KR20000025905A - 변류기의 과전류 또는 결상에 의한 모터 보호 회로장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기기내부 변류기 2차측 과전류 또는 결상으로 계전기의 오동작 및 부동작을 방지하기 위한 장치를 제공하는 것을 특징으로 하는 변류기의 과전류 또는 결상에 의한 모터 보호 회로장치에 관한 것으로, 저항(R2)을 보호 CPU와 직렬로 연결하고, 저항(R2)과 테스트 버튼을 변류기(30)의 일차측과 직렬로 연결하며, 테스트 버튼(20)을 변류기 일차측 부담저항(R1)과 직렬로 연결하여 저항(R1, R2 및 R contact)의 조합에 의해 변류기 단선 및 단락을 감지하고, 표시부의 표시등(14)을 보호 CPU(10)와 연결하여 변류기 이상시 점등되도록 구성을 갖는 것이 특징이다.

Description

변류기의 과전류 또는 결상에 의한 모터 보호 회로장치

본 발명은 전자식 모터보호 계전기 내부 회로의 자기진단에 관한 것으로, 특히 기기내부 변류기 2차측 과전류 또는 결상으로 계전기의 오동작 및 부동작을 방지하기 위한 장치를 제공하는 것을 특징으로 하는 변류기의 과전류 또는 결상에 의한 모터 보호 회로장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기,전자 산업분야의 공장 자동화 시스템이 시작된 이래 모터구동으로 라인제어가 전자화되고 이로 인하여 모터 보호에 대한 기기들도 중요성을 더해가며 제품의 다양화 및 고기능화 그리고 대량생산 체제가 전개되고 있다.

종래에는 도 1에 나타낸 바와같이 모터보호 계전기는 부하(모터)의 앞단에 설치되며, 종래의 계전기기로는 바이메탈을 이용한 열동형 과부하 계전기가 사용되었으나, 기능의 단순함과 정밀도의 저하로 전자회로를 이용한 전자식 모터보호 계전기가 출현하게 되었다.

전자식 모터보호 계전기는 모터로 유입되는 과전류, 선로의 결상 및 역상을 감지하여 보호 CPU에 의한 릴레이 온/오프 동작으로 전자접촉기를 차단하여 과부하에 의한 모터의 소손을 방지한다.

종래의 모터 보호 계전기의 내부회로에는 변류기에서 유기되는 2차전류의 크기를 감지하여 기 설정된 값보다 크면 개폐기로 차단신호를 출력한다.

즉, 도 1에서 모터 부하로 흐르는 전류가 모터보호 계전기(100)의 변류기(30) 2차측에 유기되고 입력 변환부(1)에서 전압신호로 변환된 전압이 LPF(Low Pass Filter, 2)에 이해 노이즈 성분이 필터링되면 보호 CPU(10) 내부의 A/D 변환부(11)를 거쳐 설정부(3)에서 설정된 값과 입력된 전압을 비교부(12)에서 비교하여 설정된 값보다 높으면 D/O(Direct Output, 4)로 트립신호를 출력하면 R contect이 오픈된다.

그러면, 전자 접촉기의 마그네트 접점이 떨어지면서 모터(M)는 정지하게 되는 것이다.

그러나, 모터 내부 혹은 외부 배선상의 문제로 모터는 결상에 의해서도 회전을 못하거나 회전을 계속하게 되는 경우가 생긴다.

이때 모터는 회전자에 큰 전류가 흐르고 전류증가는 권선의 온도를 상승시키고 코일의 절연을 파괴하며, 전자접촉기의 접점을 소손시켜 모터를 손상시키게 된다.

그러나, 더욱 중요한 것은 모터 보호 계전기 내부의 변류기가 단선 및 단락으로 인해 전류감지 불능으로 과전류 및 결상을 감지하지 못하여 모터를 소손시키는 문제가 더 중요하게 부각되고 있다.

본 발명은 종래기술의 문제점인 모터보호 계전기 내부 변류기의 단선 및 단락에 의해 과전류 및 결상을 감지하지 못하여 모터가 소손되는 문제를 해소하기 위한 새로운 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 저항(R2)을 보호 CPU와 직렬로 연결하고, 저항(R2)과 테스트 버튼을 변류기(30)의 일차측과 직렬로 연결하며, 테스트 버튼(20)을 변류기 일차측 부담저항(R1)과 직렬로 연결하여 저항(R1, R2 및 R contact)의 조합에 의해 변류기 단선 및 단락을 감지하고, 표시부의 표시등(14)을 보호 CPU(10)와 연결하여 변류기 이상시 점등되도록 구성을 갖는 것이 특징이다.

도 1은 종래의 모터 보호 회로장치에 사용되는 변류기 구성도.

도 2는 본 발명의 변류기 과전류 및 결상에 의한 모터 보호장치 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 입력변환부 2: 로우패스 필터

3: 설정부 4: Direct Output

10: 중앙처리장치 11: A/D 변환부

12: 비교부 20: 테스트 버튼

30: 변류기 100: 모터보호 계전기

이하에서 도면을 참조로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

또한, 종래기술과 동일한 구성은 동일번호로 표기하도록 한다.

도 2는 본 발명의 구성도로써, 도시한 바와같이 저항(R2)을 보호 CPU 3번 핀과 직렬로 연결하고, 저항(R2)과 테스트 버튼을 직렬로 연결한다.

그리고, 테스트 버튼을 부담저항(R1)과 직렬로 연결한다.

또한, 표시부(14)의 표시등을 보호 CPU의 13번 핀과 연결한다.

도 2에서 진단용 테스트 버튼(20)을 누르면 보호 CPU(10) 내부의 포트에서 Vcc가 출력되어 과전류 트립을 나타내는 표시부(14)의 표시등이 점등되고 전자 접촉기( )를 오픈시켜 모터를 정지시킨다. 이때 변류기(30)의 상태를 구하는 식은 다음과 같다.

1. 변류기 2차측이 단선일때를 Vo라 하면,

2. 변류기 2차측이 단락일 때를 Vs라 하면,

Vs는 그라운드 전압

3. 변류기가 정상일 때를 Vn라 하면,

위의 식에서 얻어지는 데이터 값으로 보호 CPU에서 변류기의 상태를 판별할 수 있다.

즉, 정상상태일때에는 R1 저항과 Rct 저항의 병렬 조합 결과가 나오지만, 변류기가 단락된 상태에서는 Rct 값이 전혀 반영되지 않는 결과로 변류기의 단락을 쉽게 유추해 낼 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명에서는 이에대한 결과를 디스플레이 장치를 통해 출력시키기 때문에, 사용자는 표시램프(14)가 점등유무로써, 변류기의 단선 및 단락을 알 수 있게 된다.

즉, 표시램프(14)가 점등되면 변류기 이상으로 인지하면 되는 것이다.

상술한 바와같이 본 발명은, 모터보호 계전기의 자기 진단용 테스트 버튼을 이용해서 변류기 2차측의 단선 및 단락의 상태를 판단하여 신호표시를 하므로 쉽게 이상유무를 알 수 있으며, 보다 효과적인 모터 보호를 할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 저항(R2)을 보호 CPU와 직렬로 연결하고, 저항(R2)과 테스트 버튼을 변류기(30)의 일차측과 직렬로 연결하며, 테스트 버튼(20)을 변류기 일차측 부담저항(R1)과 직렬로 연결하여 저항(R1, R2 및 R contact)의 조합에 의해 변류기 단선 및 단락을 감지하고, 표시부의 표시등(14)을 보호 CPU(10)와 연결하여 변류기 이상시 점등되도록 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 변류기의 과전류 또는 결상에 의한 모터 보호 회로장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 변류기(30)의 단락과 단선 및 정상상태는 하기의 식에 의하여 구하여짐을 특징으로 하는 변류기의 과전류 또는 결상에 의한 모터 보호 회로장치.

   1. 변류기 2차측이 단선일때를 Vo라 하면,

   2. 변류기 2차측이 단락일 때를 Vs라 하면,

   Vs는 그라운드 전압

   3. 변류기가 정상일 때를 Vn라 하면,