KR100652597B1 - 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 관한 것으로서, 특히 기계실용과 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기 기동시, 어느 하나를 기동완료한후 나머지 하나를 기동시켜 용량이 작은 감압 변압기를 이용할 수 있는 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 기계실용 및 냉동실용 저전압 구동용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 있어서, 동작 교류전원을 공급하는 전원부와; 상기 교류전원을 1차측 전압으로 인가받아 소정 권선비로 2차측에 소정 레벨의 감압된 전압이 유기되는 감압 변압부와; 기계실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 기동전류를 공급하는 제1 엔티씨와; 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 기동전류를 공급하는 제2 엔티씨로 구성된 것을 특징으로 하는 제2 엔티씨로 구성된다.

Description

셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기{SHADING COIL TYPE SINGLE-PHASE HYBRIDE INDUCTION MOTOR}

도 1은 종래 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 일예를 보인 정면도.

도 2는 종래 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터 전체 조립을 보인도.

도 3은 종래 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 일예를 보인 회로도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 일예를 보인 회로도.

본 발명은 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 관한 것으로서, 특히 기계실용과 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기 기동시, 어느 하나를 기동완료한후 나머지 하나를 기동시켜 용량이 작은 감압 변압기를 이용할 수 있는 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 관한 것이다.

일반적으로 전동기는 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 장치로서, 사용전원에 따라 직류전동기와 교류전동기로 구분할 수 있다. 그 중 교류전동기에는 유도 전동기, 동기전동기, 정류자전동기 등이 있으며, 최근 유도전동기와 동기전동기의 특성을 결합한 동기/유도 전동기가 소개되고 있다.

동기/유도 전동기는 고정자와 회전자 사이의 공극에 동기자인 영구자석을 자유회전 상태로 설치하여 이중공극을 형성하는 것으로, 고정자의 자계가 동기자를 회전시켜 동기자가 동기속도로 회전을 함과 동시에 그 동기자의 영구자석에서 발생하는 자속이 회전자에 대해 회전자계 역할을 하면서 상기한 회전자가 회전을 하도록 하는 원리이다.

도 1은 종래 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 일예를 보인 정면도이고, 도 2는 종래 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터 전체 조립을 보인도이다.

상기 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 종래 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기(이하, 동기/유도 전동기로 약칭함)는, 케이싱(미도시)의 내부에 고정 설치하는 고정자(1)와, 고정자(1)의 안쪽에 소정의 공극을 두고 회전 가능하게 삽입하는 회전자(2)와, 고정자(1)와 회전자(2) 사이의 공극에 회전 자유 상태로 개재하는 동기자(3)와, 회전자(2)에 압입하여 회전력을 전달하는 회전축(4)을 포함하고 있다.

상기 고정자(1)는 평면투영시 사각띠 또는 원띠 모양으로 형성하되 그 중앙부 일측에는 소정의 공극을 두고 상기한 동기자(3)와 회전자(2)를 수용하는 회전체수용홈(1a)을 형성하고, 회전체수용홈(1a)의 일측에는 그 고정자(1)가 N극 또는 S극의 극성을 갖도록 메인코일(5)을 감아 설치하는 코일수용부(1b)를 형성하며, 회 전체수용홈(1a)의 주변에는 상기한 메인코일(5)과 공간적으로 적당한 각도에 위치시켜 타원형의 회전자계가 발생하도록 셰이딩코일(6)을 감아 설치하는 그루브(1c)를 소정의 각도로 경사지게 형성하고 있다.

상기 회전자(2)는 원봉 모양으로 형성하되 그 중심에는 상기한 회전축(4)을 압입하는 축구멍(2a)을 형성하고, 그 외주연에는 축방향으로 긴 농형도체(7)를 몰딩하는 수 개의 도체구멍(2b)을 원주방향을 따라 등간격으로 형성하고 있다.

상기 동기자(3)는 원판모양으로 형성하여 그 중앙에 회전축(4)이 회전 가능하게 결합하는 마그네트프레임(미도시)과, 그 마그네트프레임의 끝단에 원주방향을 따라 고정 결합하여 고정자(1)의 자계에 따라 회전하면서 상기한 회전자(2)를 회전시키는 수 개의 마그네트(미도시)로 이루어져 있다.

상기 마그네트프레임은 원판모양으로 형성하되 그 중앙부에는 오일리스베어링과 같은 축베어링(미도시)을 구비하여 상기한 회전축(4)을 삽입 결합하고 있다.

상기 마그네트는 원주방향을 따라 N극과 S극을 교번 자화시켜 단일 원통 모양으로 형성하고 있다.

상기와 같은 종래 종래 동기/유도 전동기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 고정자(1)의 메인코일(5)에 1차 전류가 순차적으로 인가되어 N극과 S극의 교번 자계가 형성되는 동시에 셰이딩코일(6)에 2차 전류가 인가되어 회전 자계가 형성되면, 이 자계에 동기자(3)가 동기되어 회전을 하면서 그 동기자(3)의 마그네트에서 자속이 발생하고, 이 자속이 회전자계 역할을 하여 회전자(2)가 슬립을 가지면서 가속되어 동기속도로 회전을 하며, 이 회전자(2)에 결합하는 회전축(5)이 메인코일(7)의 자계를 따라 회전을 하면서 팬과 같은 다른 부품에 회전력을 전달하는 것이었다.

도 3은 종래 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 일예를 보인 회로도이다.

상기 도 3을 참조하면, 우선 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 동작 교류전원을 공급하는 AC전원(10)과; 상기 AC전원(10)으로부터 기동전류를 기동전류를 인가받아 기동하는 기계실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터권선(M1) 및 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터권선(M2)으로 구성된다.

상기 도 3에 따른 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 동작을 살펴보면, AC전원(10)은 교류전원에 따른 기동전류를 기계실용 및 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기(M1, M2)에 동시에 인가한다. 그래서, 기계실용 및 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기를 기동운전한다. 이때, 상기 기계실용 및 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기는 고전압용 모터이다.

그러나, 상기와 같은 종래 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기는 교류전원을 그대로 인가로 인해 고전압 인가로 코일 턴수를 증가시키고 선경이 가늘어져야 하므로, 회전자 권선을 제작해야 하므로 비용이 증가하는 문제점과 제품생산에 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 동기/유도 전동기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 온도에 따라 스위칭기능을 수행하는 복수의 엔티씨(NTC)를 이용하여 기계실용과 냉동실용 팬모터를 개별 기동시킴으로써, 용량이 큰 변압기를 필요로 하지 않아 저전압 기동 신뢰성을 확보할 수 있는 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기계실용 및 냉동실용 저전압 구동용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 있어서,

동작 교류전원을 공급하는 전원부와;

상기 교류전원을 1차측 전압으로 인가받아 소정 권선비에 따라 2차측에 소정 레벨의 감압된 전압이 유기되는 감압 변압부와;

기계실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 기동전류를 공급하는 제1 엔티씨와;

냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 기동전류를 공급하는 제2 엔티씨로 구성된 것을 특징으로 하는 제2 엔티씨로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

하기의 설명에서 본 발명의 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 따른 특 정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

이하, 본 발명에 의한 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 대한 동작 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 일예를 보인 회로도이다.

상기 도 4를 참조하면, 우선, 기계실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터권선(M1)과 제1 엔티씨(41)를 직렬 접속한다. 또한, 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터권선(M2)과 제2 엔티씨(42)를 직렬 접속한다. 그리고, 상기 접속된 제1, 제2 엔티씨(41, 42)가 감압변압부(20)와 병렬 접속되게 접속한다.

또한, 상기 제1 엔티씨(41)는 제2 엔티씨(42)에 비해 저항값이 작고, 그 제2 엔티씨(42)는 상기 제1 엔티씨(41)에 비해 저항값이 크다.

이와 같은 장치적인 구성에 의해, 초기 교류(AC) 전원 투입시, 감압 변압부(20)는 교류전원을 1차측 전압으로 인가받아 소정 권선비로 2차측에 소정 레벨의 감압된 전압이 유기된다.

그러면, 상기 감압된 전압은 우선 제1 엔티씨(41)측의 기계실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터권선(M1)측으로 기동전류를 공급한다.

이후, 상기 기계실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터권선(M1) 에 의해 기계실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 기동이 완료되면, 제2 엔티씨(42)측의 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터권선(M2)측으로 기동전류를 공급한다.

이때, 상기 제1 엔티씨(41)는 기계실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 기동 완료시점에 온도가 상승하여 저항값이 증가하는 특성에 따라 유입되는 전류를 차단한다. 이에, 상기 제2 엔티씨(42)는 저항값이 제1 엔티씨(41)보다 작아지므로, 엔티씨의 특성에 따라 기동전류를 감압 변압부(20)로부터 인가받아 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기의 모터권선(M2)측으로 인가한다.

즉, 상기 제1, 제2 엔티씨(41, 42)의 상이한 저항값에 따라 기계실용 및 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기가 동시에 기동하지 않고 순차적으로 개별 기동하게 된다. 이에, 상기 기계실용 및 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기가 동시에 기동할 필요가 없으므로 감압 변압부(20)의 용량을 적게 설계할 수 있게 된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 감압변압부의 용량에 따라 얻을 수 있는 기동전류와 비용을 고려해서 엔티씨를 구성하지 않고도 구현할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 기계실용과 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 각각 직렬로 저항값을 달리하는 엔티씨(NTC) 직렬연결하여 서로 다른 엔티씨의 가변되는 저항값에 따라 개별적으로 상기 기계실용과 냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기를 기동시킴으로써, 기동 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 저용량의 감압 변압부를 사용할 수 있어 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 기계실용 및 냉동실용 저전압 구동용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 있어서,

   동작 교류전원을 공급하는 전원부와;

   상기 교류전원을 1차측 전압으로 인가받아 소정 권선비로 2차측에 소정 레벨의 감압된 전압이 유기되는 감압 변압부와;

   기계실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 기동전류를 공급하는 제1 엔티씨와;

   냉동실용 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기에 기동전류를 공급하는 제2 엔티씨로 구성된 것을 특징으로 하는 제2 엔티씨로 구성된 것을 특징으로 하는 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제1, 제2 엔티씨(NTC)는,

   서로 다른 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 셰이딩 코일형 단상 동기/유도 전동기.
3. 제2 항에 있어서, 상기 서로 다른 저항값은,

   제2 엔티씨의 저항값보다 작은 제1 엔티씨와, 그 제1 엔티씨에 비해 저항값이 큰 상기 제2 엔티씨로 구성된 것을 특징으로 하는 셰이딩 코일형 단상 동기/유 도 전동기.

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