KR100511273B1 - 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치에 관한 것으로, 초기 기동시 고전압에 의해 발생하는 역회전을 방지하여 안정적으로 기동시킴으로써, 기동효율을 향상시키도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 주권선과 쉐이딩 코일이 티스에 감겨지는 스테이터와; 모터측 상에서 자유로이 동기속도로 회전하는 링상의 회전마그네트와; 상기 회전마그네트 내측에 구비되는 유도기 로터와; 주권선과 쉐이딩 코일 감겨진 스테이터의 티스 단부에 마그네트 자극을 항상 동일 위치에 오게 하는 파킹 마그네트와; 단상 상용전원단과 상기 주권선 사이에 접속되고, 높은 저항값에서 낮은 저항값으로 가변되어, 초기 기동시 인가되는 과전압을 정상전압 범위로 다운시키는 엔티씨를 포함하여 구성한다.

Description

쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치{DRIVING APPARATUS FOR SHADING COIL TYPE SINGLE INDUCTION MOTOR}

본 발명은 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 초기 기동시 고전압에 의해 발생하는 역회전을 방지하여 안정적으로 기동시킴으로써, 기동효율을 향상시키도록 한 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치에 관한 것이다.

종래 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치는, 도1에 도시된 바와같이 단상 상용전원단(VAC)에 대하여, 모터권선(M1~M4)이 직렬로 연결되어 구성된다.

초기 기동시, 저관성 링 마그네트가 기동되면, 유도기 로터가 기동되어 운전되는데, 동기 속도로 운전하는 마그네트 내부에 놓인 유도기 로터가 전자기 유도작용에 의하여 동기속도 부근까지 팬부하에 해당되는 소정의 회전수로 운전하게 된다.

이때, 도2와 같이, 초기 모터에 인가되는 전압위상과 마그네트 자극 위치에 따라 모터가 순간적으로 역회전방향의 토크를 받는 경우가 발생하는데, 이때 도5와 같이 모터 인가전압이 일정수준 이상이 되면 역전 토크가 과다하여 역전 동기 인입하게 되고, 이로 인해, 모터가 역회전하게 되어 모터의 운전효율이 저하되는 문제점이 있다.

즉, 기동시 단상상용전원에 의해 역회전이 발생하는 구간이 생기게 되어,기구적 충격이 발생함과 아울러 기동/부하관성에 민감하여 동기속도로 기동하는 마그네트가 팬부하와 기계적으로 접촉함으로써, 모터의 운전효율이 저하됨과 아울러 소음이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 초기 기동시 고전압에 의해 발생하는 역회전을 방지하여 안정적으로 기동시킴으로써, 기동효율을 향상시키도록 한 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주권선과 쉐이딩 코일이 티스에 감겨지는 스테이터와; 모터측 상에서 자유로이 동기속도로 회전하는 링상의 회전마그네트와;상기 회전마그네트 내측에 구비되는 유도기 로터와;주권선과 쉐이딩 코일 감겨진 스테이터의 티스 단부에 마그네트 자극을 항상 동일 위치에 오게 하는 파킹 마그네트와;단상 상용전원단과 상기 주권선 사이에 접속되고, 높은 저항값에서 낮은 저항값으로 가변되어, 초기 기동시 인가되는 과전압을 정상전압 범위로 다운시키는 엔티씨를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명에 의한 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치에 대한 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 전원단(VAC)과 모터 권선(M1~M4) 사이에 접속되어, 기동시에는 높은 저항값으로 과전압을 차단하고, 일정시간 이후에는 낮은 저항값으로 가변되어, 모터 인가전압을 정상으로 회복시키는 엔티씨(NTC)로 구성한다.

도4는 본 발명 쉐이딩 코일 기동형 동기전동기의 구동방법에 대한 일실시예의 동작 흐름도로서,이에 도시한 바와같이 단상 상용전원(VAC)이 인가되면, 높은 저항값을 갖는 엔티씨(NTC)에서 과전압을 차단하여 일정레벨 이하의 전압을 모터에 인가하는 제1 과정과; 저관성의 링 마그네트 기동시킴과 아울러 정방향 동기 인입하는 제2 과정과; 엔티씨(NTC)가 발열하여, 낮은 저항값으로 가변되고, 그 낮은 저항값에 의해 모터에 정상전압을 인가하여 유도기 로터를 운전하는 제3 과정으로 이루어지며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 단상상용전원(VAC)에 의해, 저관성 링마그네트를 기동시켜 유도기 로터를 운전한다.

즉, 초기 기동시, 저관성 링 마그네트가 기동되면, 동기 속도로 운전하는 마그네트 내부에 놓인 유도기 로터가 전자기 유도작용에 의하여 동기속도 부근까지 팬부하에 해당되는 소정의 회전수로 운전하게 된다.

이때, 도5와 같이, 상기 단상 상용전원(VAC)은, 초기 역회전 토크를 발생시키는 과전압이 발생하게 되는데, 정회전 위상의 전압을 인가하는 경우에는 마그네트가 정회전하고, 역회전 위상의 전압을 인가하는 경우에는 마그네트가 역회전한다.

즉, 스테이터에서 정방향 회전 자계확립 시간 이전에 마그네트가 역방향의 토크를 발생하여 역회전한다.

이러한, 역회전을 발생시키는 과전압을 엔티씨(NTC)에 의해 일정레벨 이하의 전압으로 낮추는데, 즉 상기 엔티씨(NTC)는, 도6과 같은 특성에 의해 기동시 높은 저항값으로 과전압을 일정 레벨이하의 전압으로 낮추고, 일정시간 이후에는 낮은 저항값으로 가변되어, 모터 인가전압을 정상으로 회복시킨다.

여기서, 도7은 본 발명 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 모터 전체 조립을 보인도이다.

따라서, 단상 상용전원(VAC)이 인가되면, 높은 저항값을 갖는 엔티씨(NTC)에서 과전압을 차단하여 일정레벨 이하의 전압을 모터에 인가하여 저관성의 링마그네트를 기동시킴과 아울러 정방향 동기인입한다.

그 다음, 상기 엔티씨(NTC)가 발열하여, 낮은 저항값으로 가변되고, 그 낮은 저항값에 의해 모터에 정상전압을 인가하여 유도기 로터를 운전한다.

다시 말해서, 본 발명은, 초기 기동시, 단상 상용전원(VAC)에 의해, 역회전토크를 발생시키는 과전압이 발생하면, 엔티씨(NTC)에서 그 과전압을 일정레벨 이하의 전압으로 낮춘후, 일정시간이 지나면 엔티씨(NTC)의 온도특성에 의해 정상전압을 모터에 인가하여 모터를 효율적으로 운전시킨다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 초기 기동시 고전압에 의해 발생하는 역회전을 방지하여 안정적으로 기동시킴으로써, 모터의 초기 기동효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 모터가 정상회전할 수 있는 전압범위가 넓어지게 되어 모터의 운전효율이 크게 향상되는 효과가 있다.

도1은 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치에 대한 구성을 보인 회로도.

도2는 도1에 있어서, 초기 모터에 인가되는 전압위상을 보인 파형도.

도3은 본 발명 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동장치에 대한 구성을 보인 회로도.

도4는 본 발명 쉐이딩 코일형 단상유도전동기의 구동방법에 대한 동작흐름도.

도5는 도4에 있어서, 초기 역회전 발생가능 과전압에 대한 파형도.

도6은 도4에 있어서, 엔티씨의 특성을 보인도.

도7은 도4에 있어서, 모터의 전체 조립도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

NTC:엔티씨 M1~M4:모터권선

Claims (4)

1. 주권선과 쉐이딩 코일이 티스에 감겨지는 스테이터와;

   모터측 상에서 자유로이 동기속도로 회전하는 링상의 회전마그네트와;

   상기 회전마그네트 내측에 구비되는 유도기 로터와;

   주권선과 쉐이딩 코일 감겨진 스테이터의 티스 단부에 마그네트 자극을 항상 동일 위치에 오게 하는 파킹 마그네트와;

   단상 상용전원단과 상기 주권선 사이에 접속되고, 높은 저항값에서 낮은 저항값으로 가변되어, 초기 기동시 인가되는 과전압을 정상전압 범위로 다운시키는 엔티씨를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 쉐이딩 코일형 단상 유도전동기의 구동장치.
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