KR100307999B1 - 유도 전동기 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

유도 전동기를 제어하는 방법 및 그 장치가 개시되어 있다. 방법은 a) 유도 전동기의 운전 모드를 선택하는 단계; b) 유도 전동기의 운전 모드가 수동 모드인 경우, 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간을 설정하는 단계; c) 단계 b)에 의해 설정된 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간에 따라 유도 전동기를 기동 및 운전하는 단계; d) 상기 유도 전동기에 입력되는 3상 전류 값들을 기초로 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간을 각각 검출하는 단계; 및 e) 상기 유도 전동기의 운전 모드가 자동 모드인 경우, 단계 d)에 의해 검출된 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간에 따라 상기 유도 전동기를 기동 및 운전하는 단계로 구성된다. 따라서, 유도 전동기 기동 및 운전시, 유도 전동기의 제어에 필요한 데이터를 자동으로 검출하고, 검출된 제어 데이터에 따라 유도 전동기를 제어함으로써 보다 정확히 유도 전동기를 제어할 수 있다.

Description

유도 전동기 제어 방법 및 그 장치{METHOD OF CONTROLLING AN INDUCTION MOTOR AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 유도 전동기를 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래의 유도 전동기 제어 장치들은 사용자가 유도 전동기의 특성에 따라 설정한 기준 값들 기초로 유도 전동기를 제어한다. 즉, 상기 종래의 유도 전동기 제어 장치들은 유도 전동기에 유입되는 전류를 검출하고, 검출된 전류 값과 사용자가 설정한 기준 값들을 비교하여, 유도 전동기의 트립 조건을 판단한다.
그러나, 유도 전동기를 오랜 기간 사용함에 따라 유도 전동기의 특성은 가변되어, 초기에 설정한 기준 값들을 새로이 설정해야 하고, 이러한 기준 값들을 설정하기 위해서는 유도 전동기의 특성을 직접 측정해야 한다.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 개선된 유도 전동기 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유도 전동기의 제어에 필요한 데이터를 자동으로 검출하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유도 전동기의 제어에 필요한 데이터를 자동으로 검출하고, 검출된 제어 데이터에 따라 유도 전동기를 제어하는 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적들을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 유도 전동기 제어 방법은 a) 유도 전동기의 운전 모드를 선택하는 단계; b) 유도 전동기의 운전 모드가 수동 모드인 경우, 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간을 설정하는 단계; c) 단계 b)에 의해 설정된 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간에 따라 유도 전동기를 기동 및 운전하는 단계; d) 상기 유도 전동기에 입력되는 3상 전류 값들을 기초로 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간을 각각 검출하는 단계; 및 e) 상기 유도 전동기의 운전 모드가 자동 모드인 경우, 단계 d)에 의해 검출된 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간에 따라 상기 유도 전동기를 기동 및 운전하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.본 발명의 제2 관점에 따른 유도 전동기 제어 장치는 유동 전동기의 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간을 저장하기 위한 수단; 상기 유도 전동기의 운전 모드를 선택, 및 상기 유동 전동기의 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간을 각각 입력하기 위한 수단; 상기 유도 전동기에 입력되는 3상의 전류들을 각각 검출하고, 상기 검출된 3상 전류들에 대응하는 전류 값들을 발생시키기 위한 수단; 상기 유도 전동기의 운전 모드가 수동인 경우, 상기 입력 수단으로부터의 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간 각각을 상기 저장 수단에 저장하고, 상기 저장 수단에 저장된 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간에 따라 상기 유도 전동기를 구동시키며, 상기 유도 전동기가 구동 할 때마다, 상기 검출 수단에 의해 검출되는 3상 전류 값들을 기초로 상기 유도 전동기의 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간을 검출하고, 상기 검출되는 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간을 상기 저장 수단에 저장하며, 상기 유도 전동기의 운전 모드가 자동인 경우, 상기 저장 수단에 저장된 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간에 따라 상기 유도 전동기를 제어하기 위한 마이크로컨트롤러를 포함한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 유도 전동기의 제어에 필요한 데이터를 자동으로 검출하고, 검출된 제어 데이터에 따라 유도 전동기를 제어함으로써 보다 정확히 유도 전동기를 제어할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 전동기 제어 장치를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 유도 전동기 제어 장치가 자동 모드일 때의 운전 전류, 피크 전류, 지연 시간, 및 Y 기동 시간을 검출하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 및 5는 도 1에 도시된 유도 전동기 제어 장치의 트립 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 전동기 제어 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 유도 전동기 제어 장치는 계기용 변류기(110), 영 전류 검출기(120), A/D 컨버터(130), E2PROM(140), 디스플레이(150), 키 입력부(160), 통신장치(170), 및 마이크로컨트롤러(180)을 포함한다.
상기 계기용 변류기(110)는 유도 전동기(190)에 3상 교류 전원을 공급하는 R, S, 및 T 상 라인들에 각각 설치된다. 상기 R, S, 및 T 상 라인은 제1 스위치(210)을 통해 상기 유도 전동기(190)에 전원을 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 유도 전동기(190) 권선들의 결선은 제2 및 제3 스위치(210)의 스위칭 동작에 의해 결정된다. 상기 계기용 변류기(110)는 상기 R, S, 및 T 상 라인들을 통해 상기 유도 전동기(190)에 제공되는 3상 교류 전류들 각각에 비례한 R, S, 및 T 전류 신호들을 발생시키고, 발생되는 전류 신호들을 상기 A/D 컨버터(130)에 제공한다.
상기 영 전류 검출기(120)는 상기 3상 교류 라인들 사이의 영 전류를 검출하고, 상기 검출되는 영 전류를 상기 A/D 컨버터(130)에 제공한다.
상기 A/D 컨버터(130)는 상기 계류용 변류기(110)으로부터의 R, S, 및 T 전류 신호들 및 상기 영 전류 검출기(130)으로부터의 영 전류 신호를 디지털 신호들로 변환하여, 변환된 디지털 신호들을 상기 마이크로컨트롤러(180)에 각각 제공한다. 상기 A/D 컨버터(130)는 상기 마이크로컨트롤러(180)로부터 제공되는 스케일 제어 신호에 따라 상기 계기용 변류기(110)으로부터의 상기 R, S, 및 T 전류 신호들 및 상기 영 전류 검출기(130)로부터의 영 전류 검출 신호 각각을 스케일링한다. 상기 A/D 컨버터(130)는 스케일링 신호를 소정의 샘플링 주기 예컨데, 0.833msec로 샘플링하여 샘플링 신호를 발생시키고, 상기 발생되는 샘플링 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 마이크로컨트롤로(180)에 제공한다.
상기 디스플레이(150)는 상기 유도 전동기(190)의 제어 상태를 표시한다.
상기 키패드(160)는 사용자가 상기 마이크로컨트롤러(180)에게 유도 전동기의구동 시작, 모터의 기동 모드, 및 순간 정지시의 재시동 여부를 선택하고, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 유도 전동기(90)를 제어하는데 필요한 데이터 예컨데, 기준 과전류, 기준 피크 전류, 지연 시간, 트립 시간, 영 전류, CT 비, TAP 비, 및 순간 정지시의 재시동 시간등을 설정하기 위해 제공된다.
상기 E2PROM(140)은 상기 마이크로컨트롤러(180)의 제어하에 상기 유도 전동기(190)를 제어하는 데에 필요한 상기 기준 과전류, 기준 피크 전류, 지연 시간, 트립 시간, 영 전류, CT 비, TAP 비, 및 순간 정지시의 재시동 시간 데이터등을 저장한다.
상기 통신 장치(170)는 외부의 통신 네트워크와 연결되어, 상기 마이크로컨트롤러(180)가 외부 장치(도시하지 않음)와 통신할 수 있게 한다.
상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 스케일링 제어 신호를 각각 발생시킨다. 상기 A/D 컨버터(130)로부터의 R, S, 및 T 전류 신호들, 및 영 전류 신호, 상기 키패드(160) 또는 상기 통신 장치(170)으로부터의 명령 신호들, 및 상기 E2PROM(140)에 저장된 데이터를 기초로 상기 유도 전동기(190)를 제어한다. 사용자가 상기 키패드(160)를 통해 상기 유도 전동기(190)의 구동 모드를 수동으로 설정하고, 수동 설정 데이터들 예컨데, 기준 과전류, 기준 피크 전류, 지연 시간, 트립 시간, ZCT 전류, 순정 재시동 여부, 순정 재시동 시간 및 자동 운전 모드에서의 기준 과전류등을 입력하게 되는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 수동 설정 데이터들을 상기 E2PROM(140)에 저장시킨다.
상기 키패드(160)로부터 모터 구동 명령 신호가 입력되는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 제1 스위치(210) 및 상기 제3 스위치(230)를 온시키고, 상기 제2 스위치(220)를 오프시켜, 상기 유도 전동기(190)를 기동시킨다. 상기 제1 및 제3 스위치(210 및 230)가 온되는 경우, 상기 유도 전동기(190)의 권선들은 Y-결선이된다. 상기 유도 전동기(190)가 기동하는 동안 즉, 상기 지연 시간 동안, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 A/D 컨버터(130)로부터의 R, S, 및 T 전류 값들을 기초로 상기 유도 전동기(190)의 피크 전류 값을 검출하고, 상기 검출된 피크 전류 값을 상기 마이크로컨트롤러(180)의 내부 RAM에 저장한다. 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 피크 전류 값을 검출하기 위해, 상기 R, S, 및 T 전류 값들을 기초로 순시 전류 값들을 연산한다. 예컨데, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 R, S, 및 T 전류 값들을 소정 갯수 평균하여 상기 순시 전류 값들을 얻는다. 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 순시 전류 값들중 최대 값을 상기 자기 학습 피크 전류 값으로서 상기 마이크로컨트롤러(180) 내부의 RAM(도시하지 않음)에 저장한다. 그리고, 상기 마이크로컨트롤러(180)은 기동 시점으로부터 상기 피크 전류 값을 갖는 시점까지의 시간을 Y-기동 시간으로서 상기 RAM에 저장한다.
상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 순시 전류 값을 상기 기준 피크 전류 값과 비교한다. 상기 비교 결과, 상기 순시 전류 값이 상기 기준 피크 전류 값 이상인 경우, 소정의 트립 시간 예컨데, 50-100msec내에 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 유도 전동기(190)를 트립시킨다.
상기 유도 전동기(190)가 정상 상태에서 구동될 때, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 소정 시간 예컨데, 1초 동안 상기 R, S, 및 T 전류 값들을 평균하여 평균 전류 값을 구하고, 상기 피크 전류 값과 상기 평균 전류 값을 비교하여, 상기 평균 전류 값이 상기 피크 전류 값보다 작은 경우, 상기 평균 전류 값을 저장한다. 그리고, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 저장된 평균 전류 값을 다음 5개의 평균 전류 값들과 비교하여, 상기 저장된 평균 전류 값이 상기 다음 5개의 평균 전류 값들보다 작은 경우, 상기 저장된 평균 전류 값을 자기 학습 운전 전류 값으로 저장한다.
그리고, 상기 마이크로프로세서(180)는 기동 시점부터 상기 자동 운전 전류 값의 검출 시점까지를 자기 학습 지연 시간으로서 RAM에 저장한다.
그 후, 상기 키패드(160)로부터 자동 운전 모드 선택 신호가 입력되는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 자기 학습 운전 전류 값, 자기 학습 피크 전류 값, 자기 학습 지연 시간 및 자기 학습 Y-기동 시간을 상기 E2PROM(140)에 저장하고, 상기 유도 전동기(190)의 구동시, 상기 E2PROM(140)에 저장된 상기 자기 학습 운전 전류 값, 자기 학습 피크 전류 값, 자기 학습 지연 시간 및 자기 학습 Y-기동 시간을 기초로 상기 유도 전동기(190)을 제어한다. 그리고, 상기 E2PROM(140)에 저장된 상기 학습 운전 전류 값, 자기 학습 피크 전류 값, 자기 학습 지연 시간 및 자기 학습 Y-기동 시간 데이터들은 상기 유도 전동기(190)이 구동될 때마다 업데이트된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유도 전동기 제어 장치의 동작을 보다 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 유도 전동기 제어 장치가 자동 모드일 때의 자기 학습 운전 전류, 피크 전류, 지연 시간, 및 Y 기동 시간을 검출하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 장치의 사용자가 상기 키패드(160)를 통해 상기 유도 전동기(190)를 수동 모드로 설정하고, 수동 설정 데이터들을 입력하게 되는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 키패드(160)로부터의 수동 설정 데이터들을 상기 E2PROM(140)에 저장한다(S1, S2).
상기 키패드(160)로부터 구동 명령 신호가 상기 마이크로컨트롤러(180)에 입력되는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 제1 및 제3 스위치(210 및 230)을 턴 온시킨다. 상기 제1 및 제3 스위치(210 및 230)이 턴온되는 경우, 상기 유도 전동기(190)의 권선들은 Y-결선이 되고, 상기 유도 전동기(190)에는 상기 R, S, 및 T 상 전력 라인들 각각을 통해 3상의 전류들이 제공된다(S3, S4).
상기 R, S, 및 T 상 전력 라인들을 통해 흐르는 전류들은 상기 계기용 변류기(110)에 의해 검출된다. 상기 계기용 변류기(110)는 상기 R, S, 및 T 상 전력 라인들을 통해 흐르는 전류들에 비례한 R, S, 및 T 상 전류들을 각각 발생시키고, 상기 발생되는 R, S, 및 T 상 전류들을 상기 A/D 컨버터(130)에 제공된다. 상기 A/D 컨버터(130)은 상기 A/D 컨버터(130)으로부터의 R, S, 및 T 상 전류들을 디지털 값들로 변환하여 상기 마이크로컨트롤러(180)에 제공한다. 한편, 상기 영 전류 검출기(120)은 상기 R, S, 및 T 상 전력 라인들의 영 전류를 검출하고, 검출된 영 전류를 상기 A/D 컨버터(130)에 제공한다. 상기 A/D 컨버터(130)은 상기 영 전류 검출기(120)으로부터의 영 전류를 디지털 값으로 변환하여 상기 마이크로컨트롤러(180)에 제공한다(S5).
상기 Y 기동 시간 동안, 상기 마이크로컨트롤러(180)은 상기 A/D 컨버터(130)으로부터의 R, S, 및 T 상 전류 값들을 소정 시간 예컨데, 20msec 마다 평균하여 순시 전류 값 i(t)을 구하고, 상기 순시 전류 값 i(t)들을 상호 비교하여 피크 전류 값을 구한다. 예컨데, t번재 순시 전류 값 i(t)가 (t-1)번째 순시 전류 값 i(t-1)보다 큰 경우, 상기 마이크로컴퓨터(180)은 t번재 순시 전류 값 i(t)을 램에 저장한다(S6 내지 S10).
상기 Y 기동 시간이 경과하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 제2스위치(220)를 온시키고, 상기 제3 스위치(230)를 오프시켜, 상기 유도 전동기 권선들의 결선이 ∇-결선이 되게 한다(S11).
상기 유도 전동기(190) 기동 후 상기 지연 시간이 경과하게 되는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 소정 시간 예컨데, 1 sec 마다 상기 A/D 컨버터(130)으로부터의 R, S, 및 T 상 전류 값들을 평균하여 평균 전류 값 IK들을 구하고, 상기 평균 전류 값들 IK이 상기 피크 전류 값보다 작은 가를 판별한다. K번째의 상기 평균 전류 값 IK이 상기 피크 전류 값보다 작은 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)은 상기 평균 전류 값 IK을 기준 전류 값 I0으로 설정하고, 상기 기준 전류 값 I0이 K+1부터 K+5 번째까지의 평균 전류 값들 IK+1내지 IK+5보다 작은 가를 판단한다. 만일, 상기 기준 전류 값 I0이 K+1부터 K+5 번째까지의 평균 전류 값들 IK+1내지 IK+5보다 작은 경우, 마이크로컨트롤러(180)는 상기 K번째 평균 전류 값 IK을 자기 학습 운전 전류값으로서 상기 램에 저장한다. 그리고, 상기 마이크로컨트롤러(180)은 유도 전동기(190)의 구동 시점부터 상기 자기 학습 운전 전류을 얻는 시점까지의 시간을 자기 학습 지연 시간으로서 상기 램에 또한 저장한다. 이와는 달리, 상기 K+1부터 K+5 번째까지의 평균 전류 값들 IK+1내지 IK+5중에 상기 기준 전류 값 I0보다 작은 값이 있는 경우, 상기 마이크로컨트롤러는 그 작은 평균 전류 값을 상기 기준 전류 값 I0으로 다시 설정하고, 상기 위의 과정을 반복한다(S13 내지 S20).
단계 1에서, 사용자가 상기 유도 전동기(190)의 구동 모드를 자동 모드로 선택하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 E2PROM(140)에 저장된 피크 전류 값, 운전 전류 값, Y 기동 시간, 및 지연 시간을 상기 램에 저장된 상기 자기 학습 피크 전류 값, 자기 학습 운전 전류 값, 자기 학습 Y 기동 시간, 및 자기 학습 지연 시간으로 대체하고, 상기 대체된 피크 전류 값, 운전 전류 값, Y 기동 시간, 및 지연 시간을 기초로 상기 유도 전동기(190)의 기동 및 운전을 제어한다(S21).
이어, 상기 유도 전동기의 트립 동작을 설명한다.
도 4 및 5는 도 1에 도시된 유도 전동기 제어 장치의 트립 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
상기 키패드(160)으로부터 상기 유도 전동기(190) 구동 명령 신호가 입력되는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 E2PROM(140)에 저장된 데이터에 따라 상기 유도 전동기(190)을 구동시킨다(S31, S32).
상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 A/D 컨버터(130)으로부터 R, S, 및 T 전류 신호들 영 전류 신호가 입력되는 경우, 상기 R, S, 및 T 전류 신호들 영 전류 값의 크기에 따라 상기 계류용 변류기(110) 및 상기 영 전류 검출기(120)의 스케일을 제어한다(S33).
상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 유도 전동기(190)이 기동하는 동안 즉, 상기 지연 시간 동안, 상기 유도 전동기(190)에 순간 과전류의 유입을 검출하기 위해 상기 순시 전류 값 i(t)이 설정된 상기 E2PROM(140)에 저장된 피크 전류 값 iref의 200% 이상인지를 판별한다. 상기 순시 전류 값 i(t)가 피크 전류 값 iref의 200% 이상인 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 유도 전동기(190)을 트립시킨다. 이 때, 트립 시기는 순간 과전류 발생 후 50-100msec 이내인 것이 바람직하다. 상기 유도 전동기(190)가 기동 시작 후, 상기 Y 기동 시간이 경과하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)은 상기 제2 및 제3 스위치(220 및 230)을 제어하여, 상기 유도 전동기(190) 권선들이 델타 결선이 되게 한다(S34 내지 S38).
상기 지연 시간이 경과하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 평균 전류 값 IK이 기준 과전류 Iref예컨데, 운전 전류의 120% 이상인지를 판별한다. 상기 평균 전류 값 IK이 상기 기준 과전류 Iref이상인 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 트립 시간 T0을 연산한다.
상기 TAP는 상기 기준 과 전류의 배수, 및 Os는 소정의 설정된 트립 시간이다. 상기 평균 전류 값이 상기 트립 시간 T0동안 유지되는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 유도 전동기(190)을 트립시킨다(S39, S40, S41).
상기 평균 전류 값 IK이 상기 기준 과전류 Iref미만이거나 또는, 상기 평균 전류 값이 상기 트립 시간 T0동안 유지되지 않는 경우, 상기 마이크로 컨트롤러 (180)는 본 장치의 단락을 검사한다. 상기 마이크로컨트롤러(180)는 단락 여부를 판별하기 위해, 상기 순시 전류 i(t)가 기준 피크 전류 iref예컨데, 상기 피크 전류의 200% 이상인지를 판별한다. 상기 순시 전류 i(t)가 기준 피크 전류 iref이상인 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 유도 전동기(190)를 트립시킨다. 이 때, 트립 시기는 순간 과전류 발생 후 50-100msec 이내인 것이 바람직하다(S42).
상기 R, S, 및 T 상 라인의 최대상 전류 및 최소상 전류 사이의 전류차가 상기 최대상 전류의 80% 이상인 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 상기 유도 전동기(190)의 전력 계통이 결상된 것으로 판단하고, 상기 유도 전동기(190)을 트립시킨다. 이 때, 상기 트립은 소정 시간 예컨데, 2초 후 하는 것이 바람직하다(S43, S44).
상기 영 전류가 기준 영 전류 이상인 경우, 상기 유도 전동기(190)의 전력 계통이 지각된 것으로 판단하고, 상기 유도 전동기(190)를 트립시킨다(S45).
상기 R, S, 및 T 상 라인의 최대 전류 및 최소 전류 사이의 전류차가 상기 최대 전류의 50% 이상인 경우, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 불평형으로서 판단하고, 상기 유도 전동기(190)을 트립시킨다. 이 때, 상기 트립은 소정 시간 예컨데, 불평형이 발생된 시점으로부터 2초에 하는 것이 바람직하다(S46).
상기 평균 전류가 기준 과전류의 30% 미만인 경우, 상기마이크로컨트롤러(180)은 상기 유도 전동기(190)의 무부하 운전으로 판단하고, 상기 유도 전동기(190)을 트립시킨다(S47).
또한, 상기 마이크로컨트롤러(180)은 상기 유도 전동기(190)이 트립되는 경우, 상기 디스플레이(150)에 상기 유도 전동기(190)의 프립 및 그 원인을 표시하거나, 상기 통신 장치(170)을 통해 외부에 전송한다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 본 발명의 또 다른 목적은 유도 전동기의 제어에 필요한 데이터를 자동으로 검출하고, 검출된 제어 데이터에 따라 유도 전동기를 제어할 수 있는 유도 전동기 제어 방법 및 그 장치를 실현할 수 있게 된다.
본 발명을 상기 실시 예에 의해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 의해 제한되는 것은 아니고, 당업자의 통상적인 지식의 범위 내에서 그 변형이나 개량이 가능하다.

Claims (16)

  1. a) 유도 전동기의 운전 모드를 선택하는 단계;
    b) 유도 전동기의 운전 모드가 수동 모드인 경우, 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간을 설정하는 단계;
    c) 단계 b)에 의해 설정된 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간에 따라 유도 전동기를 기동 및 운전하는 단계;
    d) 상기 유도 전동기에 입력되는 3상 전류 값들을 기초로 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간을 각각 검출하는 단계; 및
    e) 상기 유도 전동기의 운전 모드가 자동 모드인 경우, 단계 d)에 의해 검출된 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간에 따라 상기 유도 전동기를 기동 및 운전하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 유동 전동기 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 방법은,
    f) 상기 유도 전동기 기동 시작 후, 상기 지연 시간이 경과 했는지를 판단하는 단계;
    g) 단계 f)의 판단 결과 상기 지연 시간이 경과한 경우, 상기 전류 값들을 소정 시간 동안 평균한 평균 전류 값과 소정의 기준 과 전류 값을 비교하는 단계; 및
    h) 단계 g)의 비교 결과, 과전류 동작 시간 T0동안 상기 평균 전류 값이 상기 기준 과 전류 값 이상인 경우, 상기 유도 전동기를 트립시키는 단계를 더 포함하며,
    ,
    여기서, 상기 TAP는 상기 기준 운전 전류의 배수, Os는 소정의 설정된 트립 시간, IK는 상기 평균 전류 값, 및 상기 Iref는 상기 기준 과 전류 값인 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 기준 과 전류는 상기 운전 전류의 110-130%인 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 방법.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 방법은,
    i) 단계 g)의 비교 결과, 상기 평균 전류 값이 상기 기준 과 전류 값의 30% 미만인 경우, 상기 유도 전동기를 트립시키는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 방법은,
    j) 상기 유도 전동기의 순시 전류 값이 상기 피크 전류 값보다 200% 이상인지를 판단하는 단계; 및
    k) 상기 유도 전동기의 순시 전류 값이 상기 피크 전류 값보다 200% 이상인 경우, 50∼100msec 이내에 트립시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 방법은,
    1) 상기 3상 전류값들의 최대상의 전류 값과 최소상의 전류 값 사이의 차가 상기 최대상의 전류 값의 30% 미만인 경우, 상기 유도 전동기를 트립시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 방법은,
    m) 상기 유도 전동기에 전기적으로 연결된 3상 라인들로부터 영 전류 값을 검출하는 단계;
    n) 상기 영 전류 값을 소정의 기준 영 전류 값과 비교하는 단계; 및
    o) 상기 비교 결과, 상기 영 전류 값이 상기 소정의 기준 영 전류 값이상인 경우, 상기 유도 전동기를 트립시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 전동기 제어 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 방법은,
    q) 상기 유도 전동기에 전기적으로 연결된 3상 라인들로부터 상기 유도 전동기에 제공되는 3상 전류들 각각의 위상을 검출하는 단계;
    r) 단계 q)에 의해 검출되는 위상들을 비교하는 단계; 및
    s) 상기 비교 결과, 최대 위상과 최소 위상 사이의 위상차가 50% 이상인 경우, 상기 유도 전동기를 트립시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 방법.
  9. 유동 전동기의 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, Y 기동 시간을 저장하기 위한 수단;
    상기 유도 전동기의 운전 모드를 선택, 및 상기 유동 전동기의 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간을 각각 입력하기 위한 수단;
    상기 유도 전동기에 입력되는 3상의 전류들을 각각 검출하고, 상기 검출된 3상 전류들에 대응하는 전류 값들을 발생시키기 위한 수단;
    상기 유도 전동기의 운전 모드가 수동인 경우, 상기 입력 수단으로부터의 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간 각각을 상기 저장 수단에 저장하고, 상기 저장 수단에 저장된 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간에 따라 상기 유도 전동기를 구동시키며, 상기 유도 전동기가 구동 할 때마다, 상기 검출 수단에 의해 검출되는 3상 전류 값들을 기초로 상기 유도 전동기의 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간을 검출하고, 상기 검출되는 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간을 상기 저장 수단에 저장하며, 상기 유도 전동기의 운전 모드가 자동인 경우, 상기 저장 수단에 저장된 운전 전류 값, 피크 전류 값, 지연 시간, 및 Y 기동 시간에 따라 상기 유도 전동기를 제어하기 위한 마이크로컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 유도 전동기 기동 시작 후, 상기 지연 시간이 경과한 경우, 상기 전류 값들을 소정 시간 동안 평균한 평균 전류 값과 소정의 기준 과 전류 값을 비교하고, 비교 결과, 과전류 동작 시간 T0동안 상기 평균 전류 값이 상기 기준 과 전류 값 이상인 경우, 상기 유도 전동기를 트립시키며,
    ,
    여기서, 상기 TAP는 상기 기준 운전 전류의 배수, Os는 소정의 설정된 트립 시간, IK는 상기 평균 전류 값, 및 상기 Iref는 상기 기준 과 전류 값인 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 기준 과 전류는 상기 운전 전류의 110-130%인 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 장치.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는,
    상기 비교 결과, 상기 평균 전류 값이 상기 기준 과 전류 값의 30% 미만인 경우, 상기 유도 전동기를 트립시키는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 장치.
  13. 제9 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 유도 전동기의 순시 전류 값이 상기 피크 전류 값보다 200% 이상인 경우, 50∼100msec 이내에 트립시키는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 장치.
  14. 제9 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 3상 전류값들의 최대상의 전류 값과 최소상의 전류 값 사이의 차가 상기 최대상의 전류 값의 30% 미만인 경우, 상기 유도 전동기를 트립시키는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 장치.
  15. 제9 항에 있어서, 상기 장치는,
    상기 유도 전동기에 전기적으로 연결된 3상 라인들로부터 영 전류를 검출하고, 검출된 영 전류에 대응하는 영 전류 값을 발생시키기 위한 수단을 더 포함하며,
    상기 마이크로컨트롤러는 상기 영 전류 값이 상기 소정의 기준 영 전류 값이상인 경우, 상기 유도전동기를 트립시키는 것을 특징으로 하는 유동 전동기 제어 장치.
  16. 제9 항에 있어서, 상기 장치는,
    상기 유도 전동기에 전기적으로 연결된 3상 라인들로부터 상기 유도 전동기에 제공되는 3상 전류들 각각의 위상을 검출하기 위한 수단을 더 포함하며,
    상기 마이크로컨트롤러는 상기 위상 검출 수단에 의해 검출되는 위상들을 비교하고, 상기 비교 결과, 최대 위상과 최소 위상 사이의 위상차가 50% 이상인 경우, 상기 유도 전동기를 트립시키는 것을 특징으로 하는 유도 전동기 제어 장치.
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