KR101967267B1 - 고압 모터 기동반 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압 모터 기동반 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수개의 고압 모터를 기동 및 운전하는 장치와 그 제어 방법에 관한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 특징에 따른 고압 모터 기동반은 모터기동부 및 모터운전부를 포함할 수 있다.
상기 모터기동부는 3상 고전압(RST)과 모터 사이에 구성되어 모터를 기동하는 리액터와, 상기 3상 고전압(RST)과 상기 리액터 사이에 구성되어 리액터에 전압을 공급/차단하는 기동스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모터운전부는 상기 3상 고전압(RST)과 모터 사이에 구성되어 대응되는 각각의 모터에 개별적으로 전압을 공급/차단하는 운전스위치와, 상기 모터기동부와 운전스위치 및 각 모터 사이에 상응되게 구성되어 상기 모터를 기동하는 기동 전원 또는 상기 모터를 운전상태로 유지하는 운전 전원을 선택적으로 공급/차단하는 모드선택부를 포함할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 모터의 기동이 완료된 후에는 리액터로부터 전원을 차단함으로써 안전성을 증대할 수 있는 효과가 있다. 또한, 각각의 모터마다 반복적으로 구성되는 회로를 단순화함으로써 추가 회로를 위한 여유 공간을 확보하고, 제조 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

고압 모터 기동반 및 그 제어 방법{High voltage motor starting system and control method}

본 발명은 고압 모터 기동반 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수개의 고압 모터를 기동 및 운전하는 장치와 그 제어 방법에 관한 것이다.

통상적으로 모터를 기동하기 위해서는 정상상태 운전시보다 많은 전류를 필요로 한다. 즉, 단상 모터의 경우에는 정상 전류보다 4 내지 9배의 기동전류를 필요로하고, 3상 모터의 경우에는 2 내지 5배의 기동전류를 필요로 한다.

도 1은 종래의 리액터 기동에 의한 모터 기동반을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이 종래의 모터 기동반은 3상 전원(RST)에 연결된 복수개의 운전전원부(10-1, 10-2,...,10-n)와, 각각의 운전전원붕 상응하여 모터를 기동/정지시키는 복수개의 리액터 기동반으로 구성된다.

운전전원부(10-1, 10-2,...,10-n)는 3상 전원(RST)에 연결 접속된 계기용 변압기(PT)와, 계기용 변압기(PT)의 타측에 연결 접속된 전압계 절환 스위치(VS)와, 전압계 절환 스위치(VS)와 연결 접속된 전압계(V)와, 계기용 변압기(PT)의 일측에 연결 접속된 운전전원차단용 차단기(MCCB)와, 운전전원차단용 차단기(MCCB)의 타측에 연결 접속된 계기용 변류기(CT)와, 계기용 변류기(CT)의 일측에 연결 접속된 전자형 과전류 계전기(EOCR)와, 전자형 과전류 계전기(EOCR)의 타측에 연결된 전류계 절환 스위치(AS) 및 전류계 절환 스위치(AS)의 타측에 연결 접속된 전류계(A)로 구성된다.

또한, 계기용 변류기(CT)의 타측은 모터 기동용 리액터(R)가 연결 접속된 후 일정시간 후에 운전용 접촉기(MC-M)와 연결 접속되며, 운전용 접촉기(MC-M)의 타측은 모터(M)와 연결 접속된 동시에 콘덴서에서 발생하는 고조파 성분을 제거하기 위한 직렬 리액터(SR)가 연결접속 된다.

또한, 직렬 리액터(SR)의 타측은 콘덴서의 무전압 시에 전압을 방전하기 위한 방전 코일(DC)이 연결 접속됨과 동시에 모터의 역률을 향상시키기 위한 역률 개선용 콘덴서(SC)가 연결 접속되어 있으며, 모터 기동 시에는 모터 기동용 리액터(R)를 통해 모터에 전류를 공급하고, 일정 시간이 흐른 후 모터 운전 시에는 운전용 접촉기(MC-M)를 통해 모터에 전원을 공급한다.

한편, 운전전원부(10-1)의 내부구성은 운전전원부(10-2,...,10-n)의 구성과 동일하다.

그런데, 이러한 종래의 모터 기동반은 모터 기동용 리액터(R)를 통해 모터가 기동되고, 일정 시간이 흘러 모터가 운전 상태로 전환된 후에도 리액터에 연결된 전원이 계속 유지됨으로써 화재 발생의 위험이 있다.

또한, 각각의 모터마다 래액터가 포함되는 동일한 구성의 운전전원부가 반복적으로 배치됨으로써 모터 기동반의 크기가 증대되고, 제조 단가가 늘어나는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2004-0100599호(2004년 12월 02일 공개)

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 단점을 해결한 것으로서, 모터의 기동이 완료되어 모터가 운전 상태로 전환된 후에는 리액터로부터 전원을 차단하여 화재의 위험을 방지하는데 그 목적이 있다.

또한, 각각의 모터마다 반복적으로 구성되는 회로를 단순화하여 모터 기동반에 여유 공간을 확보하고, 제조 단가를 절감하는데 그 목적이 있다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 특징에 따른 고압 모터 기동반은 모터기동부 및 모터운전부를 포함할 수 있다.

상기 모터기동부는 3상 고전압(RST)과 모터 사이에 구성되어 모터를 기동하는 리액터와, 상기 3상 고전압(RST)과 상기 리액터 사이에 구성되어 리액터에 전압을 공급/차단하는 기동스위치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 모터운전부는 상기 3상 고전압(RST)과 모터 사이에 구성되어 대응되는 각각의 모터에 개별적으로 전압을 공급/차단하는 운전스위치와, 상기 모터기동부와 운전스위치 및 각 모터 사이에 상응되게 구성되어 상기 모터를 기동하는 기동 전원 또는 상기 모터를 운전상태로 유지하는 운전 전원을 선택적으로 공급/차단하는 모드선택부를 포함할 수 있다.

본 발명의 특징에 따른 고압 모터 기동반의 제어 방법은 리액터에 전원을 공급/차단하는 기동스위치를 연결하여 상기 리액터에 3상 고전압(RST)을 공급하는 단계(S1), 복수개의 모터에 개별적으로 구성되어 운전 전원을 공급/차단하는 운전스위치를 연결하여 구동시킬 모터를 선택하는 단계(S2) 및 상기 리액터와 운전스위치 및 각 모터 사이에 개별적으로 구성되어 상기 각 모터의 기동/운전/정지 동작을 제어하는 모드선택부를 조절하여 상기 선택된 모터를 리액터에 연결하고, 상기 모터를 기동하는 단계(S3)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (S3) 단계에서 기동된 모터와 리액터의 연결을 차단하고, 상기 모터에 운전 전원을 공급하여 상기 모터를 운전 상태로 유지하도록 상기 모드선택부를 운전 상태로 전환하는 단계(S4), 상기 (S2) 단계 내지 (S4) 단계를 반복적으로 수행하여 상기 복수개의 모터를 구동시키는 단계 및 상기 각 모터의 기동이 완료된 후 상기 기동스위치를 오프(Off)로 전환하여 상기 리액터에 공급되는 전원을 차단하는 단계(S5)를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고압 모터 기동반 및 그 제어 방법은 모터의 기동이 완료된 후에는 리액터로부터 전원을 차단함으로써 화재의 위험을 방지하고 안전성을 증대할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각각의 모터마다 반복적으로 구성되는 회로를 단순화함으로써 추가 회로를 위한 여유 공간을 확보하고, 제조 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 리액터 기동에 의한 모터 기동반을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 종래의 모터 기동반을 나타내는 회로도이다.
도 3은 종래의 리액터 기동을 위한 모터 기동반에서 모터를 기동하는 기동부를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고압 모터 기동반을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고압 모터 기동반을 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고압 모터 기동반의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 또는 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명은 고압 모터 기동반 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 3상 고전압(RST)이 인가되어 복수개의 모터를 기동 및 운전하는 고압 모터 기동반과 그 제어 방법에 관한 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고압 모터 기동반을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고압 모터 기동반을 나타내는 회로도이다.

도 4 내지 도 5에서 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 고압 모터 기동반은 모터(300)를 기동하는 모터기동부(100)와 기동이 완료된 모터(300)의 운전 상태를 유지하는 모터운전부(200)를 포함할 수 있다.

모터기동부(100)는 3상 고전압(RST)(10)과 모터(300) 사이에 구성될 수 있다. 또한, 모터기동부(100)는 모터(300)를 기동하는 모터 기동용 리액터(120)와 3상 고전압(RST)(10)과 리액터(120) 사이에 구성되어 리액터(120)에 전압을 공급/차단하는 기동스위치(110)를 포함할 수 있다.

여기에서, 기동스위치(110)는 DS(Disconnecting Switch)일 수 있다.

즉, 리액터(120)를 이용하여 모터(300)를 기동시킨 후에는 기동스위치(110)를 오프(Off) 상태로 전환하여 리액터(120)에 공급되는 전원을 차단시킬 수 있다.

한편, 도 5에서 도시된 바와 같이 모터기동부(100) 및 모터운전부(200)와 3상 고전압(RST)(10)의 사이에는 메인스위치(11)가 구비되어 모터기동부(100) 및 모터운전부(200)에 전원을 공급/차단할 수 있다.

또한, 모터기동부(100) 및 모터운전부(200)와 3상 고전압(RST)(10)의 사이에는 이상 발생시 전원을 차단하는 메인차단기(12)가 구성될 수 있다. 메인차단기(12)는 MCCB(Molded Case Circuit Breaker) 또는 VCB(진공차단기,Vacuum Circuit Breaker)로 이루어질 수 있다.

모터운전부(200)는 복수개의 모터(300)와 대응되도록 복수개로 구성될 수 있다. 즉, 각각의 모터(300)에 개별적으로 모터운전부(200)가 구성되어 연결될 수 있다.

또한, 모터운전부(200)는 운전스위치(210) 및 모드선택부(220)를 포함할 수 있다. 운전스위치(210)는 3상 고전압(RST)(10)과 모터(300) 사이에 구성되어 대응되는 각각의 모터(300)에 개별적으로 전압을 공급/차단할 수 있다.

또한, 모드선택부(220)는 모터기동부(100)와 운전스위치(210) 및 대응되는 모터(300) 사이에 구성되고, 모터(300)를 기동하는 기동 전원 또는 모터(300)를 운전상태로 유지하는 운전 전원을 선택적으로 모터(300)에 공급할 수 있다.

예를 들어 설명하면, 도 4에서 도시된 바와 같이 모터(301)에는 운전스위치(211) 및 모드선택부(221)로 구성되는 모터운전부(200_1)가 연결될 수 있다. 또한, 모드선택부(221)에는 리액터(120)와 운전스위치(211) 및 모터(301)가 연결될 수 있다.

마찬가지로, 모터(302)에는 운전스위치(212) 및 모드선택부(222)로 구성되는 모터운전부(200_2)가 연결될 수 있다. 또한, 모드선택부(222)에는 리액터(120)와 운전스위치(212) 및 모터(302)가 연결될 수 있다.

모터운전부(200)에서 모터(301)에 연결되는 모터운전부(200_1)의 내부구성은 다른 모터운전부(200_2, 200_3,...,200_n)의 구성과 동일하다.

바람직하게는, 모드선택부(220)에는 기동모드, 정지모드 및 운전모드를 포함할 수 있다. 상기 기동모드는 모터(300)가 모터기동부(100)에 연결되어 모터(300)를 기동할 수 있다. 상기 운전모드는 모터(300)가 운전스위치(210)를 통해 3상 고전압(RST)(10)에 연결되어, 기동이 완료된 모터(300)에 운전 전원을 공급할 수 있다. 상기 정지모드에서는 모터(300)에 전원이 공급되지 않고, 모터(300)의 구동을 정지시킬 수 있다.

즉, 모드선택부(220)를 기동모드로 전환하여 모터(300)를 기동하고, 모드선택부(220)를 운전모드로 전환하여 모터(300)에 3상 고전압(RST)(10)을 공급함으로써 모터의 운전 상태를 유지할 수 있다. 또한, 모드선택부(220)를 정지모드로 전환하여 모터(300)의 구동을 정지시킬 수 있다.

한편, 모드선택부(220)는 상기 기동모드와 운전모드 간의 전원 절체시에 무순단으로 전원 절체가 될 수 있도록 CTTS(Closed Transition Transfer Switch)로 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 따른 고압 모터 기동반은 기동스위치(110)를 스위칭(Switching)하여 리액터(120)에 공급되는 3상 고전압(RST)(10)을 공급/차단할 수 있다. 또한, 3상 고전압(RST)(10)과 각각의 모드선택부(220) 사이에 구성되는 각각의 운전스위치(210)를 스위칭(Switching)하여 각각의 모터(300)에 3상 고전압(RST)(10)을 공급/차단할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고압 모터 기동반의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 고압 모터 기동반의 제어 방법은 리액터(120)에 전원을 공급/차단하는 기동스위치(110)를 연결하여 리액터(120)에 3상 고전압(RST)(10)을 공급하는 단계(S1)와 모터(300)에 운전 전원을 공급/차단하는 운전스위치(210)를 연결하여 구동시킬 모터(300)를 선택하는 단계(S2)를 포함할 수 있다.

또한, 리액터(120)와 운전스위치(210) 및 모터(300) 사이에 구성되어 모터(300)의 기동/운전/정지 동작을 제어하는 모드선택부(220)를 조절하여 모터(300)를 리액터(120)에 연결하고, 모터(300)를 기동하는 단계(S3)를 포함할 수 있다.

여기에서, 모드선택부(220)는 일측이 모터(300)에 직렬 연결되고, 상기 기동/운전/정지 동작에 따라서 리액터(120)와 운전스위치(210)중에서 어느 하나에 선택적으로 연결되거나, 리액터(120) 및 운전스위치(210)와의 연결이 개방되어 전원 공급이 차단될 수 있다.

또한, 모터(300)와 리액터(120)의 연결을 차단하고, 모터(300)에 운전 전원을 공급하여 모터(300)를 운전 상태로 유지하도록 모드선택부(220)를 운전 상태로 전환하는 단계(S4)를 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 (S2) 단계 내지 (S4) 단계를 반복적으로 수행하여 복수개의 모터(300)를 구동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 모터(300)의 기동이 완료된후 기동스위치(110)를 오프(Off)로 전환하여 리액터(120)에 공급되는 전원을 차단하는 단계(S5)를 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 고압 모터 기동반 및 그 제어 방법은 모터(300)의 기동이 완료된 후에는 리액터(120)로부터 전원을 차단함으로써 리액터(120)이 지속적인 구동으로 인한 화재의 위험을 방지하고 안전성을 증대할 수 있는 효과가 있다. 또한, 각각의 모터마다 반복적으로 구성되는 회로를 단순화함으로써 추가 회로를 위한 여유 공간을 확보하고, 제조 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

10 : 3상 고전압(RST) 11 : 메인스위치
12 : 메인차단기 100 : 모터기동부
110 : 기동스위치 120 : 리액터
130 : 기동전원 차단기
200(200_1,200_2,...,200_n) : 모터운전부
210(211, 212,...,21n) : 운전스위치
220(221,222,...,22n) : 모드선택부
300(301,302,...,30n) : 모터

Claims (7)

1. 복수개의 모터와 상기 모터를 기동하는 리액터를 구비하고, 3상 고전압(RST)이 인가되어 상기 복수개의 모터를 기동 및 운전하는 고압 모터 기동반에 있어서,
   상기 3상 고전압(RST)과 모터 사이에 구성되어 상기 모터를 기동하는 모터기동부; 및
   상기 3상 고전압(RST) 및 모터기동부에 병렬 연결되고, 상기 복수개의 모터 각각에 대응되게 개별적으로 직렬 연결되어 상기 대응되는 모터에 선택적으로 기동 전원 또는 운전 전원을 공급/차단하는 복수개의 모터운전부;를 포함하되,
   상기 모터기동부는 상기 3상 고전압(RST)과 모터 사이에 구성되어 모터를 기동하는 리액터와, 상기 3상 고전압(RST)과 상기 리액터 사이에 구성되어 리액터에 전압을 공급/차단하는 기동스위치를 포함하고,
   상기 모터운전부는
   상기 3상 고전압(RST)과 모터 사이에 구성되어 대응되는 각각의 모터에 개별적으로 전압을 공급/차단하는 운전스위치와,
   상기 모터기동부와 운전스위치 및 모터 사이에 상응되게 구성되어 상기 모터를 기동하는 기동 전원 또는 상기 모터를 운전상태로 유지하는 운전 전원을 선택적으로 공급/차단하는 모드선택부를 포함하며,
   상기 모드선택부는
   상기 모터기동부에 연결되어 모터를 기동하는 기동전원을 공급하는 기동모드와,
   기동이 완료된 상기 모터의 운전 상태를 유지할 수 있도록 상기 운전스위치를 통해 3상 고전압(RST)에 연결되어 운전 전원을 공급하는 운전모드 및
   상기 모터가 구동하지 않도록 모터에 전원을 차단하는 정지모드를 포함하고,
   상기 기동모드와 운전모드 간의 전원 절체시에 무순단으로 전원 절체가 되도록 CTTS(Closed Transition Transfer Switch)로 구성되며,
   상기 리액터를 이용하여 모터를 기동시킨 후에는 상기 기동스위치를 오프(Off) 상태로 전환하여 리액터에 공급되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 하는 고압 모터 기동반.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 복수개의 모터와 상기 모터를 기동하는 리액터를 구비하고, 3상 고전압(RST)이 인가되어 상기 복수개의 모터를 기동 및 운전하는 고압 모터 기동반의 제어 방법에 있어서,
   상기 리액터에 전원을 공급/차단하는 기동스위치를 연결하여 상기 리액터에 3상 고전압(RST)을 공급하는 단계(S1);
   상기 복수개의 모터에 개별적으로 구성되어 운전 전원을 공급/차단하는 운전스위치를 연결하여 구동시킬 모터를 선택하는 단계(S2);
   상기 리액터와 운전스위치 및 각 모터 사이에 개별적으로 구성되어 상기 각 모터의 기동/운전/정지 동작을 제어하는 모드선택부를 조절하여 상기 선택된 모터를 리액터에 연결하고, 상기 모터를 기동하는 단계(S3);
   상기 기동된 모터와 리액터의 연결을 차단하고, 상기 모터에 운전 전원을 공급하여 상기 모터를 운전 상태로 유지하도록 상기 모드선택부를 운전 상태로 전환하는 단계(S4); 및
   상기 모터의 기동이 완료된후 상기 기동스위치를 오프(Off)로 전환하여 상기 리액터에 공급되는 전원을 차단하는 단계(S5)를 포함하고,
   상기 모드선택부는 기동 동작과 운전 동작 간의 전원 절체시에 무순단으로 전원 절체가 되도록 CTTS(Closed Transition Transfer Switch)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압 모터 기동반의 제어 방법.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 (S4) 단계 이후에
   상기 (S2) 단계 내지 (S4) 단계를 반복적으로 수행하여 상기 복수개의 모터를 구동시키는 단계를 더 포함하는 고압 모터 기동반의 제어 방법.
   

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