KR102431774B1 - 전동기의 권선저항 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동기의 권선온도 측정을 위한 권선저항 측정방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동기 내부의 인덕턴스나 저항측정기의 릴레이 저항의 영향을 고려한 권선저항 측정방법에 대한 것이다.
본 발명에 따른 전동기의 권선온도 측정을 위한 권선저항 측정방법은 전동기에 연결되는 저항측정기의 릴레이 저항을 제거하여 상기 저항측정기로 상기 전동기의 저항을 측정한다.
또한, 상기의 권선저항 측정방법에 있어서, 상기 저항측정기의 전류계를 상기 릴레이를 통해 상기 전동기에 결선시키고, 상기 저항측정기의 전압계를 상기 릴레이를 통해 상기 전동기에 결선시켜서 상기 릴레이 저항을 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 저항측정기로 전동기의 권선저항을 측정시 릴레이 저항과 전동기의 인덕턴스에 의한 저항의 영향을 제거할 수 있다. 따라서 전동기의 권선저항을 정확하게 측정할 수 있다.

Description

전동기의 권선저항 측정방법{Resistance measurement of motor}

본 발명은 전동기의 권선온도 측정을 위한 권선저항 측정방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동기 내부의 인덕턴스나 저항측정기의 릴레이 저항의 영향을 고려한 권선저항 측정방법에 대한 것이다.

3상 유도전동기의 성능 시험 중에 정격 열 부하 시험이 있다. 정격 열 부하 시험을 통해 전동기의 권선온도를 측정하도록 되어 있다. 전동기의 권선온도 측정 방법에서 온도계법의 경우, 온도센서가 부착된 부위의 온도가 권선온도를 대표할 수 없고 온도센서의 밀착여부에 따라서 측정온도가 달라질 수 있다. 그래서 유도전동기의 내부 권선저항을 측정하여 권선온도를 계산해야 한다.

도 1은 전동기의 권선저항을 측정하는 방법의 개념도이다. 정격 열 부하 시험을 통해 권선저항을 측정하는 방법은 측정하려는 전동기에 전원을 공급한 후 전동기에 부하를 가한다. 전동기에 부하가 가해져서 전동기가 가열되면 비상스위치(1)에서 전동기에 공급되는 전원을 차단하고 릴레이(3_1, 3_2)를 통하여 저항측정기를 전동기에 연결시켜서 전동기의 권선저항을 측정한다.

등록특허 제10-0838990호(등록일자 2008년 06월 10일) 등록특허 제10-1002236호(등록일자 2010년 12월 13일) 등록특허 제10-1469673로(등록일자 2012년 12월 01일)

도 1에 도시된 바와 같이 저항측정기를 전동기에 연결시키면, 도 2와 같이 회로가 구현된다. 이때 측정한 저항 값은 도 3과 같다. 이 경우 전체 저항 R은 R1, R2, R3, R4, R5의 합이된다. 여기서 R1은 릴레이1(3_1)의 저항이며, R2는 릴레이2(3_2)의 저항, R3는 전동기 R상까지의 전선저항, R4는 전동기 S상까지 전선저항, R5는 전동기의 권선저항이다.

여기서 R3 및 R4를 무시하면, 저항측정기를 사용하여 전동기의 권선저항 R5만을 측정하기를 원하지만 릴레이 저항인 R1 및 R2가 같이 측정된다는 문제점이 있었다. 그리고, 이 경우 릴레이 저항 R1과 R2는 릴레이의 접촉 상태에 따라 그 값이 달라진다. 그러므로 릴레이 저항이 포함될 경우 저항측정기에서 측정된 저항값이 일정하지 아니하여 예측하기 어렵다는 문제점이 있었다.

한편, 전동기의 내부에는 인덕턴스가 있다. 인덕턴스는 전류의 세기가 변화되면 저항으로 작용한다. 도 1에 도시된 바와 같이 저항측정기를 전동기에 연결시키면 저항측정기에서 전류가 전동기로 공급되어 전동기의 저항을 측정한다.

이때 저항측정기를 전동기에 연결시 저항측정기에서 전류가 갑자기 공급되므로 공급되는 순간에는 전동기 내부의 인덕턴스가 저항 역할을 한다. 저항측정기가 전동기에 계속 연결되어 전류가 일정하게 공급되므로 일정시간이 지나면 인덕턴스의 효과가 사라진다. 따라서 저항측정기를 전동기에 연결하여 바로 저항을 측정하면 인덕턴스의 효과 때문에 전동기의 권선저항 값보다 높은 저항 값이 측정된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 릴레이를 통하여 저항측정기를 전동기에 연결하여 전동기의 권선저항을 측정시 릴레이 저항을 무시하고 전동기의 권선저항을 측정할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 저항측정기를 전동기에 연결시 인덕턴스에 의한 저항의 상승을 제거하여 전동기의 권선저항을 측정할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 전동기의 권선온도 측정을 위한 권선저항 측정방법은 전동기에 연결되는 저항측정기의 릴레이 저항을 제거하여 상기 저항측정기로 상기 전동기의 저항을 측정한다.

또한, 상기의 권선저항 측정방법에 있어서, 상기 저항측정기의 전류계를 상기 릴레이를 통해 상기 전동기에 결선시키고, 상기 저항측정기의 전압계를 상기 릴레이를 통해 상기 전동기에 결선시켜서 상기 릴레이 저항을 제거하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 권선저항 측정방법에 있어서, 상기 저항측정기를 상기 전동기에 연결시 상기 전동기의 인덕턴스에 의한 저항값의 상승을 고려하기 위하여 상기 저항측정기를 상기 전동기에 연결한 후 일정시간 경과 후에 측정된 저항값을 상기 권선저항으로 측정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 권선저항 측정방법에 있어서, 상기 일정 시간은 수식

의 시상수 값이며, R_A는 저항측정기로 측정되는 전동기의 저항 값, R은 전동기의 고유저항 값, L은 전동기의 인덕턴스 값, t는 시간인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 저항측정기로 전동기의 권선저항을 측정시 릴레이 저항과 전동기의 인덕턴스에 의한 저항의 영향을 제거할 수 있다. 따라서 전동기의 권선저항을 정확하게 측정할 수 있다.

도 1은 저항측정기를 사용하여 전동기의 저항을 측정하는 개념도,
도 2는 도 1의 회로도,
도 3은 도 1의 방식으로 측정한 저항값,
도 4는 본 실시예에 따른 저항측정기를 사용하여 전동기의 저항을 측정하는 개념도,
도 5는 도 4의 회로도,
도 6은 도 4의 방식으로 측정한 저항값이다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 전동기의 권선온도 측정을 위한 권선저항 측정방법의 일 실시예를 설명한다.

전동기의 권선온도를 측정하기 위해서는 온도계를 사용할 경우 온도센서의 부착 부위 또는 밀착여부에 따라 측정온도가 달라지므로 권선저항을 측정하여 전동기의 권선온도를 알 수 있다.

본 발명에 따른 전동기의 권선저항 측정방법은 전동기의 권선온도를 측정하기 위하여 권선저항을 측정하는 방법이다.

일반적으로 저항측정기를 전동기에 연결하여 저항을 측정하면 전동기의 권선저항 뿐만 아니라 릴레이 저항 까지 같이 측정된다. 따라서 저항측정기에 측정된 저항은 권선저항 보다 높게 측정이 된다.

본 실시예는 이를 방지하기 위하여 도 4 및 도 5와 같이 저항측정기(5)를 전동기(9)에 연결시킨다. 즉 저항측정기(5)의 전류계(6)를 릴레이(11, 13)를 통하여 전동기(9)에 연결시키고, 전압계(8)를 릴레이(11, 13)를 통해서 전동기(9)에 연결시킨다.

그러면 도 5와 같은 회로도로 연결된다. 여기서 R1은 전동기(9)의 저항이며, R2, R3는 전동기(9)에 연결되는 연결선의 저항이며, R4_1, R4_2는 제1릴레이(11)의 저항, R5_1, R5_2는 제2릴레이(13)의 저항이다. 따라서 전류계(6)에서 전동기(9)로 흐르는 전류를 알 수 있다. 그리고 전압계(8)에서 연결선 저항 R2, R3의 양 끝단의 전압을 알 수 있다. 이때 전류계(6)에서 전동기(9)로 흐르는 전류를 알고 있으므로 따라서 연결선 양 끝단 사이의 저항이 측정된다. 즉 R1+R2+R3의 저항이 측정된다. 그런데 연결선의 저항 R2 및 R3는 무시할 수 있으므로 전동기의 저항 R1이 측정된다.

도 6은 도 5 및 도 6의 방법으로 측정한 저항값이다. 이 경우 릴레이의 저항 R4_1, R4_2, R5_1, R5_2이 제외되므로 측정값이 일정함을 할 수 있다.

한편, 전동기(9)의 내부에는 인덕턴스가 있다. 인덕턴스에 전류가 흐를 경우 전류의 세기가 일정하지 아니하면 인덕턴스가 저항의 역할을 하여 전류의 흐름을 방해한다.

그래서 저항측정기(5)를 전동기(9)에 연결하여 저항을 측정하면 저항측정기(5)를 전동기(9)에 연결시 전류가 공급되므로 연결 순간에는 인덕턴스 때문에 저항의 크기가 실제 저항보다 크게 검출이된다.

이때 측정되는 저항은 아래의 [수학식 1]과 같다. 여기서 R_A는 저항측정기로 측정되는 전동기의 저항 값, R은 전동기의 고유저항 값, L은 전동기의 인덕턴스 값, t는 시간이다. 즉 저항측정기로 측정되는 R_A는 인덕턴스에 의하여 R 보다 높은 값으로 측정되지만 시간이 경과하면 R_A는 R값에 수렴한다.

따라서 저항측정기(5)를 전동기(9)에 연결하여 권선저항을 측정하기 위해서는 저항측정기(5)를 전동기(9)에 연결한 후 인덕턴스에 의한 저항 상승효과가 제거되도록 일정 시간 경과후에 측정되는 저항을 사용해야 한다.

본 실시예의 경우 [수학식 1]에서 시상수 값 이후에 측정되는 저항을 사용한다.

따라서 본 실시예의 방법으로 저항측정기를 사용하여 전동기의 권선저항 측정시 릴레이의 저항이 포함되지 아니하고, 인덕턴스에 의한 영향을 제외시킬 수 있다. 그러므로 권선저항을 정확하게 측정이 가능하다.

1 : 비상스위치 3_1, 3_2 : 릴레이
5 : 저항측정기 6 : 전류계
8 : 전압계 9 : 전동기
11 : 제1릴레이 13 : 제2릴레이

Claims (4)

1. 전동기에 연결되는 저항측정기의 릴레이 저항을 제거하여 상기 저항측정기로 상기 전동기의 저항을 측정하기 위하여,
   상기 전동기의 전류 유입측에 연결되는 상기 저항측정기의 제1릴레이의 병렬 연결된 저항 중 어느 하나의 저항를 통해 상기 저항측정기의 전류계를 상기 전동기에 결선시키고,
   상기 제1릴레이의 병렬 연결된 저항의 다른 하나의 저항을 통해 상기 저항측정기의 전압계를 상기 전동기에 결선시키며,
   상기 전동기의 전류 유출측에 연결되는 상기 저항측정기의 제2릴레이의 병렬 연결된 저항 중 어느 하나의 저항을 통해 상기 저항측정기의 전류계를 상기 전동기에 결선시키고,
   상기 제2릴레이의 병렬 연결된 저항의 다른 하나의 저항을 통해 상기 저항측정기의 전압계를 상기 전동기에 결선시켜서,
   상기 전류계에서 측정된 전동기의 전류와, 상기 전압계에서 측정된 전압으로 상기 전동기의 저항을 측정하는 것을 특징으로 하는 전동기의 권선온도 측정을 위한 권선저항 측정방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 저항측정기를 상기 전동기에 연결시 상기 전동기의 인덕턴스에 의한 저항값의 상승을 고려하기 위하여 상기 저항측정기를 상기 전동기에 연결한 후 일정시간 경과 후에 측정된 저항값을 상기 권선저항으로 측정하는 것을 특징으로 하는 전동기의 권선온도 측정을 위한 권선저항 측정방법.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서
   상기 일정 시간은 수식

   

   의 시상수 값이며,
   R_A는 저항측정기로 측정되는 전동기의 저항 값, R은 전동기의 고유저항 값, L은 전동기의 인덕턴스 값, t는 시간인 것을 특징으로 하는 전동기의 권선온도 측정을 위한 권선저항 측정방법.

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