KR20020001763A - 전동기용 시동시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동기용 시동시스템에 관한 것으로서, 상기 전동기는 냉동 밀폐 압축기를 구동시키고, 또한 압축기 셸의 외부에 부착된 밀폐 단자(40)를 통해 전원(3)에 의해 전류를 공급받는 주 권선(1) 및 보조 권선(2)을 포함한다. 보조 권선(2)은, 압축기 셸 내부에 장착된 시동장치(10)를 통해 전원(3)에 연결된 단자를 갖고, 시동장치(10)에 의해 보조 권선(2)으로의 전류공급을 단절시키기 위해, 전류가 공급될 때 가용요소(20)와 직렬로 연결된 시동장치는 개방되고, 가용요소(20) 및 시동장치(10)에 의해 형성된 회로를 개방한 때 보조 권선(2)의 다른 단자와 전원(3) 사이의 선택적인 연결을 조장하기 위해, 상기 밀폐단자(40)는 외부 시동장치(50)를 수용하도록 설계되어 있다.

Description

전동기용 시동시스템{An improvement in a starting system for an electric motor}

통상의 구조에서, 상술한 유형의 전동기는 주 권선(main winding) 및 보조 권선(auxiliary winding)을 갖고 있는데, 이 권선들은 일반적으로 시동계전기(starting relay) 또는 서미스터(thermistor)(PTC)를 포함하는 전동기의 시동회로를 통해 전원(electric current source)으로부터 전류를 공급받는다. 전동기는 압축기 셸의 외부벽에 전기적으로 연결되도록 케이스에 장착되고, 이 케이스의 내부에서 전동기가 작동한다.

이러한 구조에서, 이 전동기의 주 권선 및 보조 권선의 각각의 단자는 시동회로의 스위칭 요소(switching element)를 통해 전원에 직접적으로 연결되어 있는 반면에, 보조 권선의 다른쪽 단자는 시동계전기 또는 PTC를 통해 상기 전원에 전기적으로 연결되어 있다.

시동계전기를 사용하는 구조는, 단점으로서, 바람직스럽지 못한 경우에 계전기 접점(relay contact)이 폐쇄되고 또는 스파크가 발생하고 방해전류가 많이 방전될 경우에 계전기 접점이 녹을 가능성을 갖고 있다.

시동 PTC를 사용하는 구조는, 실제적으로 PTC의 저항이 보조 권선으로의 전류 공급을 효과적으로 단절시킬수 없고, 보조 권선을 통해 잔류전류가 남아 있어서, 결과적으로 전동기의 전력 소비가 발생한다는 단점을 갖고 있다. 또한, PTC를 통해 흐르는 전류가 전동기를 가열하고, 이로 인해 전동기를 새로 시동시키기 어려운데, 그 이유는 전동기의 새로운 시동은, PTC가 전류의 통로로의 상당한 저항이 존재하지 않는 정해진 온도를 나타낼 때만 발생하기 때문이다.

전동기의 시동을 달성하기 위해 시동계전기 또는 PTC의 제공으로부터 발생하는 불편 외에도, 압축기의 외부에 요소를 갖는 시동회로를 제공하는 이러한 통상의 구조는 또 다른 불편을 발생시키는데, 이 불편은 상기 케이스를 압축기에 장착할 때 어렵고 불편하다는 점과, 예를 들어, 전송 동안 압축기의 변위시에 충돌에 대한 노출이고, 이로 인해 압축기 셸로부터 시동회로를 포함하는 케이스가 단절된다.

상기 구성물의 사용으로부터 발생하는 불편을 피하기 위해, 그리고 전술한 전동기의 시동회로에서 시동계전기 또는 시동 PTC의 사용을 분배하기 위해, 1998년 10월 2일에 출원된 특허 PI 9801913.9 호(포기됨)에 해결책이 개시되어 있다. 이 명세서에 따라, 시동시스템은, 전원과 보조 권선 사이에 제공된 스위칭 수단; 및 전동기 내부에 제공되고 전동기를 작동시키기 위해 주 권선에 의해 발생되는 자기장에 영향을 받는 작동수단을 포함하는데, 주 권선을 통과하는 시동 전류가 특정한 세기의 자기장을 발생시킬 때 보조 권선에 전류를 공급하기 위해, 상기 작동수단이스위칭 수단을 폐쇄하고, 주 권선을 통과하는 일반 작동 전류가 작은 세기의 자기장을 발생시킬 때 보조권선으로의 전류 공급을 차단하기 위해, 스위칭 수단을 개방한다.

압축기 셸의 내부에 장착된 이러한 시동시스템은 매우 유리한데, 그 이유는 상기 시동시스템이 시동계전기 및 PTC의 사용과 관련된 상술한 불편함을 제거하기 때문이다. 그러나, 스위칭 수단은 압축기 셸의 내부에 위치하기 때문에, 냉동시스템에서 압축기가 설치된 후에 상기 스위칭 요소가 고장날 경우에, 압축기 교체 과정이 매우 길고 비용이 많이 들것이다.

본 발명은 유도 전동기용 시동시스템, 특히 본 출원인이 1998년 4월 13일 및 1998년 10월 2일에 출원한 출원서에 개시된 것과 같은 냉동 밀폐 압축기의 셸(shell) 내부에 설치되는 유형의 시동시스템의 개량에 관한 것이다.

본 발명은 첨부한 도면을 참고로 자세히 설명될 것이다. 도면에서:

도 1은, 선행기술에 따라, 압축기 셸의 내부에 장착된 시동장치에 결합되는 전동기의 주 권선 및 보조 권선을 개략적으로 도시한다.

도 2는 도 1과 유사하지만, 본 발명에 따라 압축기 셸 외부의 밀폐 단자에 여전히 연결되어 있는 주 권선 및 보조 권선과 가용요소에 직렬로 장착된 시동장치를 도시한다.

따라서, 본 발명의 목적은 밀폐 압축기의 셸 내부에 설치된 유형의 전동기용 시동시스템으로서, 작동기간에 쉽게 그리고 신속하게 폐기될 수 있고, 상기 압축기를 대체할 필요 없이 압축기 셸의 외부에 부착될 수 있는 시동시스템으로 대체될 수 있는 전동기용 시동시스템을 제공하는데 있다.

본 개선은 전동기용 시동시스템에 적용되는데, 이 전동기는 냉동 밀폐 압축기를 구동시키고, 또한 이 전동기는 전류원에 의해 전류를 공급받는 주 권선, 및 전원에 직접적으로 연결되는 한쪽 단자와 압축기 셸의 내부에서 압축기에 장착된 시동장치를 통해 전류원에 연결되는 반대쪽 단자를 갖는 보조권선을 포함하고, 주 권선 및 보조 권선이 압축기 셸의 외부에 부착된 밀폐 단자(hermetic terminal)의 접촉 단자에 의해 전원에 연결되어 있다.

본 발명에 따라, 시동장치는, 시동장치에 의해 보조 권선의 전류 공급을 단절시키기 위해, 가용요소(fusible element)와 직렬로 장착되어 있고, 특정한 세기의 전류가 흐를 때, 이 시동장치가 개방되고, 가용요소 및 시동장치에 의해 형성된 회로가 개방될 때, 보조 권선의 다른 단자와 전원 사이에 선택적인 연결을 조장하기 위해, 상기 밀폐 단자는 외부 시동장치를 수용하도록 설계되어 있다.

압축기 셸 내부의 시동장치와 직렬인 가용요소의 제공에 의해, 상기 시동장치가 고장이 났을 경우에, 압축기의 작동 및 시동 레벨의 세기보다 더 큰 세기를 갖는 전류가 상기 시동장치 및 상기 가용요소를 통해 흐르지만, 가용요소의 개방 및 상기 가용요소에 직렬로 장착된 시동장치의 폐기를 일으키기에 충분하다. 압축기 셸 내부의 시동장치를 폐기할 때, 적당한 구조를 갖는 또 다른 시동장치가 압축기 셸의 외부에 부착된 밀폐 단자에 신속하고 쉽게 장착될 수 있고, 보조 권선과 전원 사이의 선택적인 연결의 제어를 회복할 수 있다. 따라서 압축기의 작동능력은 시동장치를 대체하고 해체할 필요 없이 회복될 수 있다.

본 발명은 냉동 압축기에 사용되는 유형의 전동기와 관련해서 설명될 것이다. 상기 전동기는, 예를 들어, 교류 전력선과 같은 전원(3)에 의해 전류를 공급받는 주 권선(1) 및 보조 권선(2)을 포함한다.

전동기의 시동동안, 전동기의 일반 작동 전류 세기 보다 일반적으로 더 큰 세기를 갖는 시동전류가 전동기의 주 권선(1)으로 보내지고, 강한 자기장이 발생한다. 공지된 기술에 따라, 전동기의 시동동안, 시동전류는 시동회로(도시되지 않음)를 작동시키는데, 이 시동회로는 특정 시한동안 전류가 보조 권선(2)으로 통과하게 하고, 이 보조 권선은 시동회로의 도체 특징(conducting characteristics)의 함수로서 변화하고, 보조 권선(2)으로의 상기 전류통로는, 주 권선(1)을 통과하는 전류가 전동기의 일반 작동 전류에 실제적으로 상응하는 정해진 값에 도달할 때, 일반적으로 단절된다.

본 발명에 따라 그리고 첨부한 도면에 도시한 바와 같이, 전동기의 보조 권선(2)으로의 전류 공급은, 전동기의 시동 동안, 시동장치(10)를 통해 발생하는데, 이 시동장치는 보조 권선(2) 및 전원(3)에 작동적으로 연결되어 있고 압축기 셸의 내부에 장착되어 있다.

시동장치를 위해 가능한 구조적인 해결방법은 상술한 특허명세서에 개시되어 있고, 상술한 명세서에 따라 시동장치는, 보조 권선(2)과 전원(3)사이에 제공된 스위치를 작동시키기 위해, 주 권선을 통해 전류 통로에 의해 발생된 자기장의 세기에 영향을 받는 작동요소(actuating element)를 갖고 있고, 전동기의 주 권선을 통과하는 전류의 함수로서, 보조 권선(2)의 공급회로를 개방하고 폐쇄한다.

이러한 구조는 도 1에 개략적으로 도시되어 있는데, 도 1에서, 시동 장치(10)가 주 권선(1)의 단자와 보조 권선(2)의 단자 사이에 연결되어 있다. 이러한 유형의 구조에서, 시동장치에서의 결함은 압축기를 해체하거나 교체함으로써만 정정될 수 있다.

본 발명에 따라 그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 적당한 구조의 가용요소(fusible element)(20)가 시동장치(10)와 직렬로 장착되어 있고 보조 권선(2)의 한쪽 단자와 주 권선(1)의 한쪽 단자사이에 위치해 있다. 단자는 전원(3)에 전기적으로 연결되어 있다. 도시한 바와 같이 그리고 선행기술에서 공지된 바와 같이, 주 권선(1) 및 보조 권선(2)의 다른쪽 단자는 서로 직접적으로 연결되어 있고 전원(3)에 연결되어 있다.

가용요소(20)는, 시동장치(10)를 통해 전원(3)에 전기적으로 연결된 보조 권선(2)을 유지하기 위해 구성되어 있는 반면에, 이러한 가용요소에 공급되는 전류는 정해진 브레이크 값(break value)보다 낮게 유지되는데, 이 브레이크 값은 전류가 전동기의 상이한 작동 상태에서 도달할 수 있는 최대값보다 더 크고, 전동기의 시동 전류값을 포함한다. 그러나, 가용요소(20)를 통과하는 전류가 정해진 브레이크 값보다 높을 경우, 가용요소가 개방되고, 보조 권선(2)의 단자와 전동기 전원 사이의 연결이 단절되고, 시동장치(10)가 폐기되어서, 전동기의 다른 부품 또는 전동기의 공급회로에 어떠한 손상도 일으키지 않는다.

본 발명에 따라, 주 권선(1) 및 보조 권선(2)의 단자와 전원(3)사이의 전기 연결을 이루기 위해, 압축기 셸의 외부에 부착된 밀폐 단자(40)가 제공되어 있고,접촉 단자(41, 42, 43)가 제공되어 있다.

압축기 셸 내부의 시동장치(10)가 고장이 나서 보조 권선(2)의 각각의 단자로의 전류공급이 중단이 될 경우에, 가용요소(20)를 녹이거나 개방할 필요가 없다.

그러나, 시동장치(10)가 고장이 나서 전원(3)에 영구적으로 연결된 보조 권선(2)을 유지하지 못할 때, 시동장치(10)가 파손되고 폐기되도록, 정해진 브레이크 값보다 더 큰 값을 갖는 전류가 가용요소(20)를 통과한다.

가용요소(20)의 개방 또는 파손에 의해 시동장치(10)가 폐기됨에 따라, 공지된 구조의 외부 시동 장치(50)를 밀폐 단자(40)에 연결할 수 있는데, 이는 보조 권선(2)과 전원(3)을 선택적으로 연결시킬 수 있고, 압축기를 해체하거나 교체시킬 필요 없이 전동기의 작동 능력이 회복될 수 있다.

Claims (2)

1. 냉동 밀폐 압축기를 구동시키는 전동기용 시동시스템으로서, 이 전동기는, 전원(3)으로부터 전류를 공급받는 주 권선(1)과, 한쪽 단자는 전원(3)에 직접적으로 연결되어 있고 다른쪽 단자는 압축기 셸의 내부에서 압축기에 장착된 시동장치(10)를 통해서 전원(3)에 연결되어 있는 보조 권선(2)을 포함하고, 주 권선(1) 및 보조 권선(2)이 압축기 셸의 외부에 장착된 밀폐 단자(40)의 접촉 단자에 의해 전원(3)에 연결되는 전동기용 시동시스템에 있어서, 상기 시동장치는, 상기 시동장치(10)에 의한 상기 보조 권선(2)으로의 전류 공급을 중단시키기 위해, 특정한 세기의 정해진 브레이크 값을 갖는 전류가 공급될 때 개방되도록 가용요소(20)와 직렬로 장착되고, 상기 밀폐 단자(40)는, 상기 가용요소(20) 및 상기 시동장치(10)에 의해 형성된 회로를 개방한 때 상기 보조 권선(2)의 다른 단자와 상기 전원(3)사이의 선택적인 연결을 조장하기 위해 외부 시동장치(50)를 수용하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기용 시동시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가용요소(20)를 통과하는 전류의 정해진 브레이크 값이, 전동기의 상이한 작동 조건에서 도달할 수 있는 최대값보다 더 크지만, 공급회로 뿐만 아니라 상기 전동기에 손상을 일으키기에는 충분하지 않은 것을 특징으로 하는 전동기용 시동시스템.