KR200143624Y1 - A phase detector of rotors of a motor - Google Patents

Abstract

본 고안은 전동기의 회전자 위치를 검출하는 장치에 관한 것으로 종래의 회전자 위치 검출장치에 의하면 위치검출소자(4; 4a,4b,4c)가 전기자 코어(3)에 근접하여 코어하측에 설치되므로 전기자코어(3)의 영향을 받아 왜곡된 위치검출신호를 출력하게 되는 문제점을 해결하기 위한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting the rotor position of an electric motor. According to the conventional rotor position detecting apparatus, since the position detecting elements (4; 4a, 4b, 4c) are installed below the core near the armature core (3). This is to solve the problem of outputting a distorted position detection signal under the influence of the armature core 3.

본 고안은 전기자 코어의 영향을 받지 않는 회전자 외경부분에 위치신호 발생용 자석을 소정의 전기각을 이루도록 구성하고 회전자 위치를 검출하므로서 전기자 코어의 영향배제를 통한 양질의 위치검출신호 출력이 가능하며 이에 따른 토크리플 감소와전동기의 정속성 유지를 기할 수 있고 제조공정을 간소화시킬 수 있도록한 것으로 전동기에 적용한다.The present invention is to configure the magnet for position signal in the outer diameter of the rotor that is not affected by the armature core to achieve a predetermined electric angle, and by detecting the rotor position, it is possible to output a high-quality position detection signal by removing the influence of the armature core This reduces torque ripple and maintains the constant speed of the motor and simplifies the manufacturing process.

Description

전동기의 회전자 위치 검출장치Rotor position detection device of motor

제1도의 (a)는 종래 전동기의 회전자 위치 검출장치 단면도.Figure 1 (a) is a cross-sectional view of the rotor position detection device of a conventional electric motor.

(b)는 종래 전동기의 회전자 위치 검출장치 자극구성을 나타낸 평면도.(b) is a plan view showing a magnetic pole configuration of a rotor position detection device of a conventional electric motor.

제2도의 (a)는 본 고안 전동기의 회전자 위치 검출장치 단면도.Figure 2 (a) is a cross-sectional view of the rotor position detecting device of the present invention motor.

(b)는 본 고안 전동기의 회전자 위치 검출장치 자극구성을 나타낸 평면도.(b) is a plan view showing a magnetic pole configuration of the rotor position detection device of the present invention motor.

제3도의 (a)는 종래 및 본 고안에 의한 위치검출신호 파형도.Figure 3 (a) is a waveform diagram of the position detection signal according to the prior art and the present invention.

(b)는 종래 및 본 고안에 의한 토오크 파형도.(b) is a torque waveform diagram according to the prior art and the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 회전자요크 2 : 구동자석1: rotor yoke 2: driving magnet

5 : 위치신호 발생용 자석 6 : 위치검출소자5: magnet for position signal generation 6: position detection element

본 고안은 전동기의 회전자 위치 검출하는 장치에 관한 것으로 특히, 회전자요크 외경부에서 360°/n 전기각을 이루는 위치신호 발생용 자석을 구성하고 이 자석에 대응하여 위치검출소자를 구성하므로서 파형 왜곡이 없는 위치검출신호를 출력시킬 수 있도록한 것이다.The present invention relates to a device for detecting a rotor position of an electric motor, and in particular, to form a position signal generating magnet having a 360 ° / n electric angle at the outer diameter of the rotor yoke and to form a position detecting element corresponding to the magnet. This is to output the position detection signal without distortion.

종래의 전동기에서 회전자 위치 검출장치는 제1도의 (a),(b)에 도시된 바와같이 회전자요크(1)의 외주연 내경부에 부착된 구동자석(2)과 대응하는 위치의 전기자 코어(3) 하측에 위치검출소자(4)를 360°/n 전기각으로 배열하여 구성한 것이다.In the conventional electric motor, the rotor position detecting device includes an armature at a position corresponding to the drive magnet 2 attached to the outer circumferential inner diameter of the rotor yoke 1 as shown in Figs. 1A and 1B. The position detecting element 4 is arranged under the core 3 at an angle of 360 ° / n.

예로써 n=3, 즉 전기각 120°로 3개의 위치검출소자(4a,4b,4c)를 구성한 경우, 위치검출소자(4a,4b,4c)는 회전자 구동자석(2)의 자극에 의하여 제3도의 (a)에서 점선부와 같은 120°의 위상차를 이루는 전기신호(a,b,c)를 발생시키며, 이 신호가 회전자의 위치검출신호로서 구동자석(2)의 자극에 적합하게 전기자 코어(3)를 여자시켜 제3도의 (b)에서 파형(d)과 같은 토오크를 발생시키는 것이다.For example, when three position detecting elements 4a, 4b, 4c are configured with n = 3, that is, an electrical angle of 120 °, the position detecting elements 4a, 4b, 4c are caused by the magnetic pole of the rotor drive magnet 2. In FIG. 3 (a), electric signals a, b, and c which form a phase difference of 120 ° as the dotted line part are generated, and this signal is suitable for the magnetic pole of the driving magnet 2 as the position detection signal of the rotor. The armature core 3 is excited to generate torque such as the waveform d in FIG.

그러나 이와같은 종래의 회전자 위치 검출장치에 의하면 위치검출소자(4;4a,4b,4c)가 전기자 코어(3)에 근접하여 코어하측에 설치되므로 전기자 코어(3)의 영향을 받아 왜곡된 위치검출신호(제3도의 (a); a,b,c참조)를 출력하게 되는 문제점과, 이와같은 왜곡된 신호에 의해 전기자 코어(3)가 여자되어 구동자석(2)에 의하여 리플이 증가하는 토오크(제3도의 (b);d참조)를 발생시키는 문제점과, 이에 따른 전동기의 정속성 유지의 어려움 및 소음발생의 문제점이 초래 되었다.However, according to the conventional rotor position detection device, since the position detecting elements 4; 4a, 4b, and 4c are installed under the core in close proximity to the armature core 3, the position is distorted under the influence of the armature core 3; The problem of outputting a detection signal ((a) of FIG. 3; see a, b, and c) and the ripple of the armature core 3 due to such a distorted signal increase the ripple by the driving magnet 2. The problem of generating torque (refer to (b); d of FIG. 3), resulting in difficulty in maintaining the constant speed of the motor and generating noise.

또한 종래의 회전자 위치 검출장치에 의하면 위치검출소자(4a,4b,4c)를 각각 설치하므로 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.In addition, according to the conventional rotor position detecting device, since the position detecting elements 4a, 4b, and 4c are respectively provided, there is a problem in that the manufacturing process is complicated.

본 고안은 전기자 코어의 영향을 받지 않는 회전자 외경부분에 위치신호 발생용 자석을 소정의 전기각을 이루도록 구성하고 회전자 위치를 검출하므로서 전기자 코어의 영향배제를 통한 양질의 위치검출신호 출력이 가능하며 이에 따른 토크리플 감소와 전동기의 정속성 유지를 기할 수 있고 제조공정을 간소화시킬 수 있도록 전동기의 회전자 위치 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것으로 제2도의 (a),(b)를 참조하여 본 고안의 구성부터 설명하면 다음과 같다.The present invention is to configure the magnet for position signal in the outer diameter of the rotor that is not affected by the armature core to achieve a predetermined electric angle, and by detecting the rotor position, it is possible to output a high-quality position detection signal by removing the influence of the armature core The purpose of the present invention is to provide a rotor position detection device of the motor to reduce torque ripple and maintain the constant speed of the motor, and to simplify the manufacturing process. See (a) and (b) of FIG. 2. When described from the configuration of the present invention as follows.

즉, 본 고안의 회전자 위치 검출장치는 회전자 요크(1)의 외경부에 구동자석(2)과 동일한 자극을 소정의 전기각(360°/n; n=정수)을 이루도록 배열하여 위치신호 발생용 자석(5)을 설치하고, 상기 위치신호 발생용 자석(5)에 각각 대향하며 각 자극에 대응하여 소정 위상차의 위치검출신호를 출력하는 위치검출소자(6)를 일체형으로 전기자 코어(3)와 이격시켜 구성한 것으로, n=3, 즉 전기각 120°의 위상차를 갖는 3개의 위치신호 발생용 자석(5a,5b,5c; 5)과 3개이 일체형 위치검출소자(6a,6b,6c; 6)를 본 고안의 실시예로 하여 회전자 위치 검출동작을 설명하면 다음과 같다.That is, the rotor position detection device of the present invention arranges the same magnetic pole as the driving magnet 2 on the outer diameter portion of the rotor yoke 1 so as to form a predetermined electric angle (360 ° / n; n = integer) for the position signal. The armature core 3 is provided with a position detecting element 6 which is provided with a generating magnet 5, opposes the position signal generating magnet 5, and outputs a position detecting signal having a predetermined phase difference corresponding to each magnetic pole. ), Three position signal generating magnets 5a, 5b, 5c; 5 having a phase difference of 120 degrees electrical angle, and three integral position detecting elements 6a, 6b, 6c; Referring to the rotor position detection operation 6 as an embodiment of the present invention as follows.

먼저, 위치검출소자(6a,6b,6c)는 전기자 코어(3)의 영향이 배제된 위치에서 위치신호 발생용자석(5a,5b,5c)과 각각 대향되어 있으므로 120°의 위상차를 갖는 각각의 위치신호 발생용자석(5a,5b,5c)으로부터 제3도의 (a)에서 실선부와 같은 120°의 위상차를 이루는 위치검출신호(A,B,C)를 출력한다.First, the position detecting elements 6a, 6b, 6c are opposed to the position signal generating magnets 5a, 5b, 5c at positions where the influence of the armature core 3 is excluded, respectively, each having a phase difference of 120 °. The position detection signals A, B, and C are output from the position signal generating magnets 5a, 5b, and 5c in the phase diagram (a) of FIG.

이 경우에 위치검출신호(A,B,C)는 전기자 코어(3)의 자계영향을 받지 않으므로 왜곡되지 않은 신호출력이 가능하고 이에 따른 토오크 리플도 제3도의 (b)에서 실선부 파형(D)과 같이 감소된 안정적인 토오크가 확보되어 전동기의 정속성을 유지할 수 있다.In this case, since the position detection signals A, B, and C are not affected by the magnetic field of the armature core 3, the signal output can be undistorted, and thus the torque ripple is also shown in FIG. It is possible to maintain the constant speed of the motor by securing a stable torque reduced as

한편, 상기 제2도의 (b)에서 위치신호 발생용자석(5a)은 구동자석(2)과 전기각으로 동상이고, 위치신호 발생용자석(5b)은 +120°위상차를 갖고, 위치신호 발생용 자석(5c)은 -120°의 위상차를 갖게되어 120°의 위상차를 이루는 회전자 위치 검출 신호가 출력된다.Meanwhile, in FIG. 2B, the position signal generating magnet 5a is in phase with the driving magnet 2 at an electric angle, and the position signal generating magnet 5b has a + 120 ° phase difference and generates a position signal. The magnetic magnet 5c has a phase difference of -120 ° and a rotor position detection signal having a phase difference of 120 ° is output.

그리고 위치검출소자(6a,6b,6c)는 일체형으로 구성되므로 조립이 간편하고 제조공정을 간소화 할 수 있게 된다.In addition, since the position detecting elements 6a, 6b, and 6c are integrally formed, the assembly is easy and the manufacturing process can be simplified.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안에 의하면 전동기의 회전자 위치를 검출함에 따라 검출신호의 왜곡방지와 이를통한 토오크 리플 감소 및 이에따른 전동기의 정속성 유지가 가능하고, 간편한 제조공정을 통한 생산성 향상을 기할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by detecting the rotor position of the motor, it is possible to prevent distortion of the detection signal, reduce torque ripple and thereby maintain the constant speed of the motor, and improve productivity through a simple manufacturing process. It can be effective.

Claims (1)

회전자 요크(1)의 외경부에 구동자석(2)과 동일한 자극을 소정의 전기각(360°/n; n=정수)을 이루도록 배열하여 위치신호 발생용 자석(5)을 설치하고, 상기 위치신호 발생용 자석(5)에 각각 대향하며 각 자극에 대응하여 소정 위상차의 위치검출신호를 출력하는 위치검출소자(6)를 일체형으로 전기자 코어(3)와 이격시켜 구성한 전동기의 회전자 위치 검출장치.Position magnets for position signal generation are provided by arranging the same magnetic poles as the driving magnets 2 at the outer diameter portion of the rotor yoke 1 at a predetermined electric angle (360 ° / n; n = integer). Rotor position detection of a motor which is formed by separately spaced from the armature core 3 with a position detecting element 6 that opposes the position signal generating magnets 5 and outputs a position detecting signal having a predetermined phase difference corresponding to each magnetic pole. Device.