KR200353039Y1 - 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치 - Google Patents

Abstract

개시된 본 고안은 모터 기동용 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치로서, 입력전원과 유도 전동기 사이에 설치하여 전동기 시동시 전동기의 입력단자 전압을 저감시키도록 기동전류를 분담 억제하여 전동기측에 공급하고, 전류가 감소함에 따라 단자전압이 상승하여 모터의 가속이 점차적으로 증대하면, 전동기의 속도가 가속함에 따라 전전압으로 전동기측에 공급하는 모터 기동용 장치에 관한 것이다. 본 고안에 따른 모터 기동용 장치는, 외부로부터 입력전원을 공급받아 감압시킨 후 모터로 감압전압을 출력하는 통전부; 통전부의 일면에 일체로 형성되며, 입력전원을 통전부로 전달하고, 통전부로부터 출력되는 감압전압을 모터로 출력하는 입출력 단자; 통전부의 하면에 형성되어 하부 고정지지 구조를 형성하는 하부 지지체; 및 통전부의 상면에 형성되어 상부 고정지지 구조를 형성하는 상부 지지체로 이루어진다. 본 고안에 따른 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치는, 통전부 몸체 일면에 몰드 성형법에 의해 입출력 단자를 일체로 형성시킴으로써, 직접 연결에 따른 전류 전도율이 높고, 제품의 소형화에 따른 디자인의 향상 및 제품의 제조단가를 낮추는 효과가 있다.

Description

통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치{Motor starting device having in-out port in its transmission body}

본 고안은 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 입력전원과 유도 전동기 사이에 설치하여 전동기 시동시 전동기의 입력단자 전압을 저감시키도록 기동전류를 분담 억제하여 전동기측에 공급하고, 전동기의 속도가 가속함에 따라 단자전압이 상승하여 전동기 모터의 가속이 점차적으로 증대하면 전원을 완전히 개방하지 않고 기동장치를 단락시켜 입력전원의 전전압으로 공급함으로써, 기동 토크(torque) 저감에 의한 쿠션 스타트(cushion start)에 의해 모터 및 모터에 부설된 기기의 수명을 연장시킴은 물론 계통의 회로 및 개폐기의 보호를 하는 모터 기동용 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 정수장, 취수장, 가압장 또는 기타 사업장 등에서는 모터 구동 방식의 고압 유도 전동기를 사용한다. 고압의 유도 전동기를 기동시킬 때, 보통 5배 이상의 기동전류가 소모되며, 정지 상태의 전동기에 입력전원을 직접 인가할 경우, 전전압에 의해 기동이 되어 모터 코일에 손상이 가거나 제품 수명이 단축되는 원인이 된다.

예를 들면, 전동기 모터를 정상적으로 가동시킬 때 100%라는 전압이 필요하다고 가정할 때, 초기 기동시에 100%의 전전압을 인가하면 모터가 소화를 못하고 과부하를 일으킨다. 따라서, 초기 기동시에는 정지된 모터를 구동시키기 위한 적정전압으로써 50~80%의 전압을 넣어주는 것이 적절하다. 이것은, 마치 자동차를 출발시킬 때 서서히 속도를 올려 원하는 주행속도에 도달함으로써 엔진장치에 무리를 주지 않는 것처럼 모터 기동시에도(스타트 할 때 약 10~180초) 전압을 줄여서 기동전류를 분담시키고 수초후 전전압을 인가하여 모터를 정상상태로 동작시키고자 하는 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 RST 3상식 모터 기동장치로서 모터 기동용 리액터를 도시한다. 종래 리액터(100)는 중앙의 통전부(101), 상부 지지체(102), 하부 지지체(103), 플레이트(104), 입출력 단자(105), 연결선(106) 및 고정수단(107)으로 구성된다. 종래 리액터(100)는 플레이트(104)에 형성된 입출력 단자(105)가 통전부(101)로부터 이격되어 형성되고, 통전부(101)로부터 연결선(106)이 연장되어 플레이트(104)의 입출력 단자(105)와 고정수단(106)에 의해 고정된다는 특징이 있었다.

도 1b에서는 연결선(106)을 도시하기 위하여 상부 지지체(102)의 일단을 절개하여 도시하였다. 도 1b를 참조하면, 종래 리액터(100)에서는 플레이트(104) 상에 입출력 단자(105)를 형성하고, 플레이트(104)를 상부 지지체(102)와 하부 지지체(103) 사이에 고정시킴으로써, 입출력 단자(105)와 통전부(101)는 서로 소정의 거리를 두고 위치하였다. 입출력 단자(105)와 통전부(101) 사이는 통전부(101)의 상단으로부터 연장되는 연결선(106)을 통해 전원 입출력의 연결이 이루어진다. 그리고 연결선(106)은 플레이트(104)의 배면에서 고정수단(107)에 의해 입출력 단자(105)의 후단에 접속된다.

종래의 RST 3상식 리액터(100)는 3개의 플레이트(104) 위에 각각 4개의 입출력 단자(105)를 구비한다. 그 중 1개의 단자는 외부 입력전원과 연결되는 입력용이고, 나머지 3개의 단자는 출력용으로서, 3개의 출력용 단자는 통전부의 감압 전압율에 따라 어느 한 단자가 출력단자로 선택되어 모터측에 연결된다.

이와 같은 종래의 모터 기동용 장치에서는 입출력 단자가 통전부로부터 소정의 거리를 두고 외부에 형성됨에 따라 이들은 연결 고정시키기 위한 각종 부품이 필요하였다. 이것은 제품의 제조단가를 상승시키고, 제품의 설치면적을 증가시킨다는 문제점이 있었다. 또한 외부 접점을 통해 연결되는 연결선 구성방식은 전류 전도율을 저하시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 본 고안에 따른 모터 기동용 장치는, 입출력 단자를 통전부의 몸체 표면에 일체형으로 형성시킴으로써 제조단가를 낮추며, 전류 전도율의 보장 및 설치면적의 감소를 이룰 수 있는 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1a는 종래 모터 기동용 장치의 사시도.

도 1b는 종래 모터 기동용 장치의 분해 사시도.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 모터 기동용 장치의 동작 원리를 나타내는 회로도.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 리액터의 사시도.

도 4는 본 고안의 다른 실시예로서 모터 기동용 단권 변압기의 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 리액터 2 : 통전부

3 : 입력단자 4 : 출력단자

5 : 하부 지지체 6 : 상부 지지체

21 : 변압기 22 : 통전부

23 : 입출력 단자 100 : 종래 리액터

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치는, 입력전원과 유도 전동기 사이에서 전동기의 모터 기동시 감압된 전압으로 전원을 공급하는 모터 기동용 장치에 있어서, 외부로부터 입력전원을 공급받아 감압시킨 후 모터로 감압전압을 출력하는 통전부; 통전부의 일면에 일체로 형성되며, 입력전원을 입력받아 통전부로 전달하고, 통전부로부터 출력되는 감압전압을 모터로 출력하는 입출력 단자; 통전부의 하면에 형성되어 하부 고정지지 구조를 형성하는 하부 지지체; 및 통전부의 상면에 형성되어 상부 고정지지 구조를 형성하는 상부 지지체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 특징에 따르면, 입출력 단자는, 통전부의 일면에서 몰드로 성형되어 통전부와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 구성된 본 고안에 따른 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치는, 외부 전원을 입력받고 모터로 전원을 출력하는 연결단자를 통전부의 몸체에 일체로 형성하였기 때문에 종래에서와 같은 통전부 및 입출력 단자의 연결을 위한 별도의 부품과 그 부품들간의 연결 구성을 제거하였다. 따라서, 통전부와 단자들 사이의 직접 연결은 전류 전도율이 높고, 미관상 보기 좋을 뿐만 아니라 그 설치 면적도 줄일 수 있어 기능 및 디자인을 동시에 향상시킨다는 장점이 있다.

이상과 같은 구성요소 들을 포함하여 이루어진 본 고안의 구조에 대하여 설명한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 모터 기동용 리액터의 동작 원리에 관한 회로를 도시한다. 개략적인 회로의 구성은 접점A(10), 접점B(11), 탭스위치부(12) 및 모터(13)로 구성된다. 모터 기동시 접점A(10)가 접속되고, 모터가 직렬로 접속된 리액터를 통해서 입력전원은 탭스위치부(12)의 감압 조정에 따라 감압전압이 모터(13)측으로 입력되어 기동이 시작된다. 그리고 T초 후(기동시간) 접점B(11)가 접속되면서 정상운전으로 전환되어 입력전압이 전전압으로 입력된다. 이 때 리액터에서의 전류는 검출되지 않는다. 그러나, 정상운전 전환 후 리액터에서 전류가 검출되면 이상 운전이 되고 있는 것이므로 회로를 차단하고 점검을 하도록 해야한다.

보통 모터 기동용 리액터는 오동작으로 운전되면 과열소손되어 화재의 위험이 있기 때문에 모터 기동후 리액터로부터 전류가 검출되어서는 안된다. 즉, 모터기동용 리액터는 단시간 정격이므로(10초 ~180초) 2차 MG, S/W, VC, VCB 등의 기계적 결함이나 오작동으로 인하여 장시간 리액터 운전방식으로 기동되면, 리액터 권선부 코일소손 및 기타 전기적 사고가 발생된다.

이에 대하여, 본 고안에서는 리액터 권선 내부에 바이메탈 A접점 소자를 내장하여 권선부 코일의 온도 상승이 100℃가 되면 접점이 이루어져 주 접촉 회로 차단 또는 부저 경광등의 동작으로 사고를 사전에 방지한다. 또한 온도 상승의 원인을 점검 조치후 권선부 코일의 온도가 40℃ 이하에 이르면 바이메탈 소자의 접점은 최초의 열려진 대기 상태로 복귀된다.

이하, 이상과 같은 구성요소 들을 포함하여 이루어진 본 고안의 실시예에 대하여 설명한다.

도 3은 본 고안의 모터 기동용 장치의 일 실시예에 따른 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 리액터(1)를 도시한다. 모터 기동용 리액터(1)는 입력전원을 입력받아 전압을 감압시켜 유도 전동기의 모터로 감압전압을 공급하는 것으로서, 통전부(2), 입출력 단자(3, 4) 하부 지지체(5) 및 상부 지지체(6)로 구성된다.

RST 3상형의 리액터(1)는 3개의 통전부(2)로 구성되어 외부로부터 입력전원을 받아들인 후, 통전부(2) 내에서 감압 처리하여 모터 기동시 공급하는 출력전원을 생성한다. 특히, 본 고안에서는 리액터(1)의 입출력 단자(3, 4)를 통전부(2)의 일면에 몰드 성형법을 통해 일체로 형성시켰다는데 특징이 있다.

도시된 4개의 단자 중에서 최상측의 단자는 입력단자(3)로서 외부로부터 입력단자를 입력받는다. 그리고 하측의 나머지 3개의 단자는 출력단자(4)이다. 3개의출력단자(4)는 입력전압에 대한 통전부(2) 감압율에 따라 위에서부터 각각 80%, 65%, 50%의 감압전압을 출력하는 탭 단자로서, 사용자의 감압율 선택에 따라 어느 특정 단자가 출력단자로서 선택된다.

도 1a 및 도 1b에 도시한 종래 리액터(100)와 비교하면, 본 고안에서는 입출력 단자(3, 4)를 통전부(2)의 표면에 직접 형성하였기 때문에 종래의 볼트형 접속에 비해 전류 전도율을 향상시킨다는 장점이 있다. 종래에서는 플레이트, 플레이트의 고정수단, 연결선, 연결선의 고정수단 등의 부품이 필요로 되었으나, 본원 고안에서는 이와 같은 부품이 제거되어 제품의 단가를 줄일 수 있다. 또한 통전부로부터 외부로 이격되는 단자를 형성시키기 위한 별도의 부품이 제거되고 통전부 상에 직접 단자 접점을 형성시켰기 때문에 제품이 소형화되어 그 설치면적을 줄일 수 있다.

도 4는 본 고안의 다른 실시예로서 기동용 단권 변압기(21)를 도시한다. 변압기(21)에 의하여 유도 전동기를 기동시키는 방식으로 사용하면, 기동 완료 후 변압기(21)를 분리시키지 않고 중성점을 개방하면 변압기(21)가 리액터로 작용하게 된다. 이때 탭(tap)을 단락시키면 전동기에 정격전압이 인가되고 기동하게 된다. 이 방식의 특징은 탭 전압에서 전전압으로 전환할 때, 전원과 전동기가 분리되지 않으므로 충격이 감소한다. 그러므로 부하의 기동 토크(torque)가 크고 부하의 Gd2 값이 큰 대용량 모터 기동에 많이 사용된다.

도 3에서 도시한 리액터(1)와 마찬가지로 다른 실시예로 예시한 변압기(21) 역시 통전부(22) 상에 입출력 단자(23)를 일체로 몰드 성형함으로써 제품의 소형화및 제품 단가를 낮추도록 구현하였다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치의 실시예가 구성된다. 본 고안의 기술적인 범위는 반드시 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 범위를 해치지 않는 범위에서 다양한 변형이나 응용예가 가능하다.

본 고안에 따른 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치는, 통전부 몸체 일면에 몰드 성형법에 의해 입출력 단자를 일체로 형성시킴으로써, 직접 연결에 따른 전류 전도율이 높고, 제품의 소형화에 따른 디자인의 향상 및 제품의 제조단가를 낮추어 기능 및 디자인을 모두 개선시키는 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 입력전원과 유도 전동기 사이에서 상기 전동기의 모터 기동시 감압된 전압으로 전원을 공급하는 모터 기동용 장치에 있어서,

   외부로부터 상기 입력전원을 공급받아 감압시킨 후 상기 모터로 감압전압을 출력하는 통전부;

   상기 통전부의 일면에 일체로 형성되며, 상기 입력전원을 입력받아 상기 통전부로 전달하고, 상기 통전부로부터 출력되는 상기 감압전압을 상기 모터로 출력하는 입출력 단자;

   상기 통전부의 하면에 형성되어 하부 고정지지 구조를 형성하는 하부 지지체; 및

   상기 통전부의 상면에 형성되어 상부 고정지지 구조를 형성하는 상부 지지체

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 입출력 단자는,

   상기 통전부의 일면에서 몰드로 성형되어 상기 통전부와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 통전부에 입출력 단자를 구비한 모터 기동용 장치.