KR101288462B1 - 속도 가변형 단상 유도 전동기 - Google Patents

속도 가변형 단상 유도 전동기 Download PDF

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Abstract

제 1 코일 회로 및 제 2 코일 회로의 전원 공급 및 차단을 수행함으로써 회전 속도를 가변하는 속도 가변형 단상 유도 전동기가 개시되어 있다. 단상 교류 전압이 인가되는 단상 유도 전동기는 제 1 코일 회로 및 제 2 코일 회로를 포함하는 고정자와 상기 제 1 코일 회로 또는 상기 제 2 코일 회로 중 어느 하나에 단상 교류 전압을 인가하는 제어부 및 상기 제 1 코일 회로 또는 상기 제 2 코일 회로 중 어느 하나에 의해 유도된 전자기력에 의해 회전하는 회전자를 포함한다. 따라서, 회전 속도 변환 시, 상기 속도 가변형 단상 유도 전동기에 미치는 스트레스(과전류, 열, 소음 등)을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 생산 비용 증가를 절감할 수 있다.

Description

속도 가변형 단상 유도 전동기{Speed-Changeable Single-Phase Induction Motor}
본 발명은 단상 유도 전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상황에 따라 운전 모드를 선택할 수 있는 속도 가변형 단상 유도 전동기에 관한 것이다.
일반적으로 전동기(motor, 모터)는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 역학에너지로 바꾸는 장치로서, 상기 전동기는 축을 가지며 회전하는 회전자(rotor)와 상기 회전자와 상호 작용하여 회전 모멘트(moment)를 발생시키는 고정자 등으로 구성된다. 전동기는 인가되는 전원의 형태에 따라 직류 전동기 및 교류 전동기로 분류되며, 상기 교류 전동기의 종류에는 유도 전동기, 동기 전동기, 정류자형 전동기 등이 있다. 상기 유도 전동기는 단상 유도 전동기 및 3상 유도 전동기 등으로 분류될 수 있다.
상기 단상 유도 전동기는 일반적으로 출력 400W 이하의 소형 전동기로서, 가정용 전자기구인 선풍기, 전기 세탁기, 우물펌프 등에 널리 사용되고 있다. 상기 단상 유도 전동기는 주 권선과 보조 권선의 고정자와 농형으로 짜인 도체로 구성된 회전자로 구성되며, 상기 고정자에 주 코일만 권선된 경우에는 상기 고정자에서 교번 자계만이 발생되어 회전자의 기동이 이루어지지 않는다. 따라서, 상기 고정자에 주 코일과 보조 코일을 서로 공간적으로 90° 벗어난 곳에 권선하고, 전원전압은 주 권선에 공급하며, 보조 권선에는 스위치 및 콘덴서를 통해서 전압을 공급하여 시동 토크를 생성하며, 생성된 상기 시동 토크에 의하여 상기 회전자가 일정한 방향으로 회전하게 된다.
한편, 상기 단상 유도 전동기에 비하여, 3상 유도 전동기는 고정자에 주 코일만 권선되어 있으면 회전 자계에 의한 시동 토크를 생성함으로써 회전자를 일정한 방향으로 회전시킬 수 있기 때문에 상기 단상 유도 전동기의 보조 코일과 같은 유도 전동기의 추가적인 구성이나 장치 없이 원하는 방향으로의 상기 3상 유도 전동기의 기동이 가능하다.
반면, 단상 유도 전동기는 고정자의 주 코일에 단상 교류 전압이 공급되면, 공급된 전압에 따라 전류가 일정하게 유지되어 상기 단상 유도 전동기만으로는 회전자의 회전 속도의 가변이 불가하다. 따라서, 상기 회전 속도의 가변을 용이하게 하기 위해, 상기 단상 유도 전동기에 인버터와 같은 추가적인 장치를 전기적으로 결합함으로써 상기 회전 속도의 가변이 가능하다.
그러나, 상기 인버터를 전기적으로 결합한 상기 단상 유도 전동기의 속도 가변 시, 단상 유도 전동기의 스트레스(과전류, 열, 소음 등)을 야기할 수 있는 문제점이 있다. 예를 들면, 고속으로 회전하고 있는 단상 유도 전동기의 회전 속도를 저속으로 낮출 때, 손실되는 에너지가 열로 변환되어 발생함으로써 상기 단상 유도 전동기의 절연상태를 악화시키는 스트레스가 발생할 수 있다.
또한, 상기 단상 유도 전동기의 부피가 커지고, 일반적인 단상 유도 전동기의 가격과 비슷한 가격대를 갖는 인버터의 추가로 인하여 상기 단상 유도 전동기의 생산 비용이 대폭 증가하는 문제점이 있다.
한국 공개 특허 제 10-2010-0058343호("단상 유도 모터", 엘지전자 주식회사, 2010.06.03 공개)
본 발명은 이러한 배경에서 착안된 것으로서, 본 발명은 스위치부의 6극 운전 모드 및 4극 운전 모드에 의한 고정자의 6극 코일 회로 및 4극 코일 회로의 전원 공급 및 차단을 수행함으로써, 단일 유도 전동기의 절연 상태를 향상시켜 회전 속도 변환 시 상기 단상 유도 전동기에 미치는 스트레스(과전류, 열, 소음 등)을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 단일 유도 전동기의 소형화 및 속도 가변에 필요한 인버터 추가 및 그에 따른 생산 비용 증가를 절감할 수 있으며, 6극 운전 모드로 운전함으로써 절전 효과를, 4극 운전 모드로 운전함으로써 작업 증대 효과를 극대화하며, 회전자를 고정자 내측에 설치하여 관성 모멘트(moment of inertia)를 작게 할 수 있어 빠른 응답 속도를 나타내며, 일반 전원으로도 쉽게 사용할 수 있는 속도 가변형 단상 유도 전동기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
즉, 전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제 1 코일 회로 및 제 2 코일 회로의 전원 공급 및 차단을 수행함으로써 회전 속도를 가변하는 속도 가변형 단상 유도 전동기를 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 가변형 단상 유도 전동기는 제 1 코일 회로 및 제 2 코일 회로를 포함하는 고정자, 상기 제 1 코일 회로 또는 상기 제 2 코일 회로 중 어느 하나에 단상 교류 전압을 인가하는 제어부 및 상기 제 1 코일 회로 또는 상기 제 2 코일 회로 중 어느 하나에 의해 유도된 전자기력에 의해 회전하는 회전자를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 코일 회로는 교번 자계를 발생시키는 제 1 주 권선 및 보조 자계를 발생시키는 제 1 보조 권선을 포함하고, 상기 제 2 코일 회로는 교번 자계를 발생시키는 제 2 주 권선 및 보조 자계를 발생시키는 제 2 보조 권선을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제 1 주 권선 및 제 1 보조 권선은 6극 권선이고, 상기 제 2 주 권선 및 제 2 보조 권선은 4극 권선인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제 1 주 권선 및 제 1 보조 권선은 8극 권선이고, 상기 제 2 주 권선 및 제 2 보조 권선은 6극 권선인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 제 1 주 권선 및 제 1 보조 권선은 4극 권선이고, 상기 제 2 주 권선 및 제 2 보조 권선은 2극 권선인 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 단상 유도 전동기는 상기 회전자가 상기 고정자의 내측에 설치되는 내전형인 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 단상 유도 전동기는 파종기용 전동기인 것을 특징으로 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 내전형 속도 가변 단상 유도 전기를 제공함으로써 절연 상태를 향상시켜 회전 속도 변환 시, 상기 속도 가변형 단상 유도 전동기에 미치는 스트레스(과전류, 열, 소음 등)을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 속도 가변형 단상 유도 전동기의 소형화 및 속도 가변에 필요한 인버터 추가 및 그에 따른 생산 비용 증가를 절감할 수 있으며, 6극 운전 모드로 운전함으로써 절전 효과를, 4극 운전 모드로 운전함으로써 작업 증대 효과를 극대화할 수 있다.
또한 회전자를 고정자 내측에 설치함으로써 회전자를 고정자 외측에 설치하는 것에 비해 회전자의 외경이 작아지므로 관성 모멘트(moment of inertia)를 작게 할 수 있어 빠른 응답 속도를 나타내며, 일반 전원으로도 쉽게 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 가변형 단상 유도 전동기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 6극 및 4극 운전 모드를 포함하는 속도 가변형 단상 유도 전동기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 8극 및 6극 운전 모드를 포함하는 속도 가변형 단상 유도 전동기의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 4극 및 2극 운전 모드를 포함하는 속도 가변형 단상 유도 전동기의 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 가변형 단상 유도 전동기(1)의 구성도이다.
일반적으로, 단상 유도 전동기는 코일이 권선된 고정자 및 영구 자석이 부착되어 상기 고정자에 포함된 코일 회로에 의해 유도된 전자기력에 의해 회전하는 회전자를 포함할 수 있다. 상기 코일 회로는 주 권선, 보조 권선 및 콘덴서를 포함할 수 있다. 코일 회로에 단상 교류 전압이 인가되면 주 권선에서 교번 자계가 발생되고, 보조 권선에서 보조 자계가 생성되며, 상기 보조 자계는 콘덴서에 의해 교번 자계와 90도의 위상차를 갖게 되므로 상기 교번 자계와 보조 자계가 합산에 따른 회전 자계를 발생시켜, 상기 회전자가 회전하게 된다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 가변형 단상 유도 전동기(1)는 제 1 코일 회로(110) 및 제 2 코일 회로(120)를 포함하는 고정자(100), 제 1극 운전 모드(210) 및 제 2극 운전 모드(220)를 제어하는 제어부(200) 및 상기 제 1 코일 회로(110) 또는 상기 제 2 코일 회로(120) 중 어느 하나에 의해 유도된 전자기력에 의해 회전하는 회전자(300)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제어부(200)는 상기 제 1 코일 회로(110) 또는 상기 제 2 코일 회로(120) 중 어느 하나에 단상 교류 전압을 인가하도록 할 수 있다. 여기서, 상기 속도 가변형 단상 유도 전동기(1)는 상기 회전자(300)가 상기 고정자(100)의 내측에 설치되는 내전형인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제 1 코일 회로(110) 및 제 2 코일 회로(120)는 단상 교류 전압을 공급받아 교번 자계를 발생시키는 주 권선, 보조 자계를 발생시키는 보조 권선 및 상기 교번 자계와 상기 보조 자계가 90도의 위상차를 갖도록 함으로써 상기 교번 자계와 보조 자계를 합산하여 회전 자계를 발생하도록 하는 콘덴서를 각각 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 코일 회로(110) 또는 상기 제 2 코일 회로(120)는 각각 다른 극수를 갖는 주 권선 및 보조 권선을 포함할 수 있다.
즉, 상기 제 1 코일 회로(110)는 교번 자계를 발생시키는 제 1 주 권선(111), 보조 자계를 발생시키는 제 1 보조 권선(112) 및 제 1 콘덴서(113)를 포함할 수 있고, 상기 제 2 코일 회로(120)는 교번 자계를 발생시키는 제 2 주 권선(121), 보조 자계를 발생시키는 제 2 보조 권선(122) 및 제 2 콘덴서(123)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 속도 가변형 단상 유도 전동기에 따르면, 상기 고정자(100)는 제 1 코일 회로(110) 및 제 2 코일 회로(120)를 포함할 수 있고, 상황에 따라 상기 제 1 코일 회로(110) 또는 상기 제 2 코일 회로(120) 중 어느 하나에 단상 교류 전압을 인가할 수 있다. 따라서 상기 제어부(200)를 통해 제 1극 운전 모드(210) 또는 제 2극 운전 모드(220)를 선택할 수 있다. 상기 제 1극 운전 모드(210)는 상기 2 코일 회로(120)를 제외한, 상기 제 1 코일 회로(110)에만 상기 단상 교류 전압을 공급할 수 있으며, 상기 제 2극 운전 모드(220)는 상기 제 1 코일 회로(110)를 제외한, 상기 제 2 코일 회로(120)에만 상기 단상 교류 전압을 공급할 수 있다.
상기 속도 가변형 단상 유도 전동기(1)는 상기 제어부(200)에 의해 제어되어 단상 교류 전압을 공급하는 전압 공급부를 더 포함할 수도 있다.
단상 유도 전동기는 상기 회전자가 고정자의 외측에 설치될 수도 있고, 고정자의 내측에 설치될 수도 있다. 외전형의 경우 회전자가 고정자의 외측에 설치되며, 내전형의 경우 회전자가 고장자의 내측에 설치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 유도 전동기는 회전자가 고정자의 내측에 설치되는 내전형인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단상 유도 전동기는 파종기용 전동기인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단상 유도 전동기에 있어서, 제어부는 제 1 코일 회로 또는 제 2 코일 회로 중 어느 하나에 단상 교류 전압을 인가하도록 선택할 수 있게 한다. 여기서, 상기 제어부는 로터리 스위치인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단상 유도 전동기에 있어서, 제어부는 저속 회전이 필요한 경우 상기 제 1 코일 회로에 상기 단상 교류 전압을 인가하고, 고속 회전이 필요한 경우 상기 제 2 코일 회로에 상기 단상 교류 전압을 인가하는 것을 특징으로 할 수 있다.
( 실시예 1) 6극 및 4극 운전 모드
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 6극 및 4극 운전 모드를 포함하는 속도 가변형 단상 유도 전동기의 구성도이다. 도 2를 참조하여, 상기 6극 및 4극 운전 모드를 포함하는 속도 가변형 단상 유도 전동기(2)의 동작을 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 속도 가변형 단상 유도 전동기(2)는, 상기 제어부(200)를 통해 6극 운전 모드(230)가 동작되면, 상기 동작된 6극 운전 모드(230)에 따라 제어되는 상기 전압 공급부는 상기 고정자(100)의 상기 6극 코일 회로(130)에만 상기 단상 교류 전압 공급하며, 공급된 단상 교류 전압을 이용하여 상기 6극 코일 회로(130)를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 6극 코일 회로(130)에 상기 단상 교류 전압이 공급되면, 상기 6극 코일 회로(130)의 6극 주 권선(131)은 교번 자계를 발생시키고, 6극 보조 권선(132)은 보조 자계를 발생시키며, 6극 코일 회로(130)의 콘덴서(133)는 상기 발생된 교번 자계 및 상기 보조 자계의 위상차를 합산하여 시동 토크를 생성함으로써 상기 회전자(300)를 구동시킬 수 있다. 상기 회전자(300)는 상기 6극 코일 회로(130)의 동작에 따라 일정한 속도로 회전할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(200)를 통해 4극 운전 모드(240)가 동작 되면, 상기 동작된 4극 운전 모드(240)에 따라 제어되는 상기 전압 공급부는 상기 6극 코일 회로(130)에 공급하던 단상 교류 전압의 공급을 중단하고, 상기 4극 코일 회로(140)에만 상기 교류 전압을 공급하며, 공급된 단상 교류 전압을 이용하여 상기 4극 코일 회로(140)를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 4극 코일 회로(140)에 상기 단상 교류 전압이 공급되면, 상기 4극 코일 회로(140)의 4극 권선(141)은 교번 자계를 발생시키고, 4극 보조 권선(142)은 보조 자계를 발생시키며, 4극 코일 회로(140)의 콘덴서(143)는 상기 발생된 교번 자계 및 상기 보조 자계의 위상차를 합산하여 시동 토크를 생성함으로써 상기 회전자(300)를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 6극 코일 회로(130)의 동작에 따라 일정한 회전 속도로 회전하던 회전자(300)는 상기 일정한 회전 속도를 상기 4극 코일 회로(140)의 동작에 따른 회전 속도로 가변할 수 있다.
( 실시예 2) 8극 및 6극 운전 모드
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 8극 및 6극 운전 모드를 포함하는 속도 가변형 단상 유도 전동기의 구성도이다. 도 3을 참조하여, 상기 8극 및 6극 운전 모드를 포함하는 속도 가변형 단상 유도 전동기(3)의 동작을 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 속도 가변형 단상 유도 전동기(3)는, 상기 제어부(200)를 통해 8극 운전 모드(250)가 동작되면, 상기 동작된 8극 운전 모드(250)에 따라 제어되는 상기 전압 공급부는 상기 고정자(100)의 8극 코일 회로(150)에만 상기 단상 교류 전압 공급하며, 공급된 단상 교류 전압을 이용하여 상기 8극 코일 회로(150)를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 8극 코일 회로(150)에 상기 단상 교류 전압이 공급되면, 상기 8극 코일 회로(150)의 8극 주 권선(151)은 교번 자계를 발생시키고, 8극 보조 권선(152)은 보조 자계를 발생시키며, 8극 코일 회로(150)의 콘덴서(153)는 상기 발생된 교번 자계 및 상기 보조 자계의 위상차를 합산하여 시동 토크를 생성함으로써 상기 회전자(300)를 구동시킬 수 있다. 상기 회전자(300)는 상기 8극 코일 회로(150)의 동작에 따라 일정한 속도로 회전할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(200)를 통해 6극 운전 모드(260)가 동작 되면, 상기 동작된 6극 운전 모드(260)에 따라 제어되는 상기 전압 공급부는 상기 8극 코일 회로(150)에 공급하던 단상 교류 전압의 공급을 중단하고, 6극 코일 회로(160)에만 상기 교류 전압을 공급하며, 공급된 단상 교류 전압을 이용하여 상기 6극 코일 회로(160)를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 6극 코일 회로(160)에 상기 단상 교류 전압이 공급되면, 상기 6극 코일 회로(160)의 6극 주 권선(161)은 교번 자계를 발생시키고, 6극 보조 권선(162)은 보조 자계를 발생시키며, 6극 코일 회로(160)의 콘덴서(163)는 상기 발생된 교번 자계 및 상기 보조 자계의 위상차를 합산하여 시동 토크를 생성함으로써 상기 회전자(300)를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 8극 코일 회로(150)의 동작에 따라 일정한 회전 속도로 회전하던 회전자(300)는 상기 일정한 회전 속도를 상기 6극 코일 회로(160)의 동작에 따른 회전 속도로 가변할 수 있다.
( 실시예 3) 4극 및 2극 운전 모드
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 4극 및 2극 운전 모드를 포함하는 속도 가변형 단상 유도 전동기의 구성도이다. 도 4를 참조하여, 상기 4극 및 2극 운전 모드를 포함하는 속도 가변형 단상 유도 전동기(4)의 동작을 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 속도 가변형 단상 유도 전동기(4)는, 상기 제어부(200)를 통해 4극 운전 모드(270)가 동작되면, 상기 동작된 4극 운전 모드(270)에 따라 제어되는 상기 전압 공급부는 상기 고정자(100)의 4극 코일 회로(170)에만 상기 단상 교류 전압 공급하며, 공급된 단상 교류 전압을 이용하여 상기 4극 코일 회로(170)를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 4극 코일 회로(170)에 상기 단상 교류 전압이 공급되면, 상기 4극 코일 회로(170)의 4극 주 권선(171)은 교번 자계를 발생시키고, 4극 보조 권선(172)은 보조 자계를 발생시키며, 4극 코일 회로(170)의 콘덴서(173)는 상기 발생된 교번 자계 및 상기 보조 자계의 위상차를 합산하여 시동 토크를 생성함으로써 상기 회전자(300)를 구동시킬 수 있다. 상기 회전자(300)는 상기 4극 코일 회로(170)의 동작에 따라 일정한 속도로 회전할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(200)를 통해 2극 운전 모드(280)가 동작 되면, 상기 동작된 2극 운전 모드(280)에 따라 제어되는 상기 전압 공급부는 상기 4극 코일 회로(170)에 공급하던 단상 교류 전압의 공급을 중단하고, 2극 코일 회로(180)에만 상기 교류 전압을 공급하며, 공급된 단상 교류 전압을 이용하여 상기 2극 코일 회로(180)를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 2극 코일 회로(180)에 상기 단상 교류 전압이 공급되면, 상기 2극 코일 회로(180)의 2극 주 권선(181)은 교번 자계를 발생시키고, 2극 보조 권선(182)은 보조 자계를 발생시키며, 2극 코일 회로(180)의 콘덴서(183)는 상기 발생된 교번 자계 및 상기 보조 자계의 위상차를 합산하여 시동 토크를 생성함으로써 상기 회전자(300)를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 4극 코일 회로(170)의 동작에 따라 일정한 회전 속도로 회전하던 회전자(300)는 상기 일정한 회전 속도를 상기 2극 코일 회로(180)의 동작에 따른 회전 속도로 가변할 수 있다.
1 : 속도 가변형 단상 유도 전동기
100: 고정자
110: 제 1 코일 회로
111: 제 1 주 권선
112: 제 1 보조 권선
113: 제 1 콘덴서
120: 제 2 코일 회로
121: 제 2 주 권선
122: 제 2 보조 권선
123: 제 2 콘덴서
200: 제어부
210: 제 1극 운전 모드
220: 제 2극 운전 모드
300: 회전자

Claims (8)

  1. 단상 교류 전압이 인가되는 단상 유도 전동기에 있어서,
    제 1 코일 회로 및 제 2 코일 회로를 포함하는 고정자;
    상기 제 1 코일 회로 또는 상기 제 2 코일 회로 중 어느 하나에 단상 교류 전압을 인가하는 제어부; 및
    상기 제 1 코일 회로 또는 상기 제 2 코일 회로 중 어느 하나에 의해 유도된 전자기력에 의해 회전하는 회전자를 포함하되,
    상기 제 1 코일 회로는 교번 자계를 발생시키는 제 1 주 권선 및 보조 자계를 발생시키는 제 1 보조 권선을 포함하고,
    상기 제 2 코일 회로는 교번 자계를 발생시키는 제 2 주 권선 및 보조 자계를 발생시키는 제 2 보조 권선을 포함하며,
    상기 제 1 주 권선 및 상기 제 1 보조 권선의 권선 수와 상기 제 2 주 권선 및 상기 제 2 보조 권선의 권선 수는 상이한 것을 특징으로 하는 속도 가변형 단상 유도 전동기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전자가 상기 고정자의 내측에 설치되는 내전형인 것을 특징으로 하는 속도 가변형 단상 유도 전동기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 주 권선 및 제 1 보조 권선은 6극 권선이고,
    상기 제 2 주 권선 및 제 2 보조 권선은 4극 권선인 것을 특징으로 하는 속도 가변형 단상 유도 전동기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 주 권선 및 제 1 보조 권선은 8극 권선이고,
    상기 제 2 주 권선 및 제 2 보조 권선은 6극 권선인 것을 특징으로 하는 속도 가변형 단상 유도 전동기.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 주 권선 및 제 1 보조 권선은 4극 권선이고,
    상기 제 2 주 권선 및 제 2 보조 권선은 2극 권선인 것을 특징으로 하는 속도 가변형 단상 유도 전동기.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 단상 유도 전동기는 파종기용 전동기인 것을 특징으로 하는 속도 가변형 단상 유도 전동기.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제 1 코일 회로 또는 상기 제 2 코일 회로 중 어느 하나에 단상 교류 전압을 인가할 수 있도록 선택하는 로터리 스위치인 것을 특징으로 하는 속도 가변형 단상 유도 전동기.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는
    저속 회전이 필요한 경우 상기 제 1 코일 회로에 상기 단상 교류 전압을 인가하고,
    고속 회전이 필요한 경우 상기 제 2 코일 회로에 상기 단상 교류 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 속도 가변형 단상 유도 전동기.




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KR20050068914A (ko) * 2003-12-30 2005-07-05 엘지전자 주식회사 단상 유도전동기의 속도제어회로
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