KR100660060B1 - Communicate type in-line booster - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동순환급수장치의 통신수단을 갖는 모터 일체형 인라인 부스터에 관한 것으로서, 특히 모터 구동용 부스터를 삼상모터에 일체로 형성하되, 상기 인라인 부스터는 이웃하는 다수의 부스터를 연동제어하기 위한 통신수단을 가지며, 펌프의 토출압력에 따라 삼상모터 제어를 위한 PWM 제어신호를 발생시키는 제어수단을 포함하도록 하므로서, 별도의 압력제어컨트롤러가 불필요하므로 제품의 가격이 저렴하고, 전체 구성이 매우 단순해져 제품의 성능에 대한 신뢰도가 향상되며, 자체에 내장된 P2P 유무선 통신포트를 이용하여 별도의 제어장치 없이 여러대의 인라인 부스터를 연동하여 구동시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a motor-integrated in-line booster having a communication means of the automatic circulation water supply device, in particular to form a motor driving booster integrally in a three-phase motor, the in-line booster is a communication means for interlocking control of a plurality of neighboring boosters Including a control means for generating a PWM control signal for controlling a three-phase motor according to the discharge pressure of the pump, because a separate pressure control controller is unnecessary, the product price is low, the overall configuration is very simple The reliability of the performance is improved, and by using the built-in P2P wired / wireless communication port, it is possible to operate by connecting several inline boosters without a separate control device.
인라인 부스터, 통신수단, 마이컴, IGBT 구동부,In-line booster, communication means, microcomputer, IGBT driver,
Description
도 1 은 종래의 자동순환급수장치를 보인 블럭도.1 is a block diagram showing a conventional automatic circulating water supply device.
도 2 는 본 발명의 부스터를 보인 도면.Figure 2 shows a booster of the present invention.
도 3 은 본 발명의 자동 순환급수장치의 모터일체형 부스터를 보인 도면.Figure 3 is a view showing the integrated motor booster of the automatic circulating water supply device of the present invention.
도 4 는 본 발명의 부스터가 적용된 삼상모터로서 자동순환급수장치를 구성한 도면.Figure 4 is a three-phase motor to which the booster of the present invention is configured as an automatic circulation water supply device.
도 5 는 본 발명이 장착된 삼상모터를 보인 도면.5 is a view showing a three-phase motor equipped with the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 삼상모터, 11: 펌프,10: three-phase motor, 11: pump,
12: 부스터, 13: 전원부,12: booster, 13: power unit,
14: 마이컴, 15: 유무선통신부,14: micom, 15: wired and wireless communication,
16: IGBT 구동부, 17: 송풍팬,16: IGBT drive unit, 17: blower fan,
18: 모니터링장치.18: Monitoring device.
본 발명은 자동순환급수장치의 통신수단을 갖는 모터 일체형 인라인 부스터에 관한 것으로서, 특히 모터 구동용 부스터를 삼상모터에 일체로 형성하되, 상기 인라인 부스터는 이웃하는 다수의 부스터를 연동제어하기 위한 통신수단을 가지며, 펌프의 토출압력에 따라 삼상모터 제어를 위한 PWM 제어신호를 발생시키는 제어수단을 포함하도록 하므로서, 별도의 압력제어컨트롤러가 불필요하므로 제품의 가격이 저렴하고, 전체 구성이 매우 단순해져 제품의 성능에 대한 신뢰도가 향상되며, 자체에 내장된 P2P 유무선 통신포트를 이용하여 별도의 제어장치 없이 여러 대의 인라인 부스터를 연동하여 구동시킬 수 있도록 하면서 무선통신기능을 이용한 모니터링장치를 설치하여 각 부스터의 작동상태를 일목요연하게 확인할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a motor-integrated in-line booster having a communication means of the automatic circulation water supply device, in particular to form a motor driving booster integrally in a three-phase motor, the in-line booster is a communication means for interlocking control of a plurality of neighboring boosters Including a control means for generating a PWM control signal for controlling a three-phase motor according to the discharge pressure of the pump, because a separate pressure control controller is unnecessary, the product price is low, the overall configuration is very simple The reliability of performance is improved and each booster is operated by installing a monitoring device using wireless communication function while allowing the in-line booster to be linked and operated without using a separate control device by using the built-in P2P wired / wireless communication port. It is to check the status at a glance.
일반적으로 빌라, 여관, 아파트, 빌딩 등은 지하실에서 상층부 측으로 물을 급수 또는 순환시키고 있으며, 이와 같이 상층부에 안정적이고도 자동적으로 물을 공급하는데 사용하는 것이 자동순환급수장치이다.In general, villas, inns, apartments, buildings, etc. are watering or circulating water from the basement to the upper side. The automatic circulating water supply system is used to supply water stably and automatically to the upper floor.
이러한 자동순환급수장치에는 파이프라인 내에 장착되어 수압과 온도를 일정하게 유지시켜 공급하는 역할을 하는 것으로 일명 인라인 부스터펌프가 적용되고 있다.In this automatic circulating water supply device is installed in the pipeline serves to maintain a constant pressure and temperature to supply a so-called inline booster pump.
이러한 인라인 부스터펌프를 이용한 자동 순환급수장치는 종래에도 이미 제 안되어 널리 사용되고 있으며, 그 일예를 들어 종래의 인라인 자동순환급수장치를 살펴보면 첨부된 도 1 에서 보는 바와 같다.The automatic circulation water supply device using such an inline booster pump has been proposed and widely used in the related art. For example, the inline automatic circulation water supply device is as shown in FIG.
이는 첨부된 도면의 도 1 에 도시된 바와 같이, 입력교류전원의 주파수에 따라 구동속도가 가변되는 다수의 삼상모터(1)와, 상기 삼상모터(1)의 동력으로 구동하는 펌프(2)와, 상기 펌프(2)의 출력측 압력을 측정하고 그 측정 압력정보에 따라 삼상모터(1)가 필요로 하는 속도를 연산하여 인버터(3)에 공급하는 압력제어콘트롤러(4)와, 상기 압력제어콘트롤러(4)에서 공급된 속도명령에 따라 PWM 제어신호를 발생시켜 IGBT(아이지비티)의 게이트로 공급하여 삼상모터(1)로 공급되는 전원의 주파수를 가변시키는 인버터(3)와, 각 모터로 전원을 공급하는 스위치(5)로 구성된다.As shown in Figure 1 of the accompanying drawings, a plurality of three-phase motor (1), the driving speed is variable according to the frequency of the input AC power supply, the pump (2) driven by the power of the three-phase motor (1) and A
이러한 종래의 기술은 펌프(2)의 출력측 수압을 압력제어 콘트롤러(4)가 감지하여 설정된 압력값과 비교한 후, 그 비교결과 감지된 수압이 설정된 압력값에 비해 높고 낮음에 따라 그에 적당한 삼상모터의 구동속도를 연산하여 인버터(3)로 전송하게 된다.This conventional technique compares the hydraulic pressure on the output side of the
또한, 상기 인버터(3)는 압력제어콘트롤러(4)로 부터 전송된 속도에 대응하는 PWM제엇니호를 발생시켜 IGBT 게이트로 공급하므로서, 삼상모터(1)의 교류전원 주파수가 가변되어 압력제어콘트롤러(4)의 제어정보에 따라 삼상모터(1)의 구동속도가 제어되는 것이다.In addition, the inverter 3 generates a PWM control signal corresponding to the speed transmitted from the
상기 설명과 같이 인버터를 적용한 종래의 자동순환급수장치는 압력제어콘트롤러(4)의 제어기능을 통해 펌프(2)의 출력수압을 일정하게 제어할 수 있고, 인버 터(3)를 통해 삼상모터(1)로 공급되는 전원의 주파수와 전압을 조절하여 속도를 가변시키는 것으로 전기의 소비량을 줄여줄 수 있으며, 소음 또한 현저히 감소시킬 수 있는 장점을 갖고 있다.As described above, the conventional automatic circulating water supply device using the inverter can control the output water pressure of the
그러나, 종래기술은 고가의 인버터를 사용해야만 가능하므로 사용자의 경제적 부담이 가중되는 문제점이 있었고, 별도의 압력제어콘트롤러를 적용함에 따라 압력제어콘트롤러와 인버터 상호간의 인터페이스회로를 장착해야만 하므로 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.However, the conventional technology has a problem in that it is possible to use only an expensive inverter, which adds to the economic burden of the user. As a separate pressure control controller is applied, an interface circuit between the pressure control controller and the inverter must be installed, resulting in a complicated structure. There is a problem.
또한, 이와 더불어 다량의 배선이 필요하므로 파손 및 고장이 빈번히 발생하여 유지보수가 어려워지는 문제점이 있었으며, 특히 큰 용량의 인버터 한 대로 다수의 삼상모터를 제어하게 되므로 정확한 압력제어가 어려운 문제점이 발생하고 있었다.In addition, since a large amount of wiring is required, there is a problem in that maintenance is difficult due to frequent breakdowns and failures. In particular, since a plurality of three-phase motors are controlled by one large capacity inverter, accurate pressure control is difficult. there was.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 모터 구동용 부스터를 삼상모터에 일체로 형성하되, 상기 인라인 부스터는 이웃하는 다수의 부스터를 연동제어하기 위한 통신수단을 가지며, 펌프의 토출압력에 따라 삼상모터 제어를 위한 PWM 제어신호를 발생시키는 제어수단을 포함하도록 하므로서, 별도의 압력제어컨트롤러가 불필요하므로 제품의 가격이 저렴하고, 전체 구성이 매우 단순해져 제품의 성능에 대한 신뢰도가 향상되며, 자체에 내장된 P2P 유무선 통신포트를 이용하여 별도의 제어장치 없이 여러대의 인라인 부스터를 연동하여 구동시킬 수 있도록 하 면서 무선통신기능을 이용한 모니터링장치를 설치하여 각 부스터의 작동상태를 일목요연하게 확인할 수 있도록 한 자동 순환급수장치의 통신수단을 갖는 모터 일체형 인라인 부스터를 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention for solving the above problems is integrally formed with a motor driving booster in a three-phase motor, the inline booster has a communication means for interlocking control of a plurality of neighboring boosters, according to the discharge pressure of the pump By including a control means for generating a PWM control signal for three-phase motor control, a separate pressure control controller is unnecessary, so the product is inexpensive, the overall configuration is very simple, and the reliability of the product is improved. The built-in P2P wired / wireless communication port allows multiple inline boosters to be driven by interlocking without a separate control device, and a monitoring device using a wireless communication function can be installed to clearly check the operation status of each booster. Motorized in-line booster with communication means of automatic circulation water supply And a providing purpose.
상기 목적달성을 위한 본 발명은, 입력교류전원의 주파수에 따라 구동속도가 가변되는 삼상모터와, 상기 삼상모터의 동력으로 구동하여 물을 펌핑하는 펌프를 포함하여 구성된 자동순환급수장치에 있어서, 상기 삼상모터의 구동속도를 제어하기 위한 부스터를 상기 삼상모터 몸체상에 일체로 형성하되, 상기 부스터는 다수의 이웃하는 부스터를 연동제어하기 위한 유무선 통신부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, In the automatic circulating water supply device comprising a three-phase motor, the drive speed is variable according to the frequency of the input AC power supply, and a pump for pumping water by driving the power of the three-phase motor, A booster for controlling the driving speed of the three-phase motor is integrally formed on the three-phase motor body, and the booster includes a wired and wireless communication unit for interlocking control of a plurality of neighboring boosters.
그리고, 상기 부스터는 입력된 상용 교류전원을 직류화하는 전원부와, 펌프의 출력측 수압이 목적하는 압력으로 유지되도록 삼상모터를 구동시키기 위한 PWM 제어신호를 발생하여 IGBT 구동부로 공급하고 다수의 부스터를 연동 제어하기 위한 P2P 통신기능을 갖는 마이컴을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The booster generates a PWM control signal for driving the three-phase motor so as to maintain a desired pressure at the output side of the pump and a power supply for directing the commercial AC power input to the IGBT driver, and supplies a plurality of boosters. Characterized in that it comprises a microcomputer having a P2P communication function for controlling.
또한, 상기 부스터의 하부에 강제 송풍팬을 형성하여 삼상모터 및 부스터의 과열을 방치토록 한 것을 특징으로 한다.In addition, by forming a forced blow fan in the lower portion of the booster is characterized in that the overheating of the three-phase motor and the booster.
또한, 상기 마이컴은 펌프의 출력측 수압이 일정하게 유지되도록 하는 PID 제어기능을 가지며, 상호 데이터 교환용 RF 무선통신기능과 RS485 유선통신기능을 갖는 것을 특징으로 한다.
In addition, the microcomputer has a PID control function to maintain a constant pressure on the output side of the pump, it characterized in that the mutual data exchange RF wireless communication function and RS485 wire communication function.
이하, 첨부된 도면 도 2 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIGS. 2 to 5.
도면부호 10 은 입력교류 전원의 주파수에 따라 구동속도가 가변되는 삼상모터를 나타내고 있고, 상기 삼상모터(10)에는 펌프(11)가 연결되어 물탱트 또는 순환관로 내의 물을 건물의 각 처로 급수 또는 순환시킨다.
상기한 삼상모터(10)의 몸체에는 도 2 에 도시된 바와 같이 부스터(12)가 일체로 형성된다.The
상기 부스터(12)는 입력된 상용 교류전원을 직류화하는 전원부(13)와, 펌프(11)의 출력측 수압이 목적하는 압력으로 유지되도록 삼상모터(10)를 구동시키기 위한 PWM 제어신호를 발생하여 IGBT 구동부(16)로 공급하고 다수의 부스터를 연동 제어하기 위한 P2P 통신기능을 갖는 마이컴(14)과, 다수의 이웃하는 부스터를 연동제어하기 위한 유무선 통신부(15)를 포함하여 구성된다.The
상기 마이컴(14)은 펌프(11)의 출력측 수압을 감지하고, 그 수압이 설정된 기준 수압 보다 낮은지 또는 높은지를 비교한 후 그 비교결과에 따라 삼상모터(10)를 구동시키기 위한 PWM 제어신호를 발생시켜 IGBT 구동부(16)로 공급한다.The
상기 IGBT 구동부(16)는 마이컴(14)으로부터 공급된 PWM 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 삼상모터(10)로 공급되는 전원의 주파수를 가변시켜 삼상모터(10)가 마이컴(14)의 제어속도로 구동하도록 한다.The
한편, 본 발명에서는 마이컴(14)의 유무선 통신기능을 이용하여 이웃하는 부스터를 구동 제어할 수 있게 된다.On the other hand, in the present invention, it is possible to drive control the neighboring booster using the wired or wireless communication function of the microcomputer (14).
즉, 도 4에서와 같이 부스터(12)가 일체로 형성된 다수의 삼상모터(10)로서 자동순환급수장치를 구현하였을 때, 특정 부스터(12)의 마이컴(14)이 급수 및 순환라인의 압력이상을 감지하여 그에 대응하는 제어정보를 유무선통신부(15)를 통해 이웃하는 부스터로 공급하므로서 다른 위치에 설치된 부스터(12)를 통해 해당 삼상모터(10) 및 펌프(11)를 작동 제어할 수 있게 되는 것이다.That is, when the automatic circulation water supply device is implemented as a plurality of three-
그리고, 상기 부스터(12)와 삼상모터(10)의 사이에 송풍팬(17)을 설치하여 저속운전시 부스터(12) 및 삼상모터(10)의 과열을 막아 주어 모터 등과 같은 기구의 수명연장과 에너지 소비를 낮춰줄 수 있도록 하였다.In addition, a
또한, 본 발명에서는 별도의 모니터링장치(18)를 설치하여 각 부스터(12)의 작동상태를 확인할 수 있다.In addition, in the present invention, by installing a
본 발명에 적용된 부스터(12)에는 유무선 통신기능을 갖는 유무선통신부(15)와 이를 통해 다른 기기와 통신하는 기능을 갖는 마이컴(14)이 구성되어 있다.The
따라서, 외부장소에 별도의 모니터링장치(18)를 설치하게 되면, 마이컴(14)의 무선통신기능을 통해 부스터(12)의 작동상태가 모니터링장치(18)에 전송 저장되므로서, 장치 관리자가 편리하게 각 부스터(12)의 작동상태를 모니터링 할 수 있게되는 것이다.Therefore, when a
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
자동순환급수장치가 작동하여 펌프(11)의 출력측으로 물이 펌핑되어 건물내로 공급되면 부스터(12)의 마이컴(14)은 펌프(11)의 출력측 수압을 측정하고 그 측정된 수압이 설정된 기준수압보다 높은지 또는 낮은지를 비교한다.When the automatic circulating water supply device is operated and water is pumped to the output side of the
그리고, 상기 비교결과에 따라 마이컴(14)은 삼상모터(10)를 구동시키기 위한 PWM 제어신호를 발생시켜 IGBT 구동부(16)로 공급하고, IGBT 구동부(16)는 입력된 제어신호에 따라 스위칭동작하여 삼상모터(10)로 공급되는 전원의 주파수를 가변시켜 펌프(11)가 작동하도록 한다.Then, according to the comparison result, the
상기 설명과 같이 특정 펌프(11)가 구동되고 있는 상황에서 순환라인의 수압이 필요수압에 도달하지 못하면 해당 부스터(12)의 마이컴(14)은 P2P 통신을 통하여 추가로 부스터(12)를 가동시켜 수압이 필요 수압에 도달하도록 하게 되는 것이다.As described above, when the water pressure in the circulation line does not reach the required water pressure in the situation where the
한편, 상기 부스터(12)에는 미도시된 버튼부가 구성되어 있어서 이를 통해 사용자가 마이컴(14)의 기준압력을 설정할 수 있게 되며, 상기와 같이 여러 대의 부스터(12)가 동작할 때 관리자는 원격지에서 모니터링장치(18)를 통해 각 부스터(12)의 동작상태를 확인할 수 있게 된다.On the other hand, the
본 발명에 적용된 부스터(12)의 마이컴(14)은 자동순환급수장치의 특수목적을 달성하기 위해 별도 제작된 것으로서, 펌프(11)의 출력측 수압이 일정하게 유지되도록 하는 PID 제어기능을 가지며, 인버터와 같이 삼상모터(10)를 구동하기 위한 PWM 제어신호를 발생시키는 기능을 가지고, 부스터 상호간의 P2P 통신을 하여 부하를 분산시키는 기능을 갖고 있다.The
상기와 같은 원칩형 마이컴(14)을 적용하여 부스터(12)를 구성함에 따라 부스터(12)의 전체적인 구성이 간단해지고 제품의 원가를 현저히 낮춰줄 수 있게 되는 것이다.As the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 모터 구동용 부스터를 삼상모터에 일체로 형성하되, 상기 인라인 부스터는 이웃하는 다수의 부스터를 연동제어하기 위한 통신수단을 가지며, 펌프의 토출압력에 따라 삼상모터 제어를 위한 PWM 제어신호를 발생시키는 제어수단을 포함하도록 하므로서, 별도의 압력제어컨트롤러가 불필요하므로 제품의 가격이 저렴하고, 전체 구성이 매우 단순해져 제품의 성능에 대한 신뢰도가 향상되는 장점이 있다.As described in detail above, the present invention forms a motor-driven booster integrally with the three-phase motor, but the in-line booster has a communication means for interlocking control of a plurality of neighboring boosters and controls the three-phase motor according to the discharge pressure of the pump. In order to include a control means for generating a PWM control signal for, a separate pressure control controller is unnecessary, so the price of the product is low, the overall configuration is very simple, there is an advantage that the reliability of the product performance is improved.
또한, 상기와 같은 장점과 더불어 자체에 내장된 P2P 유무선 통신포트를 이용하여 별도의 제어장치 없이 여러 대의 인라인 부스터를 연동하여 구동시킬 수 있는 효과를 가지게 되는 것이다.In addition, by using the P2P wired and wireless communication port built in the above as well as the above advantages will have the effect that can be driven in conjunction with a number of inline boosters without a separate control device.
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