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KR100879535B1 - Electric motor actuator - Google Patents

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KR100879535B1
KR100879535B1 KR1020070029998A KR20070029998A KR100879535B1 KR 100879535 B1 KR100879535 B1 KR 100879535B1 KR 1020070029998 A KR1020070029998 A KR 1020070029998A KR 20070029998 A KR20070029998 A KR 20070029998A KR 100879535 B1 KR100879535 B1 KR 100879535B1
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전정수
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모건코리아 주식회사
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Abstract

본 발명은 전원에 의해 밸브를 개폐시키는 전동식 액추에이터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모터의 속도나 Power공급을 조절하는 전력소자로서 IGBT를 사용하고, 모터의 소손이나 사용자 실수 등으로 인해 IGBT에 단락전류나 과도한 전류가 흐르게 되면 즉시 IGBT를 차단(턴오프)시켜 IGBT의 파손을 방지하는 모터제어회로의 보호부로 단일 부품인 트랜지스터(스위칭소자)를 1개채용하여 Propagation Delay를 최소화함으로서 보호부의 동작 전에 IGBT가 파손되지 않도록 하고, The present invention relates to an electric actuator that opens and closes a valve by a power supply. More specifically, an IGBT is used as a power device for controlling a speed or power supply of a motor, and a short circuit current is generated in the IGBT due to a burnout of the motor or a user error. However, if excessive current flows, the IGBT is immediately cut off (turned off) to prevent damage to the IGBT. By employing a single transistor (switching element) as a single part, the propagation delay is minimized. Is not broken,

IGBT의 게이트단에 입력되는 구동신호의 크기를 일정하게 레귤레이션(REGULATION)하기 위해 제너다이오드나 Shunt Regulation IC를 사용하며, 전체적으로 구동 전압을 안정화 하기위한 7815등과 같은 Linear Regulation IC 및 이의 주변회로부품을 간소화하여 원가를 절감한 IGBT를 이용한 모터속도제어형 전동액추에이터에 관한 것이다. Zener diode or shunt regulation IC is used to regulate the magnitude of the driving signal input to the gate stage of the IGBT uniformly, and the linear regulation IC and its peripheral circuit components such as 7815 to stabilize the driving voltage as a whole are simplified. The present invention relates to a motor speed control type electric actuator using IGBT, which has reduced cost.

본 발명의 IGBT를 이용한 모터속도제어형 전동액추에이터는 Motor speed control type electric actuator using IGBT of the present invention

구동원인 모터와, 밸브에 연결되어 상기 밸브를 개폐하는 출력부재와, 상기 모터의 동력을 상기 출력부재로 전달하는 동력전달부재와, 상기 모터의 운전을 제어하는 모터제어회로를 포함하여 이루어진 전동액추에이터에 있어서,An electric actuator comprising a motor as a driving source, an output member connected to the valve to open and close the valve, a power transmission member to transmit the power of the motor to the output member, and a motor control circuit to control the operation of the motor. To

상기 모터제어회로는 제어신호가 출력되는 마이컴; 상기 모터의 운전속도 및 Power공급을 조절를 조절하는 IGBT; 상기 마이컴으로부터 PWM신호를 수신받고, 수신되는 PWM신호에 따라 상기 IGBT를 구동시키는 IGBT구동회로부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,The motor control circuit includes a microcomputer for outputting a control signal; An IGBT for regulating the operation speed and power supply of the motor; And an IGBT driving circuit unit receiving the PWM signal from the microcomputer and driving the IGBT according to the received PWM signal.

상기 IGBT구동회로부는 상기 마이컴으로부터 PWM신호를 수신받는 수신부와, 상기 IGBT의 게이트단에 각각 연결되어 있고 상기 수신부의 출력신호에 의해 서로 상반되게 턴온/턴오프되어 상기 IGBT를 구동시키는 제1스위칭소자 및 제2스위칭소자를 포함하는 구동부와, 베이스단이 상기 IGBT의 콜렉터단에 연결되고, 콜렉터단이 상기 제1스위칭소자의 베이스단에 연결되어 상기 IGBT에 기준치 보다 큰 전류가 흐르는 경우 턴온되어 상기 제1스위칭소자의 턴오프 상태를 지속시켜 상기 IGBT의 파손을 방지하는 제3스위칭소자를 포함하는 보호부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The IGBT driving circuit unit is connected to a receiving unit receiving a PWM signal from the microcomputer, and a first switching device connected to the gate terminal of the IGBT, respectively, and turned on / off by opposite output signals of the receiving unit to drive the IGBT. And a driving unit including a second switching element, and a base end connected to the collector end of the IGBT, and a collector end connected to the base end of the first switching element, and when a current larger than a reference value flows through the IGBT, the turn-on is turned on. And a protection part including a third switching device which maintains a turn-off state of the first switching device to prevent breakage of the IGBT.

전동액추에이터, IGBT, Propagation Delay, 영점조절수단 Electric Actuator, IGBT, Propagation Delay, Zero Adjustment Means

Description

IGBT를 이용한 모터속도제어형 전동액추에이터{ELECTRIC MOTOR ACTUATOR}Motor Speed Control Electric Actuator Using ITV [ELECTRIC MOTOR ACTUATOR}

도 1은 본 발명에 따른 모터제어회로의 개략적인 회로도,1 is a schematic circuit diagram of a motor control circuit according to the present invention;

도 2는 본 발명에 액추에이터의 개략적인 내부 부품 사시도,2 is a schematic internal parts perspective view of the actuator according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 슬립타입 영점조절수단의 종동기어와 탄성부재 등의 요부에 대한 분해사시도,Figure 3 is an exploded perspective view of the main portion of the driven gear and the elastic member of the slip type zero adjustment means according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 슬립타입 영점조절수단에서 탄성부재에 의한 입력축의 압지 상태 설명을 위한 요부의 결합단면도 및 저면도이다.4 is a cross-sectional view and a bottom view of a main portion for explaining the state of the holding state of the input shaft by the elastic member in the slip type zero point adjustment means according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 동력전달수단 2: 출력부재1: power transmission means 2: output member

11: 중계축 13: 중계기어11: Relay shaft 13: Relay gear

20: 포텐시오미터(측정기기) 21: 입력축20: potentiometer (measuring device) 21: input shaft

21a: 공구결합홈 30: 종동기어21a: tool coupling groove 30: driven gear

31: 축공 33: 수용부31: shaft 33: receiving portion

40: 탄성부재 41: 탄성강화절곡부40: elastic member 41: elastic reinforcement bending portion

43: 단부 51: IGBT43: end 51: IGBT

52 : 마이컴 60:IGBT구동회로부52: microcomputer 60: IGBT driving circuit

61: 수신부 62: 구동부61: receiver 62: driver

63: 보호부63: protection

본 발명은 전원에 의해 밸브를 개폐시키는 전동식 액추에이터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모터의 속도 및 Power공급을 조절하는 전력소자로서 IGBT를 사용하고, 모터의 소손이나 사용자 실수 등으로 인해 IGBT에 단락전류나 과도한 전류가 흐르게 되면 즉시로 IGBT를 차단(턴오프)시켜 IGBT의 파손을 방지하는 모터제어회로의 보호부로 단일 부품인 트랜지스터(스위칭소자1개)를 채용하여 Propagation Delay를 최소화함으로서 보호부의 동작 전에 IGBT가 파손되지 않도록 하고, The present invention relates to an electric actuator that opens and closes a valve by a power supply. More specifically, an IGBT is used as a power device for controlling a speed and a power supply of a motor, and a short circuit current is generated in the IGBT due to a burnout of the motor or a user mistake. However, if excessive current flows, the IGBT is cut off (turned off) immediately to prevent damage to the IGBT, and a single component transistor (one switching element) is adopted to minimize propagation delays before operating the protection part. IGBT is not broken,

IGBT의 게이트단에 입력되는 구동신호의 크기를 일정하게 레귤레이션(REGULATION)하기 위해 제너다이오드나 Shunt Regulation IC를 사용하며, 전체적으로 회로부품을 간소화하여 원가를 절감한 IGBT를 이용한 모터속도제어형 전동액추에이터에 관한 것이다. A motor speed control type electric actuator using an IGBT that uses a Zener diode or a shunt regulation IC to regulate the magnitude of the driving signal input to the gate end of the IGBT constantly and reduces the cost by simplifying the circuit components as a whole. will be.

또한, 밸브의 개폐상태 및 개도(開度)를 측정하기 위한 포텐시오미터(potentiometer)의 영점위치 확인 및 영점 조절이 편리한 영점조절수단을 더 구 비하고 있는 IGBT를 이용한 모터속도제어형 전동액추에이터에 관한 것이다.The present invention also relates to a motor speed control type electric actuator using an IGBT, which further includes a zero point adjusting device for convenient zero point checking and zero point adjustment of a potentiometer for measuring the opening and closing state of a valve. will be.

일반적으로 볼밸브 등의 밸브류와 댐퍼 등의 회전기기 등(이하 이들을 '밸브'라 한다.)을 개폐하기 위하여 액추에이터를 사용한다.In general, actuators are used to open and close valves such as ball valves and rotary machines such as dampers.

밸브의 개폐를 위한 구동원으로 액추에이터에는 모터가 구비되고, 이 모터의 운전은 모터제어회로에 의해 제어된다. As a driving source for opening and closing the valve, the actuator is provided with a motor, and the operation of the motor is controlled by the motor control circuit.

근래에는 모터의 운전속도 제어를 위해 주로 전력소자(예: IGBT, MOSFET, FET, SCR)를 이용하며, 상기 전력소자는 펄스폭변조(PWM)방식에 의해 모터의 운전속도를 조절한다. Recently, a power device (eg, IGBT, MOSFET, FET, SCR) is mainly used to control the driving speed of the motor, and the power device controls the driving speed of the motor by a pulse width modulation (PWM) method.

그리고 모터 운전의 정밀제어와 대전력을 필요로 하는 분야에서는 전력소자로 항복전압이 높고, 고압 대전류에 적합하며, 소음이 적은 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)가 주로 사용된다. In the field requiring precise control of motor operation and high power, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is mainly used as a power device with high breakdown voltage, suitable for high voltage and high current, and low noise.

IGBT는 고가의 제품으로서 모터제어회로 원가의 상당부분을 차지한다. IGBT is an expensive product, which accounts for a large part of the cost of the motor control circuit.

그래서 상기 IGBT를 구동시키는 구동회로부에는 모터의 소손이나 사용자의 실수 등으로 인해 IGBT에 단락전류나 과대전류가 흘러 IGBT가 파손되는 것을 방지하기 위해 보호부를 구비하는 것이 일반적이다. Therefore, it is common to provide a protection unit in the driving circuit unit for driving the IGBT to prevent the IGBT from being damaged due to short circuit current or excessive current flowing through the IGBT due to a burnout of the motor or a user mistake.

상기 보호부는 IGBT에 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류의 크기가 기준치를 넘게 되면 IGBT로 입력되는 구동신호를 차단함으로서 IGBT의 파손을 방지한다. The protection unit senses a current flowing in the IGBT, and prevents damage to the IGBT by blocking a driving signal input to the IGBT when the sensed current exceeds a reference value.

IGBT를 파손시키는 에너지(I^2*T)는 IGBT에 흐르는 전류(I)의 제곱과 시간(T)에 비례한다. 따라서 IGBT의 파손을 방지하기 위해서는 상기 보호부의 동작개시가 신속히 이루어져 IGBT의 차단(턴오프)이 신속해 행해져야 한다. The energy I ^ T * T breaking the IGBT is proportional to the square of the current I flowing through the IGBT and the time T. Therefore, in order to prevent damage to the IGBT, the operation of the protection unit should be started quickly, and the IGBT should be shut off (turned off) quickly.

그런데 종래의 액추에이터는 모터제어회로의 보호부로 IC칩을 사용하고 있으며, 상기 IC칩은 여러 가지 전자부품이 집적된 칩으로서 Propagation Delay가 길어 IGBT의 파손을 충분히 예방하지 못한다. 또한, IC칩은 고가이므로 모터제어회로의 원가를 상승시키는 요인이 된다. However, the conventional actuator uses an IC chip as a protection part of the motor control circuit, and the IC chip is a chip in which various electronic components are integrated, and the propagation delay is long, so that the IGBT may not be sufficiently prevented from being damaged. In addition, since the IC chip is expensive, the cost of the motor control circuit is increased.

그리고 종래의 액추에이터는 IGBT의 구동시키는 구동전압을 안정화시키기 위해 DC-DC Converter나 Switching Regulator와 더불어 Linear Regulation IC가 사용되고 있는데, 이들은 구동전압을 보다 정밀하게 Regulation시키기 위해 Electrolytic Capacitor등 여러 가지의 전자부품으로 이루어지므로 모터제어회로의 원가를 상승시키는 요인이 된다.In addition, the conventional actuator is used with a linear regulation IC together with a DC-DC converter or a switching regulator to stabilize the driving voltage of the IGBT. These actuators are made of various electronic components such as an electrolytic capacitor to precisely regulate the driving voltage. As a result, the cost of the motor control circuit is increased.

그리고 종래의 액추에이터는 밸브의 개폐(open 및 close) 상태와 개도(開度)를 확인하도록 하기 위하여 액추에이터에 구비되어 있는 계기판 외에 원격 제어를 위하여 액추에이터의 작동상태를 중앙 제어반에서 확인할 수 있도록 하기 위하여 포텐시오미터(potentiometer)를 채용하고 있다.In addition, in the conventional actuator, in addition to the instrument panel provided in the actuator to check the open and close state and the opening degree of the valve, it is possible to check the operating state of the actuator in the central control panel for remote control. The potentiometer is adopted.

상기 포텐시오미터는 밸브와 연결된 액추에이터의 출력부재와 연동 선회되는 중계축과 통상 기어로 연결되어 있는데, The potentiometer is usually connected to a relay shaft which is interlocked with the output member of the actuator connected to the valve by a gear.

최초 각 부품 조립 설치시 및 보수 정비에 따른 분해 결합시 등의 경우 게이트의 기준위치(개방 또는 폐쇄 위치)에 해당하도록 설정된 영점을 다시 조절할 필요가 있다.In the case of the initial assembly and installation of each part and the disassembly and joining of the maintenance, etc., it is necessary to readjust the set zero point corresponding to the reference position (open or closed position) of the gate.

종래 액추에이터의 포텐시오미터에서는 중계축에 의하여 선회되는 입력축이 엔드리스 타입(endless type)으로 선회되는 모델을 채용하고 있는데, (이는 밸브 개폐위치가 포텐시오미터의 한계위치를 벗어나 있을 때에도 모터의 동력은 계속 전달되므로 포텐시오미터의 파손을 방지하기 위하여 엔드리스 타입을 채용하는 것이다)Conventionally, the potentiometer of the actuator adopts a model in which the input shaft pivoted by the relay shaft is endless type. (This means that even when the valve opening and closing position is outside the limit position of the potentiometer, the power of the motor As it is transmitted continuously, endless type is adopted to prevent damage of the potentiometer.)

영점조절시에는 별도의 측장장치를 사용하여 조절작업을 수행하여야 하므로 번거롭고 불편하였다.In the case of zero adjustment, it was cumbersome and inconvenient because the adjustment work must be performed using a separate measuring device.

본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems,

모터제어회로의 IGBT에 흐르는 전류를 감지하여 기준치 이상의 전류가 흐르면 IGBT를 차단시켜 IGBT를 보호하는 보호부로 단일 부품인 트랜지스터를 채용하여 Propagation Delay를 최소화함으로서 IGBT가 파손되는 것을 방지하고 원가를 절감하면서 성능은 개선시킨 전동액추에이터를 제공함을 목적으로 하고, It detects the current flowing through the IGBT of the motor control circuit and cuts off the IGBT when the current exceeds the reference value, and protects the IGBT by adopting a single component transistor to minimize propagation delay to prevent damage to the IGBT and to reduce cost. Is to provide an improved electric actuator,

포텐시오미터의 영점 조절이 간편하게 행해지는 영점조절수단을 구비한 전동액추에이터를 제공함을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an electric actuator having a zero adjustment means in which zero adjustment of a potentiometer is easily performed.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 IGBT를 이용한 모터속도제어형 전동액추에이터는 Motor speed control type electric actuator using the IGBT of the present invention for achieving the above object is

구동원인 모터와, 밸브에 연결되어 상기 밸브를 개폐하는 출력부재와, 상기 모터의 동력을 상기 출력부재로 전달하는 동력전달부재와, 상기 모터의 운전을 제어하는 모터제어회로를 포함하여 이루어진 전동액추에이터에 있어서,An electric actuator comprising a motor as a driving source, an output member connected to the valve to open and close the valve, a power transmission member to transmit the power of the motor to the output member, and a motor control circuit to control the operation of the motor. To

상기 모터제어회로는 제어신호가 출력 되는 마이컴;The motor control circuit includes a microcomputer for outputting a control signal;

상기 모터의 운전속도나 부하로의 Power 공급을 조절하는 IGBT;An IGBT for controlling a power supply to a load or a load of the motor;

상기 마이컴으로부터 PWM신호를 수신받고, 수신되는 PWM신호에 따라 상기 IGBT를 구동시키는 IGBT구동회로부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,And an IGBT driving circuit unit receiving the PWM signal from the microcomputer and driving the IGBT according to the received PWM signal.

상기 IGBT구동회로부는 상기 마이컴으로부터 PWM신호를 수신받는 수신부와, The IGBT driving circuit unit receives a PWM signal from the microcomputer and a receiving unit;

상기 IGBT의 게이트단에 각각 연결되어 있고 상기 수신부의 출력신호에 의해 서로 상반되게 턴온/턴오프되어 상기 IGBT를 구동시키는 제1스위칭소자 및 제2스위칭소자를 포함하는 구동부와, A driving unit connected to the gate terminal of the IGBT, each of which includes a first switching element and a second switching element which are turned on / off in opposition to each other by an output signal of the receiver to drive the IGBT;

베이스단이 상기 IGBT의 콜렉터단에 연결되고, 콜렉터단이 상기 제1스위칭소자의 베이스단에 연결되어 상기 IGBT에 기준치 보다 큰 전류가 흐르는 경우 턴온되어 상기 제1스위칭소자의 턴오프 상태를 지속시켜 상기 IGBT의 파손을 방지하는 제3스위칭소자를 포함하는 보호부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고,When the base end is connected to the collector end of the IGBT, and the collector end is connected to the base end of the first switching device so that a current larger than a reference value flows through the IGBT, the base is turned on to maintain the turn-off state of the first switching device. And a protection part including a third switching device to prevent breakage of the IGBT.

상기 출력부재와 연결되고, 중계기어를 구비한 중계축;A relay shaft connected to the output member and having a relay gear;

포텐시오미터와 연결된 입력축;An input shaft connected to the potentiometer;

상기 입력축의 단면적 보다 큰 단면적을 갖는 축공과, 상기 축공 둘레에 형성된 수용부를 구비하고 있으며, 상기 중계축의 중계기어와 맞물리는 종동기어; 및A driven gear having a shaft hole having a cross-sectional area larger than that of the input shaft, and a receiving portion formed around the shaft hole, the driven gear meshing with the relay gear of the relay shaft; And

상기 종동기어의 수용부에 배열되어 상기 입력축을 압지하여 상기 중계축의 회전운동이 상기 입력축으로 전달되도록 하는 탄성부재;를 포함하여 이루어진 슬립타입 영점조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a slip type zero point adjusting means, comprising: an elastic member arranged at a receiving portion of the driven gear to press the input shaft so that the rotational motion of the relay shaft is transmitted to the input shaft.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명에 따른 모터제어회로를 도시한 것으로서, IGBT구동회로부를 중심으로 도시하였다.1 shows a motor control circuit according to the present invention, and is shown mainly in the IGBT driving circuit unit.

도2는 본 발명에 따른 슬립타입 영점조절수단과 게이트의 개폐상태 표시를 위한 포텐시오미터와 관련된 액추에이터의 개략적인 내부 부품 사시도로, 모터(미도시)의 구동력을 감속된 형태로 전달받아 게이트(미도시)쪽으로 최종 전달하는 출력부재(2)와, 다시 상기 출력부재로부터 포텐시오미터(20)로 회전운동을 전달하는 부품을 위주로 도시하였다.Figure 2 is a perspective view of the internal parts of the actuator related to the potentiometer for indicating the opening and closing state of the slip-type zero point adjustment means according to the present invention, the gate ( The output member 2 to be finally delivered toward (not shown), and the components for transmitting the rotational movement from the output member to the potentiometer 20 again.

도3은 본 발명에 따른 슬립타입 영점조절수단의 종동기어와 탄성부재 등의 요부에 대한 분해사시도로, 특히 확대된 [A], [B], [C] 세 원 내에 각각 탄성부재(40)의 평면도, 측면도, 측단면도([B]의 A-A선을 따라 절개)를 도시하고 있다.3 is an exploded perspective view of main parts of the driven gear and the elastic member of the slip type zero point adjusting means according to the present invention, in particular, [A], [B], and [C] in three circles, respectively. A plan view, a side view, and a side cross-sectional view (incision along the AA line in [B]) are shown.

또 도4의 [A] 및 [B]는 각각 본 발명에 따른 슬립타입 영점조절장치에서 탄 성부재에 의한 입력축의 압지 상태 설명을 위한 요부의 결합단면도 및 저면도로, 특히 [B]에는 각 부품의 상대적인 단면적 크기에 따른 결합관계에 대한 이해를 돕기 위하여 포텐시오미터의 입력축(21)까지 도시하였다.[A] and [B] of Fig. 4 are combined cross-sectional views and bottom views of the main parts for explaining the state of the input shaft squeezed by the elastic member in the slip type zero point adjusting device according to the present invention, and in particular, [B] In order to help understand the coupling relationship according to the relative cross-sectional area of, the input shaft 21 of the potentiometer is shown.

우선, 도1을 참조하여 모터제어회로를 설명하면,First, the motor control circuit will be described with reference to FIG.

상기 모터제어회로는 모터에 전기적으로 연결되고, 턴온(도통) 턴오프(차단)에 의한 주파수 변화에 의해 모터의 운전속도를 조절하는 IGBT(52)가 있고,The motor control circuit is electrically connected to the motor, there is an IGBT 52 for adjusting the operating speed of the motor by the frequency change by the turn-on (conduction) turn-off (blocking),

사용자의 조작신호 및 피드백되는 모터의 회전속도에 따라 제어신호가 출력 되는 마이컴(51)이 있고,There is a microcomputer 51 that outputs a control signal in accordance with the user's operation signal and the rotational speed of the feedback motor,

상기 마이컴(51)으로부터 상기 제어신호가 가공된 PWM신호를 수신 받고, 수신된 PWM신호에 따라 상기 IGBT의 게이트단으로 구동신호를 출력하여 IGBT를 구동시키는 IGBT구동회로부(60)가 있다. An IGBT driving circuit unit 60 receives the PWM signal processed by the control signal from the microcomputer 51 and outputs a driving signal to the gate terminal of the IGBT according to the received PWM signal to drive the IGBT.

그리고 도면에는 도시하지 않았으나, 액추에이터가 상용교류전원을 사용하는 경우에는 전원입력단(VCC)에는 상용교류전원을 직류전원으로 변환시키는 전력변환부가 연결된다. Although not shown in the drawing, when the actuator uses a commercial AC power supply, a power conversion unit for converting the commercial AC power to DC power is connected to the power input terminal VCC.

상기 IGBT구동회로부(60)는 수신부(61), 구동부(62) 및 보호부(63)를 포함하여 이루어지는데,The IGBT driving circuit unit 60 includes a receiver 61, a driver 62 and a protection unit 63,

상기 수신부(61)는 상기 마이컴(51)으로부터 PWM신호를 받는 포토다이오드(D1)와, 상기 포토다이오드(D1)에 의해 턴온/턴오프되는 포토트랜지스터(Q1)로 구성되는 포토커플러이다. The receiver 61 is a photocoupler including a photodiode D1 receiving a PWM signal from the microcomputer 51 and a phototransistor Q1 turned on / off by the photodiode D1.

수신부(61)로 포토커플러를 사용하는 것은 마이컴(51)과 IGBT구동회로부(60)를 전기적으로 분리하여 상호 절연을 시키기 위한 것이다. 특히, 110V 이상의 고전압을 사용하는 액추에이터에서는 회로동작의 안정성 및 Global Standard를 만족시키기 위해 포토커플러나 Pulse Trans를 이용할 필요가 있다.The use of the photocoupler as the receiver 61 is to electrically insulate the microcomputer 51 and the IGBT driving circuit unit 60 from each other. In particular, actuators using a high voltage of 110V or higher need to use a photocoupler or a pulse trans to satisfy the circuit operation stability and the global standard.

상기 구동부(62)는 상기 IGBT(52)의 게이트단(G)에 각각 이미터단과 콜렉터단이 연결되고, 상기 수신부(61)의 출력신호에 의해 서로 상반되게 턴온/턴오프되어 상기 IGBT를 구동시키는 트랜지스터인 제1스위칭소자(Q6) 및 제2스위칭소자(Q7)를 포함하여 이루어진다. 참고로 트랜지스터 Q5는 제1스위칭소자(Q6)와 함께 Dialington pair를 구성하는데, 이는 공지기술이므로 이에 대한 설명은 생략한다.The driver 62 has an emitter terminal and a collector terminal respectively connected to the gate terminal G of the IGBT 52, and are turned on / off in opposition to each other by an output signal of the receiver 61 to drive the IGBT. And a first switching element Q6 and a second switching element Q7. For reference, the transistor Q5 forms a dialing pair together with the first switching element Q6. Since this is a known technology, description thereof will be omitted.

수신부(61)의 포토트랜지스터(Q1)가 턴온되면 중계트랜지스터(Q4)가 턴오프되고, 중계트랜지스터(Q4)가 턴오프되면 제1스위칭소자(Q6)가 턴온되어 상기 IGBT(51)를 턴온시키고,When the phototransistor Q1 of the receiver 61 is turned on, the relay transistor Q4 is turned off, and when the relay transistor Q4 is turned off, the first switching device Q6 is turned on to turn on the IGBT 51. ,

수신부(61)의 포토트랜지스터(Q1)가 턴오프되면 중계트랜지스터(Q4)가 턴온되고, 중계트랜지스터(Q4)가 턴온되면 제2스위칭소자(Q7)가 턴온되어 상기 IGBT(52)를 턴오프시키게 된다.When the phototransistor Q1 of the receiver 61 is turned off, the relay transistor Q4 is turned on, and when the relay transistor Q4 is turned on, the second switching element Q7 is turned on to turn off the IGBT 52. do.

그리고 상기 제1스위칭소자(Q6)의 베이스단에는 상기 IGBT(51)의 케이트단(G)으로 입력되는 구동신호의 크기를 일정하게 레귤레이션 해주는 제너다이오드(D5)가 병렬로 연결되어 있다. 상기 제너다이오드(D5)는 일정크기를 초과하는 전 압에 대하여는 커트(Cut)함으로서 제1스위칭소자(Q6)를 통해 IGBT(51)의 케이트단(G)으로 입력되는 구동전압(즉, 구동신호)이 일정크기를 초과하지 않도록 Regulation하게 된다. 이는 또한 431계열의 Shunt Regulation IC를 이용해서도 달성 된다. A zener diode D5 for regulating the magnitude of the driving signal input to the gate terminal G of the IGBT 51 is connected to the base terminal of the first switching element Q6 in parallel. The zener diode D5 cuts a voltage exceeding a predetermined size, thereby driving voltage (that is, a driving signal) input to the gate terminal G of the IGBT 51 through the first switching device Q6. ) Will not exceed a certain size. This is also achieved using the 431 Shunt Regulation IC.

상기 보호부(63)는 상기 IGBT(51)에 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류가 일정크기를 초과하는 경우 IGBT의 Gate구동 에너지를 제거하며 제1스위칭소자(Q6)를 턴오프시켜 IGBT(51)의 케이트단(G)으로 더 이상 구동전압이 입력되지 않도록 하여,The protection unit 63 detects a current flowing in the IGBT 51, removes the gate driving energy of the IGBT when the detected current exceeds a predetermined amount, and turns off the first switching element Q6 to turn off the IGBT ( 51) so that the driving voltage is no longer input to the gate end G of 51),

IGBT(51)를 차단상태(턴오프)로 만들어 IGBT(51)에 전류가 흐르는 것을 차단함으로서 IGBT(51)가 파손되는 것을 방지한다. The IGBT 51 is cut off (turned off) to prevent current from flowing through the IGBT 51, thereby preventing the IGBT 51 from being damaged.

상기 보호부(63)는 베이스단이 상기 IGBT(51)의 콜렉터단(C)에 연결되고, 콜렉터단이 상기 제1스위칭소자(Q6)의 베이스단에 연결되어 상기 IGBT(51)에 기준치 보다 큰 전류가 흐르는 경우 턴온되어 상기 제1스위칭소자(Q6)의 턴오프 상태를 지속시켜 상기 IGBT(51)의 파손을 방지하는 제3스위칭소자(Q2)와,The protective part 63 has a base end connected to the collector end C of the IGBT 51, and a collector end connected to the base end of the first switching element Q6, so that the IGBT 51 has a reference value. A third switching element Q2 which is turned on when a large current flows to maintain the turn-off state of the first switching element Q6 to prevent breakage of the IGBT 51;

베이스단은 상기 수신부(61)에 연결되고 있고, 콜렉터단은 상기 제3스위칭소자(Q2)의 베이스단에 연결되어 상기 제3스위칭소자의 턴온시 턴온되어 상기 제3스위칭소자(Q2)의 오동작을 방지하는 제4스위칭소자(Q3)를 포함하여 이루어진다. A base end is connected to the receiver 61, and a collector end is connected to the base end of the third switching element Q2, and is turned on when the third switching element is turned on to malfunction of the third switching element Q2. It comprises a fourth switching element (Q3) to prevent the.

상기 제3스위칭소자(Q2)는 평상시에는 턴오프 상태로 있고, The third switching element Q2 is normally turned off,

IGBT(51)에 기준치 이상의 전류가 흘러 제3스위칭소자(Q2)의 베이스단이 일정전압 이상이 되면 턴온되어 제1스위칭소자를 턴오프 시킨다. 그리고 제3스위칭소자(Q2)의 베이스단이 일정전압 이하로 떨어지기 전까지 턴온상태를 유지한다.When a current equal to or greater than the reference value flows through the IGBT 51 and the base end of the third switching element Q2 becomes equal to or greater than a predetermined voltage, the IGBT 51 is turned on to turn off the first switching element. The turn-on state is maintained until the base terminal of the third switching element Q2 falls below a predetermined voltage.

그리고 제3스위칭소자(Q2)의 베이스단에 연결되어 있는 저항 R4의 크기를 조절함으로서 제3스위칭소자(Q2)가 작동되는 IGBT(51)에 흐르는 전류크기의 기준치를 설정할 수 있다.In addition, by adjusting the size of the resistor R4 connected to the base end of the third switching element Q2, a reference value of the current magnitude flowing through the IGBT 51 in which the third switching element Q2 is operated may be set.

상기 제4스위칭소자(Q3)는 평상시에는 턴오프 상태로 있다가 제3스위칭소자(Q2)가 턴온되어 IGBT(52)가 차단상태로 되는 경우 턴온되어 제3스위칭소자(Q2)가 오동작하는 것을 방지한다.The fourth switching device Q3 is normally turned off, but when the third switching device Q2 is turned on and the IGBT 52 is turned off, the fourth switching device Q3 is turned on to malfunction of the third switching device Q2. prevent.

그리고 제3스위칭소자(Q2)와 IGBT(51) 사이에 연결되어 있는 커패시터 C4는 충전된 전압의 방전에 의해 제3스위칭소자가 IGBT(51)에 기준치 이상의 단락전류나 과전류가 흐름을 보다 신속하게 감지하게 하기 위한 것이고, In the capacitor C4 connected between the third switching element Q2 and the IGBT 51, the short switching current or overcurrent flows more quickly than the reference value to the IGBT 51 by the discharge of the charged voltage. To sense,

수신부(61)와 구동부(62) 사이에 연결되어 있는 커패시터 C3 역시 수신부(61) 트랜지스터(Q1)의 출력신호가 보다 신속하게 중계트랜지스터(Q4)로 전달되도록 하기 위한 것이다. 즉, 신호의 지연시간을 줄이기 위한 것이다. The capacitor C3 connected between the receiver 61 and the driver 62 is also used so that the output signal of the transistor Q1 of the receiver 61 is transmitted to the relay transistor Q4 more quickly. That is, to reduce the delay time of the signal.

그리고 커패시터 C1 및 C2는 입력단의 입력전원에 의해 충전되고 방전하여 IGBT구동회로부를 위한 전원을 공급한다. The capacitors C1 and C2 are charged and discharged by the input power of the input terminal to supply power for the IGBT driving circuit unit.

이하에서는 도2 내지 도4을 참조하여 본 발명의 또 다른 특징이라 할 수 있 는 영점조절수단을 설명한다. Hereinafter, with reference to Figures 2 to 4 will be described a zero point adjustment means that can be another feature of the present invention.

본 발명에 따른 영점조절수단를 설명함에 있어 방향 기준을 도 2 및 도 4를 참고하여 특정하면,In describing the zero point adjusting means according to the present invention, the direction reference is specified with reference to FIGS. 2 and 4.

포텐시오미터(20)와 실질적인 영점조절 기능을 수행하는 탄성부재(40)가 내장된 종동기어(30)의 결합관계에서 입력축(21)의 공구결합홈(21a)(도시된 형태는 일자(一字) 드라이버를 위한 홈) 쪽을 상부로 하고, 그 반대쪽을 하부로 정한다.The tool engagement groove 21a of the input shaft 21 in the coupling relationship between the potentiometer 20 and the driven gear 30 in which the elastic member 40 having a substantial zero adjustment function is incorporated (the shape shown is a straight line) The upper side for the driver should be on the top and the other side on the bottom.

먼저, 도2는 본 발명의 일실시례에 따른 액추에이터의 내부 부품 일부를 도시한 것인데,First, Figure 2 shows a part of the internal parts of the actuator according to an embodiment of the present invention,

밸브에 연결되는 출력부재(2)와 모터의 동력을 상기 출력부재(2)로 전달하는 감속기어군으로 이루어진 동력전달수단(1)은 통상의 액추에이터와 별반 차이가 없으므로 이에 대한 구체적인 생략한다. The power transmission means (1) consisting of an output member (2) connected to the valve and a reduction gear group for transmitting the power of the motor to the output member (2) does not differ from the conventional actuators, so a detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 영점조절수단은Zero adjustment means according to the invention

모터(미(未)도시됨)의 회전력을 감속된 형태로 전달받아 밸브(미(未)도시됨)를 선회시키게 되는 출력부재(2)와,An output member 2 which receives the rotational force of the motor (not shown) in a decelerated form and turns the valve (not shown);

상기 밸브의 개폐 또는 개방정도를 원격 위치의 중앙 제어반으로 전달하기 위하여 상기 출력부재(2)의 선회에 따라 연동 선회되는 포텐시오미터(20) 사이에 배열된 동력전달부재, 특히 상기 포텐시오미터(20)의 입력축(21)에 구비된 종동기어(30)에 그 핵심 구성요소가 배열되어 있다.In order to transmit the opening or closing of the valve to the central control panel in the remote position, the power transmission member, in particular the potentiometer, arranged between the potentiometer 20 pivoted in accordance with the turning of the output member (2) The core components are arranged in the driven gear 30 provided in the input shaft 21 of 20).

본 발명에 따른 영점조절장수단의 각 구성요소는 지지기둥(15a)에 의하여 상호 이격 연결되어 층상 구조로 배열된 복수의 설치판(15)에 각각 배열되어 있으며,Each component of the zero point adjustment means according to the invention are arranged in a plurality of mounting plates 15 are arranged in a layered structure connected to each other by a support column (15a),

포텐시오미터(potentiometer)(20)로 최종 전달되는 상기 출력부재(2)의 회전운동은 일련의 감속기어군(群)으로 구성된 동력전달수단(1)을 거쳐 다시 상부의 맞물린 두 연계기어(10b)(10c)에 의하여 중계축(11)으로 전달되며, The rotational motion of the output member 2 finally delivered to the potentiometer 20 passes through the power transmission means 1 composed of a series of reduction gear groups, and the two interlocking gears 10b engaged thereon. Delivered to the relay shaft 11 by 10c,

상기 중계축(11)에 배열된 중계기어(13)와 맞물리는 종동기어(30)를 통하여 상기 포텐시오미터(20)의 입력축(21)이 선회되고,The input shaft 21 of the potentiometer 20 is pivoted through the driven gear 30 meshing with the relay gear 13 arranged on the relay shaft 11,

상기 입력축(21)의 정역 선회 정도는 곧 저항값으로 전환(예: 100Ω은 폐쇄, 900Ω은 완전개방)되어 결국 밸브의 개도를 계기판(미(未)도시됨)에 전달하여 현장 확인이 가능하도록 하거나,The forward / reverse turning degree of the input shaft 21 is soon converted into a resistance value (for example, 100 kΩ closed and 900 kΩ fully open), and eventually the valve opening is transmitted to the instrument panel (not shown) so that the field can be confirmed. do or,

케이블(23)을 통하여 중앙 제어반의 인디케이터(미(未)도시됨)로 전달하여 원격 확인이 가능하다.The cable 23 is transmitted to an indicator (not shown) of the central control panel to allow remote confirmation.

다음으로 본 발명에 따른 영점조절수단의 핵심을 이루는 상기 종동기어(30)와 탄성부재(40)를 살펴보면, Next, looking at the driven gear 30 and the elastic member 40 forming the core of the zero point adjusting means according to the present invention,

도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 2, 3 and 4,

상기 탄성부재(40)는 상기 종동기어(30)의 수용부(33)에 배열되어 상기 포텐시오미터의 입력축(21)을 압지하여 상기 중계축(11)의 회전운동이 상기 입력축(21)으로 전달되도록 하게 된다.The elastic member 40 is arranged in the receiving portion 33 of the driven gear 30 to press the input shaft 21 of the potentiometer so that the rotational movement of the relay shaft 11 to the input shaft 21. To be delivered.

이를 위하여 상기 입력축(21)의 단면적은 상기 종동기어(30)의 축공(31) 단 면적 보다 작으며,To this end, the cross-sectional area of the input shaft 21 is smaller than the end area of the shaft hole 31 of the driven gear 30,

상기 탄성부재(40)는 다양한 종류 및 크기를 가질 수 있으나 본 발명에서는 절곡 형성되어 삼각형 판스프링의 형태로 되어 있고, The elastic member 40 may have a variety of types and sizes but in the present invention is bent to form a triangular leaf spring,

특히 정삼각형을 이루는 판스프링(40)의 각 꼭지점 외측은 상기 종동기어(30)의 수용부(33) 내면에 접촉되고, 판스프링(40)의 각 변 중앙 부위 내측은 상기 입력축(21)의 외주면과 접촉하여 압지가 가능하도록 되어 있다.In particular, the outside of each vertex of the leaf spring 40 forming an equilateral triangle is in contact with the inner surface of the receiving portion 33 of the driven gear 30, the inside of the central portion of each side of the leaf spring 40 is the outer peripheral surface of the input shaft 21 It is made to be able to press the paper in contact with.

상기 판스프링(40)은 판재를 절곡하여 형성한 것이므로 양 단부(43)는 맞닿아 있고,Since the leaf spring 40 is formed by bending a plate, both ends 43 are in contact with each other.

특히 삼각형 각 변에 해당하는 부위 상하부에는 각각 한 쌍씩의 탄성강화절곡부(41)가 외측으로 꺾인 형태로 형성되어 있어 특수 소재를 사용하지 않아도 스프링(40)의 탄성에 의하여 장시간 반복 선회에도 상기 중계기어(13)와 맞물리는 종동기어(30)와 상기 포텐시오미터(20)의 기준 영점위치가 변경되지 않음을 보장할 수 있다.Particularly, a pair of elastic reinforcing bent portions 41 are formed on the upper and lower portions corresponding to each side of the triangle so as to be bent outwards, and thus the relay may be repeated even for a long time by the elasticity of the spring 40 without using a special material. It is possible to ensure that the reference zero position of the driven gear 30 and the potentiometer 20 engaged with the gear 13 does not change.

또 상기 탄성강화절곡부(41)는 상기 [종동기어(30)-탄성부재(40)-와셔(45) 조립체]를 포텐시오미터(20)의 입력축(21)에 끼울 경우 In addition, the elastic reinforcing bent portion 41 is when the [driven gear 30-elastic member 40-washer 45 assembly] to the input shaft 21 of the potentiometer 20

상기 삼각형 판스프링의 세 변에 위치한 각 절곡부를 지나는 가상의 원은 상기 입력축의 외경 보다 커서 상기 입력축에 대한 축경 안내 역할을 하게 되므로 보다 쉽게 상호 결합이 이루어짐을 보장한다.The imaginary circle passing through each bent portion located at three sides of the triangular leaf spring is larger than the outer diameter of the input shaft and serves as a shaft diameter guide for the input shaft, thereby ensuring easier mutual coupling.

나아가 상기 탄성부재(40)는 상기 종동기어(30) 수용부(33)에 내장되어 있으 므로 상기 포텐시오미터의 입력축(21)과의 결합에 의하여 외측으로 밀려 외력을 가하지 않은 상태에 비하여 외곽 면적이 커지게 되므로(이는 특히 판스프링이 완전히 상호 연결되어 폐회로를 구성하는 것이 아니라 분리된 단부(43)를 갖기 때문에 보다 원활한 크기 확대가 가능하다) 상기 탄성부재(40)와 상기 종동기어(30)의 결합력 또한 강해지게 된다.Furthermore, since the elastic member 40 is built in the driven gear 30 receiving portion 33, the outer area is pushed out by the coupling with the input shaft 21 of the potentiometer, compared to the state where no external force is applied. This becomes larger (it is possible to expand the size more smoothly, especially since the leaf springs are not completely interconnected to form a closed circuit but have separate ends 43), so that the elastic member 40 and the driven gear 30 Will also be strong.

상기 종동기어(30) 수용부(33)에 위치한 상기 탄성부재(40)의 이탈방지는 다양한 방식에 의하여 이루어질 수 있으나, 생산성 향상을 위하여 The departure prevention of the elastic member 40 located in the driven gear 30 receiving portion 33 can be made by various methods, but to improve productivity

상기 종동기어(30)의 수용부(33) 외곽에는 와셔(45) 장착홈(35)이 형성되어 있으며,A washer 45 mounting groove 35 is formed outside the receiving portion 33 of the driven gear 30,

상기 장착홈(35)에 배열된 와셔(45)의 이탈방지는 코킹(cocking) 가공부(35a)(도 3 [B]에서는 총 8개)에 의하여 이루어진다.Separation prevention of the washer 45 arranged in the mounting groove 35 is made by a cocked (cocking) processing portion (35a) (eight in Fig. 3 [B]).

이상과 같은 본 발명의 영점조절수단은 최초 조립시 또는 보수 후 조립시 영점조절 필요성이 있을 경우에는The zero adjustment means of the present invention as described above is necessary when adjusting the zero point during assembly or after repair

[종동기어(30)-탄성부재(40)-와셔(45) 조립체]가 포텐시오미터(20)의 입력축(21)에 결합된 상태에서특정 방향성 없이 얼마든지 회전가능한 엔드리스 타입(endless type)이 아닌 일정 각도 회전되면 더 이상 회전이 불가능하고 반대로 입력축(21)을 회전시켜야 하는 스토퍼 타입(stopper type) 포텐시오미터를 채용하므로[Endless type (rotational gear 30-elastic member 40-washer 45 assembly) in the state coupled to the input shaft 21 of the potentiometer (20) without any specific direction If it is rotated by a certain angle, it is no longer possible to rotate, and on the contrary, it adopts a stopper type potentiometer that needs to rotate the input shaft 21.

상기 밸브를 개방 또는 폐쇄위치에 놓고 상기 출력부재(2)와 연결된 중계축(11)에 구비된 중계기어(13)와 맞물리는 종동기어(30)를 고정한 상태에서 The valve is placed in the open or closed position and the driven gear 30 engaged with the relay gear 13 provided on the relay shaft 11 connected to the output member 2 is fixed.

상기 포텐시오미터(20)의 입력축(21) 상부 공구결합홈(21a)에 일자(一字) 드라이버를 끼워 입력축을 슬립(slip)타입으로 돌려 Insert a flat head screwdriver into the tool coupling groove 21a of the input shaft 21 of the potentiometer 20 and turn the input shaft into a slip type.

포텐시오미터의 최대 회전지점, 즉 영점에 배열하면 되므로 최초 조립 및 영점 조절이 쉽고 편리하게, 그리고 신속하게 이루어질 수 있다.The initial assembly and zero adjustment can be easily, conveniently and quickly made by arranging at the maximum rotation point of the potentiometer, that is, zero point.

또 종래 액추에이터 동작시 밸브의 개폐위치가 포텐시오미터의 한계위치를 벗어날 경우에도 모터의 동력은 계속 전달되므로 포텐시오미터의 파손을 방지하기 위하여 엔드리스 타입을 채용할 수밖에 없었던 것에 비하여In addition, even when the opening and closing positions of the valves outside the limit position of the potentiometer in the conventional actuator operation, the power of the motor continues to be transmitted. Therefore, the endless type was adopted to prevent the potentiometer from being damaged.

본 발명에서는 영점조절의 편리성을 위하여 스토퍼 타입의 포텐시오미터를 채용하여도 포텐시오미터의 한계위치를 벗어나 모터의 동력이 계속 전달될 경우 상기 탄성부재(40)와 상기 포텐시오미터의 입력축(21)간의 결합력을 벗어나게 되어 슬립(slip)이 발생하게 되므로 포텐시오미터 파손 방지기능이 달성된다.In the present invention, even if the stopper type potentiometer is adopted for convenience of zero adjustment, when the power of the motor is continuously transmitted beyond the limit position of the potentiometer, the input shaft of the elastic member 40 and the potentiometer ( Since the slippage occurs due to the slippage of the coupling force between the 21), the potentiometer breakage prevention function is achieved.

그러므로 본 발명에서 '슬립'의 개념은 영점조절 및 파손방지 방식과 관련된 지칭이라 할 수 있다.Therefore, the concept of 'slip' in the present invention can be referred to as a reference to the zero control and damage prevention method.

상기한 바와 같이 본 발명은 보호부로서 단일 전자부품인 트랜지스터(즉, 제3스위칭소자)를 사용함으로써 Propagation Delay(즉, 전력소자인 IGBT에 단락전류 나 과전류가 흘러 보호부가 동작을 개시하는 시간)을 최소화하여 IGBT가 파손될 위험성을 획기적으로 줄였고, As described above, the present invention uses the transistor (that is, the third switching element) as a single electronic component to protect the propagation delay (i.e., the time when the short circuit current or overcurrent flows to the power device IGBT to start the protection operation). Minimized the risk of breakage of IGBTs,

3상 모터에서는 적어도 6개의 IGBT와 각각의 IGBT를 위한 6개의 IGBT구동회로부가 필요한데, 본 발명에서는 보호부로 단일부품인 트랜지스터를 사용하고, IGBT로 입력되는 구동전압의 안정화를 위해 단일부품인 제너다이오드를 사용하는 등 전체적으로 회로구성을 단순화하여 모터제어회로의 원가를 대폭 줄였다. In a three-phase motor, at least six IGBTs and six IGBT drive circuits for each IGBT are required. In the present invention, a single component transistor is used as a protection part, and a zener diode, which is a single component, is used to stabilize the driving voltage input to the IGBT. The overall circuit configuration has been simplified, such as the use of the motor, which greatly reduces the cost of the motor control circuit.

또한, 본 발명의 슬립타입 영점조절수단은 동력전달수단과 연결된 중계축과 연결된 포텐시오미터(특히, 스토퍼 타입(stopper type))의 입력축에 구비된 종동기어에 상기 입력축을 압지할 수 있는 탄성부재를 배열하여 구성되어 있으며, 특히 상기 탄성부재를 삼각형 판스프링으로 구성하고, 탄성보강과 이탈방지를 위한 구조를 구현하였고, 아울러 상기 포텐시오미터의 입력축 단부에 공구결합홈을 형성하여 영점 조절 작업의 편리성을 제고할 수 있다.In addition, the slip type zero point adjusting means of the present invention is an elastic member capable of pressing the input shaft on the driven gear provided on the input shaft of the potentiometer (particularly, stopper type) connected to the relay shaft connected to the power transmission means. In particular, the elastic member is composed of a triangular leaf spring, implements a structure for preventing elastic reinforcement and detachment, and by forming a tool coupling groove at the input shaft end of the potentiometer Convenience can be improved.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 IGBT를 이용한 모터속도제어형 전동액추에이터에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above description of the present invention, a motor speed control type electric actuator using an IGBT having a specific shape and structure has been described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be variously modified and changed by those skilled in the art. Should be construed as falling within the protection scope of the present invention.

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 구동원인 모터와, 밸브에 연결되어 상기 밸브를 개폐하는 출력부재와, 상기 모터의 동력을 상기 출력부재로 전달하는 동력전달부재와, 상기 모터의 운전을 제어하는 모터제어회로를 포함하여 이루어진 전동액추에이터에 있어서,An electric actuator comprising a motor as a driving source, an output member connected to the valve to open and close the valve, a power transmission member to transmit the power of the motor to the output member, and a motor control circuit to control the operation of the motor. To 상기 모터제어회로는 제어신호가 출력되는 마이컴;The motor control circuit includes a microcomputer for outputting a control signal; 상기 모터의 운전속도를 조절하는 IGBT;An IGBT for adjusting a driving speed of the motor; 상기 마이컴으로부터 PWM신호를 수신받고, 수신되는 PWM신호에 따라 상기 IGBT를 구동시키는 IGBT구동회로부;를 포함하여 이루어지되,Receiving an PWM signal from the microcomputer and driving the IGBT according to the received PWM signal; 상기 IGBT구동회로부는 상기 마이컴으로부터 PWM신호를 수신받는 수신부와, The IGBT driving circuit unit receives a PWM signal from the microcomputer and a receiving unit; 상기 IGBT의 게이트단에 각각 연결되어 있고 상기 수신부의 출력신호에 의해 서로 상반되게 턴온/턴오프되어 상기 IGBT를 구동시키는 제1스위칭소자 및 제2스위칭소자를 포함하는 구동부와, A driving unit connected to the gate terminal of the IGBT, each of which includes a first switching element and a second switching element which are turned on / off in opposition to each other by an output signal of the receiver to drive the IGBT; 베이스단이 상기 IGBT의 콜렉터단에 연결되고, 콜렉터단이 상기 제1스위칭소자의 베이스단에 연결되어 상기 IGBT에 기준치 보다 큰 전류가 흐르는 경우 턴온되어 상기 제1스위칭소자의 턴오프 상태를 지속시켜 상기 IGBT의 파손을 방지하는 제3스위칭소자와, 베이스단은 상기 수신부에 연결되고 있고, 콜렉터단은 상기 제3스위칭소자의 베이스단에 연결되어 상기 제3스위칭소자의 턴온시 턴온되어 상기 제3스위칭소자의 오동작을 방지하는 제4스위칭소자를 포함하는 보호부를 포함하여 이루어지고,When the base end is connected to the collector end of the IGBT, and the collector end is connected to the base end of the first switching device so that a current larger than a reference value flows through the IGBT, the base is turned on to maintain the turn-off state of the first switching device. A third switching device for preventing damage to the IGBT, a base end is connected to the receiving unit, and a collector end is connected to a base end of the third switching device, and is turned on when the third switching device is turned on; It comprises a protection unit including a fourth switching element for preventing the malfunction of the switching element, 상기 제1스위칭소자의 베이스단에는 상기 IGBT의 케이트단으로 입력되는 구동신호의 크기를 일정하게 레귤레이션 해주는 제너다이오드가 병렬로 연결되어 있고,A zener diode for constantly regulating the magnitude of the driving signal input to the gate end of the IGBT is connected to the base end of the first switching element in parallel. 상기 수신부는 상기 마이컴으로부터 PWM신호를 받는 포토다이오드와, 상기 포토다이오드에 의해 턴온/턴오프되는 포토트랜지스터로 구성되는 포토커플러이고,The receiver is a photocoupler comprising a photodiode receiving a PWM signal from the microcomputer and a phototransistor turned on / off by the photodiode, 상기 수신부와 상기 구동부 사이에는 상기 수신부의 출력신호가 상기 구동부에 전달되는 지연시간을 줄이기 위한 커패시터가 연결되어 있으며,A capacitor is connected between the receiver and the driver to reduce a delay time at which the output signal of the receiver is transmitted to the driver. 상기 출력부재와 연결되고, 중계기어를 구비한 중계축;A relay shaft connected to the output member and having a relay gear; 포텐시오미터와 연결된 입력축;An input shaft connected to the potentiometer; 상기 입력축의 단면적 보다 큰 단면적을 갖는 축공과, 상기 축공 둘레에 형성된 수용부를 구비하고 있으며, 상기 중계축의 중계기어와 맞물리는 종동기어; 및A driven gear having a shaft hole having a cross-sectional area larger than that of the input shaft, and a receiving portion formed around the shaft hole, the driven gear meshing with the relay gear of the relay shaft; And 상기 종동기어의 수용부에 배열되어 상기 입력축을 압지하여 상기 중계축의 회전운동이 상기 입력축으로 전달되도록 하는 탄성부재;를 더 포함하여 이루어지되,And an elastic member arranged at a receiving portion of the driven gear to press the input shaft so that the rotational movement of the relay shaft is transmitted to the input shaft. 상기 탄성부재는 탄성강화절곡부가 형성되어 있는 삼각형 판스프링이고,The elastic member is a triangular leaf spring having an elastic reinforcement bent portion, 상기 입력축 단부에는 공구 결합홈이 형성되어 있고,A tool coupling groove is formed at the end of the input shaft, 상기 포텐시오미터는 스토퍼 타입(stopper type)인 것을 특징으로 하는 IGBT를 이용한 모터속도제어형 전동액추에이터.The potentiometer is a motor speed control type electric actuator using an IGBT, characterized in that the stopper type (stopper type). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 종동기어 수용부에는 상기 탄성부재의 이탈을 방지하는 와셔가 장착되는 장착홈이 형성되어 있고, The driven gear receiving portion is provided with a mounting groove for mounting a washer to prevent separation of the elastic member, 상기 장착홈에는 상기 와셔의 이탈을 방지하는 코킹 가공부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 IGBT를 이용한 모터속도제어형 전동액추에이터.A motor speed control type electric actuator using an IGBT, wherein the mounting groove is formed with a caulking part to prevent the washer from being separated.
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