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1. SPEED CONTROLLER & CONTROL MOTOR
Speed controller & Control Motor zoom

SPEED CONTROLLER & CONTROL MOTOR

2. SPEED CONTROL MOTOR의 특징
  • SPEED CONTROLLER와 같이 사용하여 넓은 범위(50Hz : 90~1400rpm, 60Hz : 90~1700rpm)의 속도를 조절할 수 있습니다.
    속도조절은 속도설정기에 의해 간단하게 조절할 수 있습니다
  • SPEED CONTROLER의 종류에 따라 MOTOR와 간단하게 구성하여 속도조절, 제동, SLOW RUN·SLOW STOP등 목적에 맞게 여러곳에 다양하게 사용이 가능합니다.
  • T.G(TACHO GENERATOR)가 내장되어 있어 FEEDBACK 제어가 되도록 설계되어 있어서 전원주파수가 변하여도 회전수는 변하지 않습니다.
  • 전자 BRAKE 부착 SPEED CONTROLMOTOR는 SPEEDCONTROLLER를 사용하여 순시정지와 전자 BRAKE를 동시에 작용하여 강력한 제동력을 얻을 수 있습니다.
  • 또한 전자 BRAKE 부착 SPEED CONTROLMOTOR에 무여자작동형 전자 BRAKE가 부착되어 있어 전원이 OFF되어도 제동력이 작동되어 확실하게 부하의 제동을 유지시킵니다.
  • SPEED CONTROL MOTOR는 AC 소형 MOTOR인 INDUCTIONMOTOR와 REVERSIBLE MOTOR 및 전자 BRAKE 부착
    SPEED CONTROL MOTOR 등이 있으므로 용도에 맞게 선정하여 사용하여 주십시오.
  • MOTOR의 출력은 INDUCTION MOTOR06W~90W(단 UNIT TYPE은 6W~180W까지 입니다.) REVERSIBLE MOTOR는 6W~40W, 전자 BRAKE부착 MOTOR는 6W~40W(단, SR TYPE은 6W~90W)까지 있습니다.

3. 선정방법

(1) MOTOR 및 CONTROLLER 선정방법
  • 변속만을 필요로 하는가?
  • 순시정지기능이 필요한가?
  • 제동력의 유지가 필요한가?
  • 적용 MOTOR의 출력은 어느 정도인가?
  • SLOW RUN, SLOW STOP 기능이 필요한가?
  • 위의 기준으로 SPEED CONTROL MOTOR와 SPEEDCONTROLLER의 종류를 검토 선정합니다.

(2) GEAR HEAD 감속비의 선정방법
  • GEAR 출력축의 회전수가 A rpm에서 B rpm까지 필요한 경우,높은 쪽의 회전수(B rpm)를 사용하여 감속비를 계산합니다.
    MOTOR의 회전수는 AC SPEED CONTROL MOTOR의 경우1300rpm으로 계산합니다.(1300rpm일 때의 출력 TORQUE가크고,
    사용한계범위가 크기 때문입니다.

(3) MOTOR축의 최고회전수와 최저회전수
  • MOTOR의 최고회전수를 NH, 최저회전수를 NL 이라고 하면다음과 같습니다.
  • 소요 MOTOR의 최고회전수 : NH = B × i[rpm]
  • 소요 MOTOR의 최저회전수 : NL = A × i[rpm]

(4) MOTOR의 소요 TORQUE
  • MOTOR의 소요 TORQUE는 다음 식과 같이 구합니다.
  • 여기서 TM : MOTOR의 소요 TORQUE [g·cm]
  • TL : 실제 부하를 구동하기 위하여 필요한 TORQUE [g·cm]
    i : 감속비
    η: GEAR HEAD의 효율

(5) MOTOR의 선정방법
  • MOTOR의 소요 TORQUE는 다음 식과 같이 구합니다.
  • MOTOR의 소요 TORQUE TM과 회전수 NL~NH 및 MOTOR의 TORQUE-회전수 특성곡선(이하 N-T CURVE라고 합니다.)으로부터 MOTOR를 결정 합니다.
    AC SPEED CONTROL MOTOR의 경우 [그림1]의 특성곡선 중동작선 이 사용한계선의 아래에 있는 MOTOR를 선정합니다.
  • (사용한계선의 위의 영역에서도 MOTOR의 운전조건 등에 의하여MOTOR표면 온도가 90°C이하이면 사용상 문제는 없습니다.)

(6) GEAR HEAD의 선정방법
  • 이상의 방법으로 MOTOR가 선정되면 다음으로 부하의 TORQUE의 크기를 생각하여 GEAR HEAD의 품명을 결정합니다.
    이때부하 TORQUE가 GEAR HEAD의 허용 TORQUE 이내인 것을확인하여 주십시오.

4. 선정계산의 예[그림2]
  • BELT CONVEYOR의 한쪽방향 회전인경우 이송되는 물건의 속도를1m/minute, 2m/minute, 4m/minute 3단계로 변화합니다.
  • DRUM의 직경 : 10cm 구동 TORQUE : 30kg·cm전원 : 단상 220V 60Hz 비상시에는 순시 정지하지만 유지력은 없는 경우

(1) MOTOR와 CONTROLLER
  • 한쪽방향운동이며, 유지력이 없으므로 INDUCTION MOTOR를선정합니다.

(2) GEAR HEAD 출력축의 회전수
  • BELT CONVEYOR 속도 1m/minute일 때 GEAR HEAD축의회전수

(3) GEAR HEAD의 감속비
  • GEAR HEAD축의 회전수가 높은 쪽을 기준으로 감속비를 구합니다.
  • 위의 식의 결과치인 102에 의해서 1/102는 감속비가 없으므로1/100의 감속 비를 선택합니다.

(4) MOTOR축의 회전수
  • BELT CONVEYOR 각각의 속도에 대응하는 GEAR HEAD축회전수로부터 MOTOR축 회전수는 GEAR HEAD축
    회전수 ×감속비의 식에 의해서
  • 3.18 × 100 = 318 [rpm]
  • 6.37 × 100 = 637 [rpm]
  • 12.74 × 100 = 1274 [rpm]의 3단계로 됩니다.

(5) MOTOR의 소요 TORQUE
  • 감속비 100의 GEAR HEAD의 전달효율은 66%이므로 MOTOR의소요 TORQUE는

(6) MOTOR의 선정
  • INDUCTION MOTOR의 N-T CURVE 중에서 MOTOR는S8I25GB-V12와 GEARHEAD는 S8KA100B를 조합하여 사용할 수
    있다는 것을 알 수 있습니다.
    그러나 이런 경우 관성부하가 선정된 MOTOR의 사양치 이내인지를 확인하여 주십시오.

5. 속도제어의 원리

(1) CLOSE LOOP계 속도제어의 원리
  • [그림3]은 CLOSE LOOP 전압제어방식의 SPEED CONTROL기본구조도입니다.
    이 CLOSE LOOP계 속도제어에 대하여 설명합니다.
  • MOTOR의 회전수를 TACHO GENERATOR(속도검출부)에서회전 수에 비례된 전압으로 변환하고, 속도설정기에서 설정된
    전압과 비교합니다.
  • 이 전압의 차를 비교전압이라고 합니다.
  • 비교전압은 비교증폭부, 전압제어부를 통하여 MOTOR를 구동합니다.
  • 비교전압은 대부분 ZERO-CROSSING으로 제어되어 있으므로회전수는 속도설정부에 의해 설정되는 값이 얻어지게 됩니다.
  • 그러므로 부하가 변화하는 경우에도 회전수는 변동하지 않습니다. TACHO-GENERATOR설정이 변화한 경우 그 설정치로
    회전수도 변화됩니다.
  • 이와같이 CLOSE LOOP계 속도제어에서는, MOTOR의 회전수를 검출하고, 그것을 일정하게 유지시키게 구동전압을 제어하고있습니다.

(2) CLOSE LOOP에 의한 1차전압제어
  • 유도전동기의 TORQUE와 회전수의 관계는, MOTOR 인가전압(1차전압)을 변화시키면 아래의 [그림4]와 같이 됩니다.
  • 지금 전압이 V1, 부하 TORQUE가 T1이라면, 그때의 회전수가N1으로 됩니다. 그 점을 A로 하면, 그 A에서 속도를 증가시켜 B에 도달한 상태에서,
    V1으로 부터 전압이 낮은 V2로 전압을 변화하면 C로 이동합니다.
  • C에서는 부하 TORQUE T1쪽이 MOTOR TORQUE보다 크게되기 때문에 회전수가 N2로부터 낮아집니다.
  • 회전수가 N3로 될 경우 전압을 V3로 올리면, MOTOR의 상태는, E점으로 이동하기 위하여 발생 TORQUE는
    부하 TORQUE보다 크게 되어 F점으로 향하여 다시 속도가 빨라집니다.
  • 이러한 상태로 C → D → E → F라고 하는 LOOP를 충분히 작게 되도록 계속해서 1차전압을 제어한다면 안정된 회전수가
    얻어지게 됩니다.
  • CLOSE LOOP에 의한 1차전압제어에서는 MOTOR 회전수를검출한, 그 변화에 대응해서, 1차전압을 제어하고 회전수를
    일정하게 유지합니다.

(3) SPEED CONTROLLER의 동작
  • [그림5]를 사용한당사 SPEEDCONTROLLER의동작을 설명합니다.
  • MOTOR의 회전수는 TACHO-GENERATOR(T.G)에서 검출하고 정류 회로를 통한 FEED BACK 전압을 얻게 됩니다.
  • TVR에서 가변 조정된속도설정부의 설정전압과 FEED BACK전압의 차를 비교증폭기에서 증폭합니다.
  • 톱니파형발생기에서얻어진 톱니 파형과비교신호로부터 비교기·TRIGGER 회로를 통한 TRIAC의 TRIGGER 신호를 발생시킵니다.
  • TRIGGER 신호로 TRIAC의 도통각을 제어해서 MOTOR에 인가되는 전압을 조정합니다.
  • 그 결과 MOTOR의 회전수가 일정하게 되도록 제어하게 됩니다.([그림6] 참조)

6. 사용범위

(1) 사용한계선
  • AC SPEED CONTROL MOTOR N-T CURVE에서는 [그림7]과 같이 [사용한계선]이 있어서 그 선의 하측부분을
    연속운전영역이라고 합니다.
  • [사용한계선]은 MOTOR의 허용 최고온도를 벗어나지 않으며연속(INDUCTION MOTOR의 경우 연속이며,
    REVERSIBLEMOTOR의 경우는 30분 운전 정격입니다.)으로 운전이 가능한한계로 MOTOR의 온도로부터 결정됩니다.
  • 당사의 SPEEDCONTROL MOTOR는 절연등급이 B종(130℃)입니다.일반적으로 권선부의 온도가 120℃ 이하이면 연속으로
    운전이가능하지만, 일반 사용자측에서 권선부의 온도를 측정한다는 것은 어렵기 때문에 일반적으로 MOTOR HOUSING의
    표면온도를측정하여 대략적으로 90℃ 이하이면 연속운전이 가능합니다.
    MOTOR 권선부와 HOUSING 표면과의 차이는 각 MOTOR마다 차이가 있지만 대략적으로 10℃~20℃가 됩니다.

(2) 순시정지에 의한 사용범위
  • 순시정지는 MOTOR에 반파정류시킨 직류를 통해 급속정지시키기 때문에 MOTOR의 온도가 급속히 상승됩니다.
  • N-T특성의 N-T CURVE에서 사용 한계선은 연속운전의 경우이며, 순시정지를 빈번하게 하는 경우 사용한계선에서의 사용가능
    범위는 좁아집니다.
  • TVR에서 가변 조정된속도설정부의 설정전압과 FEED BACK전압의 차를 비교증폭기에서 증폭합니다.
  • 순시정지를 하는 용도로는 정지빈도에 의해 온도상승이 높아지므로 MOTOR의 표면온도가 90℃를 초과하지 않도록 특별히
    주의하여 운전하여 주십시오.




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