KR20140037403A - 전동 그라인더 제어 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
모터의 회전수에 관계없이 일정한 토크를 유지하여 저속영역에서도 그라인딩 작업이 가능하도록 개선된 제어 구조를 갖는 전동 그라인더 제어 장치 및 방법이 개시된다. 전동 그라인더 제어 장치는 모터의 회전력을 이용하여 대상물의 가공을 수행하는 것으로서, 지령된 속도와 상기 모터에 부착된 속도센서에 의해 검출된 속도 신호를 비교하여 필요한 속도 신호를 공급받아 모터 회전수를 결정하는 속도 제어기와, 상기 속도 제어기에서 결정된 모터 회전수에 따른 전류지령 신호와 상기 모터에서 검출된 전류 신호를 비교하여 필요한 전류 신호를 공급받는 전류 제어기 및 상기 전류 제어기로부터 필요한 전류 신호를 공급받아 정토크 특성이 되도록 상기 모터에 필요한 전류 및 회전수를 제어하는 전력 변환기를 포함한다. 따라서, 회전수 변화에 따른 토크를 일정하게 유지하며, 이로 인해 저속영역에서도 그라인딩 작업을 안정적이며 효율적으로 수행할 수 있고, 소형 경량화를 구현함과 동시에 제어 성능을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 전동 그라인더 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전수에 관계없이 일정한 토크를 유지하는 정출력 특성을 갖는 전동 그라인더 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전동 그라인더는 각종 공작물의 표면을 가공하는 다듬질 기구나 절단 기구로 널리 사용되는 것으로서, 이러한 핸드 그라인더는 여러 종류가 개발되어 사용되고 있는 실정이다.
일 예로, 종래의 전동 그라인더는 전원의 인가에 따라 회전 구동되는 구동 모터를 구비하고, 구동 모터로부터 전달되는 회전력을 그의 구동 축과 교차 방향으로 설치되는 스핀들에 동력 전달 부재를 통하여 전달하고, 이의 스핀들 상단에 교차 방향으로 연삭숫돌을 결속 너트로 결합하여 소기의 가공 및 다듬질 작업을 수행하도록 이루어지게 된다.
이 경우, 종래에는 전동 그라인더 또는 에어 그라인더에 적용되는 모터의 토크 특성은 도 1에 도시된 바와 같이, 회전수가 작을 경우 토크는 크고 회전수가 증가함에 따라 토크는 작아지는 경향을 보인다. 이러한 특성을 갖는 모터의 경우 회전수를 변화하여 사용할 경우, 토크가 작아 그라인딩 작업이 곤란한 문제점이 있다.
아울러, 이러한 모터 특성을 해결하기 위해 권선형 직류전동기에 전압 및 계자 제어를 통한 정토크 특성을 유지하였으나, 권선형 직류전동기는 모터 외형이 크고 무게가 무거우며, 브러시 등에 의한 손실이 많이 적용하기 어려운 문제점이 있었다. 즉, 종래에는 모터의 속도를 변화시킬 경우 토크가 변화되어 일정 회전수 이하에서는 그라인딩 작업이 어려운 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 모터의 회전수에 관계없이 일정한 토크를 유지하여 저속영역에서도 그라인딩 작업이 가능하도록 개선된 제어 구조를 갖는 전동 그라인더 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전동 그라인더 제어 장치는 모터의 회전력을 이용하여 대상물의 가공을 수행하는 것으로서, 지령된 속도와 상기 모터에 부착된 속도센서에 의해 검출된 속도 신호를 비교하여 필요한 속도 신호를 공급받아 모터 회전수를 결정하는 속도 제어기와, 상기 속도 제어기에서 결정된 모터 회전수에 따른 전류지령 신호와 상기 모터에서 검출된 전류 신호를 비교하여 필요한 전류 신호를 공급받는 전류 제어기 및 상기 전류 제어기로부터 필요한 전류 신호를 공급받아 정토크 특성이 되도록 상기 모터에 필요한 전류 및 회전수를 제어하는 전력 변환기를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 전동 그라인더 제어 방법은 모터의 회전력을 이용하여 대상물의 가공을 수행하는 것으로서, 지령된 속도와 상기 모터에 부착된 속도센서에 의해 검출된 속도 신호를 비교하여 속도 제어기에 필요한 속도 신호를 공급하고, 상기 속도 제어기에서 모터 회전수를 결정하며 상기 모터에 필요한 전류지령 신호를 출력하고, 상기 속도 제어기에서 출력된 전류지령 신호와 상기 모터에서 검출된 전류 신호를 비교하여 필요한 전류 신호를 전류 제어기에 공급하며, 상기 전류 제어기에서 전력 변환기에 필요한 신호를 발생하여 공급하고, 상기 전력 변환기에서 직류를 3상 교류로 변화시키는 인버터에 의해 모터 토크 특성이 정토크 특성이 되도록 상기 모터에 필요한 전류 및 회전수를 제어한다.
본 발명에 따른 전동 그라인더 제어 장치 및 방법은 회전수 변화에 따른 토크를 일정하게 유지하며, 이로 인해 저속영역에서도 그라인딩 작업을 안정적이며 효율적으로 수행할 수 있고, 소형 경량화를 구현함과 동시에 제어 성능을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래의 전동 그라인더 모터의 속도-토크 특성을 도시한 그래프이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 그라인더의 제어부 구성을 도시한 것이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 그라인더 모터의 속도-토크 특성을 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 그라인더의 제어부 구성을 도시한 것이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 그라인더 모터의 속도-토크 특성을 도시한 그래프이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 전동 그라인더 제어 장치 및 방법의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 그라인더의 제어부 구성을 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 그라인더 모터의 속도-토크 특성을 도시한 그래프이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 그라인더 제어 장치는 모터(10)의 회전력을 이용하여 대상물의 가공을 수행하는 것으로서, 속도 제어기(30)와, 전류 제어기(40) 및 전력 변환기(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
속도 제어기(30)는 지령된 속도와 상기 모터(10)에 부착된 속도센서(20)에 의해 검출된 속도 신호를 비교하여 필요한 속도 신호를 공급받아 모터 회전수를 결정한다.
전류 제어기(40)는 상기 속도 제어기(30)에서 결정된 모터 회전수에 따른 전류지령 신호와 상기 모터(10)에서 검출된 전류 신호를 비교하여 필요한 전류 신호를 공급받는다.
전력 변환기(50)는 상기 전류 제어기(40)로부터 필요한 전류 신호를 공급받아 정토크 특성이 되도록 상기 모터(10)에 필요한 전류 및 회전수를 제어하는 전력 변환기(50)를 포함한다.
이 경우, 상기 전력 변환기(50)는 정류부 및 인버터부로 구성된다. 정류부는 전원(60)으로부터 공급받은 단상 교류 전원을 정류하여 직류로 만드는 작용을 수행한다. 아울러, 인버터부는 상기 정류된 직류를 3상 교류로 만드는 작용을 수행한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 그라인더 제어 방법은 지령된 속도와 상기 모터(10)에 부착된 속도센서(20)에 의해 검출된 속도 신호를 비교하여 속도 제어기(30)에 필요한 속도 신호를 공급한다. 이후에, 상기 속도 제어기(30)에서 모터 회전수를 결정하며 상기 모터(10)에 필요한 전류지령 신호를 출력하고, 상기 속도 제어기(30)에서 출력된 전류지령 신호와 상기 모터(10)에서 검출된 전류 신호를 비교하여 필요한 전류 신호를 전류 제어기(40)에 공급한다.
아울러, 상기 전류 제어기(40)에서 전력 변환기(50)에 필요한 신호를 발생하여 공급하고, 상기 전력 변환기(50)에서 직류를 3상 교류로 변화시키는 인버터에 의해 모터 토크 특성이 정토크 특성이 되도록 상기 모터(10)에 필요한 전류 및 회전수를 제어한다.
결국, 본 발명에 따른 전동 그라인더 제어 장치 및 방법은 BLDC 모터에 권선형 직류전동기 제어 시스템과 동일하게 적용 구현하여 도 3에 도시된 것처럼 회전수 변화에 따른 토크를 일정하게 유지하며, 이로 인해 저속영역에서도 그라인딩 작업을 안정적이며 효율적으로 수행할 수 있다. 즉, 본 발명은 소형 경량화를 구현함과 동시에 제어 성능을 향상시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 전동 그라인더 제어 장치 및 방법은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 모터 20 : 속도센서
30 : 속도 제어기 40 : 전류 제어기
50 : 전력 변환기 60 : 전원
30 : 속도 제어기 40 : 전류 제어기
50 : 전력 변환기 60 : 전원
Claims (3)
- 모터(10)의 회전력을 이용하여 대상물의 가공을 수행하는 전동 그라인더 제어 장치에 있어서,
지령된 속도와 상기 모터(10)에 부착된 속도센서(20)에 의해 검출된 속도 신호를 비교하여 필요한 속도 신호를 공급받아 모터 회전수를 결정하는 속도 제어기(30);
상기 속도 제어기(30)에서 결정된 모터 회전수에 따른 전류지령 신호와 상기 모터(10)에서 검출된 전류 신호를 비교하여 필요한 전류 신호를 공급받는 전류 제어기(40); 및
상기 전류 제어기(40)로부터 필요한 전류 신호를 공급받아 정토크 특성이 되도록 상기 모터(10)에 필요한 전류 및 회전수를 제어하는 전력 변환기(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 그라인더 제어 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 전력 변환기(50)는:
전원(60)으로부터 공급받은 단상 교류 전원을 정류하여 직류로 만드는 정류부; 및
상기 정류된 직류를 3상 교류로 만드는 인버터부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동 그라인더 제어 장치. - 모터(10)의 회전력을 이용하여 대상물의 가공을 수행하는 전동 그라인더 제어 방법에 있어서,
지령된 속도와 상기 모터(10)에 부착된 속도센서(20)에 의해 검출된 속도 신호를 비교하여 속도 제어기(30)에 필요한 속도 신호를 공급하고, 상기 속도 제어기(30)에서 모터 회전수를 결정하며 상기 모터(10)에 필요한 전류지령 신호를 출력하고, 상기 속도 제어기(30)에서 출력된 전류지령 신호와 상기 모터(10)에서 검출된 전류 신호를 비교하여 필요한 전류 신호를 전류 제어기(40)에 공급하며, 상기 전류 제어기(40)에서 전력 변환기(50)에 필요한 신호를 발생하여 공급하고, 상기 전력 변환기(50)에서 직류를 3상 교류로 변화시키는 인버터에 의해 모터 토크 특성이 정토크 특성이 되도록 상기 모터(10)에 필요한 전류 및 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 전동 그라인더 제어 방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020120103100A KR20140037403A (ko) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | 전동 그라인더 제어 장치 및 방법 |
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| KR1020120103100A KR20140037403A (ko) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | 전동 그라인더 제어 장치 및 방법 |
Publications (1)
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| KR20140037403A true KR20140037403A (ko) | 2014-03-27 |
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| KR (1) | KR20140037403A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150142804A (ko) | 2014-06-11 | 2015-12-23 | 대우조선해양 주식회사 | 정토크 특성을 갖는 유니버셜 전동 그라인더 제어 방법 |
-
2012
- 2012-09-18 KR KR1020120103100A patent/KR20140037403A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20150142804A (ko) | 2014-06-11 | 2015-12-23 | 대우조선해양 주식회사 | 정토크 특성을 갖는 유니버셜 전동 그라인더 제어 방법 |
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