KR100689201B1 - Electronic starter for single phase induction motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기계식 기동방식에 비해 보다 안정적이고 신뢰성 있는 기동방식을 제공하는 단상 유도전동기의 전자식 기동장치에 관한 것으로, 단상전원으로부터 전류를 인가받아 유도전동기를 구동하기 위한 주권선, 상기 주권선과의 위상차에 의해 유도전동기의 시동(始動)토크를 발생시키기 위한 보조권선, 상기 보조권선과 직렬로 연결되어 보조권선의 전류 통과개시를 스위칭 하기 위한 트라이액(Triac), 상기 주권선과 병렬로 연결되어 시동(始動)시 주권선에 걸리는 전압을 인가받아 일정한 직류전압으로 출력하는 전압 공급부, 상기 전압 공급부에서 출력되는 직류전압을 충전하는 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4), 상기 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4)의 충전전압에 따라 트리거 신호를 발생하는 타이머 회로, 상기 타이머 회로에서 출력된 트리거 신호의 펄스 구간동안만 도통되어 상기 트라이액의 스위칭 동작을 제어하는 포토 커플러로 구성된다. The present invention relates to an electronic starting device for a single-phase induction motor that provides a more stable and reliable starting method than a mechanical starting method. The present invention relates to a main winding for driving an induction motor by receiving a current from a single-phase power source and a phase difference between the main winding. The auxiliary winding for generating the starting torque of the induction motor by the triac (triac) connected in series with the auxiliary winding for switching the current passing start of the auxiliary winding, and connected in parallel with the main winding (starting) A voltage supply unit which receives a voltage applied to the main winding during output and outputs a constant DC voltage, third and fourth capacitors C3 and C4 that charge the DC voltage output from the voltage supply unit, and the third and fourth A timer circuit for generating a trigger signal according to the charging voltages of capacitors C3 and C4, and a pulse of a trigger signal output from the timer circuit. It is only a conductive section consists of a photo-coupler to control a switching operation of the triac.
따라서, 본 발명은 저가의 타이머 IC를 이용한 전자식 기동방식을 구현함과 아울러 보조권선에 전원을 연결하기 위한 수단으로 트라이액과 포토커플러를 이용함으로써 기계식 기동방식에 비해 신뢰성이 우수한 기동장치를 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention implements an electronic starting method using a low-cost timer IC and provides a starter having more reliability than a mechanical starting method by using a triac and a photo coupler as a means for connecting a power supply to an auxiliary winding. Can be.
유도전동기/기동장치/보조권선 Induction Motor / Starter / Auxiliary Winding
Description
도 1 및 도 2는 원심력 스위치를 사용한 종래의 기계식 기동장치를 도시한 사시도1 and 2 are perspective views showing a conventional mechanical starting device using a centrifugal force switch
도 3은 보조권선이 중간탭에 연결되는 경우의 본 발명에 따른 전자식 기동장치를 나타낸 회로도3 is a circuit diagram showing an electronic starting device according to the present invention when the auxiliary winding is connected to the intermediate tap;
도 4는 보조권선이 단상전원에 바로 연결되는 경우의 본 발명에 따른 전자식 기동장치를 나타낸 회로도4 is a circuit diagram showing an electronic starting device according to the present invention when the auxiliary winding is directly connected to a single-phase power source;
도 5는 타이머 회로의 세부 구성을 도시한 도면5 is a diagram illustrating a detailed configuration of a timer circuit.
도 6은 포토 커플러의 세부 구성을 도시한 도면6 shows a detailed configuration of a photo coupler;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10: 전압 공급부10: voltage supply
C1, C2, C3, C4: 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 캐패시터C1, C2, C3, C4: first, second, third and fourth capacitors
D1, D2: 제 1, 제 2 다이오드D1, D2: first and second diodes
R1, R2, R3, R4, R5, R6: 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6 저항R1, R2, R3, R4, R5, R6: first, second, third, fourth, fifth and sixth resistors
ZD1: 제너 다이오드ZD1: Zener Diode
20: 타이머 회로 22: 제 1 비교기20: timer circuit 22: first comparator
21: 제 2 비교기 23: 플립플롭21: second comparator 23: flip-flop
30: 포토커플러 40: 트라이액30: photocoupler 40: triac
본 발명은 단상 유도전동기의 기동장치에 관한 것으로서, 특히 기계식 기동방식에 비해 보다 안정적이고 신뢰성 있는 기동방식을 제공하는 전자식 기동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a starting device for a single-phase induction motor, and more particularly to an electronic starting device that provides a more stable and reliable starting method compared to a mechanical starting method.
일반적으로, 단상 유도전동기는 정상토크와 역상토크가 조화되므로 즉, 교번 자계가 형성되기 때문에 결국 시동토크는 0이 되어버린다.In general, since the single-phase induction motor has a normal torque and a reverse phase torque, that is, an alternating magnetic field is formed, the starting torque eventually becomes zero.
따라서, 단상 유도전동기의 초기 기동을 위해 보조권선을 사용하여 시동시에 2상 유도전동기로서 시동을 시키고, 시동이 종료되면 보조권선을 주권선으로부터 분리시키는 장치를 필요로 한다.Therefore, a device for starting the two-phase induction motor at the start using the auxiliary winding for the initial start of the single-phase induction motor, and separating the auxiliary winding from the main winding when the start is completed.
종래 기술에 따른 단상 유도전동기의 기동장치는, 도 1에 도시한 바와 같이 주권선의 중간탭(주권선-1과 주권선-2의 사이)에 보조권선이 결선되고, 상기 주권선-2와 보조권선 사이에 원심력 스위치와 기동용 콘덴서를 이용한 기계식 기동장치가 연결되어 구성된다.In the starter of the single-phase induction motor according to the prior art, an auxiliary winding is connected to an intermediate tap (between the winding-1 and the winding-2) of the winding as shown in FIG. 1, and the auxiliary winding-2 and the auxiliary winding. Between the windings, a mechanical starting device using a centrifugal force switch and a starting capacitor is connected.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이 주권선 전체에 즉, 단상전원에 보조권선이 바로 결선되고, 상기 주권선과 보조권선 사이에 원심력 스위치와 기동용 콘덴서를 이용한 기계식 기동장치가 연결되어 있다.As shown in Fig. 2, the auxiliary winding is directly connected to the entire main winding, i.e., the single-phase power source, and a mechanical starting device using a centrifugal force switch and a starting capacitor is connected between the main winding and the auxiliary winding.
예를 들어, 상기 주권선에 단상전원 220V의 전압이 연결되면, 도 1의 경우 보조권선에 110V의 전압이 인가되고 도 2의 경우 보조권선에 220V의 전압이 인가되게 된다.For example, when the voltage of the single phase power supply 220V is connected to the main winding, a voltage of 110V is applied to the auxiliary winding in FIG. 1, and a voltage of 220V is applied to the auxiliary winding in FIG. 2.
이러한 기계식 기동장치에서, 상기 보조권선은 기동시 단상 유도전동기를 2상 유도모터로 동작시키기 위하여 주권선과의 위상차를 갖도록 설계되어야 한다.In such a mechanical starting device, the auxiliary winding should be designed to have a phase difference from the main winding in order to operate the single phase induction motor as a two phase induction motor at startup.
종래의 기계식 기동장치에 의하면, 유도 전동기의 초기 기동시 원심력 스위치가 온 되면 보조권선에 전류가 흐르게 되어 주권선과 보조권선의 위상차에 의해 모터가 기동하게 된다.According to the conventional mechanical starting device, when the centrifugal force switch is turned on at the initial start of the induction motor, current flows in the auxiliary winding, and the motor is started by the phase difference between the main winding and the auxiliary winding.
이후, 상기 모터가 정상속도에 이르러 원심력 스위치가 열리면 보조권선에 인가되는 전원 공급이 차단되면 주권선에 전류가 전체적으로 흘러서 모터가 단상으로 정상 회전하게 된다.Thereafter, when the motor reaches the normal speed and the centrifugal force switch is opened, when the power supply applied to the auxiliary winding is cut off, current flows to the main winding as a whole so that the motor rotates normally in a single phase.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 기계식 기동장치는 기동시 원심력 스위치가 높은 고전압에서 온/오프 되기 때문에 스위치에서 불꽃이 발생하고 이러한 동작이 반복됨에 따라 마모 등으로 인해 전동기의 신뢰성이 저하되는 요인이 되었다.However, in the conventional mechanical starter configured as described above, since the centrifugal force switch is turned on / off at a high voltage during start-up, sparks are generated in the switch, and as the operation is repeated, the reliability of the electric motor is deteriorated due to wear.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 단상 유도전동기의 초기 기동을 위해 보다 안정적이고 신뢰성 있는 기동장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a more stable and reliable starting device for the initial start of the single-phase induction motor.
본 발명의 다른 목적은 새로운 개념의 전자식 기동방식을 적용한 기동장치를 제공하기 위한 것입니다.Another object of the present invention is to provide a starting device applying a new concept of electronic starting method.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 기계식 기동장치에 비해 실용화가 보다 용이하고 수명이 긴 전자식 기동장치를 제공하기 위한 것입니다.Another object of the present invention is to provide an electronic starter that is easier to use and has a longer life than conventional mechanical starters.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 단상전원으로부터 전류를 인가받아 유도전동기를 구동하기 위한 주권선, 상기 주권선과의 위상차에 의해 유도전동기의 시동(始動)토크를 발생시키기 위한 보조권선, 상기 주권선과 병렬로 연결되어 시동시 주권선에 걸리는 전압을 인가받아 일정한 직류전압(Vcc)으로 출력하는 전압 공급부, 상기 전압 공급부에서 출력되는 직류전압(Vcc)을 충전하는 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4)와, 상기 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4)의 충전전압에 따라 트리거 신호를 발생하는 타이머 회로와, 시동(始動)시에만 상기 보조권선에 전원을 연결시키고 일정시간 후 보조권선의 전원을 자동 분리시키기 위하여 상기 타이머 회로에서 출력된 트리거 신호의 펄스 구간동안 보조권선의 전원을 연결시키는 스위칭 수단으로 구성되는 단상 유도전동기의 전자식 기동장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a main winding for driving an induction motor by receiving a current from a single-phase power supply, an auxiliary winding for generating a starting torque of the induction motor by the phase difference with the main winding, the winding A voltage supply unit connected in parallel with the wire and receiving a voltage applied to the main winding at start-up to output a constant DC voltage (Vcc), and third and fourth capacitors (C3) charging the DC voltage (Vcc) output from the voltage supply unit. (C4), a timer circuit for generating a trigger signal according to the charging voltages of the third and fourth capacitors (C3) and (C4), and connecting the power to the auxiliary winding only at start-up, Single-phase transmission consisting of switching means for connecting the power of the auxiliary winding during the pulse period of the trigger signal output from the timer circuit to automatically disconnect the power of the winding. It provides an electronic starting device of the motor.
그리고, 본 발명은 상기 주권선과 병렬로 연결되어 주권선에 걸리는 전압을 인가받아 상기 제어 회로부가 필요로 하는 직류전압(Vcc)으로 출력하기 위한 전압 공급부를 더 포함하여 구성된 단상 유도전동기의 전자식 기동장치를 제공한다.In addition, the present invention is connected to the main winding in parallel, the electronic starting device of the single-phase induction motor further comprises a voltage supply for receiving the voltage applied to the main winding and outputting the DC voltage (Vcc) required by the control circuit portion To provide.
여기서, 상기 전압 공급부는 일단이 상기 주권선의 일단에 연결되어 주권선에 걸리는 전압에 대해 저항 역할을 하는 제 1 캐패시터(C1), 일단이 상기 제 1 캐패시터(C1)의 타단에 연결되고 타단이 상기 주권선의 타단에 연결되어 상기 제 1 캐패시터(C1)의 전류경로를 제공하는 제 1 다이오드(D1), 상기 제 1 캐패시터(C1)의 타단에 구성되어 제 1 캐패시터(C1)의 교류전원을 일정 레벨로 정류하기 위한 제 2 다이오드(D2) 및 제 2 캐패시터(C2)로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the voltage supply unit is connected to one end of the main winding, one end of the first capacitor (C1) to act as a resistance to the voltage applied to the main winding, one end is connected to the other end of the first capacitor (C1) and the other end is A first diode D1 connected to the other end of the main winding to provide a current path of the first capacitor C1, and configured at the other end of the first capacitor C1 to provide a predetermined level of AC power to the first capacitor C1. It is preferably composed of a second diode (D2) and a second capacitor (C2) for rectifying.
그리고, 상기 제어 회로부는 상기 전압 공급부에서 출력되는 직류전압(Vcc)을 충전하는 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4)와, 상기 제 3 및 제 4 캐패시터 (C3)(C4)의 충전전압에 따라 트리거 신호를 발생하는 타이머 회로와, 상기 타이머 회로에서 출력된 트리거 신호의 펄스 구간동안 상기 보조권선에 전원을 연결시키는 스위칭 수단으로 구성되는 것이 바람직하다.The control circuit unit charges the third and fourth capacitors C3 and C4 and the third and fourth capacitors C3 and C4 that charge the DC voltage Vcc output from the voltage supply unit. And a switching means for connecting the power supply to the auxiliary winding during the pulse period of the trigger signal output from the timer circuit.
그리고, 상기 타이머 회로는 상기 3 캐패시터(C3)의 충전전압과 기 설정된 제 1 기준전압을 비교하기 위한 제 1 비교기와, 상기 제 4 캐패시터(C4)의 충전전압과 기 설정된 제 2 기준전압을 비교하기 위한 제 2 비교기와, 상기 제 1 비교기의 출력을 세트(Set) 신호로 입력받고 상기 제 2 비교기의 출력을 리세트(reset) 신호로 입력받아 상기 입력된 세트 신호 및 리세트 신호에 따라 소정의 펄스 폭을 갖는 트리거 신호를 출력하기 위한 플립플롭(Flip-Flop)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The timer circuit compares the first comparator for comparing the charging voltage of the three capacitors C3 with the preset first reference voltage, and compares the charging voltage of the fourth capacitor C4 with the preset second reference voltage. A second comparator and an output of the first comparator as a set signal, and an output of the second comparator as a reset signal, and according to the input set signal and the reset signal. And a flip-flop for outputting a trigger signal having a pulse width of.
그리고, 상기 스위칭 수단은 상기 보조권선과 직렬로 연결되어 보조권선의 전류 통과개시를 스위칭 하기 위한 트라이액(Triac)과, 상기 타이머 회로의 출력단에 연결되어 타이머 회로에서 출력된 트리거 신호에 따라 상기 트라이액의 온/오프를 제어하는 포토 커플러로 구성되는 것을 특징으로 한다.The switching means is connected in series with the auxiliary winding to triac for switching the start of current passing through the auxiliary winding, and is connected to an output terminal of the timer circuit, the triac according to the trigger signal output from the timer circuit. It is characterized by consisting of a photo coupler for controlling the on / off of the liquid.
따라서, 본 발명에 의하면 보다 안정적으로 단상 유도전동기의 초기 기동을 수행할 수 있는 전자식 기동방식을 제공할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an electronic starting method capable of more stably performing the initial starting of the single-phase induction motor.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
본 발명에 따른 유도전동기의 전자식 기동장치에 있어서, 도 3은 보조권선을 중간탭에 연결한 경우를 도시한 것이며, 도 4는 보조권선을 단상전원에 바로 연결 한 경우를 도시한 것이다.In the electronic starting device of the induction motor according to the present invention, Figure 3 shows a case of connecting the auxiliary winding to the middle tap, Figure 4 shows a case of connecting the auxiliary winding directly to the single-phase power source.
여기서, 유도전동기의 사용용도에 따라 보조권선에 최대 기자력이 발생되도록 권선의 결선방식(도 3 또는 도 4)을 선택적으로 설계할 수 있다.Here, the winding method (Fig. 3 or 4) of the winding can be selectively designed so that the maximum magnetic force is generated in the auxiliary winding according to the use of the induction motor.
그리고, 권선의 턴수 및 굵기를 고려하여 적정 보조권선을 설계함으로써 전동기의 시동에 필요한 적정 크기의 기동토크를 조절할 수 있다.In addition, by designing an appropriate auxiliary winding in consideration of the number of turns and the thickness of the winding, it is possible to adjust the starting torque of an appropriate size necessary for starting the motor.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 단상 유도전동기의 전자식 기동장치를 설명하면 다음과 같다.3 and 4, the electronic starting device of the single-phase induction motor according to the present invention will be described.
통상, 단상 유도전동기의 기동장치는 단상전원으로부터 인가되는 전류를 통해 유도전동기를 구동하기 위한 주권선, 상기 주권선과 병렬로 연결되어 주권선과의 위상차에 의해 유도전동기의 시동(始動)토크를 발생시키기 위한 보조권선으로 이루어진다.In general, a starting device of a single phase induction motor is a main winding for driving an induction motor through a current applied from a single phase power source, and is connected in parallel with the main winding to generate starting torque of the induction motor by a phase difference from the main winding. It consists of auxiliary windings for
본 발명은, 시동(始動)시에만 보조권선에 전원을 연결시켜 단상 유도전동기의 시동토크를 발생시키고 일정시간 후 상기 보조권선을 전원으로부터 자동 분리시키기 위한 제어 회로부와; 상기 주권선과 병렬로 연결되어 시동(始動)시 주권선에 걸리는 전압을 인가받아 상기 제어 회로부가 필요로 하는 직류전압(Vcc)을 출력하는 전압 공급부(10);로 구성된 전자식 기동장치를 제공하는데 특징이 있다.The present invention provides a control circuit unit for connecting a power supply to an auxiliary winding only at start-up to generate a starting torque of a single-phase induction motor, and automatically disconnecting the auxiliary winding from a power supply after a predetermined time; And a
여기서, 상기 전압 공급부(10)는 다이오드(D1, D2), 저항(R1), 캐패시터(C1, C2) 및 제너 다이오드(ZD1)를 적용한 회로로 구성된다.Here, the
상세히 설명하면, 상기 제 1 캐패시터(C1)는 교류(AC)용 콘덴서로서 입력전압에 대해 저항 역할을 수행하고 상기 제 1 다이오드(D1)는 순방향 전류만을 도통 하여 제 1 캐패시터(C1)의 교류전원 경로를 제공한다.In detail, the first capacitor C1 acts as a resistor for an input voltage as an AC capacitor, and the first diode D1 conducts only a forward current so that the AC power source of the first capacitor C1 can operate. Provide the path.
또한, 제 2 다이오드(D2) 및 제 2 캐패시터(C2)는 입력전압을 정류시키는데, 단상전원(220V)에 대해 일정레벨(예를 들어, 5V 내지 10V)의 직류전원을 만들기 위해 사용된다.In addition, the second diode D2 and the second capacitor C2 rectify the input voltage, and are used to make a DC power supply having a predetermined level (for example, 5V to 10V) with respect to the single-phase power supply 220V.
여기서, 상기 제 1 캐패시터(C1)가 출력단으로 흐르는 전류를 제한하기 때문에 제 2 캐패시터(C2)에는 보다 낮은 전압이 충전된다.Here, the second capacitor C2 is charged with a lower voltage because the first capacitor C1 limits the current flowing to the output terminal.
이어, 상기 제 2 다이오드(D2)와 제 2 캐패시터(C2)를 통해 정류된 일정전압(Vcc)은 제 1 저항(R1)과 제너 다이오드(ZD1)를 통해 제어 회로부에 입력된다.Subsequently, the constant voltage Vcc rectified through the second diode D2 and the second capacitor C2 is input to the control circuit through the first resistor R1 and the zener diode ZD1.
한편, 상기 제어 회로부는 상기 보조권선과 직렬로 연결되어 보조권선의 전류 통과개시를 스위칭 하기 위한 트라이액(Triac)(40); 상기 전압 공급부(10)에서 출력되는 직류전압(Vcc)을 충전하는 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4); 상기 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4)의 충전전압에 따라 트리거 신호를 발생하는 타이머 회로(20); 상기 타이머 회로(20)에서 출력된 트리거 신호의 펄스 구간동안만 도통되어 상기 트라이액(40)의 스위칭 동작을 제어하는 포토 커플러(30);로 구성된다.
통상, 상기 트라이액(40)은 내부적 구조에 의한 소자 특성에 의해 순간적으로 턴 온시 전류가 급격히 증가하거나 게이트에 외부 신호가 인가되지 않아도 저절로 턴 온되는 오작동 현상이 일어나게 된다.
이를 방지하기 위하여, 상기 트라이액(40)에 대하여 스위칭 소자 보호용 저항(R7)과 캐패시터(C5)를 병렬로 연결 구성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기한 트라이액(40)의 오작동 현상을 방지함과 동시에 유도성이 강한 부하로부터 보다 안정된 회로를 보장하기 위해 도시한 바와 같이 상기 포토커플러(30)와 트라이액(40) 사이에 저항(R6, R8)을 연결 구성하는 것이 바람직하다.On the other hand, the control circuit unit is connected in series with the auxiliary winding triac (Triac) (40) for switching the start of the current passing through the auxiliary winding; Third and fourth capacitors C3 and C4 that charge the DC voltage Vcc output from the
In general, the
In order to prevent this, it is preferable to connect the resistor R7 for protecting the switching element and the capacitor C5 to the
In addition, in order to prevent the malfunction of the
이러한 구성의 제어 회로부는 초기 기동시 일정시간(예를 들어, 2㎳~5㎳)만 보조권선에 전원을 연결시키는 것을 목적으로 한다.The control circuit part of this structure aims at connecting a power supply to an auxiliary winding only for a predetermined time (for example, 2 kV-5 kV) at the time of initial starting.
먼저, 상기 전압 공급부(10)에서 출력된 직류전압(Vcc)은 타이머 회로(20)의 입력단에 연결된 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4)를 통해 충전된다.First, the DC voltage Vcc output from the
이때, 상기 제 4 캐패시터(C4)의 정전용량 크기를 제 3 캐패시터(C3)보다 10배 이상 크게 설정하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 상기 제 3 캐패시터(C3)에 비 해 제 4 캐패시터(C4)의 충전시간이 길게 된다.In this case, it is preferable to set the capacitance of the fourth capacitor C4 to be 10 times or more larger than that of the third capacitor C3. As a result, the charging time of the fourth capacitor C4 is longer than that of the third capacitor C3.
그리고, 상기 타이머 회로(20)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 3 캐패시터(C3)의 충전전압과 기 설정된 제 1 기준전압을 비교하기 위한 제 1 비교기(22)와, 상기 제 4 캐패시터(C4)의 충전전압과 기 설정된 제 2 기준전압을 비교하기 위한 제 2 비교기(21)와, 상기 제 1 비교기(22)의 출력을 세트(Set) 신호로 입력받고 상기 제 2 비교기(21)의 출력을 리세트(reset) 신호로 입력받아 상기 입력된 세트 신호 및 리세트 신호에 따라 소정의 펄스 폭을 갖는 트리거 신호를 출력하기 위한 플립플롭(Flip-Flop)으로 구성된다.In addition, as illustrated in FIG. 5, the
여기서, 상기 제 1 기준전압은 제 1 비교기(22)의 비반전 단자(+)로 연결되고, 상기 제 2 기준전압은 제 2 비교기(21)의 반전 단자(-)로 연결된다.Here, the first reference voltage is connected to the non-inverting terminal (+) of the
이때, 상기 타이머 회로(20) 자체에서 제 1 기준전압은 전압 공급부(10)에서 출력된 직류전압(Vcc)의 1/3 크기로 설정되고(1/3*Vcc), 제 2 기준전압은 직류전압(Vcc)의 2/3 크기로 설정되어 구성된다(2/3*Vcc).At this time, in the
상기 타이머 회로(20)의 구성에 의하면, 초기 기동시 상기 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4)에 전압이 미처 충전되지 않은 상태에서는 상기 제 3 캐패시터(C3)의 충전전압이 제 1 기준전압(1/3*Vcc) 보다 작고 상기 제 4 캐패시터(C3)(C4)의 충전전압이 제 2 기준전압(2/3*Vcc) 보다 작기 때문에 제 1 비교기(22)가 하이 신호(1)를 출력하고 제 2 비교기(21)가 로우 신호(0)를 출력하므로 플립플롭(23)의 출력이 하이 레벨(set)이 되어 세트된다.According to the configuration of the
이어서, 상기 제 3 캐패시터(C3)가 제 1 기준전압(1/3*Vcc) 이상으로 충전되 고 제 4 캐패시터(C4)가 아직 제 2 기준전압(2/3*Vcc)까지 충전이 이루어지지 않은 경우에는 제 2 비교기(21)가 계속 로우 신호(0)를 유지한 상태에서 상기 제 1 비교기(22)의 출력이 로우 신호(0)로 바뀌게 된다.Subsequently, the third capacitor C3 is charged above the first reference voltage (1/3 * Vcc) and the fourth capacitor C4 is not yet charged to the second reference voltage (2/3 * Vcc). If not, the output of the
즉, 상기 플립플롭(23)의 세트단자와 리세트단자에 모두 로우 신호(0)가 입력되어 플립플롭(23)의 출력은 이전상태(set)를 계속 유지하게 된다.That is, the low signal 0 is input to both the set terminal and the reset terminal of the flip-
한편, 상기 제 3 캐패시터(C3)의 충전전압이 제 1 기준전압(1/3*Vcc) 이상으로 계속 충전되고 있는 상태에서 제 4 캐패시터(C4)가 제 2 기준전압(2/3*Vcc) 이상의 전압이 충전되면 제 2 비교기(21)의 출력이 하이 레벨(1)로 바뀌고 제 1 비교기(22)의 출력은 계속 로우 레벨(0)을 유지하게 되므로 상기 플립플롭(23)의 출력이 리셋(reset)된다.Meanwhile, while the charging voltage of the third capacitor C3 is continuously charged above the first reference voltage (1/3 * Vcc), the fourth capacitor C4 is the second reference voltage (2/3 * Vcc). When the above voltage is charged, the output of the
상기 플립플롭(23)이 리셋된 후에는 제 3 및 제 4 캐패시터(C3)(C4)의 충전전압이 각 기준전압보다 크기 때문에 플립플롭(23)의 출력은 계속 리셋 상태를 유지하게 된다.After the flip-
따라서, 상기 플립플롭(23)에서 하이 레벨의 출력이 나오기 위한 조건은 제 3 캐패시터(C3)의 충전전압이 (1/3*Vcc)보다 작아야 함과 동시에 제 4 캐패시터(C4)의 충전전압이 (2/3*Vcc)보다 작아야 한다.Therefore, the condition for outputting the high level from the flip-
상기 타이머 회로(20)의 동작에 의해 초기 기동시 타이머 회로(20)의 (3)번 출력 핀으로 소정의 펄스 폭을 갖는 트리거 신호가 출력되고 충전된 이후에는 출력이 나오지 않게 된다.By the operation of the
여기서, 상기 타이머 회로(20)의 트리거 신호 펄스 폭은 제 4 캐패시터(C4) 및 이에 연결된 저항(R4)의 시정수로 제어되기 때문에 상기 저항(R4)의 저항 값을 조정해서 가변할 수 있다.Here, since the trigger signal pulse width of the
그리고, 상기 타이머 회로(20)의 (3)번 출력핀에 연결된 저항(R5)은 포토커플러(30)의 입력전류 크기를 조정하기 위해 사용한다In addition, the resistor R5 connected to the output pin (3) of the
여기서, 상기 포토커플러(30)는 도 6에 도시한 바와 같이 트라이액 드라이버를 이용하며, 이는 상기 타이머 회로(20)에서 출력된 트리거 신호의 펄스 구간동안만 도통되어 보조권선에 연결된 트라이액(40)을 온 시킨다.
따라서, 상기 타이머 회로(20)에서 출력이 나오는 동안만 트라이액(40)이 온 되어 보조권선에 전류가 흐를 수 있게 되므로, 상기 주권선과 보조권선의 위상차를 가진 전류에 의해 유도전동기가 회전력을 발생하게 된다.Here, the
Therefore, the
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본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and as can be seen in the appended claims, modifications can be made by those skilled in the art to which the invention pertains, and such modifications are within the scope of the present invention.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 단상 유도전동기의 전자식 기동장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the electronic starting device of a single-phase induction motor according to the present invention described above are as follows.
첫째, 저가의 타이머 IC를 이용한 전자식 기동장치를 제공함으로써 기존의 기계식 기동방식에 비해 신뢰성이 우수하므로 반영구적으로 사용이 가능하다.First, by providing an electronic starting device using a low-cost timer IC can be used semi-permanently because the reliability is superior to the conventional mechanical starting method.
둘째, 보조권선에 전원을 연결하기 위한 수단으로 트라이액과 포토커플러를 적용한 스위칭 수단을 구현함으로써 보다 안전하게 초기 기동을 수행할 수 있어 제 품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Second, by implementing a switching means applying a triac and photocoupler as a means for connecting the power supply to the auxiliary winding can be more secure initial start-up can improve the reliability of the product.
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