KR0151163B1 - 전동기 보호용 계전기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 경우 여러보호 특성을 위해 많은 스위치가 필요하고, 설정의 번거로움과 정전후 복전되어도 정확한 과열보호를 하지 못한 문제점등을 개선하기 위한 전동기 보호용 계전기에 관한것으로써, 전동기로 흐르는 전류를 검출하여 과열불평형, 구속, 부족전류 지락 보호회로등의 기능을 수행하고, 아울러 전류치표시, 정전후 자동재기동, 통신기능등을 가지며, 프로그램시 설정으로 제반기능을 다양하게 적절히 설정할 수 있도록 한 것이다.
따라서 전동기 운전을 편리하고 안전하게 할 수 있도록 하였다.
Description
제1도는 종래의 전동기 보호용 계전기 구성도.
제2도는 본 발명의 전동기 보호용 계전기 구성도.
제3도는 본 발명의 입출력 회로부의 구성도.
제4도는 본 발명의 전류입력부의 구성도.
제5도는 본 발명의 지락 검출회로부의 구성도.
제6도는 본 발명의 전원부의 구성도.
제7도는 본 발명의 조작 표시부의 구조도.
제8도는 본 발명의 설정부의 구성도.
제9도는 본 발명의 설정부의 구조도.
제10도는 본 발명의 과열보호 동작흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 전원부 6 : 전원입력부
7 : 지락검출회로부 8 : 입출력회로부
9 : 조작표시부 10 : 주처리부
11 : I/V컨버터 12 : 영상변류기
13 : 설정부
본 발명은 전동기 보호용 계전기에 관한것으로서, 특히 싱글칩 마이크로 프로세서(single-chip microprocessorr)를 이용하여 여러가지 기능을 일체화 하여 보호장치를 간단하게 한 계전기에 관한것이다.
종래의 전자식 전동기 보호용 계전기는 제1도와 같이 전동기로 흐르는 전류를 입력받기 위한 변성기(1)와, 각각의 보호특성을 설정하는 다수의 설정스위치(2)와, 보호기능을 실현하는 프로세서(3)와, 전류치나 트립(Trip)상태를 표시하기 위한 표시부(4)와 출력접점등으로 구성된다.
이와같이 구성된 종래의 전자식 전동기 보호용 계전기의 동작은 다음과 같다.
프로세서(3)는 변성기(1)를 통하여 전동기에 흐르는 전류를 입력하여 각 보호기능에 필요한 설정값을 설정 스위치(2)로 입력받아 과열 및 기타 보호기능을 수행한다.
그러나, 종래의 전자식 전동기 보호용 계전기는 각각의 보호에 대하여 스위치를 사용하여 보호 특성 곡선을 적절히 선택해야 함으로 스위치 수도 많이 필요하고 설정에도 제한이 많이 따른다.
그리고 과열보호 기능을 수행하다 계전기의 동작전원이 끊어지면 전동기의 열량을 읽게 되어 다시 복전될때 열량계산은 처음 상태(전동기가 식어 있는 상태)부터 하게 되므로 계전기가 계산해 나가는 전동기의 열량과 실제 전동기의 열량이 다르게 되어 적절한 보호가 이루어지지 않는다.
한편 상기와 같은 문제에 대한 대책으로 핫 스타트(Hot Start)기능을 가지고 전동기가 완전히 식지 않는 상태에서 기동할때 스위치를 사용해서 전동기가 핫 상태임을 계전기에 알려주면 계전기는 어느정도의 열량부터 계산을 해나가 상기의 문제점을 보상하였으나 이 기능을 사용하는 것은 번거롭고 정확한 보상도 어려운 결점들이 있었다.
본 발명은 이와같은 결점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 싱글-칩 마이크로 프로세서를 이용하여 여러기능을 일체화 하고 정확한 보호기능과 데이타(data)통신으로 원방감시도 할 수 있도록 한 계전기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전동기로 흐르는 전류를 검출하여 과열, 불평형, 구속, 부족전류, 지락 보호기능을 수행하고 아울러 전류치 표시, 정전후 자동재기능, 통신기능등을 가지고 있으며 프로그램(program)식 설정으로 제반기능을 용도에 맞게 적절히 설정할 수 있도록 하여 전동기 운전을 편리하고 안전하게 할 수 있도록 한 것이다.
이와같은 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명의 전동기 보호용 계전기의 구성 블럭도로써, 제4도와 같이 비교기와 저항(R1-R6)커패시터(C1-C3), 제너다이오드(ZD1-ZD2)등으로 이루어져 3개의 CT를 델타(△)결선하고 이를 전파정류하여 얻은 전압출력을 입력받아 정격전류의 0-150% 전류로 하여 0에서 Vcc사이의 신호로 변환하거나 0-600%전류를 0에서 Vcc 사이의 신호로 변환하여 주처리부로 출력하는 전류입력부(6)와, 제5도와 같이 다이오드(D1-D2), 저항(R7-R13)커패시터(C4-C5)IC, 트랜지스터(Q1), 스위치(SW1-SW3)등으로 이루어져 전동기에 입력된 선로에 장치된 영상변류기(ZCT)(12)의 출력을 입력받아 설정된 감도전류를 기준으로 지락 검출신호를 출력하는 지락검출 회로부(7)와, 제6도와 같이 Ac25V를 입력받아 DC5V, 12V, -2.1V를 스위칭 방식으로 만들어 내고 정전검출 및 리세트회로가 있는 전원부(5)와, 제7도와 같이 설정과 표시에 사용되는 푸쉬-버튼과 표시를 위한 LED로 이루어져 선택된 상태를 표시해 주는 조작표시부(9)와, 제8도와 같이 싱글-칩 프로세서와 E2PROM, RTC, 저항(R14-R17)커패시터(C7-C8), 트랜지스터(Q2-Q3)등으로 이루어져 연산처리하고 설정치 및 열량을 저장하며 정전시간을 검출하고 백-엎시키는 주처리부(10)와, 제3도와 같이 저항(R18-R22)커패시터(C9-C10), 포토커플러(PC1)등으로 이루어져 전동기의 선로와 주처리부 사이에서 데이타를 입출력 시키는 입출력 회로부(8)와, 제9도와 같이 설정값을 설정하기 위한 설정부(13)로 구성된다.
이와같이 구성된 본 발명의 전동기 보호용 계전기의 동작은 다음과 같다.
전원부(14)로부터 전원을 인가받아 동작하여 전류입력부(6)의 출력을 주처리부(10)의 A/D로 받아들여 전도기로 흐르는 전류를 계산한 다음 제7도와 같은 조작표시부(9)의 디스플레이 선택버튼(A)에 따라 3자리 7-세그먼트(Segment)(B)로 실전류, %전류, 전동기의 정격전류등을 표시한다.
%전류치와 모터 정격전류치의 표시는 버튼의 조작이 없으면 5초후에 부하전류치 표시로 복귀된다.
그리고 과열보호 기능을 제1도와 같이, 51.2mmSec마다 주기적으로 열의 변화량을 주처리부(10)에서 계산하여 전동기의 열한계치(I2t,t:구속시 허용시간)를 넘어서면 트립신호를 출력하도록 되어 있다.
이 보호기능에 필요한 설정치는 전동기 정격, 구속허용시간, CT정격으로서 다음의 식(1)으로 계산이 된다.
이 열량은 정전이 검출되면 E2PROM에 저장되어 있다가 다시 복전이 될 때 저장된 값을 꺼내고 RTC에서 정전시간을 읽어 정전시의 열의 변화를 상기의 식(1)으로 계산해 하여 보상한다.
그래서 복전후에 전동기 보호가 정확히 된다.
또 트랩전에 경고를 표시하면 일단, 트립이 되면 열이 식어 리세트 레벨 이하로 되기전까지는 제기능을 하지 못하게 하였다.
기동이 긴 전동기를 적절히 보호하기 위하여 과열특성을 넘어서는 별도의 시간을 수락할 수 있도록 하였다.
또한 구속보호기능을 전동기에 흐르는 전류가 설정치 보다 웃도는 과전류가 흐를때 0.4초에 트립시킨다.
기존의 CT, 타이머, 릴레이, 그밖의 소자등을 대치하는 효과가 있다.
한편, 저부하 보호기능은 전동기 부하의 손상을 검출하기 위한 것으로 설정치보다 적은 전류가 전동기로 흐를때 2.8초에 트립한다.
그리고, 불평형 보호기능을 3상전류 정류파형의 사용으로(Imax-Imin)*100/Imax를 계산하여 설정된 불평형률보다 크면 1.5초만에 트립시키도록 되어 있다.
지략보호기능을 제5도의 지략검출회로부(7)에 의해 검출되고, 라인전압이 순시정전 검출전압이하로 떨어져서 설정된 시간내에 복전검출전압 이상으로 회복되면 설정된 지연시간후에 자동으로 재기동시키는 기능이 있다.
재기동 시간중 초단위로 카운트 하여 7-세그먼트(B)에 남은 시간이 표시되고 재기동 회전방향에 해당하는 FWD또는 REV, LED가 깜빡인다.
그리고 주처리부(10)의 프로세서가 갖고 있는 듀얼-포트 RAM을 통하여 통신모튤로 전동기의 운전상태, 트립요인, %전류치, 설정상태를 상위 스테이션(Station)으로 전송시키고, 또 상위 스테이션으로 부터 설정데이타를 전송받을 수 있다.
또한, 제3도의 Ac입력회로로 부터 전동기의 운전상태를 감지하여 제7도의 조작표시부에 그 상태를 표시한다.
즉, 페일(FAIL)은 트립되었을때 켜지고 리세트 되었을때 꺼진다.
트립요인의 표시는 3자리 7-세그먼트(B)에 표시되고 과부하는 OC가 점멸되고 구속은 Ioc와 %치가 점멸반복 표시되며, 저부하는 UC, %치 점멸반복표시, 결상은 PF점멸, 지락은 GF가 점멸표시된다.
그리고 설정되는 기능은 전원을 온한다음 제9도와 같은 설정부의 4개버튼을 사용하여 모두 이루어질 수 있다.
그 설정값은 E2PROM에 저장되고 통신을 통하여 원방에서도 설정이 가능하다.
4개의 버튼을 사용한 설정절치는 다음과 같다.
첫째, 선택버튼(SEL)을 1.5초이상 누르면 정상동작 모드에서 설정모드로 절환된다.
이때 SEL이 표시되고 CPU, %LED등은 오프된다.
둘째, 선택버튼(SEL)을 원터치 하면 현재 설정된 각각의 상태가 순차적으로 표시된다.
예를 들면, MCT정격→모타정격→과전류→순시과전류→저부하→결상→시동시인터록→순시정전시간→순시정전후 재기동시 딜레이시간등의 순서로 표시된다.
셋째, 현지 설정된 값을 바꾸고자 할 때는 DEC 또는 INC버튼을 누르면 설정가능한 세부항목이 순차적으로 표시된다.
예를들면, Cxx, Axx, Ixx, Uxx, Pxx, Lxx, Fxx, Dxx등이다.
넷째, 설정버튼(CHG)를 누르면 그 항목으로 설정값이 등록된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 푸쉬버튼을 사용하여 보호특성을 원하는데로 다양하게 프로그램 할 수 있으며, RTC와 E2PROM을 사용하여 정전시에도 전동기의 열량을 보존하고 있다가 복전이 될때 정전시간 만큼의 열량변화를 보상하여 전동기의 정확한 보호를 할 수 있는 효과가 있다.
Claims (1)
- 복수개의 CT를 델타결선하고 이를 전파정류하여 얻은 전압을 정격전류 신호로 변환하여 주처리부로 출력하는 전류입력부(6)와, 영상변류기의 출력을 입력받아 설정된 감도전류를 기준으로 지락검출 신호를 주처리부로 출력하는 지락검출회로부(7)와, 3상입력라인 중 임의의 라인으로부터 직류전원을 만들고 입력회로와 트립 및 경고를 위한 접검출력과 정전검출 및 리세트시키는 전원부(5)와, 디스플레이 선택장치에 의해 선택된 상태를 표시해 주는 조작표시부(9)와, 데이타를 연산처리하고 설정치 및 열량을 저장하여 정전시간을 검출하고 백엎시키는 주처리부(10)와, 주처리부(10)와 전동기사이의 입출력시키는 입출력회로부(8)와, 전동기의 과열및 과전류에 대한 보호, 지락보호, 구속보호, 저부하보호, 불평형보호를 포함하는 보호특성 중에서 사용자에 의한 신호입력에 따라 상기 보호특성을 설정할 수 있는 설정부(13)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전동기 보호용 계전기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920001207A KR0151163B1 (ko) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 전동기 보호용 계전기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920001207A KR0151163B1 (ko) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 전동기 보호용 계전기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR930017259A KR930017259A (ko) | 1993-08-30 |
| KR0151163B1 true KR0151163B1 (ko) | 1998-12-15 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019920001207A KR0151163B1 (ko) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 전동기 보호용 계전기 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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1992
- 1992-01-28 KR KR1019920001207A patent/KR0151163B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR930017259A (ko) | 1993-08-30 |
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