KR200288780Y1 - Induction Motor Protection Device - Google Patents
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Abstract
본 고안은 유도 전동기의 보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유도 전동기의 실제 구동 전류를 검출하여 선간 전류 불균형 및 과부하발생과 같은 전동기의 이상동작시 전동기를 보호할 수 있도록 한 유도 전동기의 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a protection device for an induction motor, and more particularly, a protection device for an induction motor that detects the actual driving current of the induction motor and protects the motor during abnormal operation of the motor such as unbalance between lines and overload. It is about.
이를 위하여 본 고안은 전동기 각 상 상호간의 전류 편차인 상간 전류 편차를 검출하고, 검출된 상간전류편차를 기설정된 전류편차경보 기준값과 각각 비교하여 전동기의 각 상간 전류 편차값 중 적어도 어느 하나의 상간 전류 편차가 기설정된 전류편차경보기준값보다 큰 경우에 전류편차경보를 발생시킴과 동시에 상기 차단기의 구동을 오프시켜 전동기에 인가되는 전원을 차단시킨다. 또한, 전동기의 임의의 두 상에 인가되는 전류검출값을 합산하여 평균을 구한 후 산출된 각 상 전류평균값을 과부하여부를 판단하기 위하여 기설정된 과부하 기준값과 비교하여 과부하운전여부를 판단하고, 판단결과 과부하 운전인 경우 과부하운전을 경보함과 동시에 상기 차단기의 구동을 오프시키게 된다.To this end, the present invention detects phase current deviations, which are current deviations between phases of each motor, and compares the detected phase current deviations with a preset current deviation alarm reference value, respectively, to compare at least one phase current among each phase current deviation value of the motor. When the deviation is larger than the preset current deviation alarm value, the current deviation alarm is generated and the driving of the circuit breaker is turned off to cut off the power applied to the motor. In addition, after calculating the average by summing the current detection values applied to any two phases of the motor, the calculated current average value of each phase is compared with a preset overload reference value to determine whether the overload operation is performed. In the case of an overload operation, the overload operation is alerted and the circuit breaker is turned off.
Description
본 고안은 유도 전동기의 보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유도 전동기의 실제 구동 전류를 검출하여 선간 전류 불균형 및 과부하발생과 같은 전동기의 이상동작시 전동기를 보호할 수 있도록 한 유도 전동기의 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a protection device for an induction motor, and more particularly, a protection device for an induction motor that detects the actual driving current of the induction motor and protects the motor during abnormal operation of the motor such as unbalance between lines and overload. It is about.
일반적으로 대형 연속공정설비에서는 설비사고를 사전에 예방하는 것이 생산원가 절감이나 작업생산성 향상을 위해 무엇보다 중요하다. 따라서, 전동기와 같이 생산제품의 품질 및 생산성과 직결되는 설비에는 보호회로가 필수적으로 구성되고 또한, 대형설비사고의 사전방지를 위해 운전중인 전동기의 실제 부하 전류를 별도의 측정계기를 설치하여 점검하거나 계기가 부정확한 경우에는 전류측정기를 사용하여 전동기의 이상여부를 점검한다. 이때 일반적으로 사용되는 것이 노 퓨즈 브레이커(no fuse breaker)라 하는 배전용 차단기와 써멀(thermal)이다.In general, in the case of large continuous process equipment, it is important to prevent equipment accidents in advance in order to reduce production costs or improve work productivity. Therefore, a protection circuit is essential for equipment that is directly connected to the quality and productivity of a product, such as an electric motor.In addition, a separate measuring instrument may be installed to check the actual load current of the motor in operation to prevent a large equipment accident. If the instrument is inaccurate, check the motor for faults with a current meter. Commonly used are thermal breakers and thermal breakers called no fuse breakers.
그러나, 배전용 차단기의 경우에는 통상 전동기 정격전류의 250%에 해당하는 용량을 설치하여 사용토록 하고 있으나 자체 특성에 의한 과부하 차단 시간 지연으로 전동기가 소손되는 일이 많아 근래에는 차단시간과 부하전류를 정비작업자가 설정할 수 있도록 된 전자식 전류 차단기(Electric over current relay)를 주로 사용한다. 그러나, 이러한 전자식 전류 차단기도 3상 전동기의 선간 전류 언밸런스(unbalance)에 의한 소손이나 스트레스로부터 전동기를 안전하게 보호할 수 없을 뿐만 아니라 전동기 보호 회로용 패널의 제작 및 회로구성등으로 많은 정비시간이 소요되는 문제점이 있었다.However, in the case of distribution circuit breakers, 250% of the rated current of the motor is usually installed and used.However, the motor is often burned out due to the overload breaking time delay due to its characteristics. Mainly use electric over current relays that can be set by service personnel. However, such electronic current breakers are not only able to safely protect the motors from burnout or stress caused by unbalance between the three-phase motors, but also require a lot of maintenance time due to the production and circuit configuration of panels for motor protection circuits. There was a problem.
또한, 제철설비와 같은 대형공정설비에서 예방 정비를 위한 운전전류 점검 업무 실시 중에 보호회로와 별도의 개소에 취부된 계기에 의존하거나 전류측정기를 사용할 수밖에 없어 점검소요시간이 길어지고 정확성도 떨어지는 문제점이 있다. 나아가 현재 사용되고 있는 전동기 보호장치의 차단전류 및 차단지연시간 데이터를 수동볼륨기에 의해 아날로그값으로 설정하기 때문에 그 설정값이 부정확한 문제점이 있다.In addition, during the operation of checking the operating current for preventive maintenance in large process equipment such as steel making facilities, it is necessary to rely on the instrument mounted in a separate location or use a current measuring instrument, so that the inspection time is long and the accuracy decreases. have. Furthermore, since the current cutoff current and the cutoff delay time data of the currently used motor protection device are set to the analog value by the manual volume device, the set value is inaccurate.
따라서, 본 고안은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 전동기의 선간 전류 불균형 및 과부하에 따른 모터의 소손을 방지할 수 있도록 된 유도 전동기의 보호장치를 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a protection device of an induction motor that can prevent burnout of a motor due to an unbalance between currents of an electric motor and an overload.
또한, 본 고안의 다른 목적은 배전용 차단기의 차단지연시간데이터 및 과전류 기준값, 전류 편차 기준값등의 데이터를 디지털값으로 입력하고 이를 운전조작자가 용이하게 식별할 수 있도록 하여 전동기 보호회로의 동작안정과 전동기의 삼상 운전 전류를 디지털값으로 표시하여 전동기 운전상태를 정확하고 신속하게 판별할 수 있도록 한 유도 전동기의 보호장치를 제공하고자 하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to input the break delay time data, the overcurrent reference value, the current deviation reference value, etc. of the distribution circuit breaker as a digital value, so that the operator can easily identify the operation stability of the motor protection circuit and It is to provide a protection device for an induction motor that can display the three-phase operation current of the motor as a digital value to accurately and quickly determine the motor operation state.
도 1은 본 고안을 구현하기 위한 유도전동기 보호장치의 개략적인 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of an induction motor protection device for implementing the present invention.
도 2는 본 고안을 구현하기 위한 유도전동기 보호장치의 상세회로도이다.2 is a detailed circuit diagram of an induction motor protection device for implementing the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10...전원부 15...차단기10 Power supply 15 Breaker
20...차단기구동부 25...전류검출기20 ... breaking mechanism 25 ... current detector
30...전류/전압변환부 35...정류부30 ... current / voltage converter 35 ... rectifier
40...평활부 45...가산기40 ... smoothing 45 ... adder
50...제산기 55...정상운전판단부50 Divider 55 Normal operation judgment
60...과부하판단부 70...데이터입력부60 ... Overload Judgment 70 ... Data Entry
75...A/D변환부 80...상간전류편차검출부75 ... A / D converter 80 ... Phase current deviation detector
85...전류편차비교부 90...전류편차 경보발생부85 ... Current deviation comparison part 90 ... Current deviation alarm generation part
95...디스플레이부95 Display
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 유도 전동기의 보호 장치는 유도 전동기의 각 상에 인가되는 전류를 검출하여 전동기의 이상동작을 판단하고, 이상동작의 발생유무에 따라 전동기에 인가되는 전원을 차단시키도록 차단기의 구동을 제어하는 유도전동기 보호장치에 있어서,In order to achieve the above object, the protection device of the induction motor according to the present invention detects the current applied to each phase of the induction motor to determine the abnormal operation of the motor, and according to the occurrence of the abnormal operation, the power applied to the motor In the induction motor protection device for controlling the operation of the breaker to shut off,
상기 전동기 각 상 상호간의 전류 편차를 각각 검출하는 상간 전류편차검출부와, 상기 상간 전류 편차 검출부에서 검출된 각 상간의 전류편차를 기설정된 전류편차경보 기준값과 각각 비교하는 전류편차비교부와, 상기 전류편차비교부의 비교결과 전동기의 각 상간 전류 편차값 중 적어도 어느 하나의 상간 전류 편차가 기설정된 전류편차경보기준값보다 큰 경우에 전류편차경보를 발생시킴과 동시에 상기 차단기의 구동을 오프시켜 전동기에 인가되는 전원을 차단시키는 전류편차경보발생부와, 상기 전동기의 임의의 두 상에 인가되는 전류검출값을 합산하여 출력하는 가산기와, 상기 가산기에 의해 가산된 전류검출값을 제산하여 전동기 각 상에 인가되는 전류평균값을 산출하는 제산기와, 상기 제산기에서 산출된 각 상 전류평균값을 과부하여부를 판단하기 위하여 기설정된 과부하 기준값과 비교하여 과부하운전여부를 판단하고, 판단결과 과부하 운전인 경우 과부하운전을 경보함과 동시에 상기 차단기의 구동을 오프시키는 과부하판단부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A current deviation detection unit for detecting current deviations between the respective phases of the motors, a current deviation comparison unit for comparing current deviations between the phases detected by the current deviation detection units with preset current deviation alarm reference values, and the current As a result of the comparison of the deviation comparison unit, when the current deviation of at least one of the phase current deviation values of the motor is larger than the preset current deviation alarm level, the current deviation alarm is generated and the drive of the circuit breaker is turned off to be applied to the motor. A current deviation alarm generating unit which cuts off the power supply, an adder which adds and outputs a current detection value applied to any two phases of the motor, and a current detection value added by the adder to divide the current detection value applied to each motor. Whether or not to overload the current divider calculated by the divider and the current average value of each phase In order to determine whether the overload operation is determined by comparing with the preset overload reference value, in the case of the overload operation, it is characterized in that it is provided with an overload judging unit for alarming the overload operation and at the same time turn off the drive of the breaker.
이하에는 본 고안의 양호한 실시예에 따른 유도 전동기 보호 장치의 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation effects of the induction motor protection device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1은 본 고안을 구현하기 위한 유도 전동기 보호장치의 개략적인 구성을 보인 블록도이고, 도 2는 본 고안에 따른 유도 전동기 보호 장치의 상세구성을 보인 회로도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 유도 전동기 보호장치는 전동기의 동작이상시 전동기의 각 상에 인가되는 전원을 차단하는 차단기(15)와, 상기 차단기(15)의 구동을 온/오프시키는 차단기구동부(20)와, 입력되는 상용교류전원을 일정 정도로 감압하여 각 회로부의 구동전원으로 제공하는 전원부(10)와, 3상 유도 전동기의 각 상(R,S,T)의 운전 전류를 검출하는 전류검출기(25)와, 전류검출기(25)에 의해 검출된 전류신호를 아날로그 전압신호로 변환하는 전류/전압변환부(30)와, 전류/전압변환부(30)에 의해 변환된 각 상의 전압신호를 정류 및 평활하는 정류부(35) 및 평활부(40)와, 평활된 각 상의 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(75)와, 디지털 변환된 각 상의 구동 전압 및 데이터 입력부(70)로부터 입력되는 지연시간 기준값, 과전류기준값 및 전류편차기준값을 디스플레이하는 디스플레이부(95)와, 평활부(40)로부터 입력되는 각 상의 구동전압간의 상간전류편차를 각각 검출하는 상간 전류편차 검출부(80)와, 상간 전류 편차 검출부(80)에 의해 검출된 각 상의 전류 편차를 기설정된 전류편차 기준값과 각각 비교하는 전류편차비교부(85)와, 전류편차비교부(85)의 비교결과에 따른 전류 편차 불균형을 검출하여 전류편차경보를 발생시키는 전류편차경보발생부(90)와, 상기 평활부(40)로부터 출력된 R 및 T상의 구동전압을 가산하는 가산기(45)와, 가산기(45)로부터 출력된 R 및 T상의 구동전압의 합을 평균하여 그 결과를 출력하는 제산기(50)와, 상기 제산기(50)의 출력값과 기설정된 과전류 기준값을 비교하여 과부하운전여부를 판단하고 판단결과에 따라 상기 차단기(15)의 구동을 오프시키도록 상기 차단기 구동부(20)에 소정 제어신호를 출력하고 과부하경보를 발생시키는 과부하 판단부(60)와, 상기 제산기(50)의 출력값과 과전류 기준값을 비교하여 정상운전여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 전동기의 정상운전여부를 표시하는 정상운전판단부(55)를 구비하여 이루어진다.First, Figure 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an induction motor protection device for implementing the present invention, Figure 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the induction motor protection device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the induction motor protection device of the present invention has a circuit breaker 15 for shutting off power applied to each phase of the motor in the event of an abnormal operation of the motor, and turning on / off driving of the circuit breaker 15. Detects the operating current of the shutoff mechanism 20, the power supply unit 10 which reduces the input commercial AC power to a certain degree and provides it as the driving power of each circuit unit, and the operating currents of each phase (R, S, T) of the three-phase induction motor. The current detector 25, the current / voltage converter 30 for converting the current signal detected by the current detector 25 into an analog voltage signal, and each phase converted by the current / voltage converter 30 Rectifier 35 and smoother 40 for rectifying and smoothing the voltage signal, an analog / digital converter 75 for converting the analog voltage signal of each smoothed phase into a digital voltage signal, and the driving voltage of each digitally converted phase. And a delay time input from the data input unit 70 A display unit 95 for displaying a reference value, an overcurrent reference value and a current deviation reference value, an interphase current deviation detection unit 80 for detecting a phase current deviation between the driving voltages of the respective phases input from the smoothing unit 40, and an interphase current deviation The current deviation imbalance according to the comparison result of the current deviation comparison unit 85 and the current deviation comparison unit 85 which compares the current deviation of each phase detected by the detection unit 80 with a preset current deviation reference value, respectively, A current deviation alarm generation unit 90 for generating a deviation alarm, an adder 45 for adding driving voltages of R and T phases output from the smoothing unit 40, and R and T phases output from the adder 45; The divider 50 which averages the sum of the driving voltages and outputs the result is compared with the output value of the divider 50 and a predetermined overcurrent reference value to determine whether the overload operation is performed and the breaker 15 according to the determination result. To drive Outputting a predetermined control signal to the circuit breaker driver 20 to turn off and comparing the output value and the overcurrent reference value of the divider 50 with the overload determination unit 60 for generating an overload alarm, and determining whether to operate normally. In accordance with the determination result is provided with a normal operation determination unit 55 for displaying whether or not the normal operation of the motor.
전술한 구성에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 상간전류편차검출부(80)는 R상의 구동 전류 및 S상의 구동전류를 입력받아 입력된 두 상의 전류편차를 검출하는 제 1 감산기(81)와, 평활부(40)로부터 출력되는 S상과 T상의 검출 전류를 입력받아 두 상간의 전류편차를 검출하여 그 결과를 출력하는 제 2 감산기(82)와, 평활부(40)로부터 출력된 T상 및 R상의 검출 전류를 입력받아 상간 전류편차를 출력하는 제 3 감산기(83)를 구비한다.In the above-described configuration, as shown in FIG. 2, the phase difference detection unit 80 receives a driving current of the R phase and the driving current of the S phase, and includes a first subtractor 81 for detecting the current deviation of the two phases. A second subtractor 82 which receives the detection currents of the S phase and the T phase output from the smoothing part 40 and detects the current deviation between the two phases and outputs the result; the T phase output from the smoothing part 40; And a third subtractor 83 for receiving the detection current of the R phase and outputting the current deviation between phases.
또한, 전류편차비교부(85)는 상기 각 감산기(81)(82)(83)로부터 출력되는 각 상간 전류 편차(U1-U3)를 데이터입력부(70)로부터 입력받은 전류편차상한값(S2)과 비교한 후 각 상간전류편차가 전류편차상한값보다 큰 경우에는 출력신호로서 '하이'레벨의 신호를 출력하는 제 1,제 2 및 제 3 비교기(86)(87)(88)를 구비한다. 전류편차경보발생부(90)는 전류편차비교부(85)의 각 비교기의 출력신호를 입력받아 입력신호중 적어도 어느 한 비교기로부터 '하이'레벨의 출력신호가 입력되는 경우 펄스신호를 발생시키는 펄스발생기(93)와, 펄스발생기(93)의 출력신호를 세트단에 입력받아 '하이'레벨의 Q신호를 출력하는 제 1 플립플롭(92)과, 제 1 플립플롭(92)의 Q출력신호를 베이스구동신호로 인가받아 턴온되는 트랜지스터(TR1)와, 트랜지스터(TR1)의 컬렉터단에 병렬연결되어 트랜지스터(TR1)가 턴온되는 경우 점등되어 상간 전류 편차 불균형에 따른 모터 이상 발생을 표시하는 전류편차표시램프(91)와, 상기 전류편차 표시램프(91)와 병렬연결되어 차단기 구동부(20)에 마련된 제2릴레이 접점(RY2-a)을 온시키는 제 2 릴레이(RY2)로 이루어진다. 또한, 전류편차경보발생부(90)는 전류편차표시램프(91) 및 제 2 릴레이(RY2)의 구동을 리세트시키는 제 1 리세트 스위치(94)를 더 구비한다.In addition, the current deviation comparison unit 85 is equal to the current deviation upper limit S2 received from the data input unit 70 to the current deviation U1-U3 between the phases output from the subtractors 81, 82, 83. After comparison, when each phase current deviation is larger than the current deviation upper limit, first, second and third comparators 86, 87 and 88 for outputting a 'high' level signal as output signals are provided. The current deviation alarm generator 90 receives the output signal of each comparator of the current deviation comparator 85 and generates a pulse signal when an output signal having a 'high' level is input from at least one of the comparators. A first flip-flop 92 and a Q output signal of the first flip-flop 92 for receiving the output signal of the pulse generator 93 at the set stage and outputting a Q signal having a 'high' level; Transistor TR1 applied by the base drive signal and turned on in parallel with the collector terminal of the transistor TR1 are turned on when the transistor TR1 is turned on to display a current deviation indicating the occurrence of a motor abnormality due to an unbalance between currents between phases. And a second relay RY2 connected to the lamp 91 in parallel with the current deviation display lamp 91 to turn on the second relay contact RY2-a provided in the circuit breaker driver 20. In addition, the current deviation alarm generation unit 90 further includes a first reset switch 94 for resetting the driving of the current deviation display lamp 91 and the second relay RY2.
이때, 평활부(40)로부터 출력된 각 상의 구동 전류는 아날로그/디지탈 변환부(75)를 거쳐 디스플레이부(95)의 각 상의 구동전류표시기에 디지털값으로 표시된다.At this time, the drive current of each phase output from the smoothing unit 40 is displayed as a digital value on the drive current indicator of each phase of the display unit 95 via the analog / digital conversion unit 75.
한편, 평활된 R상 및 T상의 검출 전류는 가산기(45)의 비반전단자(+)에 입력되고, 가산기(45)는 입력된 R상의 검출전류와 T상의 검출전류를 합산한 후 그 결과를 제산기(50)의 비반전단자(+)에 출력한다. 제산기(50)는 가산기(45)로부터 입력받은 R 및 T상의 검출전류합을 제산하여 각 상의 평균전류를 산출하여 그 결과를 정상운전판단부(55) 및 과부하 판단부(60)에 입력한다.On the other hand, the smoothed detection current of the R and T phases is input to the non-inverting terminal (+) of the adder 45, and the adder 45 sums the input detection current of the R phase and the detection current of the T phase and then outputs the result. The non-inverting terminal (+) of the divider 50 is output. The divider 50 divides the sum of the detection currents of the R and T phases input from the adder 45, calculates an average current of each phase, and inputs the result to the normal operation determination unit 55 and the overload determination unit 60. .
상기 정상운전판단부(55)는 제산기(50)의 출력결과를 반전 단자(-)에 입력받아 비반전단자(+)에 입력되는 과부하 기준전류값(S1)과 비교하여 정상운전여부를 판단하는 제 4 비교기(57)와, 제 4 비교기(57)의 출력신호를 세트단에 입력받아 하이레벨의 'Q'신호를 트랜지스터(TR2)의 베이스구동신호로써 출력하는 제 2 플립플롭(58)과, 트랜지스터(TR2)의 컬렉터단에 접속되어 트랜지스터(TR2)의 구동시 정상운전을 표시하는 정상운전램프(59)를 구비한다. 또한, 전류편차경보 및 과부하경보발생시 구동되어 배전용 차단기(15)의 구동을 오프시키는 제 1 및 제 2 릴레이 접점 신호(RY1-a)(RY2-a)를 입력받아 논리합연산하여 그 결과를 제 2 플립플롭(58)의 리세트단에 인가하는 오어게이트(56)를 포함한다.The normal operation determination unit 55 receives the output result of the divider 50 through the inverting terminal (-) and compares it with the overload reference current value (S1) input to the non-inverting terminal (+) to determine whether the normal operation. A second flip-flop 58 that receives the output signal of the fourth comparator 57 and the fourth comparator 57 to the set terminal and outputs a high level 'Q' signal as a base driving signal of the transistor TR2. And a normal operation lamp 59 connected to the collector terminal of the transistor TR2 to indicate normal operation during the driving of the transistor TR2. In addition, when the current deviation alarm and the overload alarm occur, the first and second relay contact signals RY1-a and RY2-a which drive the circuit breaker 15 off are inputted and logically operated to calculate the result. Or gate 56 applied to the reset end of the two flip-flops 58;
과부하판단부(60)는 제산기(50)의 출력 결과를 비반전단자(+)에 입력받아 그 반전단자(-)에 입력되는 과부하 기준전류값(S1)과 비교하여 과부하 운전여부를 판단하는 제 5 비교기(65)와, 제 5 비교기(65)의 출력신호를 베이스 구동 신호로 인가받아 구동되는 트랜지스터(TR4)의 에미터단에 접속되어 카운트시작 신호를 인가받는 카운터(63)와, 카운터(63)의 출력신호와 카운트시작신호를 논리곱연산하는 앤드게이트(64)와, 앤드게이트(64)의 출력을 세트단에 입력받고 리세트단에는 과부하 경보동작을 리세트시키는 제 2 리세트 스위치(66)의 신호를 입력받는 제 3 플립플롭(62)과, 제 3 플립플롭(62)의 'Q'출력신호를 베이스신호로 인가받는 트랜지스터(TR3)와, 트랜지스터(TR3)의 컬렉터단에 상호 병렬연결되며 과부하경보를 표시하는 과부하 경보램프(61) 및 과부하발생에 따라 배전용 차단기를 오프시키는 제 1 릴레이스위치(RY1)를 구비한다.The overload judging unit 60 receives the output result of the divider 50 from the non-inverting terminal (+) and compares it with the overload reference current value (S1) input to the inverting terminal (-) to determine whether the overload operation is performed. A counter 63 connected to the emitter terminal of the transistor TR4 driven by receiving the fifth comparator 65 and the output signal of the fifth comparator 65 as a base driving signal, and receiving a counter start signal; A second reset switch for inputting the AND gate 64 for performing an AND operation on the output signal and the count start signal at 63) and the output of the AND gate 64 at the set stage, and resetting the overload alarm operation at the reset stage. A third flip-flop 62 which receives the signal of (66), a transistor (TR3) receiving the 'Q' output signal of the third flip-flop (62) as a base signal, and a collector terminal of the transistor (TR3). The overload alarm lamp 61 and the overload occurrence that display the overload alarm in parallel with each other Turning off the power distribution circuit breaker according to a first relay switches (RY1).
이하에는 전술한 구성에 따른 본 고안의 유도전동기 보호장치의 동작 및 작용효과에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation and effect of the induction motor protection device of the present invention according to the above configuration will be described in detail.
먼저, 전류검출기(25)는 전동기의 각 상에 인가되는 구동전류 변화를 검출하고, 전류검출기(25)에 의해 검출된 전류는 전류/전압 변환부(30)에 의해 전압신호로 변환된 후 정류부(35) 및 평활부(40)를 거쳐 정류 및 평활된다.First, the current detector 25 detects a change in driving current applied to each phase of the motor, and the current detected by the current detector 25 is converted into a voltage signal by the current / voltage converter 30 and then rectified. It rectifies and smooths through the 35 and the smooth part 40.
평활된 전동기의 각 상의 구동전류신호 중 R상 및 T상의 신호는 가산기(45)의 비반전단자(+) 및 반전단자(-)에 각각 입력된 후 가산된 합신호로써 출력되고, 전류신호의 합은 제산기(50)의 비반전단자(+)에 입력된다. 제산기(50)는 입력된 전동기의 R상과 T상의 전류합을 반으로 나누어 각 상의 전류평균을 산출한 후 과부하 판단부(60) 및 정상운전 판단부(55)로 각각 출력한다.R and T signals of the driving current signals of each phase of the smoothed motor are input to the non-inverting terminal (+) and the inverting terminal (-) of the adder 45, respectively, and then output as an added sum signal. The sum is input to the non-inverting terminal (+) of the divider 50. The divider 50 calculates a current average of each phase by dividing the input currents of the R and T phases in half and outputs the current averages to the overload determination unit 60 and the normal operation determination unit 55, respectively.
정상운전판단부(55)의 제 4 비교기(57)는 데이터입력부(70)를 통해 입력된 과부하기준값(사용자로부터 과부하운전여부를 판단하기 위한 기준값으로 입력받은 기설정값)(S1)을 비반전단자(+)에 입력받고, 반전단자(-)에는 상기 제산기(50)로부터 출력된 각 상의 평균전류값을 입력받아 두 입력신호를 비교한다. 즉, 제 4 비교기(57)는 제산기(50)로부터 입력받은 각 상의 평균전류값이 과부하기준값보다 큰 경우에는 전동기가 정상적으로 동작되는 것으로 판단하여 '하이'레벨의 신호를 출력하고, 각 상의 평균기준값이 과부하 기준값보다 큰 경우에는 전동기에 과부하가 발생된 것으로 판단하여 '로우레벨'의 신호를 출력한다.The fourth comparator 57 of the normal operation determination unit 55 non-inverts the overload reference value (the preset value received as a reference value for determining whether the overload operation is input from the user) S1 input through the data input unit 70. It is input to the terminal (+), the inverting terminal (-) receives the average current value of each phase output from the divider 50 and compares the two input signals. That is, when the average current value of each phase input from the divider 50 is greater than the overload reference value, the fourth comparator 57 determines that the motor operates normally and outputs a signal of a 'high' level, and averages each phase. If the reference value is greater than the overload reference value, it is determined that the motor is overloaded, and a 'low level' signal is output.
따라서, 제 4 비교기(57)의 비교결과 각 상의 평균전류값이 과부하기준값(S1)보다 큰 경우 제 2 플립플롭(58)은 세트신호를 입력받아 트랜지스터(TR2)의 베이스단자에 구동신호를 인가하고, 트랜지스터(TR2)의 구동으로 그 컬렉터단에 접속된 정상운전램프(59)가 동작되어 전동기의 정상동작상태를 표시한다.Therefore, when the average current value of each phase is larger than the overload reference value S1 as a result of the comparison of the fourth comparator 57, the second flip-flop 58 receives a set signal and applies a driving signal to the base terminal of the transistor TR2. The normal operation lamp 59 connected to the collector end is operated by the drive of the transistor TR2 to display the normal operating state of the motor.
한편, 과부하판단부(60)의 제 5 비교기(65)로 입력된 제산기(50)의 출력 신호는 제 5 비교기(65)의 반전단자(-)에 입력된 과부하기준값(S1)과 비교되고, 비교결과 제산기(50)로부터 입력된 각 상의 평균전류값이 과부하 기준값(S1)보다 큰 경우 제 5 비교기(65)는 트랜지스터(TR4)의 베이스단자에 '하이'레벨의 신호를 출력한다. 이때, 카운터(63)는 트랜지스터(TR4)의 구동으로 카운트시작신호를 입력받고, 데이터 입력부(70)로부터 입력된 과부하 판단시간(S3)이 경과되면 하이 레벨의 출력신호를 앤드게이트(64)의 일입력단자로 출력한다. 따라서, 앤드게이트(64)는 트랜지스터(TR4)의 구동신호와 카운터(63)의 출력 신호를 논리곱 연산하여 그 결과를 제 3 플립플롭(62)의 세트단에 입력한다. 이때, 데이터 입력부(70)를 통해 카운터부(63)에 입력되는 과부하 판단시간(S3)은 디스플레이부(95)에 디지털값으로 표시된다.On the other hand, the output signal of the divider 50 input to the fifth comparator 65 of the overload judging unit 60 is compared with the overload reference value S1 input to the inverting terminal (-) of the fifth comparator 65. When the average current value of each phase input from the divider 50 is greater than the overload reference value S1, the fifth comparator 65 outputs a 'high' level signal to the base terminal of the transistor TR4. At this time, the counter 63 receives the count start signal by driving the transistor TR4 and outputs a high level output signal of the AND gate 64 when the overload determination time S3 input from the data input unit 70 elapses. Output to one input terminal. Therefore, the AND gate 64 performs an AND operation on the driving signal of the transistor TR4 and the output signal of the counter 63, and inputs the result to the set end of the third flip-flop 62. At this time, the overload determination time S3 input to the counter 63 through the data input unit 70 is displayed on the display 95 as a digital value.
제 3 플립플롭(62)은 각 상의 전류평균값이 과부하 기준값(S1) 이상을 유지하는 시간이 과부하 판단시간(S3)이상인 경우 트랜지스터(TR3)의 베이스단자에 '하이'레벨의 구동신호를 출력한다. 제 3 플립플롭(62)으로부터 구동신호를 인가받은 트랜지스터(TR3)가 구동되면 그 컬렉터단에 접속된 과부하 경보램프(61) 및 제 1 릴레이스위치(RY1)가 전원을 인가받아 구동되어 과부하발생을 경보한다. 나아가 제 1 릴레이스위치(RY1)의 구동으로 차단기 구동부(20)의 제 1 릴레이접점(RY1-a)이 온되어 배전용 차단기(15)를 트립(trip)시킴으로써 전동기로 인가되는 전원을 차단시켜 과부하로 인한 전동기의 소손을 방지할 수 있도록 한다. 또한, 제 1 릴레이스위치(RY1)의 구동으로 정상운전판단부(55)의 제 1 릴레이 접점(RY1-a)이 온되어 오어게이트(56)를 구동시킴으로서 제 2 플립플롭(58)을 리세트시켜 정상운전램프(59)의 동작을 정지시키게 된다. 이러한 과부하발생이 해소되면 조작자는 과부하경보발생부(60)의 제 2 리세트스위치(66)를 온시켜 제 3 플립플롭(62)의 동작을 리세트시킴으로써 차단기 구동부(20)의 제 1 릴레이 접점(RT1-a)을 오프시켜 차단기(15)를 다시 동작시킴으로써 전동기에 구동전원이 인가되어 동작이 재개시된다.The third flip-flop 62 outputs a driving signal of a 'high' level to the base terminal of the transistor TR3 when the current average of each phase maintains the overload reference value S1 or more than the overload determination time S3. . When the transistor TR3 receiving the driving signal from the third flip-flop 62 is driven, the overload alarm lamp 61 and the first relay switch RY1 connected to the collector terminal are driven with power to generate an overload. Alarm. Furthermore, the first relay contact RY1-a of the circuit breaker driver 20 is turned on by driving the first relay switch RY1 to trip the circuit breaker 15 to cut off the power applied to the motor, thereby overloading the circuit. Prevent the motor from being burned out. In addition, the first relay contact RY1-a of the normal operation determination unit 55 is turned on by driving the first relay switch RY1 to drive the orifice 56 to reset the second flip-flop 58. By doing so, the operation of the normal operation lamp 59 is stopped. When the overload is eliminated, the operator turns on the second reset switch 66 of the overload alarm generating unit 60 to reset the operation of the third flip-flop 62, thereby causing the first relay contact of the breaker driver 20 to operate. By turning off the RT1-a and operating the breaker 15 again, driving power is applied to the motor, and the operation is restarted.
한편, 상기 평활부(40)에서 리플성분이 제거된 각 상의 구동전류신호는 상간 전류 편차 검출부(80)의 각 감산기(81)(82)(83)로 인가되어 각 상간의 전류편차가 산출되게 된다. 즉, 상간전류편차검출부(80)의 제 1 감산기(81)는 전동기의 R상 및 S상의 구동전류편차를 산출하고, 제 2 감산기(82)는 S상 및 T상의 전류편차를, 제 3 감산기(83)는 T상 및 R상의 전류편차를 산출하여 전류편차비교부(85)의 각 비교기(86)(87)(88)의 비반전단자(+)에 입력한다. 전류편차비교부(85)의 각 비교기는 상간전류편차검출부(80)의 각 감산기로부터 출력된 상간전류편차값과 데이터입력부(70)를 통해 기설정된 전류편차기준값(S2)을 각각 비교하여 전동기의 각 상간에 발생되는 선간 전류 언밸런스를 검출한다. 즉, 전류편차비교부(85)의 제 1 비교기(86)는 비반전단자(+)에 입력된 R상과 S상간의 선간전류편차와 반전단자에 입력된 전류편차기준값을 비교하고, 비교결과 선간전류편차가 전류편차기준값(S2)이상인 경우에는 '하이'레벨의 출력신호를 전류편차경보발생부(90)의 펄스발생기(93)로 출력한다. 동일하게 제 2 비교기(87)는 S상과 T상간의 선간전류편차를 전류편차기준값과 비교하여 그 비교결과를 펄스발생기(93)로 출력하고, 제 3 비교기(88)도 T상과 R상간의 선간전류편차를 전류편차기준값과 비교한 후 비교결과를 펄스발생기(93)로 출력한다.On the other hand, the driving current signal of each phase from which the ripple component is removed from the smoothing unit 40 is applied to each subtractor 81, 82, 83 of the phase current deviation detection unit 80 to calculate the current deviation between the phases. do. That is, the first subtractor 81 of the interphase current deviation detection unit 80 calculates the drive current deviation of the R phase and the S phase of the motor, and the second subtractor 82 subtracts the current deviations of the S phase and the T phase from the third subtractor. Reference numeral 83 calculates current deviations of the T and R phases and inputs them to the non-inverting terminals (+) of the comparators 86, 87 and 88 of the current deviation comparison unit 85. Each comparator of the current deviation comparison unit 85 compares the phase current deviation value output from each subtractor of the phase difference detection unit 80 with the preset current deviation reference value S2 through the data input unit 70, respectively. Detects the unbalance between currents generated between each phase. That is, the first comparator 86 of the current deviation comparison unit 85 compares the line current deviation between the R phase and the S phase input to the non-inverting terminal (+) and the current deviation reference value input to the inverting terminal. When the line current deviation is greater than or equal to the current deviation reference value S2, an output signal having a 'high' level is output to the pulse generator 93 of the current deviation alarm generator 90. Similarly, the second comparator 87 compares the current deviation between the S phase and the T phase with the current deviation reference value, and outputs the comparison result to the pulse generator 93. The third comparator 88 also has a difference between the T phase and the R phase. After comparing the current deviation between lines with the current deviation reference value, the comparison result is output to the pulse generator 93.
따라서, 전류편차경보발생부(90)의 펄스발생기(93)는 전류편차비교부(85)의 제 1 및 제 3 비교기의 어느 하나로부터 '하이'레벨의 신호가 출력되는 경우 제 1 플립플롭(92)의 세트단에 '하이'레벨의 세트신호를 출력하여 트랜지스터(TR1)를 구동시킨다. 트랜지스터(TR1)의 구동으로 그 컬렉터단에 접속된 전류편차경보램프(91) 및 제 2 릴레이스위치(RY2)가 전원을 인가받아 동작되어 선간 전류의 불균형에 의한 전동기의 이상동작발생을 경보하게 된다.Accordingly, when the pulse generator 93 of the current deviation alarm generator 90 outputs a 'high' level signal from one of the first and third comparators of the current deviation comparator 85, the first flip-flop ( The transistor TR1 is driven by outputting a set signal having a 'high' level at the set end of the circuit 92. By driving the transistor TR1, the current deviation alarm lamp 91 and the second relay switch RY2 connected to the collector end thereof are applied with power, thereby alarming the occurrence of abnormal operation of the motor due to the unbalance of the current between the lines. .
또한, 제 2 릴레이스위치(RY2)가 동작되면, 차단기구동부(20)의 제 2 릴레이접점(RY2-a)이 동작되어 차단기(15)를 트립시켜 전동기의 구동을 정지시키고 도시에 정상운전판단부(55)의 오어게이트(56)를 구동시켜 제 2 플립플롭(58)을 리세트시킴으로써 정상동작램프를 소등시켜 이상동작발생을 알리게 된다. 이상동작발생의 경보로 간 전류 언밸런스가 해소되면 조작자는 전류편차경보발생부(90)의 제 1 리세트스위치(94)를 온시켜 제 2 릴레이스위치(RY2)를 오프시킨다. 따라서, 차단기 구동부(20)의 제 2 릴레이접점(RY2-a)이 오프되어 차단기(15)가 다시 동작됨으로써 전동기의 각 상에 구동전원이 인가되게 된다.In addition, when the second relay switch RY2 is operated, the second relay contact RY2-a of the shutoff driving unit 20 is operated to trip the breaker 15 to stop driving of the motor, and the normal driving judgment unit in the figure. By driving the or gate 56 of 55 to reset the second flip-flop 58, the normal operation lamp is turned off to signal the occurrence of abnormal operation. When the current unbalance caused by the alarm of abnormal operation is solved, the operator turns on the first reset switch 94 of the current deviation alarm generator 90 to turn off the second relay switch RY2. Therefore, the second relay contact RY2-a of the circuit breaker driver 20 is turned off, and the circuit breaker 15 is operated again, so that driving power is applied to each phase of the motor.
한편, 상기 평활부(40)에 의해 평활된 전동기 각 상의 구동전류는 아날로그/디지털 변환부(75)를 통해 디지털 신호로 변환된 후 디스플레이부(95)에 디지털값으로 표시되어 조작자가 전동기의 구동전류변화를 용이하게 식별할 수 있다.Meanwhile, the driving current of each motor smoothed by the smoothing unit 40 is converted into a digital signal through the analog / digital converting unit 75 and then displayed as a digital value on the display unit 95 so that the operator drives the motor. Current change can be easily identified.
본 고안에 따른 유도전동기 보호장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 고안의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.Induction motor protection device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment can be implemented by various modifications within the range allowed by the technical idea of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 유도전동기 보호장치는 전동기의 각 상에 인가되는 구동 전류를 검출하여 각 상간에 발생되는 전류편차 불균형 및 과부하발생여부를 판단하여 이상동작시 이를 외부의 조작자에게 신속하게 경보함으로써 전동기의 소손을 효과적으로 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the induction motor protection device according to the present invention detects the drive current applied to each phase of the motor to determine whether the current deviation imbalance and overload occurring between each phase to the external operator during abnormal operation By quickly alarming, the effect of effectively preventing the burnout of the motor can be obtained.
또한, 전동기의 각 상에 인가되는 구동전류를 검출하여 이를 디지털값으로 표시함으로써 조작자가 용이하게 인식할 수 있으며 나아가, 전동기의 과부하 및 선간 전류 불균형을 판단하기 위한 기준값을 각각 디지털값으로 입력함으로써 전동기의 이상동작판단의 정확성을 향상시킬 수 있다.In addition, by detecting the drive current applied to each phase of the motor and displaying it as a digital value, the operator can easily recognize it. Furthermore, the reference value for judging the overload and the current unbalance of the motor is input as digital values, respectively. It can improve the accuracy of judgment of abnormal operation.
따라서, 본 고안에 따른 유도전동기 보호장치에 의하여 전동기의 이상동작을 정확하고 신속하게 검출함으로서 제품생산성의 향상을 도모할 수 있는 이점이 있다.Therefore, the induction motor protection device according to the present invention has the advantage that it is possible to improve the product productivity by detecting the abnormal operation of the motor accurately and quickly.
Claims (2)
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|---|---|---|---|
| KR2019980018168U KR200288780Y1 (en) | 1998-09-23 | 1998-09-23 | Induction Motor Protection Device |
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|---|---|---|---|
| KR2019980018168U KR200288780Y1 (en) | 1998-09-23 | 1998-09-23 | Induction Motor Protection Device |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100929064B1 (en) * | 2007-11-23 | 2009-11-30 | 김영준 | Forward / reverse relay for overload protection of condenser type single phase induction motor |
| KR20220114960A (en) * | 2021-02-09 | 2022-08-17 | (주) 효성훼바 | Secondary side monitoring apparatus of wound-rotor induction motor |
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1998
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20220114960A (en) * | 2021-02-09 | 2022-08-17 | (주) 효성훼바 | Secondary side monitoring apparatus of wound-rotor induction motor |
| KR102467410B1 (en) | 2021-02-09 | 2022-11-16 | (주)효성훼바 | Secondary side monitoring apparatus of wound-rotor induction motor |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000006895U (en) | 2000-04-25 |
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