2)에는 SCR(SCR1-SCR4)과 밧데리(BAT), 다이오드(D1-D4), 콘덴서(C1)(C2), 안정기(ST) 및 트랜스포머(T)로 구성되어 상기 제어신호 발생부(1)의 제어신호에 따라 직류 전원의 극성을 절환시키는 스위칭부(3)를 연결하고 상기 스위칭부(3)에는 SCR(SCR5-SCR8)과 앤드게이트(AD1)(AD2) 및 배타논리회로(FXOR)로 구성되는 모우터 방향 절환부(4)를 매개하여 직류모우터(M)를 연결한 구조로 되어 있다.
미설명 부호 A,B,C,D는 접속전 t1-t4는 트랜스포머(T)의 1,2차측 권선 FW,BW는 정방향 및 역방향 제어신호로 나타낸다.
제1도는 위와 같은 구조로 된 본 고안의 회로 결속도를 나타내는 것으로, 클록신호(SLK)는 모우터(M)의 속도에 비례하는 일정한 주파수로서 도시되어 있지 않는 발진회로 등으로부터 공급되고 이 신호가 제어신호 발생부(1)에 공급된다.
제어신호 발생부(1)에서는 상기 클록신호에 의하여 스위칭부(3)의 SCR(SCR1-SCR4)을 순차적으로 동작시키기 위한 제어신호를 출력시킨다.
스위칭부(3)에서 상기 제어신호 발생부(1)의 제어신호를 인가 받게 되면 이에 따라 밧데리(BAT)의 직류 전원을 절환시켜서 트랜스포머(T)를 통하여 직류 모우터(M)에 전원을 공급시키게 되는데, 이때 모우터 방향 절환부(4)에 의해 결정된 방향으로 직류 모우터(M)가 회전하게 되는 것이다.
이와 같은 동작을 제2도의 타임챠트에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도시되어 있지 않는 발진회로부터 제2도의 (2-1)과 같은 클록신호가 공급되게 제어신호 발생부(1)에서는 JK 플립플롭(FF1-FF3)에 의하여 각각 분주되어서 각각 제2도의 (2-2) (2-3) (2-4)와 같이 된다.
상기 JK 플립플롭(FF1-FF3)의 출력신호를 인버터(IV1)(IV2)를 매개하여 낸드게이트(ND1-ND4)에 의해서 각각 조합하게 되면 낸드게이트(ND1-ND4)의 출력단에는 각각 제2도의 (2-5) 내지 (2-8)과 같은 신호가 나타나게 된다.
제어신호 발생부(1)의 출력 신호인 (2-5) 내지 (2-8)과 같은 제어신호는 절연부(2)를 매개하여 스위칭부(3)에 공급되게 되는데, 이는 제어신호 발생부(1)의 로직회로에 사용되는 전원 Vcc와 스위칭부(3)의 대전력 회로를 전기적으로 절연시켜 주기 위함이다.
이러한 절연 수단으로써 절연부(2)에 옵토커플러(OPTO1-OPTO4)를 사용한 것이다.
한편, 스위칭부(3)에 (2-5) 내지 (2-8)과 같은 제어신호가 공급되면 순차 제어신호에 따라 우선 SCR(SCR1)을 턴온시킨다.
SCR(SCR1)이 턴온되면 트랜스포머(T)의 1차측 권선(t1)에 전류가 흐르게 되어 유기전압이 형성된 다이때 상기 유기전압은 2차측 권선(t2)에도 유기되는 1차측 권선(t3)에도 유기되어 콘덴서(C1)를 충진시킨다.
SCR(SCR1)의 게이트 전압(제2도(2-5)의 제어신호)이 오프되더라도 SCR(SCR1)은 턴온 상태를 유지하고 있게 되는데, 다음(2-6)의 제어신호가 공급되어 SCR(SCR1)이 턴온되면 콘덴서(C1)가 방전되면서 SCR(SCR1)을 오프시키게 한다.
상기한 바와 마찬가지로 (2-7)에 제어신호에 의해 SCR(SCR1)이 턴온되면 트랜스포머(T)의 1차측권선(t1)에 유기된 전압이 2차측권선(t2)에 유기되는 동시에 1차측권선(t4)에도 유기되어 콘덴서(C2)를 충전시키다가(2-8)의 제어신호에 의하여 SCR(SCR1)을 턴온시키면 콘덴서(C2)의 방전에 의하여 SCR(SCR1)이 오프된다.
이상과 같은 반복 동작에 의하여 트랜스포머(T)의 2차측권선(T3)에 유기되는 전압은 제2도의 (2-9)와 같이 되어 모우터(M)에 공급되게 되는데, 이때 모우터(M)에 공급되는 유기전압은 모우터 방향 절환부(4)에 의한 방향에 따라 양의전압 혹은 음의 전압이 각각 공급되어 정 또는 역회전을 하게 되는 것이다.
즉 (2-10)과 같은 정방향 신호와 (2-11)과 같은 역방향 신호에 띠리 모우터(M)에 직접적으로 인가되는 전압은 제2도의 (2-13)과 같이 되는 것이다.
여기서 제어신호 발생부(1)에 입력되는 클록신호(CLK)의 주파수에 따라 모우터(M)의 구동토오크가 달라지는데, 클록신호(CLK)의 주파수가 높아지면 모우터(M)의 구동토오크도 커지게 되어 회전속도를 빨리 하게된다.
따라서 제어신호 발생부(1)에 입력되어 클록신호(CLK)의 주파수를 가변시켜 모우터(M)의 회전속도를 결정할 수가 있게 된다.
또한 스위칭부(3)에 트랜스포머(ST)를 설치하여 전압 변동으로부터 보호할 수 있는 안정기로서의 기능을 발휘하게 하므로써 밧데리의 전압 변동이 생기더라도 모우터(M)에는 직접적인 영향을 끼치지 않게 된다.
상기한 바와 같이 본 고안은 대전력용의 스위칭 소자인 SCR을 사용하여 밧데리의 직류 전원을 스위칭시켜서 모우터에 공급하게 하므로써 대전력으로 모우터의 속도를 효과적으로 제어할 수 있고, 밧데리의 전원 변동을 효율적으로 방지할 수 있게 되는 장점이 있다.

Claims (1)

  1. 클록신호 입력단(CLK)에다 클록신호를 분주시키는 JK 플립플롭(FF1-FF3)과 상기 JK 플립플롭(FF1-FF3)의 출력신호를 조합시키는 인버터(IV1)(IV2) 및 낸드게이트(ND1-ND4)로 구성되어 순차 제어신호를 발생시키는 제어신호 발생부(1)(2)를 연결하고, 상기 제어신호 발생부(1)에는 옵토커플러(OPTO1-OPTO4)로 구성된 절연부(2)를 연결하며, 상기 절연부(2)에는 SCR(SCR1-SCR4)과 밧데리(BAT), 다이오드(D1-D4), 콘덴서(C1)(C2), 안정기(ST) 및 트랜스포머(T)로 구성되어 상기 제어신호 발생부(1)(2)의 제어신호에 따라 직류전원의 극성을 절환시키는 스위칭부(3)를 연결하고, 상기 스위칭부(3)에는 SCR(SCR5-SCR8)과 앤드게이트(AD1)(AD2) 및 배타논리회로(EXOR)로 구성되는 모우터 방향 절환부(4)를 매개하여 직류모우터(M)를 연결하여서 된 SCR을 이용한 직류모우터 제어회로.
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