KR100474346B1 - 유도전동기의 과열방지장치 - Google Patents

유도전동기의 과열방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유도전동기의 과열방지장치에 관한 것으로서, 고정자코일의 일측에 상기 고정자코일의 온도를 검출할 수 있도록 배치되어 상기 고정자코일의 과도한 발열시 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하여 상기 고정자코일의 과열을 방지하는 유도전동기의 과열방지장치에 있어서, 상기 고정자코일의 일측에 온도 검출가능하게 배치되어 상기 고정자코일의 온도가 제1온도 이상 상승될 경우 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하는 제1전류차단부와; 상기 고정자코일의 일측에 온도검출가능하게 배치되어 상기 제1전류차단부에 직렬로 연결되고 상기 고정자코일의 온도가 상기 제1온도 보다 소정 온도 높은 제2온도 이상 상승될 경우 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하는 제2전류차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 오작동 가능성을 낮춰 고정자코일의 과열 방지 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유도전동기의 과열방지장치가 제공된다.

Description

유도전동기의 과열방지장치{OVERHEAT PROTECTION APPARATUS FOR INDUCTION MOTOR}
본 발명은, 유도전동기의 과열방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 오작동 가능성을 낮춰 고정자코일의 과열 방지 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 유도전동기의 과열방지장치에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 유도전동기의 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 유도전동기는, 내부에 수용공간을 형성하여 고정배치되는 고정자(11)와, 고정자(11)의 내부에 회전가능하게 배치되는 회전자(21)와, 회전자(21)의 축심에 회전자(21)와 일체로 회전가능하게 결합되는 회전축(23)과, 고정자(11)에 결합되어 회전축(23)을 회전지지하는 브래킷(25)을 구비하고 있다.
도 2는 종래의 유도전동기의 고정자의 평면도이고, 도 3은 도 2의 측면도이며, 도 4는 종래의 유도전동기의 개략적인 회로도이다. 전술한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 고정자(11)는, 내부에 회전자(21)가 수용될 수 있도록 중앙영역에 회전자수용공(13)과 회전자수용공(13)의 둘레방향을 따라 복수의 슬롯(14)이 형성된 강판을 절연적층하여 형성되는 고정자코어(12)와, 고정자코어(12)의 슬롯(14)에 권취되는 메인코일(17) 및 서브코일(18)로 된 고정자코일(15)을 구비하고 있다.
메인코일(17) 및 서브코일(18)은 각각 고정끈에 의해 결속되어 있으며, 일측에는 외부로부터 전원이 공급될 수 있도록 전원공급부(20)가 형성되어 있다.
한편, 메인코일(17)의 일측에는 메인코일(17)의 온도상승시 메인코일(17)에 인가되는 전원 공급을 차단할 수 있도록 써멀프로텍터(31)가 배치되어 있으며, 일측에는 커패시터(27)가 연결되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 회전자(21)의 구속 등이 발생되어 고정자코일(15)의 온도가 상승되면, 써멀프로텍터(31)는 온도를 검출하고, 검출온도값이 설정치 이상이 될 경우, 고정자코일(15)로 공급되는 전류를 차단하게 된다. 고정자코일(15)의 온도가 설정치 아래로 하강한 경우, 다시 고정자코일(15)에 전류가 인가되도록 한다.
그런데, 이러한 종래의 유도전동기에 있어서는, 외부의 충격이나 과전압 또는 과전류에 의해 써멀프로텍터(31)가 동작되지 않은 상태에서 회전자(21)의 구속 등에 의해 고정자코일(15)이 발열하게 될 경우, 고정자코일(15)의 온도가 과도하게 상승되어 화재로 번질 가능성이 있다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 오작동 가능성을 낮춰 고정자코일의 과열 방지 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유도전동기의 과열방지장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 고정자코일의 일측에 상기 고정자코일의 온도를 검출할 수 있도록 배치되어 상기 고정자코일의 과도한 발열시 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하여 상기 고정자코일의 과열을 방지하는 유도전동기의 과열방지장치에 있어서, 상기 고정자코일의 일측에 온도 검출가능하게 배치되어 상기 고정자코일의 온도가 제1온도 이상 상승될 경우 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하는 제1전류차단부와; 상기 고정자코일의 일측에 온도검출가능하게 배치되어 상기 제1전류차단부에 직렬로 연결되고 상기 고정자코일의 온도가 상기 제1온도 보다 소정 온도 높은 제2온도 이상 상승될 경우 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하는 제2전류차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 과열방지장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1전류차단부 및 상기 제2전류차단부는 써멀프로텍터로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 제1전류차단부는 써멀프로텍터이고, 상기 제2전류차단부는 온도퓨즈로 구성하는 것이 효과적이다.
상기 제2전류차단부는 써멀컷오프인 것이 바람직하다.
상기 제2전류차단부는 상기 제1온도보다 소정 높은 제2온도에서 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하도록 구성하는 것이 효과적이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전동기의 과열방지장치의 사용상태를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 측면도이며, 도 7은 도 5의 유도전동기의 개략적인 회로도이고, 도 8은 도 5의 써멀컷오프의 확대단면도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도전동기의 과열방지장치의 온도퓨즈의 단면도이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 유도전동기는 전술한 바와 같이, 내부에 수용공간을 형성하는 고정자(11)와, 고정자(11)의 내부에 회전가능하게 수용배치되는 회전자(21)와, 회전자(21)의 축심에 일체로 결합되는 회전축(23)과, 회전축(23)의 축선방향을 따라 고정자(11)의 양측에 각각 배치되어 회전축(23)을 회전지지하는 브래킷(25)을 구비하고 있다.
고정자(11)는, 회전자(21)를 수용할 수 있도록 회전자수용공(13) 및 슬롯(14)이 형성된 강판을 절연적층하여 형성되는 고정자코어(12)와, 고정자코어(12)에 각각 권취되는 메인코일(17) 및 서브코일(18)을 구비한 고정자코일(15)로 구성되어 있다.
한편, 고정자코일(15)의 일측에는 회전자(21)의 구속 등에 기인하여 고정자코일(15)이 발열되어 온도가 과도하게 상승하는 경우, 이를 감지하여 고정자코일(15)에 공급되는 전류를 차단하여 고정자코일(15)의 과열을 방지할 수 있도록 제1전류차단부 및 제2전류차단부가 배치되어 있다.
제1전류차단부는, 바이메탈 등을 포함하여 구성되고 고정자코일(15)의 온도가 제1온도 이상 상승하게 되는 경우, 고정자코일(15)의 전류를 차단하며, 고정자코일(15)의 온도가 다시 제1온도 아래로 하강하게 되는 경우, 고정자코일(15)에 전류가 인가되도록 하는 써멀프로텍터(31)로 구성되어 있다.
제2전류차단부는 써멀프로텍터(31)의 일측에 써멀프로텍터(31)에 대해 직렬로 연결되어 있으며, 제1온도보다 소정 높은 제2온도에서 고정자코일(15)의 전류를 차단하도록 동작되는 온도퓨즈의 일종인 써멀컷오프(41)로 구성되어 있다.
써멀컷오프(41)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 도전성의 케이스(42)와, 도전성의 케이스(42)의 일측에 도통가능하게 연결된 제1리드선(43)과, 케이스(42)의 타단에 절연되게 연결된 제2리드선(44)과, 케이스(42)의 내부에 열가소성수지로 형성된 펠릿(47)과, 케이싱의 내부에 도통되게 접촉됨과 아울러 제1리드선(43)과 도통되는 콘택터(49)와, 콘택터(49)를 제2리드선(44)측으로 유동될 수 있도록 탄성력을 가하는 제1스프링(46)과, 콘택터(49)를 제1리드선(43)측으로 유동하도록 탄성력을 가하는 제2스프링(48)을 구비하고 있다.
고정자코일(15)의 온도가 제2온도이상으로 상승되고 이에 기인하여 열가소성수지로 된 펠릿(47)이 용융되면, 펠릿(47)에 의해 압축된 상태로 각각 지지된 제1스프링(46) 및 제2스프링(48)은 각각 신장된다. 이에 의해 콘택터(49)는 제1리드선(43)으로부터 이격됨으로써 제1리드선(43)과 제2리드선(44)은 상호 절연상태로 된다.
여기서, 제2전류차단부는, 도 9에 도시된 바와 같이, 비도전성의 세라믹부재로 된 원통관(53)과, 원통관(53)의 길이방향을 따라 양 단부에 소정 길이 삽입되고 상호 소정 거리 이격된 제3리드선(55) 및 제4리드선(56)과, 제3리드선(55) 및 제4리드선(56)을 상호 도통되게 연결함과 아울러 제2온도에서 용단(溶斷)되어 제3리드선(55) 및 제4리드선(56)이 상호 절연될 수 있도록 저융점합금으로 형성되는 감온체(57)를 구비한 온도퓨즈로 구성할 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 써멀프로텍터(31)가 정상상태인 경우, 회전자(21) 등의 구속이 발생되어 고정자코일(15)의 온도가 제1온도로 상승하게 되면, 써멀프로텍터(31)는 고정자코일(15)에 인가되는 전류를 차단하여, 고정자코일(15)이 과열되는 것을 방지하고, 제1온도이하로 하강된 경우, 고정자코일(15)에 전류가 인가되도록 한다.
한편, 외부의 충격이나 과전류, 과전압시 회전자(21) 등의 구속으로 고정자코일(15)의 온도가 제1온도 이상으로 상승되는 경우, 고정자코일(15)에는 계속해서 전류가 흐르게 되어 고정자코일(15)의 온도는 더욱 상승하게 된다. 이 때, 고정자코일(15)의 온도가 제2온도로 되는 경우, 써멀컷오프(41)는 내부의 펠릿(47)이 용융되고 이에 의해 콘택터(49)가 제1리드선(43)으로부터 이격분리됨으로써 고정자코일(15)에 인가되는 전류를 차단하여 고정자코일(15)의 온도가 더 이상 상승되는 것을 방지하게 된다.
전술 및 도시한 실시예에서는, 제1전류차단부를 써멀프로텍터로 구성하고, 제2전류차단부를 써멀컷오프 등의 온도퓨즈로 형성되도록 구성한 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 제1전류차단부 및 제2전류차단부를 모두 써멀컷오프로 구성할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고정자코일의 온도가 일정 온도 이상 상승될 경우, 이를 감지하여 고정자코일에 인가되는 전원을 차단할 수 있게 제1전류차단부 및 제2전류차단부를 마련하여 외부의 충격이나 과전류 또는 과전압시 어느 하나가 오작동되더라도 다른 하나가 고정자코일에 인가되는 전원을 차단할 수 있도록 함으로써, 화재로 이어질 수도 있는 고정자코일의 과열을 방지할 수 있도록 한 유도전동기의 과열방지장치가 제공된다.
도 1은 일반적인 유도전동기의 측단면도,
도 2는 종래의 유도전동기의 고정자의 평면도,
도 3은 도 2의 측면도,
도 4는 종래의 유도전동기의 개략적인 회로도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전동기의 과열방지장치의 사용상태를 도시한 도면,
도 6은 도 5의 측면도,
도 7은 도 5의 유도전동기의 개략적인 회로도,
도 8은 도 5의 써멀컷오프의 확대단면도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도전동기의 과열방지장치의 온도퓨즈의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 고정자 15 : 고정자코일
21 : 회전자 31 : 써멀프로텍터
41 : 써멀컷오프

Claims (5)

  1. 고정자코일의 일측에 상기 고정자코일의 온도를 검출할 수 있도록 배치되어 상기 고정자코일의 과도한 발열시 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하여 상기 고정자코일의 과열을 방지하는 유도전동기의 과열방지장치에 있어서,
    상기 고정자코일의 일측에 온도 검출가능하게 배치되어 상기 고정자코일의 온도가 제1온도 이상 상승될 경우 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하는 제1전류차단부와;
    상기 고정자코일의 일측에 온도검출가능하게 배치되어 상기 제1전류차단부에 직렬로 연결되고 상기 고정자코일의 온도가 상기 제1온도 보다 소정 온도 높은 제2온도 이상 상승될 경우 상기 고정자코일에 인가되는 전류를 차단하는 제2전류차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 과열방지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1전류차단부 및 상기 제2전류차단부는 써멀프로텍터인 것을 특징으로 하는 유도전동기의 과열방지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1전류차단부는 써멀프로텍터이고, 상기 제2전류차단부는 온도퓨즈인 것을 특징으로 하는 유도전동기의 과열방지장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2전류차단부는 써멀컷오프인 것을 특징으로 하는 유도전동기의 과열방지장치.
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