KR101021259B1

KR101021259B1 - Onen phase relay circuit and open phase warning circuit for three phase motor

Info

Publication number: KR101021259B1
Application number: KR1020090043832A
Authority: KR
Inventors: 김풍래; 여미향
Original assignee: 김동균; 김풍래
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2011-03-11
Also published as: KR20100124898A

Abstract

본 발명은 3상 전원의 결상시, 3상 전원 R S T 각 라인에 같은 용량의 전기소자를 성형접속하여 합성한 합성전위와 중성선 또는 접지전위간의 전위차 전력을 이용하여 릴레이를 작동시킬 수 있고, 전동기 제어시 발생하는 접촉아크 노이즈 전압에 의하여 릴레이가 작동되는 것을 방지할 수 있는 지연동작 기능을 포함하며, 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원 전압을 릴레이 코일에 인가하여 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 할 수 있는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로를 제공한다.The present invention can operate the relays by using the potential difference between the composite potential and the neutral line or the ground potential synthesized by forming and connecting the electric devices of the same capacity to each line of the three-phase power source RST during the image formation of the three- When the three-phase power is cut off by the operation of the relay contact responding to the energization of the relay coil, the external control There is provided an image-forming protection relay circuit for a three-phase motor capable of applying a power supply voltage to a relay coil to sustain an energized state of a relay coil.

본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는, 3상 교류 전원측과 성형 결선된 커패시터, 저항기, 또는 이들의 조합에 의해 형성되는 합성전위와 중성전위 또는 상기 합성전위와 접지전위를 비교하고, 결상시 발생하는 상기 합성전위와 상기 중성전위 또는 상기 합성전위와 상기 접지전위 간의 전위차를 이용하여 릴레이 코일을 여자시키기 위한 릴레이 구동 수단; 상기 3상 전원의 부하 제어시 발생하는 노이즈 전압에 의하여 상기 릴레이 코일이 여자되는 것을 방지하기 위한 릴레이 동작 지연 구동 수단; 및 상기 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 상기 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원전압을 상기 릴레이 코일에 인가하여 상기 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 하는 릴레이 유지 수단을 포함한다.The phase-change protection relay circuit for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention is a phase-change protection relay circuit for a three-phase motor, which is composed of a three-phase AC power source and a compound potential and a neutral potential formed by a molded capacitor, a resistor, And relay driving means for energizing the relay coil by using the potential difference between the composite potential and the neutral potential or between the composite potential and the ground potential which are generated during image formation; A relay operation delay driving means for preventing the relay coil from being excited by a noise voltage generated in the load control of the three-phase power supply; And relay holding means for applying an external control power supply voltage to the relay coil to maintain the excitation state of the relay coil when the three-phase power supply is cut off by operation of a relay contact responding to excitation of the relay coil .

3상, 보호, 결상, 릴레이, 전동기 3-phase, protection, phase-loss, relay, electric motor

Description

FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a phase-change protection relay circuit and a phase-change alarm circuit for a three-phase motor,

본 발명은 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로 및 결상 경보 회로에 관한 것으로, 구체적으로는 3상 교류 전원을 사용하는 전동기에 입력되는 3상 중에서 적어도 1상 이상이 단선되는 것을 검출하여 3상 전동기에 인가되는 전원을 차단하는 결상 보호 릴레이 회로 및 결상 경보 회로에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a three-phase alternating current (AC) power supply for a three-phase motor, and more particularly to a three-phase alternating current To a phase-change protection relay circuit and a phase-change alarm circuit which cut off an applied power supply.

일반적으로 3상 교류용으로 제작되어 사용되는 전동기는 R상과 S상과 T상의 3상이 전동기에 인가되어 전동기가 작동하는데, 이와 같이 인가되는 3상 교류 전원은 대다수 3상 전력 제어용 전자접촉기를 통해 단속할 수 있도록 형성되며, 3상 전동기의 고장은 많은 경우 결상이 원인이 된다.In general, three phase motors for R phase, S phase and T phase are applied to the motor to operate the motor. Three-phase AC power applied in this way is transmitted through the three-phase power control magnetic contactor And the failure of the three-phase motor is caused by an image formation in many cases.

그런데, R상과 S상과 T상에 모두 전원이 인가될 때에는 전동기가 정상적으로 작동하게 되지만, 3상 중에서 어느 한 상이 단선되는 경우를 결상이라 하며, 전동기는 회전방향의 결정요소가 없기 때문에 회전할 수 없으며, 정상 운전전류의 2배 정도가 하나의 코일에 흐르게 된다.However, when power is applied to both the R phase, the S phase and the T phase, the motor normally operates. However, when any one of the three phases is disconnected, the phase is referred to as an image. And two times the normal operating current flows in one coil.

또한, 전동기가 정상적으로 기동하여 회전 중에도 결상이 발생하면 회전력은 1/2 이하로 감소되며, 역시 하나의 코일에 1.5배 내지 2배에 가까운 과전류가 흐르게 되어 코일의 손상은 필연적인 것이다.In addition, if the motor starts normally and an image is formed during the rotation, the rotational force is reduced to 1/2 or less, and the overcurrent is 1.5 to 2 times as much as the one coil, so that the damage of the coil is inevitable.

이러한 고장에 의한 손실은 보수비용도 문제이지만, 보수하여 정상 운전까지 생산 차질 등 2차적인 손실이 더 문제이다.Losses due to such failures are a problem of maintenance costs, but secondary losses such as production disruptions are more problematic until repair and normal operation.

3상 교류용 전동기의 고장은 대체로 제어용 전자접촉기의 접점 손상이 원인이 되는 것이지만 일반적으로 예방점검이 어려운 것도 현실이다.The failure of a three-phase alternating current motor is usually caused by the contact damage of the control magnetic contactor.

기존의 일반적인 결상릴레이 또는 유사한 보호릴레이 관련 기술은 다음과 같다. The conventional artificial relays or similar protection relay related technologies are as follows.

첫째, 3상 전력선에 직렬로 변류기(CT)를 삽입하고, 부하측으로 흐르는 전류량을 설정하여 부하전류가 설정전류 이상인 경우 차단되도록 하는 과전류 차단기술이 있는 바, 이는 부하에 따라 설정 전류를 달리 설정해야 하는 문제점이 있다. First, there is an overcurrent cut-off technique in which a current transformer (CT) is inserted in series with a three-phase power line and the amount of current flowing to the load side is set so that the load current is cut off when the set current is exceeded. .

둘째, 전력선에 직렬로 삽입하는 열동형의 과부하(over-load)릴레이가 있는 바, 위에서 설명한 변류기 타입과 같이 설정 전류를 설정하는 기술이 필요하며 설정도 150% 이내로 설정해야 동작하며, 또한 결상에 의하여 과다한 전류가 발생하여 설정한 전류값 이상일 경우에만 동작한다. 다시 말해서, 전동기의 부하변동이 심한 경우는 최대부하에 기준하여 설정하므로 경부하시의 결상에는 작동하지 않을 수 있다.Second, there is a thermal overload relay that is inserted in series in the power line. In this case, it is necessary to set the set current to within 150% as in the current transformer type described above. It operates only when the excessive current is generated and it is above the set current value. In other words, when the load fluctuation of the motor is severe, it is set based on the maximum load.

셋째, 3상 전력선에 병렬로 접속하는 방법으로, 각 라인별로 전압을 측정하거나 순차적인 파형의 변화를 분석하여 비정상적인 파형일 경우 차단되도록 하는 기술이다. 그런데, 이 역시 복잡한 구조의 마이크로 프로세서(MCU)에 의한 작동으 로 동작전원이 불안정한 경우 오동작할 가능성을 내포하고 있다. Third, it is a technique of connecting in parallel to a 3-phase power line, measuring the voltage of each line or analyzing the sequential waveform changes to block the abnormal waveforms. However, this also implies the possibility of malfunction if the operation power is unstable due to the operation by a microprocessor (MCU) having a complicated structure.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 3상 전원의 결상시, 3상 전원 R S T 각 라인에 같은 용량의 전기소자를 성형접속하여 합성한 합성전위와 중성선 또는 접지전위간의 전위차 전력을 이용하여 릴레이를 작동시키는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로를 제공함에 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention, which is devised to solve the above problems, utilizes a potential difference between a synthesized potential synthesized by connecting an electric element of the same capacity to each line of a three-phase power supply RST and a neutral potential or a ground potential To thereby provide a phase-change protection relay circuit for a three-phase motor which operates the relay.

또한, 본 발명에 따르면, 전동기 제어시 발생하는 접촉아크 노이즈 전압에 의하여 릴레이가 작동되는 것을 방지할 수 있는 지연동작 기능을 포함한 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로를 제공함에 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an image-forming protection relay circuit for a three-phase motor including a delay operation function capable of preventing a relay from being operated by a contact arc noise voltage generated when a motor is controlled.

또한, 본 발명에 따르면, 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원 전압을 릴레이 코일에 인가하여 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 할 수 있는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로를 제공함에 또 다른 목적이 있다.Also, according to the present invention, when the three-phase power supply is cut off by the operation of the relay contact responding to the energization of the relay coil, the control power supply voltage applied from the outside can be applied to the relay coil to sustain the excitation state of the relay coil The present invention also provides a phase-change protection relay circuit for a three-phase motor.

또한, 본 발명에 따르면, 3상 전원의 결상시 경보하는 결상 경보 회로를 제공함에 또 다른 목적이 있다.According to the present invention, there is also provided an image-forming warning circuit for alerting at the time of image formation of a three-phase power source.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는, 일측이 3상 전원의 개별 부하 전원선과 각각 연결되고. 타측이 제1 노드에 병렬 결합되는 복수의 결상 검출용 전기 소자; 상기 3상 중 적어도 하나의 결상이 발생하는 경우, 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 중성선의 전위 또는 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 접지전위 간의 전위차를 출력하기 위한 릴레이 구동용 브릿지 다이오드; 상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드와 병렬 결합되는 릴레이 코일; 상기 릴레이 코일에 인가되는 노이즈 전압을 필터링하기 위하여 상기 릴레이 코일과 병렬 결합되는 용량성 소자; 및 상기 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 상기 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원전압을 상기 릴레이 코일에 인가하여 상기 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 하는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드를 포함한다.Further, in the phase-change protection relay circuit for a three-phase motor according to another embodiment of the present invention, one side is connected to a separate load power line of a three-phase power source, respectively. A plurality of image formation detecting electric elements, the other side of which is coupled to the first node in parallel; A relay driving bridge diode for outputting a potential difference between the potential of the first node and the potential of the three-phase neutral line or the potential of the first node and the ground potential of the three phases when at least one of the three phases forms an image, ; A relay coil connected in parallel to the relay driving bridge diode; A capacitive element coupled in parallel with the relay coil for filtering a noise voltage applied to the relay coil; And a relay control unit for applying a control power supply voltage applied from the outside to the relay coil to maintain the energized state of the relay coil when the three-phase power supply is cut off by operation of a relay contact responding to excitation of the relay coil Bridge diode.

바람직하게는, 상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드와 상기 제어전원전압의 인가를 위한 제어전원단자 사이에 결합되는 릴레이 유지용 전기 소자를 더 포함한다.Preferably, the electronic device further includes a relay holding electric device coupled between the relay holding bridge diode and a control power supply terminal for applying the control power supply voltage.

바람직하게는, 상기 결상 검출용 전기 소자는, 동일 크기의 커패시터, 동일 크기의 저항, 커패시터와 저항의 병렬 조합, 및 커패시터와 저항의 직렬 조합 중 어느 하나이다.Preferably, the phase-detection electric device is any one of a capacitor of the same size, a resistor of the same size, a parallel combination of a capacitor and a resistor, and a series combination of a capacitor and a resistor.

바람직하게는, 상기 릴레이 유지용 전기 소자는, 동일 크기의 커패시터, 동일 크기의 저항, 커패시터와 저항의 병렬 조합, 및 커패시터와 저항의 직렬 조합 중 어느 하나이다.Preferably, the relay holding electric device is any one of a capacitor of the same size, a resistor of the same size, a parallel combination of the capacitor and the resistor, and a series combination of the capacitor and the resistor.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는, 일측이 3상 전원의 개별 부하 전원선과 각각 연결되고, 타측이 제1 노드에 병렬 결합하는 복수의 결상 검출용 전기 소자; 상기 3상 중 적어도 하나의 결상이 발생하는 경우, 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 중성선의 전위 또는 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 접지전위 간의 전위차를 출력하기 위한 릴레이 구동용 브릿지 다이오드; 상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드에 병렬 결합되는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드; 상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드와 병렬 결합하는 용량성 소자; 상기 용량성 소자에 병렬 결합되는 저항성 소자; 일단부가 상기 저항성 소자의 일단부와 병렬 결합되는 릴레이 코일; 일단부가 상기 릴레이 코일의 타단부와 연결되고, 타단부가 상기 저항성 소자의 타단부와 결합되는 전력용 반도체 소자; 상기 전력용 반도체 소자에 결합되어 상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드의 출력전압이 제1 문턱전압을 초과하면 상기 전력용 반도체 소자를 턴온시키는 제1 제너다이오드; 및 상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드의 중성점에 결합되는 양방향 제2 제너다이오드를 포함한다.In addition, a phase-change protection relay circuit for a three-phase motor according to another embodiment of the present invention includes: a plurality of phase-detection electric wires, one end of which is connected to a separate load power line of a three- device; A relay driving bridge diode for outputting a potential difference between the potential of the first node and the potential of the three-phase neutral line or the potential of the first node and the ground potential of the three phases when at least one of the three phases forms an image, ; A bridge diode for holding a relay connected in parallel to the relay driving bridge diode; A capacitive element coupled in parallel with the relay diode for holding the relay; A resistive element coupled in parallel to the capacitive element; A relay coil having one end coupled in parallel with one end of the resistive element; A power semiconductor element having one end connected to the other end of the relay coil and the other end coupled to the other end of the resistive element; A first Zener diode coupled to the power semiconductor device for turning on the power semiconductor device when an output voltage of the relay driving bridge diode exceeds a first threshold voltage; And a bidirectional second zener diode coupled to the neutral point of the relay holding bridge diode.

바람직하게는, 상기 저항성 소자의 일단부와 상기 릴레이 코일의 일단부 사이에 배치되는 LED를 더 포함한다.Preferably, the LED further includes an LED disposed between one end of the resistive element and one end of the relay coil.

바람직하게는, 상기 양방향 제2 제너다이오드는 하나의 양방향성 제너다이오드 혹은 복수의 역직렬결합된 제너다이오드이다.Preferably, the bidirectional second zener diode is one bi-directional zener diode or a plurality of inverse serially coupled zener diodes.

바람직하게는, 상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드와 상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드는 일부 소자를 공동으로 이용한다.Preferably, the relay driving bridge diode and the relay holding bridge diode use some devices in common.

또한, 본 발명의 3상 결상 경보회로는, 3상 교류 전원측과 성형 결선된 커패시터, 저항기, 또는 이들의 조합에 의해 형성되는 제1 노드; 중성전위 또는 접지전위 측과 접속된 제2 노드; 및 상기 제1 노드에 일단이, 상기 제2 노드에 타단이 각각 연결되는 경보수단을 포함한다.Further, the three-phase phase-brightening alarm circuit of the present invention comprises: a first node formed by a three-phase AC power source side and a molded-in-connected capacitor, a resistor, or a combination thereof; A second node connected to the neutral potential or the ground potential side; And an alarm means having an end connected to the first node and an end connected to the second node, respectively.

본 발명의 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는 복잡한 제어 회로를 사용하지 않고, 브릿지 다이오드의 구성으로 3상 전원의 결상시 발생하는 상기 3상 전원의 합성전위와 중성선 또는 접지전위 간의 전위차 전력을 이용하여 릴레이를 구동시키므로 고장 발생 가능성을 현저히 낮추는 효과가 있다.The phase-change protection relay circuit for a three-phase motor according to the present invention uses a composite potential of the three-phase power source and a potential difference power between a neutral line or a ground potential, which is generated when a three- So that the possibility of occurrence of a failure is remarkably lowered.

또한, 본 발명에 따르면, 전동기 제어시 발생하는 접촉아크 노이즈 전압에 의하여 상기 릴레이 코일이 여자되는 오동작을 방지할 수 있고, 릴레이 코일의 여자에 응답하여 작동하는 릴레이 접점의 작동으로 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원전압을 릴레이 코일에 인가하여 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 하는 것과 동시에 결상에 의한 동작을 LED로 표시할 수 있어 계전을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent a malfunction in which the relay coil is energized by the contact arc noise voltage generated during the motor control, and the three-phase power source is cut off by the operation of the relay contact operating in response to the energization of the relay coil The control power source voltage applied from the outside is applied to the relay coil to sustain the excitation state of the relay coil, and at the same time, the operation due to the imaging can be indicated by the LED, and the relay can be stabilized.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 전체 회로도이다.1 is an overall circuit diagram of an image-forming protective relay for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는 3상 부하전원 검출부(110), 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120), 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(130), 릴레이 구동용 커패시터(140), 릴레이 코일(151), 릴레이 접점(153), 및 릴레이 유지용 전기 소자(160)를 포함한다.The phase-change protection relay circuit for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention includes a three-phase load power detection unit 110, a relay driving bridge diode 120, a relay holding bridge diode 130, a relay driving capacitor 140 A relay coil 151, a relay contact 153, and an electric element 160 for relay maintenance.

3상 부하전원 검출부(110)는 일측이 R,S,T 3상의 부하전원선과 병렬로 연결되고. 타측이 제1 노드(N1)에 결합되는 전기 소자이다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 동일 크기의 커패시터일 수 있다. 그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 동일 크기의 저항일 수 있다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 커패시터와 저항의 병렬 조합일 수 있다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 커패시터와 저항의 직렬 조합일 수 있다.The three-phase load power detection unit 110 is connected in parallel with the load power lines on the R, S, and T 3 sides. And the other side is coupled to the first node N1. According to an embodiment of the present invention, each electric element connected to the individual load power line may be a capacitor of the same size. And, according to another embodiment of the present invention, each electric element connected to the individual load power line may be a resistor of the same size. And, according to another embodiment of the present invention, each electric element connected to the individual load power line may be a parallel combination of a capacitor and a resistor. And, according to another embodiment of the present invention, each electric element connected to the individual load power line may be a series combination of a capacitor and a resistor.

릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)는 제1 내지 제4 다이오드로 구성되고, 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2) 사이는 제1 노드(N1)와 연결되고, 제3 다이오드(D3)와 제4 다이오드(D4) 사이의 제2 노드(N2)가 중성선(N) 또는 접지(G)와 연결된다.The bridge diode 120 for driving the relay is composed of first to fourth diodes D1 to D4 connected to the first node N1 and a third diode D3 to be connected between the first diode D1 and the second diode D2. The second node N2 between the fourth diode D4 and the fourth diode D4 is connected to the neutral line N or the ground G. [

릴레이 유지용 브릿지 다이오드(130)는 제3 내지 제6 다이오드로 구성되어, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)와 병렬 결합되고, 제5 다이오드(D5)와 제6 다이오드(D6) 사이의 제3 노드(N3)가 릴레이 유지용 전기 소자(160)와 연결된다.The relay holding bridge diode 130 is composed of third to sixth diodes and is connected in parallel with the relay driving bridge diode 120 and is connected in parallel to the third node D5 between the fifth diode D5 and the sixth diode D6. (N3) is connected to the relay holding electric element 160. [

릴레이 구동용 커패시터(140)는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(130)와 병렬 결합되어 노이즈 전압을 필터링하고, 릴레이의 구동을 지연시킨다.The relay driving capacitor 140 is coupled in parallel with the relay holding bridge diode 130 to filter the noise voltage and delay the driving of the relay.

릴레이 코일(151)은 릴레이 구동용 커패시터(140)와 병렬 결합된다.The relay coil 151 is connected in parallel with the relay driving capacitor 140.

릴레이 접점(153)은 3개의 단자를 포함하는 바, 제어 전원단자(171)에는 단상 교류 전원으로 접지에 대하여 HOT LINE에 해당하는 전압을 인가하며, 릴레이 코 일(151)에 소정 범위 이상의 전압이 인가되면, 제어전원단자(171)와 차단단자(173)는 차단되고, 따라서 동작단자(175)가 접속된다.The relay contact 153 includes three terminals. A voltage corresponding to a HOT LINE is applied to the control power terminal 171 by a single-phase AC power source, and a voltage exceeding a predetermined range is applied to the relay coil 151 The control power supply terminal 171 and the cutoff terminal 173 are cut off, and thus the operation terminal 175 is connected.

릴레이 유지용 전기 소자(160)는 일실시예에 따르면, 커패시터로 구성될 수 있고, 다른 실시예에 따르면, 저항으로 구성될 수 있으며, 또 다른 실시예에 따르면, 커패시터와 저항의 직렬 접속일 수 있다.According to one embodiment, the relay holding electric element 160 may be composed of a capacitor, according to another embodiment, it may be composed of a resistor, and according to another embodiment, it may be a series connection of a capacitor and a resistor .

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 동작 원리 설명도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 2 is a view for explaining the operation principle of a phase-change protection relay circuit for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention, and an operation of the phase-change protection relay for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention will be described below.

(i) 결상이 발생하지 않은 경우(i) When no image is formed

도 2a는 R,S,T 3상에 결상이 발생하지 않은 경우로서, R,S,T 3상의 부하 전원에 결상이 발생하지 않으면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 전압차가 발생하지 않아 릴레이 코일(151)에 전류가 흐르지 않으며, 릴레이 접점(153)은 제어전원단자(171)와 차단단자(173) 간의 연결 상태를 유지하도록 한다.FIG. 2A shows a case where no image is formed on R, S, T 3. When no image is formed on the load power on the R, S, T 3 phases, the first node N 1 of the relay driving bridge diode 120, And the relay contact 153 maintains the connection state between the control power supply terminal 171 and the cutoff terminal 173. In this case, the power supply terminal 171 is disconnected from the second node N2.

(ii) 결상이 발생한 경우(ii) When an image is formed

도 2b는 S선과 T선에 결상이 발생한 경우이고, 도 2c는 T선에 결상이 발생한 경우이다. 예컨대, 380볼트의 3상 교류 전원에서, 도 2b와 같이, 두선에 결상이 발 생하면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 220V의 전위차가 발생하고, 도 2c와 같이, 1선에 결상이 발생하면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 110V의 전위차가 발생한다.FIG. 2B shows a case where an image is formed on the S line and T line, and FIG. 2C shows a case where image formation occurs on the T line. For example, in a three-phase AC power source of 380 volts, when an image is formed on the two lines as shown in FIG. 2B, a potential difference of 220 V between the first node N1 and the second node N2 of the bridge- A voltage difference of 110 V is generated between the first node N1 and the second node N2 of the bridge drive diode 120 for relay driving when an image is formed on one line as shown in FIG.

위와 같이 발생된 전위차는 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)를 거쳐 릴레이 구동용 커패시터(140)와 릴레이 코일(151)에 인가되며, 릴레이 코일(151)이 여자되면 릴레이 접점(153)은 제어전원단자(171)와 차단단자(173) 간의 접속이 해지되고, 제어전원단자(171)는 동작단자(175)에 접속되며, 제어전원이 차단(reset)될 때까지 유지된다.The generated potential difference is applied to the relay driving capacitor 140 and the relay coil 151 via the relay driving bridge diode 120. When the relay coil 151 is excited, The connection between the switching power supply terminal 171 and the cutoff terminal 173 is released and the control power supply terminal 171 is connected to the operation terminal 175 and is maintained until the control power supply is reset.

릴레이 구동용 커패시터(140)는 제1 노드(N1)의 합성전위와 중성선(N) 간의 전위차 혹은 제 노드(N1)의 합성전위와 접지전위(G) 간의 전위차에 의해 충전되어 릴레이(150)가 작동개시하기까지의 시정수에 해당하며, 릴레이(150)가 오동작하는 것을 방지한다. The relay driving capacitor 140 is charged by the potential difference between the composite potential of the first node N1 and the neutral line N or the potential difference between the composite potential of the first node N1 and the ground potential G, Corresponds to the time constant until the start of operation and prevents the relay 150 from malfunctioning.

릴레이(150)의 동작으로 릴레이 접점(153)과 차단단자(173) 사이가 차단되어 전자접촉기 제어전원이 차단되며, 따라서, 릴레이의 동작 전원인 합성전위(N1)와 접지전위(N2) 간의 전위차도 없어지므로 릴레이의 동작이 복구될 수 있다. 이러한 자동적인 복구를 방지하기 위하여 제어전원은 제어전원단자(171)를 통해 릴레이 유지용 전류가 흐르도록 릴레이 유지용 전기소자(160)에 인가되어 릴레이 코일(151)을 거쳐 중성선(N)에 전기적으로 연결된다.The operation of the relay 150 cuts off the connection between the relay contact 153 and the cutoff terminal 173 so that the electromagnetic contactor control power supply is shut off and thus the potential difference between the compound potential N1 and the ground potential N2, The operation of the relay can be restored. In order to prevent such automatic recovery, the control power source is applied to the relay holding electric device 160 so that the relay holding current flows through the control power supply terminal 171, and is electrically connected to the neutral wire N via the relay coil 151 Lt; / RTI >

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 전체 회로도이다.3 is an overall circuit diagram of an image-forming protective relay for a three-phase motor according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는 3상 부하전원 검출부(310), 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320), 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(330), 릴레이 구동용 전기 소자군(340), 구동용 표시 소자(350), 릴레이(360), 릴레이 유지용 전기 소자(370) 및 정전압 유지부(380)를 포함한다.The phase-change protection relay circuit for a three-phase motor according to another embodiment of the present invention includes a three-phase load power detection unit 310, a relay driving bridge diode 320, a relay holding bridge diode 330, A display device 350 for driving, a relay 360, an electric element 370 for holding a relay, and a constant voltage holding part 380. [

3상 부하전원 검출부(310)는 일측이 R,S,T 3상의 부하전원선과 병렬로 연결되고. 타측이 제1 노드(N1)에 결합되는 전기 소자이다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 동일 크기의 커패시터일 수 있다. 그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 동일 크기의 저항일 수 있다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 커패시터와 저항의 병렬 조합일 수 있다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 커패시터와 저항의 직렬 조합일 수 있다.One side of the three-phase load power detection unit 310 is connected in parallel with the load power lines of R, S, and T 3. And the other side is coupled to the first node N1. According to an embodiment of the present invention, each electric element connected to the individual load power line may be a capacitor of the same size. And, according to another embodiment of the present invention, each electric element connected to the individual load power line may be a resistor of the same size. And, according to another embodiment of the present invention, each electric element connected to the individual load power line may be a parallel combination of a capacitor and a resistor. And, according to another embodiment of the present invention, each electric element connected to the individual load power line may be a series combination of a capacitor and a resistor.

릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)는 제1 내지 제4 다이오드로 구성되고, 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2) 사이는 제1 노드(N1)와 연결되고, 제3 다이오드(D3)와 제4 다이오드(D4) 사이의 제2 노드(N2)가 중성선(N)과 연결된다.The relay driving bridge diode 320 is constituted by first to fourth diodes D1 to D4 connected to the first node N1 and the third diode D3 to the first and second diodes D1 and D2. And the second node N2 between the third diode D4 and the fourth diode D4 is connected to the neutral line N. [

릴레이 유지용 브릿지 다이오드(330)는 제3 내지 제6 다이오드로 구성되어, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)와 병렬 결합되고, 제5 다이오드(D5)와 제6 다이오드(D6) 사이의 제3 노드(N3)가 릴레이 유지용 전기 소자(370)와 연결되고, 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3) 사이에는 정전압유지부(380)가 연결된다.The relay holding bridge diode 330 is composed of third to sixth diodes and is connected in parallel with the bridge driving diode 320 for relay driving and is connected in parallel to the third node D5 between the fifth diode D5 and the sixth diode D6. A constant voltage holding unit 380 is connected between the second node N2 and the third node N3.

릴레이 구동용 전기 소자군(340)은 제4 커패시터(C4), 제1 저항(R1), 싸이리스터(SCR), 및 제1 제너다이오드(Z1)를 포함하는 바, 제4 커패시터(C4)와 제1 저항(R1)은 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(330)와 병렬 결합되고, 싸이리스터(SCR)는 릴레이 코일(361)과 직렬 결합되고, 제1 제너다이오드(Z1)는 싸이리스터(SCR)의 애노드 터미널과 게이트 터미널 사이에 결합된다. The relay driving electric device group 340 includes a fourth capacitor C4, a first resistor R1, a thyristor (SCR), and a first zener diode Z1. The relay driving electric device group 340 includes a fourth capacitor C4 The first resistor R1 is coupled in parallel to the relay holding bridge diode 330 and the thyristor SCR is coupled in series with the relay coil 361. The first zener diode Z1 is connected to the thyristor SCR And is coupled between the anode terminal and the gate terminal.

구동용 표시 소자(350)는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(330)와 릴레이 코일(361) 사이에 연결되어 릴레이 코일(361)이 여자되면 턴온되어 릴레이(360)가 구동하는 것을 표시한다.The driving display element 350 is connected between the relay holding bridge diode 330 and the relay coil 361 and is turned on when the relay coil 361 is excited to indicate that the relay 360 is driven.

릴레이 코일(361) 및 릴레이 접점(153)은 도 1에 도시된 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The relay coil 361 and the relay contact 153 are the same as those shown in FIG. 1, and a detailed description thereof will be omitted.

릴레이 유지용 전기 소자(370)는 일실시예에 따르면, 커패시터로 구성될 수 있고, 다른 실시예에 따르면, 저항으로 구성될 수 있다.The relay holding electric element 370 may be composed of a capacitor according to one embodiment, and according to another embodiment, it may be composed of a resistor.

정전압 유지부(380)는 양방향 제너다이오드(Z2)를 사용하거나 역직렬 결합된 일방향 제너다이오드를 사용할 수 있다.The constant voltage holding unit 380 may use a bidirectional Zener diode Z2 or a unidirectionally coupled zener diode.

이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 동작을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the phase-change protection relay circuit for a three-phase motor according to another embodiment of the present invention will be described.

(i) 결상이 발생하지 않은 경우(i) When no image is formed

R,S,T 3상의 부하 전원에 결상이 발생하지 않으면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 전압차가 발생하지 않아 릴레이 코일(361)에 전류가 흐르지 않으며, 릴레이 접점(153)은 제어 전원단자(171)와 차단자(173) 간의 연결상태를 유지하여 전동기 제어용 전원이 공급된다.There is no voltage difference between the first node N1 and the second node N2 of the relay driving bridge diode 320 so that the relay coil 361 The current does not flow, and the relay contact 153 maintains the connection state between the control power supply terminal 171 and the breaker 173, and power for controlling the motor is supplied.

(ii) 결상이 발생한 경우(ii) When an image is formed

예컨대, 380볼트의 3상 교류 전원에서, 도 2b와 같이, 두선에 결상이 발생하면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 220V의 전위차가 발생하고, 도 2c와 같이, 1선에 결상이 발생하면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 110V의 전위차가 발생한다.2B, when an image is formed on the two lines, a potential difference of 220 V is applied between the first node N1 and the second node N2 of the relay driving bridge diode 320 When an image is formed on one line as shown in FIG. 2C, a potential difference of 110 V occurs between the first node N1 and the second node N2 of the bridge drive diode 320 for relay driving.

이러한 전위차는 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)를 통해 제4 커패시터(C4)를 충전하며 충전전압이 서서히 상승하여 제1 제너다이오드(Z1)의 정격전압 을 넘어서면 제1 제너다이오드(Z1)를 통과하여 싸이리스터(SCR)를 턴온시키므로 릴레이 코일(361)이 여자되고, 이에 따라 릴레이 접점(153)은 제어 전원단자(171)와 차단단자(173)의 연결상태를 차단한다. This potential difference charges the fourth capacitor C4 through the relay driving bridge diode 320. When the charging voltage gradually rises and exceeds the rated voltage of the first Zener diode Z1, the potential difference passes through the first Zener diode Z1 The relay coil 153 excites the relay coil 361 by turning on the thyristor SCR so that the relay contact 153 disconnects the connection between the control power terminal 171 and the cutoff terminal 173. [

한편, 정전압 유지부(380)는 양극성 제너다이오드로 릴레이 유지용 전기 소자(370)를 통해 릴레이 코일(361) 양단 전압을 낮게 하여 릴레이의 동작상태를 유지시키는 정도의 낮은 전압을 공급한다. On the other hand, the constant-voltage holding unit 380 lowers the voltage across the relay coil 361 through the relay-holding electric device 370 with the bipolar Zener diode, thereby supplying a voltage low enough to maintain the operating state of the relay.

그리고, 릴레이 구동용 전기 소자군(340) 중 제4 커패시터(C4)과 병렬 결합 된 제1 저항(R1)은 릴레이 코일(361)이 소자되는 경우, 제4 커패시터(C4)에 충전된 전하를 방전시킨다. The first resistor R1 connected in parallel to the fourth capacitor C4 among the relay driving electric element group 340 is connected to the fourth capacitor C4 when the relay coil 361 is excited, Discharge.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 결상 경보 회로도이다.4 is a three-phase imaging warning circuit diagram according to another embodiment of the present invention.

전동기는 사용목적이나 장비의 특성에 따라 구동 중 급정지하면 2차적인 문제가 발생하는 경우도 있으므로 경보음을 발생시켜 운전자로 하여금 종료하도록 하는 종용할 필요가 있다. 이를 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 결상 경보 회로는 전동기 접속단자 R, S, T상에 전기소자, 예컨대, 커패시터(C1,C2,C3)를 접속하여 합성전위를 합성하고 결상시 발생하는 변위전류를 부져의 동작전류로 활용한다.If the motor suddenly stops during driving depending on the purpose of use or the characteristics of the equipment, there may be a secondary problem. Therefore, it is necessary to give a warning to the driver to terminate the alarm. For this purpose, an image-forming alarm circuit according to another embodiment of the present invention includes an electric device such as capacitors C1, C2 and C3 connected to motor connection terminals R, S and T to synthesize a composite potential, The displacement current is used as the operating current of the buzzer.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 전체 회로도, 1 is an overall circuit diagram of a phase-change protection relay for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention,

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 결상 미발생시 동작 원리 설명도,FIG. 2A is an explanatory view of an operation principle of a phase-failure protection relay circuit for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention when a phase-

도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 2상 결상시 동작 원리 설명도, FIG. 2B is an explanatory view illustrating an operation principle of a phase-image forming protection relay circuit for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention,

도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 1상 결상시 동작 원리 설명도,FIG. 2C is an explanatory view illustrating the operation principle of a phase-one imaging operation of the phase-change protection relay circuit for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention;

도 3은 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 전체 회로도, 및3 is an overall circuit diagram of an image-forming protective relay for a three-phase motor according to another embodiment of the invention, and Fig.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 결상 경보 회로도.4 is a view of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명*BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

110: 3상 부하전원 검출부 120: 릴레이 구동용 브릿지 다이오드110: Three-phase load power detecting unit 120: Bridge diode for relay driving

130: 릴레이 유지용 브릿지 다이오드 140: 릴레이 구동용 커패시터130: Relay holding bridge diode 140: Relay driving capacitor

150: 릴레이 160: 릴레이 유지용 전기 소자150: Relay 160: Relay holding electric device

Claims

Phase current or a neutral potential formed by a molded capacitor, a resistor, or a combination of the three-phase alternating current power source and the molded potential, or the composite potential and the ground potential, and the composite potential and the neutral potential or the composite A relay driving means for energizing the relay coil using a potential difference between the potential and the ground potential;

A relay operation delay driving means for preventing the relay coil from being excited by a noise voltage generated in the load control of the three-phase power supply; And

And relay holding means for applying an external control power supply voltage to the relay coil to maintain the excitation state of the relay coil when the three-phase power supply is cut off by operation of a relay contact responding to excitation of the relay coil

Phase motor protection relay circuit for a three-phase motor.

One side is connected to the individual load power line of three phase power source respectively. A plurality of image formation detecting electric elements, the other side of which is coupled to the first node in parallel;

A relay driving bridge diode for outputting a potential difference between the potential of the first node and the potential of the three-phase neutral line or the potential of the first node and the ground potential of the three phases when at least one of the three phases forms an image, ;

A relay coil connected in parallel to the relay driving bridge diode;

A capacitive element coupled in parallel with the relay coil for filtering a noise voltage applied to the relay coil; And

When the three-phase power supply is cut off by the operation of a relay contact responsive to the energization of the relay coil, a control power supply voltage applied from the outside is applied to the relay coil to maintain the excitation state of the relay coil. diode

Phase motor protection relay circuit for a three-phase motor.

3. The method of claim 2,

Further comprising: a relay holding electric device coupled between the relay holding bridge diode and a control power supply terminal for applying the control power supply voltage.

The method of claim 3,

Wherein the phase-detection electric device is any one of a capacitor of the same size, a resistor of the same size, a parallel combination of a capacitor and a resistor, and a series combination of a capacitor and a resistor.

5. The method of claim 4,

Wherein the relay holding electric device is any one of a capacitor of the same size, a resistor of the same size, a parallel combination of a capacitor and a resistor, and a series combination of a capacitor and a resistor.

A plurality of image formation detecting electric elements, one side of which is connected to the individual load power supply line of the three-phase power supply, and the other side of which is coupled to the first node in parallel;

A bridge diode for holding a relay connected in parallel to the relay driving bridge diode;

A capacitive element coupled in parallel with the relay diode for holding the relay;

A resistive element coupled in parallel to the capacitive element;

A relay coil having one end coupled in parallel with one end of the resistive element;

A power semiconductor element having one end connected to the other end of the relay coil and the other end coupled to the other end of the resistive element;

A first Zener diode coupled to the power semiconductor device for turning on the power semiconductor device when an output voltage of the relay driving bridge diode exceeds a first threshold voltage; And

And a bidirectional second Zener diode coupled to the neutral point of the relay-

Phase motor protection relay circuit for a three-phase motor.

The method according to claim 6,

Further comprising an LED disposed between one end of the resistive element and one end of the relay coil.

8. The method of claim 7,

Wherein the bidirectional second zener diode is a bi-directional zener diode or a plurality of inversely serially coupled zener diodes.

9. The method according to any one of claims 2 to 8,

Wherein the relay driving bridge diode and the relay holding bridge diode jointly use some devices.

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