KR100383072B1

KR100383072B1 - 스타-델타 접촉기

Info

Publication number: KR100383072B1
Application number: KR10-2000-0065271A
Authority: KR
Inventors: 김한준
Original assignee: 삼화이오씨알 주식회사
Priority date: 2000-11-03
Filing date: 2000-11-03
Publication date: 2003-05-09
Also published as: KR20020034760A

Abstract

본 발명은 현재 산업 현장에 적용되고 있는 스타-델타 접촉기의 결선 방식의 복잡한 구조를 개선하여 자재의 절감 효과 및 편리성을 도모하여 사용자로 하여금 이득과 시간절약의 효과를 얻을 수 있도록 하는 스타-델타 접촉기에 관한 것으로, 시동시 스타결선되고, 정상운전시 델타결선되어 3상(R)(S)(T)을 모터(18)에 공급하는 스타-델타 접촉기에 있어서, 외부에서 상기 3상 중 어느 한 상의 전원으로 소정 시간 동안 단속하기 위한 온 스위치(72)를 구비하는 푸시 버튼(68)과; 상기 온 스위치(72)를 통과하여 전원이 입력되면 전자접촉기 코일(76)이 여자되어 상기 3상 전원과 결합된 전자접촉기의 접점(64)이 크로스되고, 전원이 입력되지 않으면 전자접촉기의 접점(64)이 오픈되는 전자접촉기(MC)와; 상기 온 스위치(72)를 통과하여 전원이 입력되면, 일정 시간이 경과된 후에 동작되는 타이머(80)와; 상기 타이머(80)를 통과하여 전원이 입력되면 절체스위치(PR)의 코일(78)이 여자되어 상기 3상 전원과 결합된 절체스위치의 접점(66)이 절체되고, 전원이 입력되지 않으면 절체스위치의 접점(66)이 서로 공통연결되는 절체스위치(PR); 및 상기 전자접촉기(MC)의 출력전원으로부터 과전류가 감지되면 상기 전자접촉기(MC) 또는 절체스위치(PR)의 접속점과 결합되어 있는 EOCR 제어접점(82)을 오픈 제어하는 EOCR(62);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

스타-델타 접촉기{Υ-Δ CONTACTOR}

본 발명은 스타-델타 접촉기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 현재 산업 현장에서 적용되고 있는 스타-델타 접촉기의 결선 방식이 3개의 전자접촉기로 구성된 점을 개선하여 1개의 전자접촉기와 1개의 절체스위치를 이용하여 일체적으로 구성함으로써 사용자에게 편리성을 제공하면서도 경제성과 장치의 콤팩트화를 꾀할 수 있는 스타-델타 접촉기에 관한 것이다.

현재 산업 현장에서 적용되고 있는 스타-델타 결선방식은 모터 기동 또는 시동 방식의 일종으로서, 시동시 스타(Y) 결선으로 기동전류와 기동토크를 1/3로 줄여 모터를 기동시키고, 일정시간이 경과된 후에는 델타(Δ) 결선으로 전환하여 모터를 안정적으로 운전하도록 되어 있다. 또한, 스타-델타 결선 방식은 과대한 기동시 돌입전류로부터 주변기기를 보호하는 역할을 하도록 되어있다.

도 1은 전술한 종래의 스타-델타 접촉기의 결선도로서, 그 구성 및 작용을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

종래의 스타-델타 접촉기는 배전용 차단기(Molded Cased Circuit Breaker)(10)와, 상기 배전용 차단기(10)와 직렬 연결되는 푸시 버튼(20)의 온스위치(24)와 눌려져 단락됨에 따라 한시적으로 동작하는 타이머 한시접점(28)과, 타이머 한시접점(28)의 동작에 따라 여자되는 주회로의 전자접촉기의 코일(32)과, 주회로의 전자접촉기의 코일(32)에 의해 크로스되어 스타결선 전자접촉기의 코일(42)로 전원공급하는 주회로의 전자접촉기의 접점(38)과, 온 스위치(24)를 거쳐 3상 전원이 입력되는 동안 일정시간 동안 한시적으로 동작하는 타이머의 코일(46)과, 타이머의 코일(46)에 설정된 시간이 경과하면 타이머의 한시접점(28)이 개방됨과 더불어 다른 접점(34)이 크로스됨에 따라 여자되는 델타결선 전자접촉기의 코일(44)과, 델타결선 전자접촉기의 코일(44)이 여자됨에 따라 크로스되어 델타결선 전자접촉기의 코일(32)과 연결되는 델타결선 전자접촉기의 보조접점(30)을 포함하여 구성되고, 각각 주회로의 전자접촉기 코일(32), 스타결선 전자접촉기 코일(42), 델타결선 전자접촉기 코일(44)이 여자됨에 따라 각각 동작하는 전자접촉기 접점(12)(14)(16)으로 이루어져 있다.

상기와 같은 종래의 스타-델타 접촉기는 우선 푸시 버튼(20)을 누르면 타이머의 코일(46)과 여자되어 타이머 한시접점(28)이 한시적으로 동작하도록 되어 있다. 타이머 한시접점(28)이 크로스되면 주회로의 전자접촉기의 코일(MCm)(32)이 여자되고, 이에 따라 전자접촉기의 보조 접점(38)이 크로스되면서 스타결선 전자접촉기의 코일(MCs)(42)이 여자된다. 각 전자접촉기의 코일(32)(42)이 여자됨에 따라 해당 전자접촉기의 접점(12)(14)이 크로스되어 전기적으로 스타결선되어 모터(18)가 기동된다.

이어서, 타이머 접점(28)이 크로스된 후 일정시간이 경과되면 타이머의 접점(28)이 오픈됨과 동시에 다른 타이머의 접점(34)이 크로스 되는데, 이에 따라 델타결선 전자접촉기의 코일(MCd)(44)이 여자되어 전자접촉기의 접점(16)이 크로스되므로 전기적으로 델타결선되므로써 모터(18)는 정상적으로 운전을 실행하게 된다.

도 1에서 미설명부호 22는 모터 운전 정지용(OFF) 스위치, 49는 과전류 차단기(OCR)이다.

전술한 스타-델타 접촉기는 주회로의 전자접촉기의 코일(32), 스타결선 전자접촉기의 코일(42) 및 델타결선 전자접촉기의 코일(44) 등 3개의 전자접촉기와 많은 접점으로 구성되어 있고 그 점접은 높은 전류를 감당할 수 있도록 그 구조가 복잡하게 이루어져 있고, 이에 따라, 각 전자접촉기의 접점(12)(14)(16)과 코일(32)(42)(44)을 배전함에 배치 및 설치할 때 많은 공간을 차지하고, 또 많은 전원선을 필요로하므로 자재비 및 인건비가 많이 소요되어 비경제적이며, 또한 설치시간이 많이 소요되므로 오결선의 위험과 안전성에도 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 현재 산업 현장에서 적용되고 있는 3개의 전자접촉기로 구성된 스타-델타 접촉기의 복잡한 구조를 전자접촉기 1개와 1개의 절체스위치를 이용하여 일체적으로 구성하므로서 배전함의 공간을 줄이고 자재를 절감하며, 오결선에 의한 사고에 미연 방지를 꾀하고, 설치 시간의 단축과 안정적인 모터의 기동을 확보하는 스타-델타 접촉기를 제공함에 그 목적이 있다. 또한 절체스위치를 이용하므로서 종래 전류를 이용하는 대용량의 코넥터(접촉기)로 사용시보다 1/3의 상전류를 감당하는 정도의 절체스위치를 이용하는 것이므로 자재의 절감과 기기의 콤팩트화에 기여할 수 있도록 함에 있다.

본 발명의 스타-델타 접촉기는 소정의 모터 기동 스위치가 ON되면, 3상 전원에서 상전류를 받아 전자접촉기가 동작하여 스타결선으로 모터가 기동하고 소정 시간이 경과된 후에는 타이머가 동작하여 절체스위치를 절환되도록 하므로서 델타결선으로 절환되어 모터를 정상 운전하도록 일체적으로 구성된다.

한편, 스타-델타 접촉기를 구성함에 있어서, 3상전원의 선전류를 입력받아 전자접촉기를 동작시키고, 이어서 다수의 접점을 갖는 릴레이를 동작시켜 상전류를 이용하여 모터를 동작시킬 수도 있으나 이는 현재 일반적으로 사용되는 스타-델타 접촉기와 비교하면 적은 수의 구성품으로 스타-델타 접촉기를 구성하였다고 하더라도 여전히 각 구성품에서 사용되는 다수의 접점 등을 모두 결선해야하고 대용량의 접점을 사용해야 하며, 또 이에 따라 대용량의 파워선과 콘트롤선을 배선해야 하는 문제점이 있고, 상기 전자접촉기와 타이머 릴레이를 배치해야 하는 설계상의 어려움과 자재 및 비용이 많이들고 결선시의 오결선을 해결해야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 스타-델타 접촉기는 시동시 스타결선되고, 정상운전시 델타결선되어 3상의 상전원을 모터에 공급하는 스타-델타 접촉기에 있어서, 3상 중 어느 한 상의 전원을 소정 시간 동안 단속하기 위한 온 스위치를 구비하는 푸시 버튼과; 상기 온 스위치를 통하여 전원이 입력되면, 전자접촉기코일이 여자됨과 동시 타이머에도 전원이 공급되고, 상기 3상 전원이 모터(18)의 권선단자①②③에 공급되고 모터의 권선단자④⑤⑥는 절체스위치(PR)의 접점(66)이 서로 공통연결 상태로 되어 있어서 직시 모터가 Y결선상태로 기동이 된다. 그리고 타이머의 설정된 시간이 경과되면 절체스위치의 접점(66)이 모터의 권선단자④⑤⑥를 Δ결선상태로 절환시키므로서 정상운전으로 돌입하게 된다.상기 전자접촉기의 출력전원으로부터 과전류가 감지되면 상기전자접촉기 또는 절체스위치의 접점과 결합되어 있는 EOCR의 출력접접을 제어하는 EOCR;을 포함하여 일체적으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 타이머는 입력전원이 브리지 다이오드에 의해 정류된 후 콘덴서에 의해 평활화되고 SCR이 오픈된 상태에서 한류 저항을 거쳐 직류전원이 공급되고, 제너다이오드의 설정전압만큼 콘덴서에 전압충전이 이루어지며, 저항에 의해 PUT의 게이트 기준 전압이 설정되고, 설정된 기준 이상의 전압이 인가되면 가변저항, 저항 및 콘덴서에 의해 정해진 시정수만큼 지연되어 PUT가 도통되며, PUT의 출력전압을 게이트 입력으로 하는 트랜지스터가 콘덴서와 병렬 결합되며, 저항을 통해 SCR이 트리거되어 입력전원이 상기 절체스위치 코일로 공급하도록 구성된다.

도 1은 종래의 스타-델타 접촉기의 결선도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타-델타 접촉기의 결선도.

도 3은 도 2에 나타낸 타이머의 회로도.

도 4는 도 2에 나타낸 스타-델타 접촉기의 외관 사시도.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스타-델타 접촉기의 결선도.

* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 부호의 설명 *

10 : 배선용 차단기 12, 14, 16, 64 : 전자접촉기 접점

18 : 모터 20, 68 : 푸시 버튼

22, 70 : 오프 스위치 24, 72 : 온 스위치

26 : 타이머 접점 28, 34 : 타이머 한시접점

30, 36, 38, 40, 74 : 전자접촉기 보조 접점

32 : 주회로 전자접촉기의 코일 42 : 스타결선 전자접촉기의 코일

44 : 델타결선 전자접촉기의 코일 46 : 타이머 코일

48 : OCR 접점 62 : EOCR PR는 절체스위치

66 : 절체스위치의 접점 76 : 전자접촉기의 코일

78 : 절체스위치의 코일 80 : 타이머 82 : EOCR의 제어 접점

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타-델타 접촉기의 결선도이다.

도 2에서 3상 전원을 단속하기 위한 온 스위치(72)와 오프 스위치(70)를 포함하는 푸시버튼(68)과, 온 스위치(72)와 직렬 연결되어 온 스위치(72)가 ON됨에 따라 여자되는 전자접촉기의 코일(76)과, 상기 전자접촉기의 코일(76)이 여자됨에 따라 동작하는 전자접촉기의 접점(64)과 직렬로 설치된 EOCR(62)에 과전류가 감지되면, EOCR(62)의 출력접점을 동작시켜 전자접촉기의 코일(76)과 절체스위치(PR)의 접점(66)을 동시에 오픈시키도록 되어있다.

전술한 구성으로 된 본 발명의 스타-델타 접촉기는 도 4에 도시한 바와 같이 전자접촉기(MC), 절체스위치(PR) 및 EOCR(62)을 일체로 구성함으로서 간단하고 자재비용 및 조립비용을 절감하며 배전반의 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 하되, 전자접촉기(MC)의 앞쪽에 절체스위치(PR)를 결합하고, 뒤쪽에 EOCR을 결합하여 일체적으로 구성할 수도 있다.

본 발명의 스타-델타 접촉기는 소정의 기동 스위치가 ON되면 R.S.T의 3상 전원에서 상전류를 입력받아 전자접촉기(MC)가 동작하여 스타결선으로 모터가 기동되고, 소정 시간이 경과된 후에는 타이머(TM)가 동작하여 절체스위치(PR)를 동작시키므로써 절체스위치의 접점(66)이 공동연결로 부터 델타결선으로 절체시키므로서 모터를 정상 운전토록 되는 것으로 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 푸시버튼(68)의 온 스위치(72)를 누르면 전자접촉기의 코일(MC)(76)이 여자된다. 이에 따라 전자접촉기의 접점(64)이 크로스상태로 동작한다. 이때, 전자접촉기의 코일(76)이 여자됨에 따라 전자접촉기의 보조접점(74)도 크로스되어 다시 온 스위치(72)에서 손을 놓아도 자기유지회로로서의 기능을 발휘하게 된다.

이어서, 푸시버튼(68), 전자접촉기의 코일(76), EOCR(82)를 통해 전자접촉기의 접점(64)이 ON되면, 모터(18) 기동된다. 이때 타이머(TM)(80)에 의해 절체스위치(PR)의 코일(78)은 여자되지 않은 상태가 된다.

이어서, 사용자가 설정한 시간 후에 타이머(80)의 한시접점이 동작하면, 절체스위치(PR)의 코일(78)이 여자되고, 절체스위치(PR)의 코일(78)이 여자됨에 따라 절체스위치(PR)의 접점(66)이 동작하여 서로 공통연결 되었던 상태로부터 절환된다. 이는 전기적으로 델타 결선되는 것으로 모터(18)가 정상적으로 운전함을 의미하는 것이다.

도 3은 전술한 타이머(80)의 구체적인 회로도이다.

상기 타이머(80)는 단자(1)(3)에 전원(L1)(L2)이 인가되면, 브리지 다이오드(BD)를 통해 전파 정류되고, SCR(Q1)이 오픈 상태에서 저항(R1)(R2)을 통하여 회로의 전류가 제한된 상태에서 전원이 공급되며, 제너다이오드(ZD)에 의해 정전압을 유지하며, 콘덴서(C6)를 통해 평활화시켜 동작용 전원을 공급한다.

이어서, 저항(R6)(R7)에 의해 PUT(Q2)의 게이트 기준 전압이 설정되고, 설정된 기준 이상의 전압이 인가되면 가변저항(VR1), 저항(R9) 및 콘덴서(C3)(C4)에 의해 정해진 시정수만큼 지연된 후 PUT(Q2)는 도통되고 저항(R5)을 통해 SCR(Q1)의 게이트를 트리거하게 되는 것이다.

따라서, 단자(1)(3)가 도통되면 도 2에 도시한 절체스위치(PR)의 코일(78)이 여자되는 것이다.

도 4는 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타-델타 접촉기의 외관사시도로서, 전자접촉기(MC), 절체스위치(PR) 및 EOCR(62)을 일체로 구성할 수 있음을 도시한 것이다.

도 4에 도시한 바와 같이 종래의 3개의 전자접촉기를 이용한 것에 비하여 각각 1개의 전자접촉기(MC)와 절체스위치(PR) 및 EOCR을 일체형으로 구성함으로써 구성을 간단히 하고 자재비용을 절감하며 배전반의 설치 공간을 효율적으로 사용할 수 있으면서도 1/√3의 상전류만을 이용하는 절체스위치를 사용함으로서 콤팩트화가 가능하다.

한편, 도 5는 본 발명의 제2 의 실시예로 다른 스타-델타 접촉기의 결선도로, 전자접촉기(MC)와 EOCR을 일체형으로 형성했던 것을 분리하여 구성할 수도 있음을 보여주는 회로도이다.

전술한 바와 같이 본 발명의 스타-델타 접촉기는 3개의 부스바와 3개의 변류기를 내장한 EOCR을 스타-델타 접촉기의 구조에 내장하여 구성하는 것과 분리하여 체결할 수 있도록 구성하는 것 등 모두가 가능하다.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경하여 구성할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스타-델타 접촉기를 직입기동과 동일하게 배선함으로써 기존 결선 방식에서는 복잡한 결선방식으로 인하여 자재비 및 인건비의 과다 및 오결선에 의한 사고 발생이 항상 내재되어 있어 전문가의 확인이 필요하였던 점을 개선하게 된다.

또한, 설치기간의 단축은 물론 비용 절감과 안전성 확보와 절체스위치를 사용하므로서 1/√3의 상전류만이 흐르도록 되어 종래와 같은 대용량의 접점을 갖는 전자접촉기를 사용하지 아니하고도 목적을 달성할 수가 있다.

이로 인하여 본 발명에 의하면 기존 방식보다 약 50%의 설치비용의 절감 효과와 배전반의 공간을 50% 이상 효율적으로 사용할 수 있어서 대형 공장의 경우 이를 통한 비용절감 효과는 극대화된다.

Claims

시동시 스타결선되고, 정상운전시 델타결선되어 3상 전원(R)(S)(T)을 모터(18)에 공급하는 스타-델타 접촉기에 있어서,

외부에서 가해지는 상기한 3상 중 어느 한 상의 제어 전환을 소정 시간 동안 단속하기 위한 온 스위치(72)를 구비하는 푸시 버튼(68)과;

상기 온 스위치(72)를 통과하여 전원이 입력되면, 전자 접촉기의 코일(76)이 여자되어 상기 3상 전원과 결합된 전자접촉기의 접점(64)이 크로스상태가 되고, 전원이 입력되지 않으면 전자접촉기의 접점(64)이 오픈되는 전자접촉기(MC)와;

상기 온 스위치(72)를 통과하여 전원이 입력되면 일정 시간이 경과된 후에 동작되는 타이머(80)와;

상기 타이머(80)를 통과하여 전원이 입, 출력되면 파워 릴레이 코일(78)이 여자 또는 비여자되어 상기 3상 전원과 결합된 릴레이 접점(66)이 단락 또는 개방되는 릴레이로 구성됨을 특징으로 하는 스타-델타 접촉기.
제 1항에 있어서,

상기한 타이머(80)는 입력전원(L1)(L2)이 브리지 다이오드(BD)에 의해 정류된 후 콘덴서(C1)에 의해 평활화되고, SCR(Q1)이 오픈된 상태에서 한류 저항(R1)(R2)을 거쳐 회로에 전류가 공급되며, 제너다이오드(ZD)의 설정 전압만큼 콘덴서(C6)에 충전되고, 설정된 기준 이상의 전압은 가변저항(VR1), 저항(R9) 및 콘덴서(C3,C4)에 의해 정해진 시정수 만큼 지연되어 PUT(Q2)가 도통되어 저항(R5)을 통해 SCR(Q1)이 트리거 되어 입력전원(L1,L2)이 상기한 파워 릴레이(RELAY)로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 스타-델타 접촉기.