KR20020034760A

KR20020034760A - 스타-델타 접촉기

Info

Publication number: KR20020034760A
Application number: KR1020000065271A
Authority: KR
Inventors: 김한준
Original assignee: 삼화이오씨알 주식회사
Priority date: 2000-11-03
Filing date: 2000-11-03
Publication date: 2002-05-09
Also published as: KR100383072B1

Abstract

본 발명은 현재 산업 현장에 적용되고 있는 스타-델타 결선 방식의 복잡한 구조를 개선하여 자재절감 효과 및 편리성을 도모하여 사용자로 하여금 이득과 시간절약의 효과를 얻을 수 있도록 하는 스타-델타 접촉기에 관한 것으로, 시동시 스타결선되고, 정상운전시 델타결선되어 3상 전원(R)(S)(T)을 모터(18)에 공급하는 스타-델타 접촉기에 있어서, 외부에서 가해지는 힘에 의하여 상기 3상 중 어느 한 상의 전원을 소정 시간 동안 단속하기 위한 온 스위치(72)를 구비하는 푸시 버튼(68)과; 상기 온 스위치(72)를 통과하여 전원이 입력되면 전자접촉기 코일(76)이 여자되어 상기 3상 전원과 결합된 전자접촉기 접점(64)이 단락되고, 전원이 입력되지 않으면 전자접촉기 접점(64)이 개방되는 전자접촉기(MC)와; 상기 온 스위치(72)를 통과하여 전원이 입력되면 일정 시간이 경과된 후에 동작되는 타이머(80)와; 상기 타이머(80)를 통과하여 전원이 입력되면 파워릴레이 코일(78)이 여자되어 상기 3상 전원과 결합된 파워 릴레이 접점(66)이 단락되고, 전원이 입력되지 않으면 파워 릴레이 접점(66)이 개방되는 파워 릴레이(RELAY); 및 상기 전자접촉기(MC)의 출력전원으로부터 과전류가 감지되면 상기 전자접촉기(MC) 및 파워 릴레이(RELAY)의 접속점과 결합되어 있는 EOCR 접점(82)을 개방 제어하는 EOCR(62);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

스타-델타 접촉기{Υ-Δ CONTACTOR}

본 발명은 스타-델타 접촉기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 현재 산업 현장에서 적용되고 있는 스타-델타 접촉기의 결선 방식이 3개의 전자접촉기로 구성된 점을 개선하여 1개의 전자접촉기와 1개의 파워 릴레이를 이용하여 일체적으로 구성함으로써 사용자에게 편리성을 제공할 수 있도록 된 스타-델타 접촉기에 관한 것이다.

현재 산업 현장에서 적용되고 있는 스타-델타 결선방식은 모터 기동 또는 시동 방식의 일종으로서, 시동시 스타(Y) 결선으로 토크를 1/3로 줄여 모터를 기동시키고, 일정시간이 경과된 후에는 델타(Δ) 결선으로 전환하여 모터를 안정적으로 운전 실행하게 된다. 또한, 스타-델타 결선 방식은 과부하로부터 주변기기를 보호하는 역할을 한다.

도 1은 전술한 종래의 스타-델타 접촉기의 결선도로서, 그 구성 및 작용을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

종래의 스타-델타 접촉기는 배전용 차단기(Molded Cased Circuit Breaker)(10)와, 배전용 차단기(10)와 직렬 연결되는 푸시 버튼(20)과, 푸시 버튼(20)의 온 스위치(24)가 눌려져 단락됨에 따라 한시적으로 동작하는 타이머 한시접점(28)과, 타이머 한시접점(28)의 동작에 따라 여자되는 주회로의 전자접촉기 코일(32)과, 주회로의 전자접촉기 코일(32)에 의해 단락되어 스타결선 전자접촉기코일(42)로 전원공급하는 주회로의 전자접촉기 접점(38)과, 온 스위치(24)를 거쳐 3상 전원이 입력되는 동안 일정시간 동안 한시적으로 동작하는 타이머 코일(46)과, 타이머 코일(46)에 설정된 시간이 경과하면 타이머 한시접점(28)이 개방됨과 더불어 다른 접점(34)이 단락됨에 따라 여자되는 델타결선 전자접촉기 코일(44)과, 델타결선 전자접촉기 코일(44)가 여자됨에 따라 단락되어 델타결선 전자접촉기 코일(32)과 연결되는 델타결선 전자접촉기 보조접점(30)을 포함하여 구성되고, 각각 주회로의 전자접촉기 코일(32), 스타결선 전자접촉기 코일(42), 델타결선 전자접촉기 코일(44)이 여자됨에 따라 각각 동작하는 전자접촉기 접점(12)(14)(16)으로 이루어져 있다.

종래의 스타-델타 접촉기는 우선 푸시 버튼(20)의 온 스위치(24)를 누르면 타이머(46)가 여자되어 타이머 한시접점(28)이 한시적으로 동작하도록 되어 있다. 타이머 접점(28)이 단락되면 주회로의 전자접촉기 코일(MCm)(32)이 여자되고, 이에 따라 전자접촉기 보조 접점(38)이 단락되면서 스타결선 전자접촉기 코일(MCs)(42)이 여자된다. 각 전자접촉기 코일(32)(42)이 여자됨에 따라 해당 전자접촉기 접점(12)(14)이 단락되어 전기적으로 스타결선됨으로써 모터(18)가 기동되게 된다.

이어서, 타이머 접점(28)이 단락된 후 일정시간이 경과되면 타이머 접점(28)이 개방됨과 동시에 다른 타이머 접점(34)이 단락되게 되는 데, 이에 따라 델타결선 전자접촉기 코일(MCd)(44)이 여자되게 되고, 전자접촉기 접점(16)아 단락되어 전기적으로 델타결선됨으로써 모터(18)가 정상적으로 운전을 실행하게 된다.

도 1에서 미설명부호 22는 모터 동작의 오프용 스위치, 48은 과전류차단기(Over-Current Relay)이다.

전술한 스타-델타 접촉기는 주회로의 전자접촉기 코일(32), 스타결선 전자접촉기 코일(42) 및 델타결선 전자접촉기 코일(44) 등 3개의 전자접촉기와 많은 접점으로서 구성되어 그 구조가 복잡하게 이루어져 있고, 이에 따라, 각 전자접촉기 접점(12)(14)(16)과 코일(32)(42)(44)를 배전함에 배치 및 설치할 때 넓은 공간을 차지하게 되며, 또한 많은 전원선을 필요로 하므로 자재 비용이 많이 소비된다는 문제점이 있었다.

더욱이, 설치시간이 많이 소요되고, 개수가 많고 다양한 각 부품을 결선하여야 하기 때문에 오결선의 위험이나 안정성에도 많은 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 현재 산업 현장에서 적용되고 있는 3개의 전자접촉기로 구성된 스타-델타 접촉기의 복잡한 구조를 전자접촉기 1개와 파워릴레이 1개를 이용하여 일체적으로 구성할 수 있도록 함으로써 배전함의 공간을 효율적으로 활용하도록 하고, 자재절감 효과를 도모하며, 오결선에 의한 사고를 미연에 방지하고, 설치 시간을 단축하며, 안정적인 모터 기동을 확보 가능하게 하는 스타-델타 접촉기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 스타-델타 접촉기는 소정의 모터 기동 스위치가 눌려지면 3상 전원에서 상전류를 입력받아 전자접촉기가 동작하여 스타결선으로 모터가 기동되고, 소정 시간이 경과된 후에는 타이머가 동작하여 파워 릴레이를 동작시킴으로써 델타결선으로 모터를 정상 운전하도록 일체적으로 구성되게 된다.

한편, 스타-델타 접촉기를 구성함에 있어서, 3상전원의 선전류를 입력받아 전자접촉기를 동작시키고, 이어서 다수의 접점을 갖는 릴레이를 동작시킨 다음 상전류를 이용하여 모터를 동작시키도록 구성할 수 있겠지만, 이는 현재 일반적으로 사용되는 스타-델타 접촉기와 비교하여 보면 적은 수의 구성품으로 스타-델타 접촉기를 구성하였다고 하더라도 여전히 각 구성품에서 사용되는 다수의 접점 등을 모두 결선하여야 하므로 상당히 많은 파워선과 콘트롤선을 배선하게 되는 문제점이 남아 있게 되고, 상기 전자접촉기와 릴레이를 배치 설계하는 데 어려움이 있으며, 자재 및 설치 비용이 많이 소요되고 결선시 오결선의 과제를 해결하지 못하는 문제점이 여전히 남아 있는 것이다.

본 발명의 스타-델타 접촉기는 시동시 스타결선되고, 정상운전시 델타결선되어 3상 전원을 모터에 공급하는 스타-델타 접촉기에 있어서, 외부에서 가해지는 힘에 의하여 상기 3상 중 어느 한 상의 전원을 소정 시간 동안 단속하기 위한 온 스위치를 구비하는 푸시 버튼과; 상기 온 스위치를 통과하여 전원이 입력되면 코일이 여자되어 상기 3상 전원과 결합된 접점이 단락되고, 전원이 입력되지 않으면 접점이 개방되는 전자접촉기와; 상기 온 스위치를 통과하여 전원이 입력되면 일정 시간이 경과된 후에 동작되는 타이머와; 상기 타이머를 통과하여 전원이 입력되면 코일이 여자되어 상기 3상 전원과 결합된 접점이 단락되고, 전원이 입력되지 않으면 접점이 개방되는 파워 릴레이; 및 상기 전자접촉기의 출력전원으로부터 과전류가 감지되면 상기 전자접촉기 및 파워 릴레이의 접속점과 결합되어 있는 EOCR 접점을 개방 제어하는 EOCR;을 포함하여 일체적으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 타이머는 입력전원이 브리지 다이오드에 의해 정류된 후 콘덴서에 의해 직류변환되고, SCR이 오픈된 상태에서 한류 저항을 거쳐 공급되고, 제너다이오드의 설정전압만큼 콘덴서에 전압충전이 이루어지며, 저항에 의해 PUT의 게이트 기준 전압이 설정되고, 설정된 기준 이상의 전압이 인가되면 가변저항, 저항 및 콘덴서에 의해 정해진 시정수만큼 지연되어 PUT가 도통되며, PUT의 출력전압을 게이트 입력으로 하는 트랜지스터가 콘덴서와 병렬 결합되며, 저항을 통하여 SCR이 트리거되어 입력전원이 상기 파워 릴레이로 공급하도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 1은 종래의 스타-델타 접촉기의 결선도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타-델타 접촉기의 결선도.

도 3은 도 2에 나타낸 타이머의 회로도.

도 4는 도 2에 나타낸 스타-델타 접촉기의 외관 사시도.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스타-델타 접촉기의 결선도.

* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 부호의 설명 *

10 : 배선용 차단기12, 14, 16, 64 : 전자접촉기 접점

18 : 모터20, 68 : 푸시 버튼

22, 70 : 오프 스위치24, 72 : 온 스위치

26 : 타이머 접점28, 34 : 타이머 한시접점

30, 36, 38, 40, 74 : 전자접촉기 보조 접점

32 : 주회로 전자접촉기 코일42 : 스타결선 전자접촉기 코일

44 : 델타결선 전자접촉기 코일46 : 타이머 코일

48 : OCR 접점62 : EOCR

66 : 파워 릴레이 접점76 : 전자접촉기 코일

78 : 파워 릴레이 코일80 : 타이머

82 : EOCR 접점

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타-델타 접촉기의 결선도이다.

본 발명의 스타-델타 접촉기는 3상 전원을 단속하기 위한 온 스위치(72)와 오프 스위치(70)를 포함하는 푸시버튼(68)과, 온 스위치(72)와 직렬 연결되어 온 스위치(72)가 단락됨에 따라 여자되는 전자접촉기 코일(76)과, 전자접촉기 코일(76)이 여자됨에 따라 동작하는 전자접촉기 접점(64)과, 전자접촉기 접점(62)을 통과한 전원의 과전류를 감지하여 과전류가 감지되었을 때 접점(82)을 개방 제어하는 EOCR(62)과, 온 스위치(72)와 직렬 연결되어 온 스위치(72)가 단락되면 설정된 소정 시간이 경과되었을 때 동작하는 타이머(80)와, 타이머(80)가 동작함에 따라 여자되는 파워 릴레이 코일(78), 및 파워 릴레이 코일(78)이 여자됨에 따라 동작하는 파워 릴레이 접점(66)을 포함하여 일체적으로 구성된다.

전술한 구성으로 된 본 발명의 스타-델타 접촉기는 도 4에 도시한 바와 같이전자접촉기(MC), 파워릴레이(RELAY) 및 EOCR을 일체로 구성하여 구성을 간단히 하고 자재비용 및 조립비용을 절감하며 배전반의 설치 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 하되, 전자접촉기(MC)의 앞쪽에 파워 릴레이(RELAY)를 결합하고, 뒤쪽에 EOCR을 결합하여 일체적으로 구성한다.

본 발명의 스타-델타 접촉기는 소정의 기동 스위치가 눌려지면 R, S, T의 3상 전원에서 상전류를 입력받아 전자접촉기(MC)가 동작되어 스타결선으로 모터가 기동되고, 소정 시간이 경과된 후에는 타이머(TM)가 동작하여 파워 릴레이(RELAY)를 동작시킴으로써 델타결선으로 모터를 정상 운전하도록 일체적으로 구성되게 된다.

본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 푸시 버튼(68)의 온 스위치(72)를 누르게 되면 전자접촉기의 코일(MC1)(76)이 여자되게 된다. 이에 따라 전자접촉기의 접점(64)이 단락되도록 동작한다. 이때, 전자접촉기의 코일(76)이 여자됨에 따라 전자접촉기 보조접점(74)이 단락되어 다시 온 스위치(72)가 눌려질 때까지 자기유지회로로서의 기능을 발휘하게 된다.

전자접촉기의 접점(64)이 단락되면 푸시 버튼(68), 전자접촉기의 코일(76), EOCR(Electronics Over-Current Relay) 및 모터(18)가 폐회로를 구성하게 되고, 이는 전기적으로 스타 결선되는 것으로서 모터(18)가 기동되게 된다. 이때 타이머(TM)(80)에 의하여 파워 릴레이의 코일(78)은 여자되어 있지 않게 된다.

이어서, 사용자가 설정한 시간 후에 타이머(80)의 한시접점이 동작하게 되면, 파워 릴레이 코일(78)이 여자되게 되고, 이 파워 릴레이 코일(78)이 여자됨에 따라 파워 릴레이 접점(66)이 동작하게 된다. 이는 전기적으로 델타 결선되는 것으로서 모터(18)가 정상적으로 운전되게 된다.

도 3은 전술한 타이머(80)의 구체적인 회로도이다.

상기 타이머(80)는 단자(1)(3)에 전원(L1)(L2)이 인가되면 브리지 다이오드(BD)를 통해 전파 정류되고, SCR(Q1)이 오픈 상태에서 저항(R1)(R2)를 통하여 회로의 전류가 제한된 상태에서 전원이 공급되게 되며, 제너다이오드(ZD)에 의해 정전압을 유지하며 콘덴서(C6)를 통해 평활시켜서 회로 동작용 전원을 공급한다.

이어서, 저항(R6)(R7)에 의해 PUT(Q2)의 게이트 기준 전압이 설정되고, 설정된 기준 이상의 전압이 인가되면 가변저항(VR1), 저항(R9) 및 콘덴서(C3)(C4)에 의해 정해진 시정수만큼 지연된 후 PUT(Q2)는 도통되고 저항(R5)를 통하여 SCR(Q1)의 게이트를 트리거하게 된다.

따라서, 단자(1)(3)가 도통되어 도 2에서 나타낸 파워 릴레이의 코일(78)이 여자된다.

도 4는 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타-델타 접촉기의 외관사시도로서, 전자접촉기(MC), 파워릴레이(RELAY) 및 EOCR을 일체로 구성하였을 때를 나타낸 것이다.

도 4에 도시한 바와 같이 종래의 3개의 전자접촉기를 이용한 것에 비하여 각각 1개의 전자접촉기(MC)와 파워 릴레이(RELAY) 및 EOCR을 일체형으로 구성함으로써 구성을 간단히 하고 자재비용을 절감하며 배전반의 설치 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 다른 스타-델타 접촉기의 결선도로서, 전자접촉기(MC)와 EOCR을 일체형으로 형성하였던 것을 분리하여 구성하였을 때의 회로도이다.

전술한 바와 같이 본 발명의 스타-델타 접촉기는 3개의 부스바와 3개의 변류기를 내장한 EOCR을 스타-델타 접촉기의 구조에 내장하여 구성하는 것과 분리하여 체결할 수 있도록 구성하는 것 모두가 가능하게 된다.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 구성할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스타-델타 접촉기를 직입기동과 동일하게 배선함으로써 기존 결선 방식에서는 복잡한 결선방식으로 인하여 오결선에 의한 사고 발생이 항상 내재되어 있어 전문가의 확인이 필요하였던 점을 개선하게 한다.

또한, 오결선에 의한 사고를 미연에 방지하며, 안정적인 모터 기동을 확보 가능하게 한다.

또한, 설치 시간의 단축은 물론이고 비용 절감 및 안정성 확보를 가능하게 한다.

또한, 기존 방식보다 약 50%의 설치비용 절감 효과를 가져올 수 있다.

또한, 배전반의 공간을 50% 이상 효율적으로 사용할 수 있으므로 대형 공장의 경우 이를 통한 비용절감 효과는 극대화될 것이다.

또한, 각각 1개의 전자접촉기와 파워릴레이를 사용함으로써 3개의 전자접촉기를 사용함에 따라 필수적으로 배선되었던 많은 파워선, 콘트롤선 및 접점의 개수를 대폭 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

시동시 스타결선되고, 정상운전시 델타결선되어 3상 전원(R)(S)(T)을 모터(18)에 공급하는 스타-델타 접촉기에 있어서,

외부에서 가해지는 힘에 의하여 상기 3상 중 어느 한 상의 전원을 소정 시간 동안 단속하기 위한 온 스위치(72)를 구비하는 푸시 버튼(68)과;

상기 온 스위치(72)를 통과하여 전원이 입력되면 파워 릴레이 코일(76)이 여자되어 상기 3상 전원과 결합된 전자접촉기 접점(64)이 단락되고, 전원이 입력되지 않으면 전자접촉기 접점(64)이 개방되는 전자접촉기(MC)와;

상기 온 스위치(72)를 통과하여 전원이 입력되면 일정 시간이 경과된 후에 동작되는 타이머(80)와;

상기 타이머(80)를 통과하여 전원이 입력되면 파워 릴레이 코일(78)이 여자되어 상기 3상 전원과 결합된 파워 릴레이 접점(66)이 단락되고, 전원이 입력되지 않으면 파워 릴레이 접점(66)이 개방되는 파워 릴레이(RELAY); 및

상기 전자접촉기(MC)의 출력전원으로부터 과전류가 감지되면 상기 전자접촉기(MC) 및 파워 릴레이(RELAY)의 접속점과 결합되어 있는 EOCR 접점(82)을 개방 제어하는 EOCR(62);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스타-델타 접촉기.
제 1항에 있어서, 상기 타이머(80)는

입력전원(L1)(L2)이 브리지 다이오드(BD)에 의해 정류된 후 콘덴서(C1)에 의해 직류변환되고, SCR(Q1)이 오픈된 상태에서 한류 저항(R1)(R2)을 거쳐 공급되고, 제너다이오드(ZD)의 설정전압만큼 콘덴서(C6)에 전압충전이 이루어지며, 저항(R6)(R7)에 의해 PUT(Q2)의 게이트 기준 전압이 설정되고, 설정된 기준 이상의 전압이 인가되면 가변저항(VR1), 저항(R9) 및 콘덴서(C3)(C4)에 의해 정해진 시정수만큼 지연되어 PUT(Q2)가 도통되며, PUT(Q2)의 출력전압을 게이트 입력으로 하는 트랜지스터(Q3)가 콘덴서(C3)(C4)와 병렬 결합되며, 저항(R5)을 통하여 SCR(Q1)이 트리거되어 입력전원(L1)(L2)이 상기 파워 릴레이(RELAY)로 공급되는 것을 특징으로 하는 스타-델타 접촉기.