KR100609827B1 - 모터 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2대의 모터를 이용하는 경우 효율적으로 모터를 보호 및 제어할 수 있는 모터 제어장치에 관한 것이다.

본 발명의 모터제어장치는 적어도 2개로 된 모터 계통을 제어하여 소정의 상태를 일정범위로 유지하기 위한 모터 제어 시스템에서, 상태를 감지하기 위한 감지센서와, 부하전류를 감지하여 상기 모터들을 보호하기 위한 전자식 과전류 계전기(EOCR)와, 전자식 과전류 계전기(EOCR)가 감지한 동작상태를 표시하기 위한 표시램프와, 자동 혹은 수동의 제어모드를 선택하기 위한 제어스위치와, 2대의 모터중 하나를 선택하기 위한 전환스위치와, 제1 모터를 동작시키기 위한 제1 마그네틱 콘택트와, 제2 모터를 동작시키기 위한 제2 마그네틱 콘택트로 구성되어 제어스위치가 자동으로 선택된 경우에 전환 스위치에 의해 선택된 마그네틱 콘택트와 모터를 감지센서에 따라 온/오프시켜 상태를 일정범위로 유지하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명의 모터 제어장치를 사용하면, 인건비를 절감할 수 있고, 저렴한 비용으로 모터 사용의 효율성을 높이며, 오동작으로부터 고가의 모터를 보호할 수 있는 잇점이 있다.

모터제어, 배수, 급수, EOCR, 제어, 펌프

Description

모터 제어장치{ Motor Controller }

도 1은 본 발명에 따른 전체 구성을 도시한 단선도,

도 2는 본 발명에 따른 펌프모터 제어장치의 배선도,

도 3은 본 발명이 적용되는 물 탱크의 수위감지센서 계통을 도시한 개략도,

도 4a는 본 발명에 따른 듀얼 펌프모터 제어장치의 제1 결선도,

도 4b는 본 발명에 따른 듀얼 펌프모터 제어장치의 제2 결선도,

도 5는 본 발명에 따른 펌프모터 제어장치의 표시등을 설명하기 위한 도면

도 6은 본 발명을 냉동기 모터의 제어에 사용한 예,

도 7은 본 발명을 콤프레서 모터 제어에 사용한 예,

도 8은 종래의 모터 제어 구성의 예.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 펌프모터 제어장치 20: 물 탱크

MC1,MC2: 마그네틱 콘택트 M1,M2: 펌프모터

EOCR: 전자식 과전류 계전기 CT: 변류기

TR: 강압트랜스 CS: 제어 스위치

COS: 전환 스위치 LL: 저수위 센서

HL: 고수위 센서 HHL: 고수위 경보센서

BZ: 부저

본 발명은 모터 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2대의 모터를 이용하는 경우 효율적으로 모터를 보호 및 제어할 수 있는 듀얼 모터 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 배수장이나 급수장의 경우 수량을 일정 범위로 유지하기 위해 배수펌프나 급수펌프를 사용한다. 이러한 배수장이나 급수장에서 수량을 통제하기 위해 종래에는 작업자를 배치시켜 육안으로 수량을 확인하여 펌프모터를 수동으로 온시키거나 오프시켰다. 이와 같이 작업자의 조작에 의한 수동방식의 경우에는 인건비가 증가하고 유지보수가 불편한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 배수장이나 급수장에 수위센서를 설치한 후 배수펌프나 급수펌프의 온/오프를 자동으로 제어하는 펌프모터 콘트롤러가 개발되었으나 종래의 펌프모터 콘트롤러는 제어동작이 불안정하여 고가의 배수펌프나 급수펌프를 고장나게 하는 문제점이 있었고, 특히 신뢰성 있는 운용을 위해 2대의 펌프모터를 사용하는 경우에 그 제어가 효율적이지 못한 문제점이 있었다.

도 8은 종래의 모터 제어 구성의 예로서, 종래에는 모터(M1.M2)가 설치된 현장(83)과 멀리 떨어진 관리실(81)에 배전반(82)을 설치한 후 배전반(82)의 스위치(SW1,SW2)를 조작하여 현장(83)에 설치되어 있는 주모터(M1)와 보조모터(M2) 를 제어하도록 되어 있다.

그런데 이와 같이 모터 설치현장과 제어계통이 멀리 떨어져 설치된 경우에 모터의 유지보수를 위해서는 적어도 2사람이 서로 무선기 등으로 통신하면서 협동할 필요가 있어 매우 불편한 문제점이 있었다. 더욱이, 현장에서 모터를 수리한 후 해당 모터의 온/오프를 관리실에 있는 다른 사람에게 요구해야 하는데, 의사가 잘못 전달된 경우에는 불의의 사고가 발생할 위험이 있었다. 또한 종래에는 관리실의 배전반으로부터 현장의 주모터나 보조모터까지 각각 개별적으로 전기선을 배선하였으므로 전기 배선에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로, 모터를 보호하고 효율적인 제어가 가능한 듀얼 펌프모터 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 모터 설치현장에 제어계통을 설치하여 모터 유지보수가 용이하도록 된 펌프모터 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 냉동실에 온도센서를 설치한 후 감지된 온도에 따라 냉동기 모터를 효율적으로 제어할 수 있는 냉동기 모터 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 압력센서를 설치한 후 감지된 압력에 따라 콤프레셔 모터를 효율적으로 제어할 수 있는 콤프레셔 모터 제어장치를 제공하는데 그 목 적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 장치는, 물 탱크의 물을 제1 펌프모터나 제2 펌프모터를 이용하여 배수하도록 된 배수 시스템에 있어서, 상기 물 탱크의 저 수위에 설치되는 저수위센서; 상기 물 탱크의 고 수위에 설치되는 고수위센서; 부하전류를 감지하여 상기 펌프모터들을 보호하기 위한 전자식 과전류 계전기(EOCR); 상기 전자식 과전류 계전기(EOCR)가 감지한 동작상태를 표시하기 위한 표시램프; 자동 혹은 수동의 제어모드를 선택하기 위한 제어스위치; 상기 2대의 펌프모터중 하나를 선택하기 위한 전환스위치; 상기 제1 펌프모터를 동작시키기 위한 제1 마그네틱 콘택트; 및 상기 제2 펌프모터를 동작시키기 위한 제2 마그네틱 콘택트로 구성되어 상기 제어스위치가 자동으로 선택된 경우에 상기 저수위센서가 온되고, 상기 고수위센서가 온되면 상기 전환 스위치에 의해 선택된 마그네틱 콘택트와 펌프모터를 온시켜 배수동작을 시작하고, 상기 저수위센서가 오프되면 상기 전환 스위치에 의해 선택된 마그네틱 콘택트와 펌프모터를 오프시켜 배수동작을 중지하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 배수/급수 설비의 전체 구성을 도시한 단선도이다.

도 1을 참조하면, 펌프모터를 동작시키기 위한 380V 3상 전원선(L1,L2,L3)은 NFB를 거쳐 2가지로 분기된 후 하나는 제1 마그네틱 콘택트(MC1)를 거쳐 제1 펌프모터(M1)로 연결되고, 다른 하나는 제2 마그네틱 콘택트(MC2)를 거쳐 제2 펌프모터(M2)로 연결된다. 그리고 본 발명에 따른 펌프모터 제어장치(10)는 3상 전원선중 380V AC 단상을 입력받아 전압 강하시킨 후 내부에서 사용하고, 전자식 과전류 계전기(EOCR)의 변류기(CT)를 통해 부하(모터)측으로 흐르는 전류를 감시하여 소정의 시퀀스에 따라 각 마그네틱 콘택트(MC1,MC2)를 제어하여 2대의 펌프모터(M1,M2)를 제어한다. 이때 펌프모터 제어장치(10)는 배수장이나 급수장에 설치되어 수위를 감지하기 위한 수위센서(22)로부터 감지된 수위신호에 따라 항상 적절한 수위를 유지하도록 펌프모터(M1,M2)를 제어한다.

도 2는 도 1에 도시된 구성의 구체적인 배선도로서, NFB의 1, 3, 5 단자에 삼상 입력전원이 연결되어 있고, 2,4,6 단자를 통해 출력 전원선은 전자식 과전류 계전기(EOCR)의 변류기(CT)를 거쳐 제1 마그네틱 콘택트(MC1)와 제2 마그네틱 콘택트(MC2)의 1,3,5 단자로 연결되어 있다. 그리고 각 마그네틱 콘택트(MC1,MC2)의 2,4,6 출력단자는 각 모터(M1,M2)와 연결되어 있다. 이때 각 마그네틱 콘텍트(MC1,MC2)의 13,14 단자는 제어회로에서 사용하는 a접점 단자이고, 21,22 단자는 b접점 단자이며, A1,A2는 마그네틱을 여자시키기 위한 코일단자이다. 그리고 전자식 과전류 계전기(EOCR)는 A1,A2, 95,96, 97,98, 07,08 단자가 있는데, 후술하는 바와 같이 제어를 위해 사용된다. 여기서, 과전류 계전기(EOCR)의 97/98 접점은 노멀 오픈 접점으로서, A1,A2단자에 전원이 공급되어 과전류 계전기(EOCR)에 전 원이 인가되면 즉시 여자되어 97/98 접점은 클로즈된다.

도 3은 본 발명에 적용되는 물 탱크의 수위감지 센서 계통을 도시한 개략도로서, 물 탱크(20)에는 저수위를 감지하기 위한 저수위 센서(LL)와, 고수위를 감지하기 위한 고수위 센서(HL), 고수위 경보를 감지하기 위한 고수위 경보센서(HHL)가 적당한 높이에 설치되어 있다.

이와 같은 경우, 물 탱크(20)에 물이 차서 저수위 센서(LL)를 거쳐 고수위 센서(HL)에 도달하면, 제어회로의 제어에 따라 펌프모터(M1 혹은 M2)가 동작하여 물 탱크(20)의 물을 밖으로 배수하고, 배수에 의해 수위가 점차 낮아져 저수위 센서(LL)에 도달하게 되면 제어회로의 제어신호에 따라 펌프모터(M1 혹은 M2)가 동작을 중지한다. 따라서 저수위에서 고수위까지가 수위조절 범위에 해당한다. 그리고 펌프모터(M1 혹은 M2)에 장애가 발생되어 물 탱크(20)의 물이 경보수위까지 차게 되면 고수위 경보센서(HHL)가 이를 감지하고 제어회로는 부저를 울려 경보를 발생시킴과 아울러 다른 펌프모터(M2 혹은 M1)를 비상운전시킨다.

도 4a는 본 발명에 따른 듀얼 펌프모터 제어장치(10)의 제1 결선도이다.

도 4a를 참조하면, 강압트랜스(TR)는 적색 1차 권선에 연결된 380V AC/60Hz 전원을 220V AC/60Hz로 강압시켜 백/흑 단자로 출력한다. 220V AC/60Hz 조작전원은 전자식 과전류 계전기(EOCR)의 A1,A2 단자로 연결되어 전자식 과전류 계전기(EOCR)로 공급되고, 전자식 과전류 계전기(EOCR)에는 병렬로 EOCR의 07,08단자를 통해 램프(L)가 연결되어 있다. 제어 스위치(CS)는 수동(MAN), 오프(OFF), 자동(AUTO)의 3단자중 어느 하나를 백색 제어 전원선(12)측에 연결한다. 자동(AUTO) 단자는 2대의 마그네틱 콘텍트(MC1,MC2)의 a접점(13/14)의 일측과, 고수위센서(HL)의 접점(1/2)의 일측, 고수위 경보센서(HHL)의 접점(1/2)의 일측, EOCR의 접점(95/96)의 일측에 연결되어 있고, 2대의 마그네틱 콘텍트(MC1,MC2)의 a접점(13/14)의 타측과, 고수위센서(HL)의 접점(1/2)의 타측, 고수위 경보센서(HHL)의 접점(1/2)의 타측, EOCR의 접점(95/96)의 타측 및 수동(MAN) 단자에는 저수위 센서(LL)의 접점(1/2)의 일측이 연결되어 있다. 저수위 센서(LL)의 접점(1/2)의 타측은 전환스위치(COS)의 1번 단자에 연결되어 있고, 전환스위치(COS)의 4번 단자와 자동(AUTO) 단자 사이에는 고수위 경보센서(HHL)의 접점(1/2)과 EOCR의 접점(95/96)이 병렬로 연결되어 있다.

전환스위치(COS)의 1번과 6번, 4번과 3번은 서로 연결되어 있고, 전환스위치(COS)의 2번 단자에는 제1 마그네틱 콘택트(MC1)를 여자시키기 위한 A1단자가 연결되어 있고, 제1 마그네틱 콘택트(MC1)의 A2단자는 제2 마그네틱 콘택트(MC2)의 b접점(21/22)이 연결되어 있다. 그리고 전환스위치(COS)의 5번 단자에는 제2 마그네틱 콘택트(MC2)를 여자시키기 위한 A1단자가 연결되어 있고, 제2 마그네틱 콘택트(MC2)의 A2단자는 제1 마그네틱 콘택트(MC1)의 b접점(21/22)이 연결되어 있다. 그리고 제1 마그네틱 콘택트(MC1)의 b접점(21/22) 일측과 제2 마그네틱 콘택트(MC2)의 b접점(21/22) 일측은 EOCR의 접점(97/98)을 통해 흑색 제어 전원선(14)과 연결되어 있다. 그리고 고수위 센서(HHL)의 경보접점(21/22)과 EOCR의 접점(95/96)의 일측은 부저(BZ)의 일단에 연결되어 있고, 부저(BZ)의 타단은 흑색 제어 전원선(14)과 연결되어 있다.

도 4b는 본 발명에 따른 듀얼 펌프모터 제어장치(10)의 제2 결선도이다.

도 4b에 도시된 제2 결선도는 EOCR의 97/98 접점이 저수위센서(LL)의 2번 단자와 전환스위치(COS) 1번 단자 사이에 설치된 점을 제외하고는 대부분의 결선이 도 4a의 결선과 동일하다. 이와 같이 EOCR의 97/98 접점이 저수위센서(LL)와 전환스위치(COS) 사이에 설치됨으로 해서 비상운전시에 EOCR이 오프되더라도 모터를 동작시킬 수 있다.

이어서, 이와 같이 구성되는 본 발명의 제어 동작을 자세히 설명하기로 한다.

[EOCR 기능]

먼저, 본 발명의 제어회로에서 조작전원이 정상적인 경우 EOCR의 A1,A2단자에 정상 조작전원이 입력되어 EOCR이 동작하게 된다. EOCR은 변류기(CT)를 통해 부하전류를 감지하여 과전류(OC: Over Current), 부족전류(UC: Under Current), 결상(PL), 역상(AP) 등을 감시하여 펌프모터를 보호하는 역할을 한다. EOCR의 95/96단자와 97/98단자는 페일 세이프(FS) 기능의 온/오프에 따라 다음 표1과 같이 동작한다.

	조작전원 오프(OFF)		조작전원 온(ON)		트립시(Trip)
접점	FS OFF	FS ON	FS OFF	FS ON	FS OFF	FS ON
95-96	Close	Close	Close	Open	Open	Close
97-98	Open	Open	Open	Close	Close	Open

상기 표1에서와 같이 조작전원이 온(ON)되고 페일 세이프(FS) 기능이 온(ON) 된 경우에 EOCR의 접점(97/98)은 도통(Close)상태가 되어 제어회로의 동작을 가능하게 하고, EOCR의 접점(95/96)은 오픈(Open)된다. 즉, EOCR의 전원단자(A1,A2)에 조작전원이 공급되면 즉시 여자되어 접점(97/98)이 클로즈되어 제어회로가 정상적으로 동작되도록 하고, EOCR에 장애가 발생되면 접점(97/98)이 오픈되어 제어회로가 오프되도록 하여 펌프모터(MC1,MC2)가 동작하지 못하도록 한다(이러한 기능을 Fail Safe 기능이라 한다). 그리고 EOCR의 제어접점(07/08)은 EOCR의 감지상태에 따라 도 5 및 다음 표 2와 같이 동작하여 램프(L)를 점등 혹은 소등시켜 운전자에게 동작상태를 표시한다.

부하상태	램프동작
조작전원 인가시(51)	3초마다 순간점등
정상운전(52)	계속 점등
경고(53)	0.5초마다 점등
트립(54)	매초 당 2회 점등

만일, EOCR이 공회전이나 다른 장애(누수 등)에 의해 과전류(OC)나 부족전류(UC)를 감지하여 트립(Trip)되면 EOCR의 접점(95/96)이 클로즈되어 부저(BZ)가 울리게 된다. 따라서 일차적으로 EOCR이 모터의 동작을 보호하게 된다.

EOCR의 과전류보호 기능은 다음과 같이 설정한다.

먼저, 모터의 명판에 표시된 정격전류에 설정하되 기계 또는 부하까지 보호하려면 기동이 완료된 후 정상적인 부하 상태 하에서 실부하 전류의 크기보다 110%∼115% 높게 설정값을 정한다.

이어, EOCR의 업/다운 모드/조정 버튼을 눌러 설정할 모드를 찾는다. 업 버 튼을 누르면, 과전류(oc) 설정, 기동 지연시간(dt) 설정, 과전류 동작시간(ot) 설정, 부족전류(uc) 설정, 부족전류 동작시간(ut) 설정, 페일 세이프(FS) 기능, 역상(AP) 기능, 결상(PL) 기능, 복귀(rt)방법, 경보율(AL) 설정, 총운전시간, 트립원인(tr) 표시, 테스트(TEST) 기능을 순차적으로 선택할 수 있다. 과전류 설정을 위해서는 과전류(oc) 설정 모드를 선택한다.

이어, 셋/스토어 버튼을 한번 누르면 해당 모드와 숫자가 점멸하기 시작한다. 업/다운 모드/조정 스위치를 눌러 필요한 숫자 또는 문자를 선택한다. 그리고 셋/스토어 버튼을 다시 누르면, 선택한 수치나 문자를 기억함과 동시에 점멸이 멈춘다. 설정이 끝난 후, 리셋 버튼을 누르거나 30초가 경과되면 설정이 완료된다.

부족전류 보호기능도 과전류보호 기능과 유사한 방식으로 설정할 수 있다. 이때, 기동전 오동작 방지를 위해 과전류 설정치보다 20% 정도 낮은 값으로 설정하는데, 기동 후 무부하 정상운전 상태의 전류를 확인하여 이 보다 높게 보호목적에 따라 보호전류 범위를 설정할 수 있다. 그리고 부족전류 보호기능이 필요치 않으면 OFF시킨다.

한편, 자동 복귀기능은 자동 복귀시간(예컨대, 1초~30분)을 설정해 놓으면, 트립이나 기타 원인으로 모터가 중지된 후에 설정시간이 경과되면 자동으로 재동작시키는 기능으로서, 부족전류 보호기능과 함께 동작하여 저수위감지(LL)센서에 이상이 발생되는 최악의 상황에서도 공회전을 방지하여 모터를 보호함과 아울러 물탱크(20)에 물이 차는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 EOCR은 과전류 보호기능이나 부족전류 보호기능에 의해 모터의 공회전이나 장애(누수 등)를 감지하면 트립(Trip)시켜 경보를 발생하거나 동작을 중지시켜 모터를 보호할 수 있다. 트립이 발생한 경우에는 3회까지 그 원인과 그 때의 전류를 확인할 수 있다. 즉, 업/다운 모드/조정 버튼을 눌러 "Trip" 항목에 들어가서 셋/스토어 버튼을 한번 누르면 최종 트립의 원인이 표시되며, 이 상태에서 업/다운 버튼을 한번씩 누를 때마다 트립시 각 상(L1,L2,L3)의 전류가 표시된 후, 2번째 동작원인이 나타난다. 이 후의 고장원인 및 동작시 전류 확인 요령은 최종 트립 원인의 확인 방식과 동일하다.

그리고 운전중에 셋/스토어 버튼을 누르면, 3상 전류의 자동순환 표시 대신 수동순환 표시로 되고, L1상의 전류만 계속 표시된다. 최초 L1상이 표시된 후 한번 누를 때마다 L2->L3->L1 상의 순서로 순환표시되며, 리셋을 누르면 자동순환 표시상태로 돌아간다. 이와 같이 본 발명에 적용되는 EOCR은 모터를 보호하기 위한 다양한 기능들을 사용자가 자유롭게 설정할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 제어회로의 동작은 제어스위치(CS)의 조작에 따라 "수동(MAN)운전", "자동(AUTO)운전", 및 "오프(OFF)"로 구분된다. 오프(OFF)의 경우에는 제어회로가 동작하지 않아 모든 회로가 동작하지 않는 상태이고, 자동(AUTO)운전은 전환스위치(COS)의 조작에 따라 2대의 펌프모터(MC1,MC2)중 어느 하나의 펌프모터가 선택되어 물 탱크(20)에 설치된 수위센서(LL,HL,HHL)로부터 전달된 수위감지신호에 따라 자동으로 펌프모터(MC1,MC2)의 동작을 제어하는 상태이며, 수동(MAN)운전은 저수위센서(LL)가 온된 경우 다른 수위센서의 상태와 관계없이 수동으로 선택된 펌프모터를 동작시키는 상태이다.

[자동운전]

제어스위치(CS)를 자동(AUTO)위치로 설정한 경우에, 백색단자의 조작전원은 각 마그네틱 콘택트 a접점(MC1)의 13번 단자와 고수위 센서(HL)의 접점 1번 단자, 고수위 경보센서(HHL)의 1번단자, EOCR 접점(95/96)의 96번단자에 인가된다. 따라서 자동 운전에서는 각 수위센서(LL,HL,HHL)가 감지한 물탱크(20)의 수위에 따라 다음 표 3과 같이 자동으로 동작한다.

현재수위	저수위센서 (LL)	고수위센서 (HL)	고수위 경보센서(HHL)	펌프모터
저수위 미만	OFF	OFF	OFF	오프
저수위 이상 고수위 미만	ON	OFF	OFF	이전상태 유지
고수위 이상 경보수위 미만	ON	ON	OFF	동작
경보수위 이상	ON	ON	ON	동작

물탱크(20)의 수위가 저수위 미만인 경우, 제어회로의 저수위센서(LL)의 접점이 오픈되므로 모든 마그네틱 콘택트(MC1,MC2)가 오프되어 제1 펌프모터(M1)와 제2 펌프모터(M2)는 동작하지 못한다.

물탱크(20)에 물이 차올라 현재 수위가 저수위 이상 고수위 미만인 경우, 제어회로의 저수위센서(LL)의 접점이 클로즈되나 각 마그네틱 콘택트(MC1,MC2)가 오프상태이고, 고수위 센서(HL)의 접점이 아직 오픈상태이므로 모든 마그네틱 콘택트(MC1,MC2)가 오프된 상태를 유지하여 제1 펌프모터(MC1)와 제2 펌프모터(MC2)는 동작하지 못한다.

물탱크(20)에 물이 계속 차올라 현재 수위가 고수위 이상인 경우, 제어회로의 저수위센서(LL)의 접점이 온되고, 각 마그네틱 콘택트(MC1,MC2)가 오프상태이나 고수위 센서(HL)의 접점이 클로즈되므로 전환스위치(COS)의 상태에 따라 제1 마그네틱 콘택트(MC1)나 제2 마그네틱 콘택트(MC2)중 어느 하나가 온되어 해당 펌프모터를 동작시킨다. 즉, 전환스위치(COS)가 제1 펌프모터(M1)로 선택된 경우에 전환스위치(COS) 내의 연결상태는 도면에 도시된 바와 같이, 1번과 2번, 4번과 5번이 클로즈되고, 2번과 3번, 5번과 6번 사이는 오픈되어 있다. 따라서 저수위 센서(LL)의 접점과 고수위 센서(HL)의 접점이 클로즈되면, 전환스위치(COS)의 1번-2번 단자는 연결되나 6-5단자는 오픈되어 있으므로 제1 마그네틱 콘택트(MC1)의 A1에 조작전원이 연결되고, 제1 마그네틱 콘택트(MC1)의 A2에는 제2 마그네틱 콘택트(MC2)의 b접점(21/22)과 EOCR의 접점(97/98)을 통해 조작전원이 연결되어 제1 마그네틱 콘텍트(MC1)가 온되고, 이에 따라 제1 펌프모터(MC1)에 3상 전원이 인가되어 제1 펌프모터(M1)가 동작하게 된다. 그리고 제1 마그네틱 콘택트(MC1)가 온되면 제1 마그네틱 콘택트(MC1)의 b접점(21/22)이 오픈되어 제2 마그네틱 콘택트(MC2)는 동작할 수 없게 되고, 제1 마그네틱 콘택트(MC1)의 a접점(13/14)은 온된다.

제1 펌프모터(M1)에 의해 배수동작이 진행되면서 물탱크(20)의 수위는 점차 낮아지게 되는데, 현재 수위가 고수위 미만이 되면 고수위 센서(HL)의 접점이 오픈되게 된다. 그러나 이 경우에도 제1 마그네틱 콘택트(MC1)의 a접점(13/14)이 계속 클로즈되어 있으므로 제1 마그네틱 콘택트(MC1)는 온상태를 유지하고(이를 자기유지 기능이라 한다), 이에 따라 제1 펌프모터(MC1)는 계속 동작하면서 물탱크(20)의 물을 배수하게 된다.

계속된 배수동작에 의해 물탱크(20)의 현재 수위가 저수위 미만이 되면 저수위 센서(LL)의 접점이 오픈되고, 이에 따라 제1 마그네틱 콘택트(MC1)가 오프되어 제1 펌프모터(M1)의 동작을 오프시키게 된다.

따라서 본 발명에 따른 제어절차에 의하면, 고수위센서(HL)가 온된 경우에 전환 스위치에 의해 선택된 펌프모터가 동작하여 배수를 시작하고, 저수위센서(LL)가 오프되는 경우에 펌프모터의 동작이 중지되어 현재 수위를 저수위와 고수위 사이에서 조절하게 된다.

한편, 전환스위치(COS)가 제2 펌프모터(M2)로 선택된 경우에 전환스위치(COS) 내의 연결상태는 도면에 도시된 바와 반대로, 1번과 2번, 4번과 5번이 오픈되고, 2번과 3번, 5번과 6번 사이는 클로즈되어 있다. 따라서 저수위센서(LL)의 접점과 고수위 센서(HL)의 접점이 클로즈되면, 전환스위치의 1번-2번 단자는 오픈되나 6-5단자가 클로즈되어 있으므로 제2 마그네틱 콘택트(MC2)의 A1과 A2에 조작전원이 연결되어 제2 마그네틱 콘텍트(MC2)가 온되고, 이에 따라 제2 펌프모터(M2)에 3상 전원이 인가되어 제2 펌프모터(M2)가 동작하게 된다. 그리고 제2 마그네틱 콘택트(MC2)가 온되면 제 2 마그네틱 콘택트(MC2)의 b접점(21/22)이 오픈되어 제1 마그네틱 콘택트(MC1)는 동작할 수 없게 되고, 제2 마그네틱 콘택트(MC2)의 a접점(13/14)은 온된다.

이후의 동작 절차는 제1 마그네틱 콘택트(MC1)가 선택된 경우나 동일하므로 더이상의 설명은 생략하기로 한다. 통상, 모터의 효율적인 사용을 위해 전환 스위치(COS)는 1주단위로 전환시켜 제1 펌프모터(M1)와 제2 펌프모터(M2)가 교번적으로 동작하도록 하는 것이 바람직하다.

다른 한편, 배수동작에 문제가 발생하여 물탱크의 물이 경보수위에 도달한 경우에는 고수위 경보센서(HHL)의 접점이 클로즈되어 부저(BZ)를 울림과 아울러 현재 전환 스위치(COS)에 의해 선택되지 않은 펌프모터를 동작시킨다. 즉, 전환스위치(COS)가 제1 펌프모터(M1)를 선택하고 있는 경우에 물탱크의 물이 경보수위에 도달한 경우, 제1 펌프모터(M1)에 이상이 있는 상태이므로 부저(BZ)를 울려 경보를 발생함과 아울러 제2 펌프모터(M2)를 동작시켜 비상운전을 하게 된다.

[수동운전]

제어스위치(CS)가 수동(MAN)으로 설정된 경우에는 저수위 센서(LL)의 접점이 클로즈되어 있으면, 전환스위치(COS)에 의해 선택된 펌프모터가 동작하게 된다.

이상의 실시예에서는 배수와 관련하여 본 발명의 동작을 설명하였으나 급수설비의 경우에도 동일한 방식으로 적용할 수 있다. 다만, 급수설비의 경우에는 배수의 경우와는 반대로 물탱크(20)의 최하단에 저수위 경보센서를 설치하고, 이어 저수위센서, 고수위센서를 순차적으로 설치한 후 저수위에서 급수동작이 일어나도 록 하고 고수위에서 급수동작을 멈추도록 펌프모터를 제어한다.

도 6은 본 발명을 냉동기 모터의 제어에 사용한 예이고, 도 7은 본 발명을 콤프레셔 모터 제어에 사용한 예이다.

앞서 설명한 본 발명의 펌프모터 제어장치(10)는 냉동기 모터의 제어나 콤프레서 모터의 제어 등 다른 모터의 제어에서도 그대로 적용될 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명이 적용된 냉동기 제어장치(60)는 온도센서(62)의 감지신호에 따라 냉동기 모터(M1,M2)를 제어하고, 콤프레셔 제어장치(70)는 압력센서(70)의 감지신호에 따라 콤프레셔 모터(M1,M2)를 제어하도록 되어 있다.

이와 같이 본 발명의 모터 제어장치는 급수 및 배수용 펌프모터의 제어, 냉동기 모터의 제어, 콤프레셔 모터의 제어 뿐만 아니라 다른 모든 모터의 제어에 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 배수 혹은 급수에 2대의 펌프모터를 사용하면서 물탱크의 수위에 따라 자동으로 배수 혹은 급수 동작이 일어나도록 제어하여 인건비를 절감할 수 있고, 저렴한 비용으로 모터 사용의 효율성을 높이며, 오동작으로부터 고가의 모터를 보호할 수 있는 잇점이 있다.

또한 본 발명에 따라 전환 스위치의 간단한 조작으로 이중 모터의 동작을 쉽게 전환할 수 있어 일정기간 단위로 교대로 동작할 수 있게 하고, 모터 설치현장에 제어장치가 위치하여 2개의 모터를 사용할 경우에도 배전반과 모터 사이에 전기배선을 최소화할 수 있어 전기재료에 따른 비용을 줄일 수 있고, 모터 유지보수시에 조작을 용이하게 할 수 있다.

나아가 본 발명은 2개의 모터를 사용하는 다른 모터 시스템 예컨대, 냉동기나 컴프레셔 등에도 적용될 수 있어 매우 폭넓게 사용될 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

1. 적어도 2개로 된 모터 계통을 제어하여 소정의 상태를 일정범위로 유지하기 위한 모터 제어 시스템에 있어서,

   상기 상태를 감지하기 위한 감지센서;

   부하전류를 감지하여 상기 모터들을 보호하기 위한 전자식 과전류 계전기(EOCR);

   상기 전자식 과전류 계전기(EOCR)가 감지한 동작상태를 표시하기 위한 표시램프;

   자동 혹은 수동의 제어모드를 선택하기 위한 제어스위치;

   상기 2대의 모터중 하나를 선택하기 위한 전환스위치;

   상기 제1 모터를 동작시키기 위한 제1 마그네틱 콘택트; 및

   상기 제2 모터를 동작시키기 위한 제2 마그네틱 콘택트로 구성되어

   상기 제어스위치가 자동으로 선택된 경우에 상기 전환 스위치에 의해 선택된 마그네틱 콘택트와 모터를 상기 감지센서에 따라 온/오프시켜 상기 상태를 일정범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 모터 제어장치는

   배수에 사용되는 펌프모터 제어장치이고,

   상기 감지센서는 물 탱크의 고 수위에 설치되는 고수위센서와, 물 탱크의 저 수위에 설치되는 저수위센서이며,

   상기 제어스위치가 자동으로 선택된 경우에 상기 저수위센서가 온되고, 상기 고수위센서가 온되면 상기 전환 스위치에 의해 선택된 마그네틱 콘택트와 펌프모터를 온시켜 배수동작을 시작하고, 상기 저수위센서가 오프되면 상기 전환 스위치에 의해 선택된 마그네틱 콘택트와 펌프모터를 오프시켜 배수동작을 중지하는 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 모터 제어장치는,

   상기 물 탱크의 고수위 경보 위치에 설치되는 고수위 경보센서;

   상기 고수위 경보센서가 온되면 경보음을 울리는 부저를 더구비한 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 전환스위치는

   상기 고수위 경보센서가 온된 경우 상기 전환스위치에 의해 선택되지 않은 펌프모터를 동작시키도록 된 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 전자식 과전류 계전기(EOCR)는

   과전류와 부족전류를 감시하여 이상 검출시 상기 제어장치의 동작을 차단하여 모터를 보호하도록 된 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 전자식 과전류 계전기(EOCR)는

   모터의 공회전에 의한 부족전류를 감지하면 상기 모터의 회전을 중지시키고 자동복귀기능이 온된 경우 소정의 설정시간이 경과하면 상기 모터를 재기동시키는 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 전자식 과전류 계전기(EOCR)는

   램프의 점등을 제어하여 동작 상태를 표시하기 위한 제어접점(07/08)을 구비한 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 모터 제어장치는

   급수에 사용되는 펌프모터 제어장치이고,

   상기 감지센서는 물 탱크의 고 수위에 설치되는 고수위센서와, 물 탱크의 저 수위에 설치되는 저수위센서이며,

   상기 제어스위치가 자동으로 선택된 경우에 상기 고수위센서가 오프되고, 상기 저수위센서가 오프되면 상기 전환 스위치에 의해 선택된 마그네틱 콘택트와 펌프모터를 온시켜 급수동작을 시작하고, 상기 고수위센서가 온되면 상기 전환 스위치에 의해 선택된 마그네틱 콘택트와 펌프모터를 오프시켜 급수동작을 중지하는 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 모터 제어장치는

   상기 물 탱크의 저수위 경보 위치에 설치되는 저수위 경보센서;

   상기 저수위 경보센서가 온되면 경보음을 울리는 부저를 더 구비한 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 감지센서는 온도센서이고,

    상기 모터 제어장치는 상기 온도센서의 감지신호에 따라 상기 모터를 제어하는 냉동기 모터 제어장치인 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 감지센서는 압력센서이고,

    상기 모터 제어장치는 상기 압력센서의 감지신호에 따라 상기 모터를 제어하는 콤프레셔 모터 제어장치인 것을 특징으로 하는 모터 제어장치.

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