KR101537708B1 - Apparatus and method for controlling single-phase induction motor - Google Patents

Apparatus and method for controlling single-phase induction motor Download PDF

Info

Publication number
KR101537708B1
KR101537708B1 KR1020090092683A KR20090092683A KR101537708B1 KR 101537708 B1 KR101537708 B1 KR 101537708B1 KR 1020090092683 A KR1020090092683 A KR 1020090092683A KR 20090092683 A KR20090092683 A KR 20090092683A KR 101537708 B1 KR101537708 B1 KR 101537708B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
induction motor
phase induction
switch
reference voltage
Prior art date
Application number
KR1020090092683A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110035117A (en
Inventor
김규남
김상영
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020090092683A priority Critical patent/KR101537708B1/en
Priority to PCT/KR2010/006439 priority patent/WO2011040725A2/en
Publication of KR20110035117A publication Critical patent/KR20110035117A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101537708B1 publication Critical patent/KR101537708B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/42Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor
    • H02P1/44Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor by phase-splitting with a capacitor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/42Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor

Abstract

단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명은 주권선과 보조권선에 각각 트라이악과 같은 스위칭 소자를 구비하고, 입력 전압을 검출하여 상기 스위칭 소자들을 제어함으로써 입력 전압의 변동에 강인하고, 저 전압 지역에서도 안정적이고 효율적으로 운전할 수 있도록 하며, 과전압으로부터 전동기 자체를 보호할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 제조비용을 줄일 수 있고, 보조권선의 개방 시간을 제어함으로써 운용 효율을 높이고, 신뢰성을 향상시킨다.A single-phase induction motor control apparatus and method are disclosed. The present invention provides a switching device such as a triac in each of a main winding line and an auxiliary winding, detects an input voltage and controls the switching devices so as to be robust against fluctuation of an input voltage and to operate stably and efficiently even in a low voltage region, The motor itself can be protected from overvoltage. Accordingly, the present invention can reduce the manufacturing cost and increase the operating efficiency and the reliability by controlling the opening time of the auxiliary winding.

단상 유도 전동기, 전압, 스위치 Single Phase Induction Motor, Voltage, Switch

Description

단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SINGLE-PHASE INDUCTION MOTOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single phase induction motor control apparatus and a single phase induction motor control apparatus,

본 발명은 단상 유도 전동기에 관한 것으로서, 특히 전압이 불안정하거나 저전압 지역에서 안정적이고 효율적으로 운전할 수 있도록 한 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a single-phase induction motor, and more particularly, to a single-phase induction motor control apparatus and method that can operate stably and efficiently in a voltage unstable state or a low-voltage region.

일반적으로 유도 전동기는 권선이 장착된 고정자와 영구자석, 알루미늄 도체 또는 철심으로 형성된 회전자로 구성된다. 이러한 유도 전동기는, 상기 고정자에 장착된 권선에 주기적인 전류의 변화를 발생시키고, 전류 변화에 따른 자계의 일정한 변화에 의해 상기 회전자에 토크가 발생하도록 함으로써 회전 동력을 얻어내는 장치를 말한다.Generally, an induction motor is composed of a stator with windings, and a rotor made of permanent magnets, aluminum conductors or iron cores. Such an induction motor is a device for generating a rotational power by generating a change in a periodic current in a winding mounted on the stator and generating a torque in the rotor by a constant change of the magnetic field according to a change in current.

단상 유도 전동기는 일반적으로 출력 400W 이하의 가정용 가전기기 등에 사용되는 소형전동기로서, 가정용으로 사용되는 상용 전원, 즉 단상 교류 전원을 사용한다. 이러한 단상 유도 전동기는 선풍기, 에어컨, 냉장고, 세탁기 등의 가전기기에 주로 사용되고, 이들의 팬, 회전날개, 압축기 등에 필요한 회전력을 제공한다.A single-phase induction motor is a small-sized electric motor used for household appliances generally having an output of 400 W or less, and uses a commercial power source for household use, that is, a single-phase AC power source. These single-phase induction motors are mainly used in household appliances such as electric fans, air conditioners, refrigerators, and washing machines, and provide rotational power necessary for the fans, rotary blades, and compressors.

그러나, 단상 유도 전동기는, 단상 권선에 교류 전원이 인가되면 유도 전류가 흐르게 되나, 회전자 상하 부분의 도체에서 발생된 전자력이 서로 상쇄되고, 권선의 축의 방향으로 크기가 변화하는 교번자계가 발생할 뿐이므로 회전력을 발생하지 못하게 된다. 따라서, 단상 유도 전동기는 이를 기동시키기 위한 기동 장치가 필요하게 되고, 설치되는 기동 장치에 따라 분상 기동형, 세이딩 코일형, 콘덴서 운전형, 반발 기동형 등으로 구분된다. However, in the single-phase induction motor, when an AC power is applied to the single-phase winding, an induced current flows, but the electromagnetic forces generated in the conductors in the upper and lower portions of the rotor are canceled each other and an alternating magnetic field in which the magnitude changes in the direction of the axis of the winding So that it is impossible to generate a rotational force. Accordingly, a single-phase induction motor requires a starting device for starting the single-phase induction motor. The single-phase induction motor is classified into a split starter type, a shading coil type, a condenser starter type, and a repulsive starter type.

도 1은 일반적인 콘덴서 운전형 단상 유도 전동기를 개략적으로 도시한 회로도이다. 도 1을 참조하면, 단상 유도 전동기는 주권선(20)과, 보조권선(30)과, 상기 보조권선(30)에 직렬로 연결된 피티씨 써미스터(Positive Temperature coefficient of Thermally Sensitive Resistors)(40)와, 상기 피티씨 써미스터(40)에 병렬 연결된 콘덴서(50)로 구성된다. 또한, 상기 단상 유도 전동기는 과부하를 방지하는 과부하 보호 장치(Over-Load Protector) (70)를 더 포함할 수 있다. 상기 피티씨 써미스터(40)는 온도가 상승하면 전기저항이 급격하게 커지는 반도체 소자로서, 스위치 기능을 수행한다. 즉, 회전 속도가 정상 속도의 일정치에 이르면 보조권선을 개방한다. 상기 콘덴서(50)는 전동기의 역률 등 운전 효율을 높인다. 1 is a circuit diagram schematically showing a general condenser operation type single-phase induction motor. 1, the single-phase induction motor includes a main winding 20, an auxiliary winding 30, a positive temperature coefficient of thermally-sensitive resistors 40 connected in series to the auxiliary winding 30, And a capacitor 50 connected in parallel to the Pitti thermistor 40. In addition, the single-phase induction motor may further include an over-load protector 70 for preventing overload. The Pitty thermistor (40) is a semiconductor device whose electrical resistance increases sharply when the temperature rises, and performs a switching function. That is, when the rotational speed reaches a predetermined value of the normal speed, the auxiliary winding is opened. The capacitor 50 improves the operation efficiency of the electric power factor of the electric motor.

단상 교류 전원(10)을 상기 전동기에 인가하는 경우 상기 주권선(20)에 교번자계가 발생하고, 상기 콘덴서(50)는 상기 보조권선(30)으로 흐르는 전류의 위상을 90도 앞서게 한다. 이에 따라 상기 보조권선(30)에는 전기적으로 90도의 위상차를 갖는 보조자계가 발생한다. 따라서, 상기 주권선(20)에서 발생한 교번자계와 상기 보조권선(30)에서 발생한 보조자계는 자계의 위상이 서로 다르므로 상쇄되지 않고, 서로 합해지면서 회전자계가 발생하여 단상 유도 전동기를 회전시킨다.When a single-phase AC power source 10 is applied to the motor, an alternating magnetic field is generated in the main winding line 20, and the capacitor 50 advances the phase of the current flowing to the auxiliary winding 30 by 90 degrees. As a result, auxiliary coils having an electrical phase difference of 90 degrees are generated in the auxiliary coils 30. Therefore, the alternating magnetic field generated in the main winding line 20 and the auxiliary magnetic field generated in the auxiliary winding 30 are not canceled out because the phases of the magnetic fields are different from each other.

종래 기술에 따른 단상 유도 전동기는 피티씨 써미스터와 같은 기동 장치를 사용하고, 기동 토크가 부하 토크보다 클 때 회전하게 되고, 상기 기동 토크는 인가되는 전압에 비례한다. 종래 기술에 따른 단상 유도 전동기에서, 인가 전압이 낮거나 부하가 크면 단상 유도 전동기를 기동할 수 없고, 동시에 전동기 권선에 정격 전류의 약 10배에 달하는 전류가 발생하는 문제점이 있다. 즉, 종래 기술에 따른 단상 유도 전동기는 저 전압에서 기동 실패로 인해 전동기가 손상되고, 전동기가 설치된 응용기기에 이상 운전을 발생시키는 문제점이 있다.The single-phase induction motor according to the prior art uses a starter such as a Pittsy thermistor and rotates when the starting torque is larger than the load torque, and the starting torque is proportional to the applied voltage. In the single-phase induction motor according to the related art, if the applied voltage is low or the load is large, the single-phase induction motor can not be started, and at the same time, a current of about 10 times the rated current is generated in the motor winding. That is, the single-phase induction motor according to the prior art has a problem that the motor is damaged due to a failure in starting at a low voltage and an abnormal operation is caused in an application device in which the motor is installed.

또한, 상기 피티씨 써미스터는 보조권선을 개방하는 시간을 제어할 수 없는 문제점이 있고, 상기 피티씨 써미스터를 채용한 단상 유도 전동기는 저 전압 지역에서 상기의 기동 실패 및 이상 운전의 문제점을 가진다.In addition, the Pitti thermistor has a problem that the time for opening the auxiliary winding can not be controlled, and the single-phase induction motor employing the Pitti thermistor has the problems of the start failure and the abnormal operation in the low voltage region.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 입력 전압의 변동에 강인하고, 과전압으로부터 전동기 자체를 보호하며, 저 전압 지역에서도 안정적이고 효율적으로 운전할 수 있는 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법을 제공함에 일 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a single-phase induction motor control apparatus and method that are robust against variations in input voltage, protect the motor itself from overvoltage, and operate stably and efficiently even in a low voltage region. .

본 발명은 피티씨 써미스터나 과부하 보호 장치를 사용하지 아니하고, 간단한 회로 구성을 통해 운전할 수 있는 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a single phase induction motor control apparatus and method which can be operated through a simple circuit configuration without using a Pitti thermistor or an overload protection device.

본 발명은 입력 전압을 검출하고, 검출된 입력 전압을 근거로 운전할 수 있는 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a single-phase induction motor control apparatus and method capable of detecting an input voltage and operating based on a detected input voltage.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치는, 주권선 및 보조권선에 각각 연결되는 주권선 스위치 및 보조권선 스위치와, 외부 전원으로부터 인가된 입력 전압을 검출하는 전압 검출 유닛과, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치와 상기 보조권선 스위치를 개폐하는 제어 유닛과, 상기 입력 전압을 상기 제어 유닛의 구동 전압으로 변환하여 출력하는 전원 공급 유닛을 포함하여 구성된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a single-phase induction motor control apparatus including a main winding line switch and a sub winding switch respectively connected to a main winding line and a sub winding, a voltage detection circuit for detecting an input voltage applied from an external power supply And a power supply unit for converting the input voltage into a drive voltage of the control unit and outputting the drive voltage.

본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 전원 공급 유닛은, 상기 입력 전압을 정류하는 정류 유닛과, 상기 정류 전압을 평활화하는 평활 유닛과, 상기 평활화된 전압을 상기 제어 유닛의 구동 전압으로 변압하는 변압 유닛을 포함하여 구성된다.In the single-phase induction motor control apparatus according to the embodiment of the present invention, the power supply unit includes: a rectification unit for rectifying the input voltage; a smoothing unit for smoothing the rectified voltage; And a transforming unit for converting the voltage to a voltage.

본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 전압 검출 유닛은, 상기 외부 전원의 교류 전압을 직접 검출하거나, 또는 상기 평활화된 직류 전압을 검출한다.In the single-phase induction motor control apparatus according to the embodiment of the present invention, the voltage detection unit directly detects the AC voltage of the external power supply or detects the smoothed DC voltage.

본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 제어 유닛은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하고, 상기 주권선을 통해 상기 전동기를 운전하고, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하고, 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전한다.In the single-phase induction motor control apparatus according to the embodiment of the present invention, when the detected voltage is equal to or higher than a preset reference voltage, the control unit opens the auxiliary winding switch, operates the motor through the main winding line, When the detected voltage is smaller than the reference voltage, the main power line switch is opened and the motor is operated through the auxiliary winding.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 제어 유닛은, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압이 미리 설정되고, 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하고, 상기 주권선을 통해 상기 전동기를 운전하고, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하고, 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전한다.Further, in the single-phase induction motor control apparatus according to the embodiment of the present invention, the control unit may be configured such that a first reference voltage and a second reference voltage greater than the first reference voltage are preset, And when the detection voltage is lower than the first reference voltage, opening the main power line switch and opening the main winding line switch through the auxiliary winding, Operate the motor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 통해 단상 유도 전동기에 전원을 인가하는 단계와, 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 단 계와, 전동기에 입력되는 전압을 검출하는 단계와, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a single-phase induction motor, including: applying power to a single-phase induction motor through a main winding line switch and a secondary winding switch; A step of starting the electric motor, a step of detecting a voltage input to the electric motor, and a step of operating the single-phase induction motor by opening or closing the primary winding switch or the secondary winding switch based on the detected voltage .

본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법에서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는, 기준 전압을 설정하는 단계와, 상기 검출 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 단계와, 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계를 더 포함한다.In the single-phase induction motor control method according to the embodiment of the present invention, the step of operating the single-phase induction motor includes the steps of setting a reference voltage, comparing the detected voltage with the reference voltage, And opening the auxiliary winding switch when the detected voltage is equal to or higher than the reference voltage. If the detected voltage is smaller than the reference voltage as a result of the comparison, opening the main line switch may further include opening the main line switch.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법에서, 상기 전동기를 운전하는 단계는, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압을 설정하는 단계와, 상기 검출 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하는 단계와, 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 전동기를 운전하는 단계는, 상기 검출 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하는 단계와, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계를 더 포함한다.Also, in the single-phase induction motor control method according to the embodiment of the present invention, the step of operating the motor may include the steps of: setting a first reference voltage and a second reference voltage greater than the first reference voltage; Comparing the first reference voltage with the second reference voltage, and opening the auxiliary winding switch when the detected voltage is equal to or higher than the second reference voltage. The step of operating the motor further includes the step of comparing the detected voltage with the first reference voltage and opening the main line switch when the detected voltage is equal to or less than the first reference voltage.

본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법에 따라, 단상 유도 전동기는 입력 전압의 변동에 강인하고, 저 전압 지역에서도 안정적이고 효율적으로 운전할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 단상 유도 전동기는, 과전압으로부터 전동기 자체를 보호할 수 있다.According to the apparatus and method for controlling a single-phase induction motor according to the present invention, a single-phase induction motor is robust against variations in input voltage, and can operate stably and efficiently even in a low voltage region. Further, the single-phase induction motor according to the present invention can protect the motor itself from overvoltage.

본 발명은 피티씨 써미스터나 과부하 보호 장치를 사용하지 아니하고, 스위치를 포함한 간단한 회로 구성을 통해 전동기를 운전할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 제조비용을 줄일 수 있고, 보조권선의 개방 시간을 제어함으로써 운용 효율을 높이고, 신뢰성을 향상시킨다.The present invention can operate the electric motor through a simple circuit configuration including a switch without using a Pitti thermistor or an overload protection device. Accordingly, the present invention can reduce the manufacturing cost and increase the operating efficiency and the reliability by controlling the opening time of the auxiliary winding.

본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법은 입력 전압을 검출하고, 검출된 입력 전압을 근거로 전동기를 운전함으로써 저 전압 또는 과전압 상태에서도 안정적으로 구동할 수 있다.The apparatus and method for controlling a single phase induction motor according to the present invention can detect an input voltage and operate the motor based on the detected input voltage to stably drive the motor in a low voltage state or an overvoltage state.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for controlling a single-phase induction motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치는, 주권선(210) 및 보조권선(220)에 각각 연결되는 주권선 스위치(230) 및 보조권선 스위치(240)와, 외부 전원(100)으로부터 인가된 입력 전압을 검출하는 전압 검출 유닛(500)과, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치(230)와 상기 보조권선 스위치(240)를 개폐하는 제어 유닛(300)과, 상기 입력 전압을 상기 제어 유닛(300)의 구동 전압으로 변환하여 출력하는 전원 공급 유닛(400)을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 제어 장치는, 상기 보조권선 스위치(240)에 병렬 연결되고, 역률을 보상 하는 운전 커패시터(250)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 장치는, 상기 운전 커패시터(250)를 통해 단상 유도 전동기의 운전 효율을 높일 수 있다. 물론 상기 운전 커패시터(250)는 필요에 따라 상기 주권선 스위치(230)에 병렬 연결될 수 있다.2, the single-phase induction motor control apparatus according to the present invention includes a main winding line switch 230 and an auxiliary winding switch 240 respectively connected to a main winding line 210 and an auxiliary winding 220, A control unit (300) for opening / closing the main winding line switch (230) and the auxiliary winding switch (240) based on the detected voltage, a voltage detecting unit And a power supply unit 400 for converting an input voltage into a driving voltage of the control unit 300 and outputting the driving voltage. In addition, the control device may further include a driving capacitor 250 connected in parallel to the auxiliary winding switch 240 and compensating for a power factor. The control device can increase the operation efficiency of the single-phase induction motor through the operation capacitor 250. Of course, the driving capacitor 250 may be connected to the main line switch 230 in parallel, if necessary.

상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)로는 각각 릴레이(Relay), 트라이악(TRIAC) 등의 기계적 또는 전자적 반도체 소자를 사용할 수 있다. 특히 트라이악은 2개의 실리콘 제어 정류기(SCR)가 병렬로 접속된 것과 동일한 기능을 수행하는 양방향 사이리스터로서, 전자적 소자이며, 많은 회수의 스위칭을 수행할 수 있어서 신뢰성이 좋다.Relay, TRIAC, or other mechanical or electronic semiconductor devices may be used as the main winding line switch 230 and the auxiliary winding switch 240, respectively. In particular, the triac is a bidirectional thyristor that performs the same function as that of two silicon controlled rectifiers (SCRs) connected in parallel, is an electronic device, and is reliable because it can perform a large number of switching operations.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 전압 검출 유닛(500)은 OP-AMP 등을 포함하는 회로로 구성되고, 상기 외부 전원(100)으로부터 인가된 교류 전압을 직접 검출하여 상기 제어 유닛(300)에 전달한다. 상기 외부 전원(100)은 가정용 상용 교류 전원으로서, 예를 들어 우리 나라의 경우에 220V, 50Hz의 교류 전원을 사용한다.Referring to FIG. 2, in the single-phase induction motor control apparatus according to an embodiment of the present invention, the voltage detecting unit 500 is constituted by a circuit including an OP-AMP, The AC voltage is directly detected and transmitted to the control unit 300. The external power source 100 is a domestic commercial AC power source, for example, in the case of Korea, an AC power source of 220 V and 50 Hz is used.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 전원 공급 유닛(400)은, 상기 입력 전압을 정류하는 정류 유닛(410)과, 상기 정류 전압을 평활화하는 평활 유닛(420)과, 상기 평활화된 전압을 상기 제어 유닛(300)의 구동 전압으로 변압하는 변압 유닛(430)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, in the single-phase induction motor control apparatus according to the embodiment of the present invention, the power supply unit 400 includes a rectification unit 410 for rectifying the input voltage, a smoothing unit 410 for smoothing the rectified voltage, And a transformer unit 430 for transforming the smoothed voltage to a drive voltage of the control unit 300. [

상기 전원 공급 유닛(400)은 상기 외부 전원(100), 즉 상용 교류 전원을 입력받아 단상 유도 전동기 및 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하는 직류 전압을 출력한다. 일반적으로 상기 전원 공급 유닛(400)으로는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS)를 사용한다. 물론 SMPS 이외에 다른 종류의 AC-DC 변환 장치를 사용할 수 있다. 상기 스위치 모드 파워 서플라이는 외부 전원(100)의 교류 전압을 정류 및 평활화하여 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 고주파 변압기와 레귤레이터 등의 변압 유닛을 이용하여 단상 유도 전동기 및 단상 유도 전동기 제어 장치에 필요한 구동전압들을 생성한다. 상기 전압 검출 유닛(500)은, 상기 평활화된 직류 전압을 검출한다.The power supply unit 400 receives the external power supply 100, that is, commercial AC power, and outputs a DC voltage for driving a single-phase induction motor and a circuit, a unit, and the like constituting the controller. In general, the power supply unit 400 uses a Switched-Mode Power Supply (SMPS). Of course, other types of AC-DC converters other than SMPS can be used. The switch mode power supply rectifies and smoothes the AC voltage of the external power supply 100 and converts the DC voltage into a DC voltage. The DC voltage is converted to a single-phase induction motor and a single-phase induction motor control device using a transformer unit such as a high frequency transformer and a regulator And generates necessary driving voltages. The voltage detection unit (500) detects the smoothed DC voltage.

상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 과전압 제한치 이상이면, 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 개방하여 상기 단상 유도 전동기를 보호할 수 있다. 즉, 상기 제어 유닛(300)은, 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 개방하여 단상 유도 전동기에 입력되는 전원을 차단함으로써 과전압으로부터 단상 유도 전동기의 파손을 방지한다. 또한, 상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 저전압 제한치 이하일때도, 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 개방하여 상기 단상 유도 전동기에 입력되는 전원을 차단할 수 있다. 상기 제어 유닛(300)은, 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 개방하여 단상 유도 전동기에 입력되는 전원을 차단함으로써 저전압에 의해 기동 실패가 일어나고, 단상 유도 전동기에 과전류가 인가되어 이상 동작을 수행하는 것을 방지한다. 상기 제어 장치는, 별도의 저장 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있고, 상기 과전압 제한치 및 저전압 제한치는 상기 저장 유닛에 설정되어 저장될 수 있다. 상기 과전압 제한치 및 상기 저전압 제한치는 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다.The control unit 300 can open both the main winding line switch 230 and the auxiliary winding switch 240 to protect the single phase induction motor when the detected voltage is equal to or greater than a preset overvoltage limit value. That is, the control unit 300 opens both the main winding line switch 230 and the auxiliary winding switch 240 to cut off the power input to the single-phase induction motor to prevent breakage of the single-phase induction motor from overvoltage. The control unit 300 also opens both the main winding line switch 230 and the auxiliary winding switch 240 to cut off the power input to the single phase induction motor even when the detection voltage is lower than a predetermined low voltage limit value . The control unit 300 opens both the main winding line switch 230 and the auxiliary winding switch 240 to cut off the power supplied to the single phase induction motor to thereby cause the start failure due to the low voltage and cause the overcurrent Thereby preventing the abnormal operation from being performed. The control device may further include a separate storage unit (not shown), and the overvoltage limit value and the low voltage limit value may be set and stored in the storage unit. The overvoltage limit value and the low voltage limit value are set differently according to the voltage condition of the area using the single-phase induction motor, the type and the form of the single-phase induction motor, the load condition, etc., and may be set to a predetermined ratio of the input voltage of the external power source.

상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 과전압 제한치 이상이거나, 저전압 제한치 이하이면 단상 유도 전동기에 입력되는 전원을 차단하는 차단 영역으로 설정하고, 반대로 상기 검출 전압이 과전압 제한치보다 작고 저전압 제한치보다 큰 경우를 운전 영역으로 설정한다. 즉, 상기 제어 유닛(300)은 상기 운전 영역에서 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 연결하여 단상 유도 전동기를 기동한다. 상기 제어 유닛(300)은 상기 주권선(210)과 상기 보조권선(220)에 전원을 인가하여 상기 주권선(210)에서 발생한 교번자계와 상기 보조권선(220)에서 발생한 보조자계를 발생시키고, 회전자계가 발생하여 단상 유도 전동기를 회전시킨다.Phase induction motor, the control unit (300) sets a blocking region for shutting off the power input to the single-phase induction motor when the detected voltage is equal to or higher than the overvoltage limit value or equal to or less than the low-voltage limit value. On the other hand, if the detected voltage is smaller than the overvoltage limit value Set the case to the operation area. That is, the control unit 300 connects both the main winding line switch 230 and the auxiliary winding switch 240 in the operation region to start the single-phase induction motor. The control unit 300 applies power to the main winding line 210 and the auxiliary winding 220 to generate an alternating magnetic field generated in the main winding line 210 and an auxiliary magnetic field generated in the auxiliary winding 220, A rotating magnetic field is generated to rotate the single-phase induction motor.

그런 다음, 상기 제어 유닛(300)은, 상기 과전압 제한치와 상기 저전압 제한치의 사이의 운전 영역에 기준 전압을 설정하고, 상기 검출 전압이 미리 설정된 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치(240)를 개방하고, 상기 주권선(210)을 통해 상기 단상 유도 전동기를 운전한다. 또한, 상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치(230)를 개방하고, 상기 보조권선(240)을 통해 상기 단상 유도 전동기를 운전한다. 상기 기준 전압은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다.Then, the control unit 300 sets a reference voltage in an operation region between the overvoltage limit value and the low voltage limit value, and when the detection voltage is equal to or higher than a preset reference voltage, the auxiliary winding switch 240 is opened Phase induction motor is operated through the main winding line 210. When the detected voltage is smaller than the reference voltage, the control unit 300 opens the main winding line switch 230 and operates the single-phase induction motor through the auxiliary winding 240. The reference voltage is set differently according to the voltage of the region where the single-phase induction motor is used, the type and the form of the single-phase induction motor, the load condition, etc., and may be set to a predetermined ratio of the input voltage of the external power source.

또한, 상기 제어 유닛(300)은, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압이 미리 설정되어 저장할 수 있다. 상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치(240)를 개방하고, 상기 주권선(210)을 통해 상기 단상 유도 전동기를 운전하고, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치(230)를 개방하고, 상기 보조권선(220)을 통해 상기 단상 유도 전동기를 운전한다. 상기 제1 기준 전압(V1) 및 상기 제2 기준 전압(V2)은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다. 상기 제1 기준 전압(V1) 및 상기 제2 기준 전압(V2)은 예를 들어 약 10V정도의 차이를 두고, 입력 전압의 급격한 변동으로 인한 상기 전동기의 파손을 방지하기 위한 히스테리시스 동작을 수행한다.Also, the control unit 300 may preset and store a first reference voltage and a second reference voltage that is larger than the first reference voltage. The control unit 300 opens the auxiliary winding switch 240 and operates the single phase induction motor through the main winding line 210 when the detection voltage is equal to or higher than the second reference voltage, Phase induction motor is operated through the auxiliary winding 220 when the first reference voltage is lower than the first reference voltage. The first reference voltage V1 and the second reference voltage V2 are set differently depending on the voltage of the region using the single-phase induction motor, the type and the form of the single-phase induction motor, the load condition, As shown in FIG. The first reference voltage V1 and the second reference voltage V2 have a difference of about 10 V, for example, and perform a hysteresis operation to prevent the breakdown of the motor due to a sudden change in the input voltage.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 통해 단상 유도 전동기에 전원을 인가하는 단계(S110)와, 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 단계(S120)와, 전동기에 입력되는 전압을 검출하는 단계(S130)와, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계(S140 이하)를 포함하여 구성된다. 이하 장치의 구성은 도 2 또는 도 3을 참조한다.Referring to FIG. 4, the single-phase induction motor control method according to an embodiment of the present invention includes a step S110 of applying power to a single-phase induction motor through a main winding line switch and an auxiliary winding switch S110, Phase induction motor (S120), detecting a voltage input to the motor (S130), opening / closing the primary winding switch or the secondary winding switch based on the detected voltage, (Operation S140 and subsequent steps). The configuration of the apparatus will be described later with reference to FIG. 2 or FIG.

상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는, 기준 전압을 설정하는 단계(미도시)와, 상기 검출 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 단계(S140)와, 상기 비교 결 과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계(S141)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계(S151)를 더 포함한다.The step of operating the single-phase induction motor includes the steps of: setting a reference voltage; comparing the detected voltage with the reference voltage; and comparing the detected voltage with the reference voltage (S141) of opening the auxiliary winding switch if it is more than the predetermined value. If the detected voltage is smaller than the reference voltage as a result of the comparison, the step S151 may include opening the main line switch.

먼저, 상기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 모두 연결하여 단상 유도 전동기에 전원을 인가하고(S110), 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동한다(S120). 그런 다음, 상기 제어 방법은, 외부 전원으로부터 입력된 교류 전압을 OP-AMP 등을 이용하여 직접 검출하거나, 또는 상기 외부 전원을 단상 교류 전동기 및 단상 교류 전동기 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛등의 구동 전압으로 변환하는 전원 공급 유닛의 평활 콘덴서에 연결하여 직류 전압을 검출함으로써 전동기에 입력되는 전압을 검출한다(S130). 그런 다음, 상기 제어 방법은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 운전 영역 범위 내에 포함되는지 여부를 판단한다(미도시). 상기 운전 영역은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다. 상기 제어 방법은, 상기 판단 결과에 따라 주권선 스위치와 보조권선 스위치를 제어하는데, 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 밖이면, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 개방하여 단상 유도 전동기로 입력되는 전원을 차단하고(미도시), 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 내이면, 상기 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 연결하여 전동기를 기동한다(미도시). 상기 제어 방법은, 상기 단상 유도 전동기를 기동한 후, 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상 기 단상 유도 전동기를 운전한다(S140 이하). 상기 제어 방법은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 기준 전압 이상이면, 보조권선 스위치를 개방하여 보조권선 회로에 인가되는 전원을 차단하고(S141), 주권선을 통해 상기 전동기를 운전한다(S142). 반대로, 상기 제어 방법은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 기준 전압보다 작으면, 주권선 스위치를 개방하여 주권선 회로에 인가되는 전원을 차단하고(S151), 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전한다(S152). 상기 기준 전압은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다.First, in the control method, power is applied to the single phase induction motor by connecting both the main winding line switch and the auxiliary winding switch (S110), and the single phase induction motor is started through the main winding line and the auxiliary winding (S120). Then, the control method is a method of directly detecting an AC voltage input from an external power supply using an OP-AMP or the like, or by driving the circuit, unit, etc. constituting the single-phase AC motor and the single- Voltage is inputted to the smoothing capacitor of the power supply unit for converting the voltage into a DC voltage to detect a voltage input to the motor (S130). Then, the control method determines whether or not the detected voltage is within a predetermined operating range (not shown). The operation region is set differently according to the voltage of the region where the single-phase induction motor is used, the type and form of the single-phase induction motor, the load condition, and the like, and may be set to a certain ratio of the input voltage of the external power source. The control method controls the main winding line switch and the auxiliary winding switch according to the determination result. When the detection voltage is outside the operation range, the main winding line switch and the auxiliary winding switch are opened to supply power to the single phase induction motor (Not shown). When the detected voltage is within the operating range, the main power switch and the auxiliary winding switch are connected to start the motor (not shown). In the control method, after starting the single-phase induction motor, the single-phase induction motor is operated by opening / closing the main-line switch or the auxiliary-winding switch based on the detected voltage (S140 and subsequent steps). If the detected voltage is equal to or higher than a preset reference voltage, the control method opens the auxiliary winding switch to cut off the power applied to the auxiliary winding circuit (S141), and operates the motor through the main winding wire (S142). On the other hand, if the detected voltage is smaller than a predetermined reference voltage, the control method is to turn off the main power line switch to cut off the power applied to the main winding line circuit (S151), and operate the motor through the auxiliary winding S152). The reference voltage is set differently according to the voltage of the region where the single-phase induction motor is used, the type and the form of the single-phase induction motor, the load condition, etc., and may be set to a predetermined ratio of the input voltage of the external power source.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 통해 단상 유도 전동기에 전원을 인가하는 단계(S210)와, 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 단계(S220)와, 전동기에 입력되는 전압을 검출하는 단계(S230)와, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계(S240 이하)를 포함하여 구성된다. 이하 장치의 구성은 도 2 또는 도 3을 참조한다.Referring to FIG. 5, a method of controlling a single-phase induction motor according to another embodiment of the present invention includes a step S210 of applying power to a single-phase induction motor through a main winding line switch and an auxiliary winding switch S210, Phase induction motor (S220), detecting a voltage input to the motor (S230), opening and closing the primary winding switch or the secondary winding switch based on the detected voltage, (Step S240 and subsequent steps). The configuration of the apparatus will be described later with reference to FIG. 2 or FIG.

상기 전동기를 운전하는 단계는, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압을 설정하는 단계(미도시)와, 상기 검출 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하는 단계(S240)와, 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계(S241)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 전 동기를 운전하는 단계는, 상기 검출 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하는 단계(S260)와, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계(S271)를 더 포함한다.The step of operating the motor includes the steps of setting a first reference voltage and a second reference voltage greater than the first reference voltage, comparing the detected voltage with the second reference voltage (S240 And opening the auxiliary winding switch when the detected voltage is equal to or greater than the second reference voltage (S241). The step of operating the pre-synchronizer may further include the steps of comparing the detected voltage with the first reference voltage (S260), and opening the main line switch when the detected voltage is equal to or less than the first reference voltage S271).

먼저, 상기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 모두 연결하여 단상 유도 전동기에 전원을 인가하고(S210), 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동한다(S220). 그런 다음, 상기 제어 방법은, 외부 전원으로부터 입력된 교류 전압을 OP-AMP 등을 이용하여 직접 검출하거나, 또는 상기 외부 전원을 단상 교류 전동기 및 단상 교류 전동기 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛등의 구동 전압으로 변환하는 전원 공급 유닛의 평활 콘덴서에 연결하여 직류 전압을 검출함으로써 전동기에 입력되는 전압을 검출한다(S230). 그런 다음, 상기 제어 방법은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 운전 영역 범위 내에 포함되는지 여부를 판단한다(미도시). 상기 운전 영역은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다. 상기 제어 방법은, 상기 판단 결과에 따라 주권선 스위치와 보조권선 스위치를 제어하는데, 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 밖이면, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 개방하여 단상 유도 전동기로 입력되는 전원을 차단하고(미도시), 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 내이면, 상기 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 연결하여 전동기를 기동한다(미도시). 상기 제어 방법은, 상기 단상 유도 전동기를 기동한 후, 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상 기 단상 유도 전동기를 운전한다(S240 이하). 상기 전동기를 운전하는 단계는, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압을 미리 설정하여 두고, 상기 검출 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하여(S240), 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하여 보조권선 회로에 인가되는 전원을 차단한다(S241). 상기 보조권선 스위치가 개방되면, 상기 단상 유도 전동기는 주권선을 통해 운전된다(S242). 상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다. 또한, 상기 전동기를 운전하는 단계는, 다시 입력 전압을 검출하고(S250), 상기 검출 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하고(S260), 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하여 주권선 회로에 인가되는 전원을 차단한다(S271). 이때 상기 주권선 스위치가 개방되면, 상기 단상 유도 전동기는 보조권선을 통해 운전된다(S272). 상기 제어 방법은, 상기 입력 전압을 연속적으로 검출하여 상기 전동기를 운전하는 동작을 반복 수행한다.First, in the control method, power is applied to the single phase induction motor by connecting both the main winding line switch and the auxiliary winding switch (S210), and the single phase induction motor is started through the main winding line and the auxiliary winding (S220). Then, the control method is a method of directly detecting an AC voltage input from an external power supply using an OP-AMP or the like, or by driving the circuit, unit, etc. constituting the single-phase AC motor and the single- Voltage is input to the smoothing capacitor of the power supply unit for converting the voltage into a DC voltage to detect the voltage input to the motor (S230). Then, the control method determines whether or not the detected voltage is within a predetermined operating range (not shown). The operation region is set differently according to the voltage of the region where the single-phase induction motor is used, the type and form of the single-phase induction motor, the load condition, and the like, and may be set to a certain ratio of the input voltage of the external power source. The control method controls the main winding line switch and the auxiliary winding switch according to the determination result. When the detection voltage is outside the operation range, the main winding line switch and the auxiliary winding switch are opened to supply power to the single phase induction motor (Not shown). When the detected voltage is within the operating range, the main power switch and the auxiliary winding switch are connected to start the motor (not shown). In the control method, after starting the single-phase induction motor, the single-phase induction motor is operated by opening or closing the primary winding switch or the secondary winding switch based on the detected voltage (S240 and subsequent steps). The operation of the motor may include setting a first reference voltage and a second reference voltage greater than the first reference voltage in advance and comparing the detected voltage with the second reference voltage in step S240, Is greater than or equal to the second reference voltage, the auxiliary winding switch is opened to cut off the power applied to the auxiliary winding circuit (S241). When the auxiliary winding switch is opened, the single-phase induction motor is operated through the main winding line (S242). The first reference voltage and the second reference voltage are set differently depending on the voltage condition of the region using the single-phase induction motor, the type and form of the single-phase induction motor, the load condition, etc., . In operation S260, the input voltage is detected again (S250), and the detected voltage is compared with the first reference voltage (S260). As a result of the comparison, if the detected voltage is equal to or less than the first reference voltage , The main power line switch is opened to cut off the power applied to the main power line circuit (S271). At this time, when the main winding line switch is opened, the single phase induction motor is operated through the auxiliary winding (S272). The control method repeatedly performs the operation of operating the motor by continuously detecting the input voltage.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법은, 주권선과 보조권선에 각각 트라이악과 같은 스위칭 소자를 구비하고, 입력 전압을 검출하여 상기 스위칭 소자들을 제어함으로써 입력 전압의 변동에 강인하고, 저 전압 지역에서도 안정적이고 효율적으로 기동하거나 또는 운전할 수 있도록 하며, 과전압으로부터 전동기 자체를 보호할 수 있다.As described above, the apparatus and method for controlling a single-phase induction motor according to the present invention are characterized in that a switching device such as a triac is provided in each of the main winding and the auxiliary winding, and the input voltage is detected to control the switching devices, , So that it can be stably and efficiently started or operated in a low voltage region, and the motor itself can be protected from overvoltage.

도 1은 일반적인 콘덴서 운전형 단상 유도 전동기를 개략적으로 도시한 회로도;1 is a circuit diagram schematically showing a general condenser operation type single-phase induction motor;

도 2 또는 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 단상 유도 전동기의 구성을 개략적으로 보인 블록도;FIG. 2 or FIG. 3 is a block diagram schematically showing a configuration of a single-phase induction motor according to embodiments of the present invention; FIG.

도 4 또는 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 단상 유도 전동기의 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.FIG. 4 or FIG. 5 is a flowchart schematically showing a control method of the single-phase induction motor according to the embodiments of the present invention.

Claims (14)

주권선 및 보조권선에 각각 연결되는 주권선 스위치와, 보조권선 스위치;A main switch connected to the main winding and the auxiliary winding respectively, and a secondary winding switch; 외부 전원으로부터 인가된 입력 전압을 검출하는 전압 검출 유닛;A voltage detection unit for detecting an input voltage applied from an external power supply; 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치와 상기 보조권선 스위치를 개폐하는 제어 유닛; 및A control unit for opening / closing the main winding line switch and the auxiliary winding switch based on the detection voltage; And 상기 입력 전압을 상기 제어 유닛의 구동 전압으로 변환하여 출력하는 전원 공급 유닛;을 포함하며,And a power supply unit converting the input voltage into a driving voltage of the control unit and outputting the driving voltage, 상기 제어 유닛은,Wherein the control unit comprises: 상기 검출 전압이 과전압 제한치 이상이거나 저전압 제한치 이하인 경우, 상기 주권선 스위치와 상기 보조권선 스위치를 개방하여 단상 유도 전동기로 입력되는 전원을 차단하는 차단 영역으로 설정하고,Phase induction motor is opened by opening the main winding line switch and the auxiliary winding switch when the detection voltage is equal to or higher than the overvoltage limit value or equal to or less than the low voltage limit value, 상기 검출 전압이 상기 과전압 제한치보다 작고 상기 저전압 제한치보다 큰 경우, 상기 주권선 스위치 및 상기 보조권선 스위치를 연결하여 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 운전 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.Phase induction motor is set to an operation region in which the single-phase induction motor is started by connecting the primary winding switch and the secondary winding switch when the detection voltage is smaller than the overvoltage limit value and larger than the low-voltage limit value. 제1 항에 있어서, 상기 전압 검출 유닛은,The voltage detection circuit according to claim 1, 상기 외부 전원의 교류 전압을 직접 검출하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And directly detects the AC voltage of the external power supply. 제1 항에 있어서, 상기 전원 공급 유닛은,The power supply apparatus according to claim 1, 상기 입력 전압을 정류하는 정류 유닛;A rectifying unit for rectifying the input voltage; 상기 정류 전압을 평활화하는 평활 유닛; 및A smoothing unit for smoothing the rectified voltage; And 상기 평활화된 전압을 상기 제어 유닛의 구동 전압으로 변압하는 변압 유닛;을 포함하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And a transforming unit for transforming the smoothed voltage into a driving voltage of the control unit. 제3 항에 있어서, 상기 전압 검출 유닛은,The voltage detection circuit according to claim 3, 상기 평활화된 직류 전압을 검출하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And detects the smoothed direct current voltage. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 보조권선 스위치에 병렬 연결되고, 역률을 보상하는 운전 커패시터;를 더 포함하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And a driving capacitor connected in parallel to the auxiliary winding switch and compensating the power factor. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,6. The control apparatus according to any one of claims 1 to 5, 상기 단상 유도 전동기가 기동된 후, 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 내의 미리 설정된 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하고, 상기 주권선을 통해 상기 전동기를 운전하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.Wherein when the detected voltage is equal to or higher than a preset reference voltage within the operating range after the single-phase induction motor is started, the auxiliary winding switch is opened and the motor is operated through the main winding line controller. 제6 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,7. The control apparatus according to claim 6, 상기 단상 유도 전동기가 기동된 후, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하고, 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.Wherein when the detection voltage is lower than the reference voltage after the single-phase induction motor is started, the main-power-line switch is opened and the motor is operated through the auxiliary winding. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛에는,6. The control apparatus according to any one of claims 1 to 5, 상기 운전 영역 범위 내에서, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압이 미리 설정되고,Wherein a first reference voltage and a second reference voltage greater than the first reference voltage are preset in the operating range, 상기 제어 유닛은, 상기 단상 유도 전동기가 기동된 후, 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하고, 상기 주권선을 통해 상기 전동기를 운전하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.Wherein the control unit opens the auxiliary winding switch and operates the motor through the main winding line when the detection voltage is equal to or higher than the second reference voltage after the single phase induction motor is started, Motor control device. 제8 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,9. The apparatus according to claim 8, 상기 단상 유도 전동기가 기동된 후, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하고, 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.Wherein when the detection voltage is lower than the first reference voltage after the single phase induction motor is started, the main winding line switch is opened and the motor is operated through the auxiliary winding. 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 통해 단상 유도 전동기에 전원을 인가하는 단계;Applying power to the single phase induction motor through the main winding line switch and the auxiliary winding switch; 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 단계;Driving the single-phase induction motor through a main winding line and an auxiliary winding; 상기 단상 유도 전동기에 입력되는 전압을 검출하는 단계;Detecting a voltage input to the single-phase induction motor; 상기 검출 전압이 미리 설정된 운전 영역 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하는 단계; 및Determining whether the detected voltage is within a predetermined operating range; And 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 내에 포함되어 상기 단상 유도 전동기가 기동된 이후, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계를 포함하며,And operating the single-phase induction motor by opening or closing the primary winding switch or the secondary winding switch based on the detection voltage after the detection voltage is within the operation range and the single-phase induction motor is started, 상기 판단하는 단계에서는,In the determining, 상기 검출 전압이 과전압 제한치 이상이거나 저전압 제한치 이하인 경우, 상기 주권선 스위치와 상기 보조권선 스위치를 개방하여 상기 단상 유도 전동기로 입력되는 전원을 차단하는 차단 영역으로 설정하고,Phase induction motor is opened by opening the main winding line switch and the auxiliary winding switch when the detected voltage is equal to or higher than the overvoltage limit value or equal to or less than the low voltage limit value, 상기 검출 전압이 상기 과전압 제한치보다 작고 상기 저전압 제한치보다 큰 경우, 상기 주권선 스위치 및 상기 보조권선 스위치를 연결하여 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 운전 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 방법.Wherein when the detected voltage is smaller than the overvoltage limit value and greater than the lower voltage limit value, the control unit sets the operation region to the operation region in which the single phase induction motor is started by connecting the primary winding switch and the secondary winding switch. 제10 항에 있어서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는,The method as claimed in claim 10, wherein the step of operating the single- 상기 운전 영역 범위 내에서 기준 전압을 설정하는 단계;Setting a reference voltage within the operating range; 상기 검출 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 단계; 및Comparing the detected voltage with the reference voltage; And 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계;를 포함하는 단상 유도 전동기 제어 방법.And opening the auxiliary winding switch when the detected voltage is equal to or greater than the reference voltage. 제11 항에 있어서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는,12. The method according to claim 11, wherein the step of operating the single- 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계;를 더 포함하는 단상 유도 전동기 제어 방법.Further comprising the step of: if the detected voltage is smaller than the reference voltage, opening the main power line switch. 제10 항에 있어서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는,The method as claimed in claim 10, wherein the step of operating the single- 상기 운전 영역 범위 내에서, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압을 설정하는 단계;Setting a first reference voltage and a second reference voltage greater than the first reference voltage within the operating range; 상기 검출 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하는 단계; 및Comparing the detected voltage with the second reference voltage; And 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계;를 포함하는 단상 유도 전동기 제어 방법.And opening the auxiliary winding switch when the detected voltage is equal to or greater than the second reference voltage. 제13 항에 있어서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는,14. The method according to claim 13, wherein operating the single-phase induction motor comprises: 상기 검출 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하는 단계; 및Comparing the detected voltage with the first reference voltage; And 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계;를 더 포함하는 단상 유도 전동기 제어 방법.And opening the main line switch when the detected voltage is lower than the first reference voltage.
KR1020090092683A 2009-09-29 2009-09-29 Apparatus and method for controlling single-phase induction motor KR101537708B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090092683A KR101537708B1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
PCT/KR2010/006439 WO2011040725A2 (en) 2009-09-29 2010-09-17 Apparatus for controlling single-phase induction motor and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090092683A KR101537708B1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Apparatus and method for controlling single-phase induction motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110035117A KR20110035117A (en) 2011-04-06
KR101537708B1 true KR101537708B1 (en) 2015-07-20

Family

ID=43826765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090092683A KR101537708B1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Apparatus and method for controlling single-phase induction motor

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101537708B1 (en)
WO (1) WO2011040725A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101316161B1 (en) * 2012-06-25 2013-10-08 제이에스시시 오토메이션(시아먼) 리미티드 Number controller of electromagnetic system for single phase alternating current
KR101908629B1 (en) * 2018-04-13 2018-10-16 삼어스코 주식회사 AC voltage controllers and control methods for capacitor run motors

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05227713A (en) * 1992-02-12 1993-09-03 Shibaura Eng Works Co Ltd Single-phase induction motor
KR20060121249A (en) * 2003-12-11 2006-11-28 월풀 에스.에이. Starting system for a single-phase induction motor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5380019U (en) * 1977-10-19 1978-07-04
JPH11146691A (en) * 1997-11-12 1999-05-28 Hitachi Ltd Control of operation of household electric equipment
KR20070025067A (en) * 2005-08-31 2007-03-08 엘지전자 주식회사 Control circuit for the blushless dc motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05227713A (en) * 1992-02-12 1993-09-03 Shibaura Eng Works Co Ltd Single-phase induction motor
KR20060121249A (en) * 2003-12-11 2006-11-28 월풀 에스.에이. Starting system for a single-phase induction motor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110035117A (en) 2011-04-06
WO2011040725A3 (en) 2011-07-14
WO2011040725A2 (en) 2011-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7408312B2 (en) Control device for permanent magnet synchronous motor
JPWO2015056340A1 (en) DC power supply, motor drive, air conditioner and refrigerator
EP2949036A1 (en) Methods and systems controlling an electric motor
KR101641234B1 (en) Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
JP6689465B2 (en) Electric motor drive and refrigeration cycle application equipment
US20160197566A1 (en) Method and apparatus to control a single-phase induction motor
KR101537708B1 (en) Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
KR101549864B1 (en) Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
KR101637445B1 (en) Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
EP4084325A1 (en) Power transforming apparatus and air conditioner including the same
Gardell et al. Adjustable speed drive motor protection applications and issues: Working group J1 of the rotating machinery protection subcommittee, power system relaying committee
US10833615B2 (en) Methods for controlling a voltage present at an electric fan
KR101455782B1 (en) Arc Free Phase Control Alternatives for AC Motor Starter
US10615683B2 (en) Method for controlling inverter
WO2019239539A1 (en) Motor drive device, and air conditioner
JP6596358B2 (en) Field winding type synchronous motor
JP2006034000A (en) Rush current prevention circuit for air conditioner
KR20140034228A (en) Method and system for controlling input voltage in electric charges
KR102523153B1 (en) Motor drive apparatus performing algorithm for preventing abnormal operation
WO2015033427A1 (en) Air conditioning device
CN111279604B (en) Operation of a permanent magnet excited synchronous motor
KR102157586B1 (en) Motor drive control apparatus having direct-starting function
JP6877627B2 (en) Motor drive and air conditioner
JP2004364385A (en) Multi-pulse rectifier/transformer
KR20090113625A (en) Motor controller

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180614

Year of fee payment: 4