KR20000009103A - 모터 부하 감시 장치 - Google Patents

Abstract

모터 부하 감시 장치가 개시된다. 본 발명에 의한 모터 부하 감시 장치는, 메인전원의 전류를 검출하기 위한 전류검출소자로부터 전류검출신호를 입력하여 전류를 검출하고 상기 메인전원의 각 상의 교류를 입력하여 각 상의 전압을 검출하기 위한 검출부와, 외부와 데이터를 송수신하기 위한 데이터 송수신부와, 상기 각 상전류와 상전압 및 모터 축동력 등의 데이터와 부하 상태를 표시하기 위한 디스플레이와, 사용자가 기능을 선택하고 데이터를 입력하기 위한 키패드와, 모터 기동 스위치에 연동되어 동작하며 상기 키패드로 입력되는 사용자의 기능선택 명령에 따라 상기 검출부에서 검출된 전류 및 전압에 근거하여 상기 모터의 축동력을 계산하고, 각 상전류 및 상전압을 계산하며 상기 모터 이상시 에러 표시 신호를 출력하고 과부하 보호신호, 고부하 표시신호 및 저부하 표시신호를 출력하며 Y-Δ 기동식 유도전동기에서 사용되는 지연신호를 출력하고 상기 디스플레이 및 상기 데이터 송수신부를 제어하는 마이콤과, 상기 마이콤에서 출력되는 상기 에러 표시신호, 상기 과부하 보호신호, 상기 고부하 표시신호, 상기 저부하 표시신호 및 상기 지연신호를 외부로 출력하는 상태신호 출력부 및 상기 각 부에 소정 전압을 공급하기 위한 전원을 포함하여, 범용모터에 지능을 부여함으로써 부하 상태를 다단계로 설정할 수 있으며 자기 진단기능으로 무인 운전시 문제점을 스스로 파악할 수 있다.

Description

모터 부하 감시 장치

본 발명은 모터의 부하를 감시하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 범용 모터에 지능을 부여함으로써 부하 상태를 다단계로 설정할 수 있으며 자기 진단 기능으로 무인 운전시 문제점을 스스로 파악할 수 있는 모터 부하 감시 장치에 관한 것이다.

모터는 펌프, 산업 기계, 송풍기, 컨베이어, 교반기, 공작기계, 간이 엘리베이터 등에 광범위하게 사용되는 동력 공급 장치이다. 도 1은 모터(19)에 직접 정격전압이 인가되어 기동되는 종래의 직입 기동식 유도전동기의 결선도를 도시하였다. 도 1에 도시된 바와 같이 R, S, T의 3상 교류전원이 메인 스위치(10)와, 과부하시 교류전원을 차단시키기 위한 전자접촉기(17) 및 과전류시 모터를 보호하기 위한 과전류계전기(18)를 거쳐 모터(19)로 인가된다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 모터(19)의 부하를 감시하기 위하여 단지 전압계(12) 및 전류계(14)를 별도로 구비하여 상전압 및 상전류를 파악하였고, 과전류 또는 과부하 여부를 감지하는 것만 가능하였다.

또한, Y-Δ 기동식 유도전동기에서는 추가로 타이머를 설치하여 기동시에는 Y결선으로 운전하고, 유도전동기 속도가 정상속도의 85~90%에 도달할 때 유도전동기 본래의 결선인 Δ결선으로 전환시켜 기동전류를 감소시키고 있다.

따라서, 종래에는 모터의 부하를 감시하기 위해서 별도로 전류계, 전압계 및 타이머를 설치해야 하는 번거로움이 있고, 부하의 상태를 정밀하게 파악할 수 없으며 운전자 감각에 의한 부정확한 판단 및 무인 운전시 늦장 대응으로 인해 사고의 위험이 큰 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 범용 모터에 지능을 부여함으로써 부하 상태를 다단계로 설정할 수 있으며 자기 진단 기능으로 무인 운전시 문제점을 스스로 파악할 수 있는 모터 부하 감시 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 직입기동식 유도전동기의 결선도를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 모터 부하 감시 장치를 모터에 설치한 연결도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 모터 부하 감시 장치를 Y-Δ 기동식 유도전동기에 설치한 연결도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20...메인스위치, 22...전류검출소자,

24...전원, 26...검출부,

28...마이콤, 30...데이터 송수신부,

32...디스플레이, 34...키패드,

36...상태신호 출력부, 38...전자접촉기,

40...모터, 44...모터 기동 스위치.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 모터 부하 감시 장치는, 메인전원의 전류를 검출하기 위한 전류검출소자로부터 전류검출신호를 입력하여 전류를 검출하고 상기 메인전원의 각 상의 교류를 입력하여 각 상의 전압을 검출하기 위한 검출부; 외부와 데이터를 송수신하기 위한 데이터 송수신부; 상기 각 상전류와 상전압 및 모터 축동력 등의 데이터와 부하 상태를 표시하기 위한 디스플레이; 사용자가 기능을 선택하고 데이터를 입력하기 위한 키패드; 모터 기동 스위치에 연동되어 동작하며 상기 키패드로 입력되는 사용자의 기능선택 명령에 따라 상기 검출부에서 검출된 전류 및 전압에 근거하여 상기 모터의 축동력을 계산하고, 각 상전류 및 상전압을 계산하며 상기 모터 이상시 에러 표시 신호를 출력하고 과부하 보호신호, 고부하 표시신호 및 저부하 표시신호를 출력하며 Y-Δ 기동식 유도전동기에서 사용되는 지연신호를 출력하고 상기 디스플레이 및 상기 데이터 송수신부를 제어하는 마이콤; 상기 마이콤에서 출력되는 상기 에러 표시신호, 상기 과부하 보호신호, 상기 고부하 표시신호, 상기 저부하 표시신호 및 상기 지연신호를 외부로 출력하는 상태신호 출력부; 및 상기 각 부에 소정 전압을 공급하기 위한 전원을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 모터 부하 감시 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 모터 부하 감시 장치를 직입기동식 모터에 설치한 연결도이다.

도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 모터 부하 감시 장치는, 3상 교류(R, S, T)중 T상의 전원 라인에 부착된 전류검출소자(22)로부터 전류검출신호를 입력하여 전류를 검출하고 R, S, T상의 교류를 입력하여 각 상전류 및 상전압을 검출하기 위한 검출부(26)와, 외부와 데이터를 송수신하기 위한 데이터 송수신부(30)와, 상기 각 상전류와 상전압, 축동력 등의 데이터와 부하 상태를 표시하기 위한 디스플레이(32)와, 사용자가 기능을 선택하고 데이터를 입력하기 위한 키패드(34)와, 모터 기동 스위치(44)에 연동되어 동작하며 키패드(34)로 입력되는 사용자의 기능선택 명령에 따라 검출부(26)에서 검출된 전류 및 전압에 근거하여 모터(40)의 축동력을 계산하고, 각 상전류 및 상전압을 계산하며 모터(40) 이상시 에러 표시 신호를 출력하고 과부하 보호신호, 고부하 표시신호 및 저부하 표시신호를 출력하며 Y-Δ 기동식 유도전동기에서 사용되는 지연신호를 출력하고 디스플레이(32) 및 데이터 송수신부(30)를 제어하는 마이콤(28)과, 마이콤(28)에서 출력되는 모터(40) 이상시 에러 표시 신호, 과부하 보호신호, 고부하 표시 신호, 저부하 표시신호 및 지연신호를 외부로 출력하는 상태신호 출력부(36) 및 상기 각부에 소정 전압을 공급하기 위한 전원(24)을 구비하고 있다.

또한, R, S, T 3상 교류는 메인스위치(20) 및 외부 제어신호에 따라 입력되는 교류가 단속되는 전자접촉기(38)를 거쳐 모터(40)에 인가되며, 전자접촉기(38) 및 마이콤(28)은 모터 기동 스위치(44)에 연동되어 동작한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 모터 부하 감시 장치의 동작을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

메인스위치(20)가 온인 상태에서 모터 기동 스위치(44)를 온시키면 전자접촉기(38)가 온상태가 되어 모터(40)가 기동된다. 이 때 검출부(26)는 각 상(R, S, T)의 전압 및 전류를 검출한 후 검출된 데이터를 마이콤(28)으로 보내고, 마이콤(28)은 사용자가 키패드(34)를 통하여 선택한 기능에 따라 각 상전류와 상전압 그리고 모터 축동력등의 데이터를 계산하여 디스플레이(32)에 표시한다. 또한, 모터(40)가 설정된 정격이상의 과부하 상태가 되는 경우 이를 감지하여 상태신호 출력부(36)를 통해 과부하 보호신호를 전자접촉기(38)에 인가하여 모터(40)로 전원이 인가되지 않도록 함으로써 모터(40)를 보호한다.

또한, 마이콤(28)은 고부하시에는 고부하 표시신호, 저부하시에는 저부하 표시신호, 모터 고장 또는 단락시에는 에러 표시신호 등의 상태신호를 외부로 출력하고 동시에 상기 상태를 디스플레이(32)에 표시하여 이를 사용자가 인지할 수 있도록 한다.

또한, 마이콤(28)은 데이터 송수신부(30)를 통해 외부 컴퓨터에 계산된 데이터를 기록할 수 있고 필요시 수시로 독출하여 사용할 수 있으며, 소정 기간동안 부하의 최고부하 및 최저부하 등을 저장할 수 있어 사용자가 부하의 이력을 파악할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의한 모터 부하 감시 장치를 사용하면, 무인운전시에도 모터의 과부하, 고부하, 저부하 및 고장 상태 등을 원거리에서도 감지할 수 있어 제때에 적절한 조치를 취할 수 있으므로 사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 모터 부하 감시 장치를 Y-Δ 기동식 유도전동기에 설치한 연결도이다.

도 3에 있는 모터 부하 감시 장치는 도 2의 모터 부하 감시 장치와 동일하므로 이에 대한 구성은 생략하기로 한다. 단지 기동시 상태신호출력부(36)에서 출력되는 지연신호가 모터(41)에 구비된 제 1 전자접촉기(42) 및 제 2 전자접촉기(43)에 인가되는 것만이 상이하다.

통상적으로 유도전동기에서는 정지상태에서 정격전압을 가하면 기동전류가 급격히 증가하므로 Y-Δ 기동식 유도전동기에서는 기동시에 Y결선으로 기동시켜 기동전류를 감소시킨 후 소정시간이 경과하여 유도전동기 속도가 정상속도의 85~90%에 도달했을 때 유도전동기 본래의 결선인 Δ결선으로 전환시켜 유도전동기를 동작시킨다.

기동시 Y결선으로 하면 각 상전압이 전원전압의 로 되어 기동전류가 감소하게 되며 정상속도에 가까워졌을 때 Δ결선으로 바꾸면 각 상전압은 전원 전압이 된다. 따라서, 기동시 기동전류를 감소시킬 수 있다.

상기와 같이 기동시 기동전류를 감소시키기 위해 마이콤(28)은 모터 기동 스위치(44)가 온되면 상태신호출력부(36)를 통해 지연신호를 출력하여 제 1 전자접촉기(42)를 온시키고 제 2 전자접촉기(43)를 오프시킴으로써 Y결선으로 모터(41)를 기동시켜 기동전류를 감소시키고, 소정시간 경과후 제 1 전자접촉기(42)는 오프시키고 제 2 전자접촉기(43)를 온시킴으로써 Δ결선으로 바꾸어 모터(41)를 정상 전원 전압으로 동작시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 모터 부하 감시 장치는, 범용 모터에 지능을 부여함으로써 부하 상태를 다단계로 설정할 수 있으며 자기 진단 기능으로 무인 운전시 문제점을 스스로 파악할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 메인전원의 전류를 검출하기 위한 전류검출소자로부터 전류검출신호를 입력하여 전류를 검출하고 상기 메인전원의 각 상의 교류를 입력하여 각 상의 전압을 검출하기 위한 검출부;

   외부와 데이터를 송수신하기 위한 데이터 송수신부;

   상기 각 상전류와 상전압 및 모터 축동력 등의 데이터와 부하 상태를 표시하기 위한 디스플레이;

   사용자가 기능을 선택하고 데이터를 입력하기 위한 키패드;

   모터 기동 스위치에 연동되어 동작하며 상기 키패드로 입력되는 사용자의 기능선택 명령에 따라 상기 검출부에서 검출된 전류 및 전압에 근거하여 상기 모터의 축동력을 계산하고, 각 상전류 및 상전압을 계산하며 상기 모터 이상시 에러 표시 신호를 출력하고 과부하 보호신호, 고부하 표시신호 및 저부하 표시신호를 출력하며 Y-Δ 기동식 유도전동기에서 사용되는 지연신호를 출력하고 상기 디스플레이 및 상기 데이터 송수신부를 제어하는 마이콤;

   상기 마이콤에서 출력되는 상기 에러 표시신호, 상기 과부하 보호신호, 상기 고부하 표시신호, 상기 저부하 표시신호 및 상기 지연신호를 외부로 출력하는 상태신호 출력부; 및

   상기 각 부에 소정 전압을 공급하기 위한 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 부하 감시 장치.