KR200431757Y1

KR200431757Y1 - 3상모터 브레이크용 파워팩

Info

Publication number: KR200431757Y1
Application number: KR2020060024715U
Authority: KR
Inventors: 박용준
Original assignee: 박용준
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2006-11-24

Abstract

본 고안은 3상모터 브레이크용 파워팩(Power Pack)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3상모터를 순간정지시키는 전자브레이크에 안정적인 구동전원을 공급하는 파워팩에 관한 것이다.

본 고안에 따른 3상모터 브레이크용 파워팩은, AC전원선 3가닥 R,S,T선중 2가닥 선과 연결되어 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 마이컴(32)에 전원을 공급하는 트랜스포머(31)와, 사이리스터의 일종으로 일측 단자는 AC전원선 3가닥 선중 어느 하나의 선에 연결되고 타측 단자는 3상모터(40)의 3가닥 U,V,W선중 어느 하나의 선에 연결되며, 각 게이트는 마이컴(32)의 제어단자(32a,32b)에 연결되어, 마이컴(32)의 제어에 의해 AC 3상전원을 제어하고 3상모터(40)에 역전압을 흘려서 3상모터(40)를 순간정지시키는 트라이악(33~37)과, 상기 3상모터(40)의 브레이크 전류를 검출하여 검출 전류가 설정 전류보다 큰 경우에 제1~3트라이악(33,34,35)의 게이트를 제어하여 3상모터(40)에 공급되는 AC 3상전원의 전류를 차단하고, 표시부(38)를 통하여 과부하 사실을 외부에 출력하는 마이컴(32)으로 구성된다.

3상모터, 브레이크, 파워팩, 트라이악, 무접점

Description

3상모터 브레이크용 파워팩 {Power Pack for Brake of 3-Phase Motor}

도 1은 종래 3상모터 브레이크용 단상제어 파워팩의 회로도,

도 2는 도 1에 나타낸 단상제어 파워팩 사용시의 구성 배치도,

도 3은 본 고안에 따른 3상모터 브레이크용 3상제어 파워팩의 회로도,

도 4는 도 3에 나타낸 3상제어 파워팩 사용시의 구성 배치도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 제어반 30: 3상제어 파워팩

31: 트랜스포머 32: 마이컴

33~37: 트라이악 38: 표시부

39: 전류입력부 40: 3상모터

R1: 저항

일반적으로 3상모터는 전원을 인가받아 회전력을 발생시키는 장치로써, 코일이 권선된 고정자와, 고정자의 내측에 설치되며 영구자석이 내장된 회전자로 이루어져 고정자에 전원이 인가되면 자장이 형성되어 회전자가 고정자 내에서 회전하며 회전력을 발생시킨다.

상기 3상모터를 정지시키는 브레이크 방식에는 마그네틱 스위치 및 다이오드, 저항 등을 사용한 유접점 방식과 전동기축에 클러치를 부착하여 전자석을 이용해서 클러치를 탈착하는 기계적방식이 있는데, 유접점방식은 기계적 방식과는 달리 기계적 마찰부분이 없어서 수명이 길다.

도 1은 종래 3상모터 브레이크용 단상제어 파워팩의 회로도이다.

도시된 바와 같이 단상제어 파워팩(14)이 사이리스터(1), 콘덴서(CO), 게이트회로(2), 다이오드(D1,D2) 등을 포함하여 구성되고, 사이리스터(1)에서 트리거 될 때까지 일정한 정격전압에 견딜 수 있는 개방회로의 역할을 한다.

상기 사이리스터(1)는 애노드(Anode), 캐소드(Cathode), 게이트(Gate)의 3단자로 구성되어, 게이트(G)에 신호가 인가되면 애노드(A)와 캐소드(C) 사이에 전류가 흐르고, 게이트(G) 신호가 없으면 애노드(A)와 캐소드(C) 사이에 전류는 흐르지 않고 높은 전압이 유지된다.

상기 사이리스터(1)는 트리거 ON되면 애노드(A)와 캐소드(C) 사이에 저저항 전류통로가 형성되고, 트리거가 제거된 상태라도 사이리스터(1) 소자의 유형에 따라 전류가 소정 레벨 이하로 감소하거나 트리거 OFF되지 않는 한 애노드(A)와 캐소드(C) 사이는 저저항 전류통로를 유지하게 된다.

상기 사이리스터(1)를 이용하여 게이트회로(2)에 펄스를 인가해주면 ON되어 전류가 흐르고 이때 두 개의 애노드 단자 양단의 전압 극성에 따른 방향으로 전류가 흐른다.

그러나 종래 단상제어 파워팩(14)은 고출력 3상모터의 이상 전류발생시나 단선 발생시 전원공급을 차단하지 못하여 단상제어 파워팩(14) 파손의 우려가 있었다.

도 2는 도 1에 나타낸 단상제어 파워팩 사용시의 구성 배치도이다.

종래의 파워팩(14)은 유접점의 기계적 방식에 의해 3상모터(18)를 정지시키기 때문에 파워팩(14)의 앞단에는 제어반(10)에 연결된 운전제동 절환용 파워 릴레이(12)가, 뒷단에는 3상용 마그네트(16)가 구비되어야 하므로 배선이 복잡하다.

또한, 상기 파워 릴레이(12)의 절환시에 접점 간에 스파크가 발생하여 접점의 수명이 짧아지거나 무선 잡음 장애가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고출력 3상모터를 빈번하게 기동정지하거나 브레이크 장치에 의해 순간정지를 빈번하게 하여도 무리가 없고, 과부하가 발생할 경우 3상모터측의 전원을 차단하여 3상모터를 보호하며 무접점의 전자방식으로 3상모터를 순간정지시켜 기계적 마찰 부분이 없어 수명이 반영구적인 3상모터 브레이크용 파워팩을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 고안에 따른 3상모터 브레이크용 파워팩은, AC 3상전원을 인가받아 회전력을 발생시키는 3상모터를 순간정지시키는 전자브레이크에 안정적인 구동전원을 공급하는 파워팩에 있어서,

AC전원선 3가닥 R,S,T선중 2가닥 선과 연결되어 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 마이컴에 전원을 공급하는 트랜스포머와, 사이리스터의 일종으로 일측 단자는 AC전원선 3가닥 선중 어느 하나의 선에 연결되고 타측 단자는 3상모터의 3가닥 U,V,W선중 어느 하나의 선에 연결되며, 각 게이트는 마이컴의 제어단자에 연결되어, 마이컴의 제어에 의해 AC 3상전원을 제어하며 3상모터에 역전압을 흘려서 3상모터를 순간정지시키는 트라이악과, 상기 3상모터의 브레이크 전류를 검출하여 검출 전류가 설정 전류보다 큰 경우에 제1~3트라이악의 게이트를 제어하여 3상모터에 공급되는 AC 3상전원의 전류를 차단하고, 표시부를 통하여 과부하 사실을 외부에 출력하는 마이컴으로 구성된다.

이하 본 고안의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안에 따른 3상모터 브레이크용 3상제어 파워팩의 회로도이다.

도시된 바와 같이 3상제어 파워팩(30)이 트랜스포머(31)와, 마이컴(32)과, 트라이악(33~37)과, 표시부(38)와, 전류검출부(39) 및 저항(R1)을 포함하여 구성된다.

트랜스포머(31)는 AC전원선 3가닥 즉 R,S,T선중 2가닥 선과 연결되어 AC 전압을 DC 전압(예를 들어 DC 5V)으로 변환하여 마이컴(32)에 전원을 공급한다.

트라이악(33~37)은 사이리스터의 일종으로 일측 단자는 AC전원선 3가닥 선중 어느 하나의 선에 연결되고 타측 단자는 3상모터(40)의 3가닥 즉 U,V,W선중 어느 하나의 선에 연결되며, 그 트라이악(33~37)의 각 게이트는 마이컴(32)의 제어단자(32a,32b)에 연결된다.

즉, 마이컴(32)의 제1제어단자(32a)에는 각각 병렬로 연결된 제1,2,3트라이악((33a,33b),(34a,34b),(35a,35b))의 게이트가 연결되고, 제2제어단자(32b)에는 각각 병렬로 연결된 제4,5트라이악((36a,36b),(37a,37b))의 게이트가 연결된다.

제1트라이악(33a,33b)의 일측단자는 AC전원선 중 R선에 연결되고 타측단자는 3상모터(40)의 U선에 연결된다.

제2트라이악(34a,34b)의 일측단자는 S선에 연결되고 타측단자는 V선에 연결된다.

제3트라이악(35a,35b)의 일측단자는 T선에 연결되고 타측단자는 W선에 연결된다.

상기 제1~3트라이악((33a,33b),(34a,34b),(35a,35b))은 상기와 같이 연결된 구성으로 마이컴(32)의 제어에 의해 AC 3상전원을 제어한다.

제4트라이악(36a,36b)의 일측단자는 AC전원선 중 R선에 연결되고 타측단자는 3상모터(40)의 U선에 연결된다.

제5트라이악(37a,37b)의 일측단자는 T선에 연결되고 타측단자는 W선에 연결된다.

상기 제4,5트라이악((36a,36b),(37a,37b))은 상기와 같이 연결된 구성으로 마이컴(32)의 제어에 의해 3상모터(40)에 역전압을 흘려서 3상모터를 순간정지시킨 다.

상기 트라이악(33~37)은 양방향 중 어느 방향으로 전압이 인가되어도 역전압이 되기 때문에 전류가 흐르지 않는데, 게이트를 통해 소전류가 공급되면 도통되는 동작을 하게 된다.

상기 마이컴(32)에는 내부에 전류검출회로가 구비되어 3가닥의 AC전원선 중 2가닥 R선 및 S선에 연결되는 전류입력부(39)를 통해 브레이크 전류가 입력되면 전류를 검출한다.

만약 사전에 설정된 전류보다 큰 검출 전류가 예를 들어 0.1 ~ 0.3초 이상 입력되는 경우에 제1~3트라이악((33a,33b),(34a,34b),(35a,35b))의 게이트를 제어하여 3상모터(40)(이때 약 0.4초간 제동전류가 흐름)에 공급되는 AC 3상전원의 전류를 차단함으로써 정지상태가 된다.

또한, 마이컴(32)은 3상모터(40)의 단선 및 과부하 시에도 3상제어 파워팩(30)에 공급되는 전압을 차단한다.

상기 3상모터(40)의 U선과 W선 사이에 연결된 저항(R1)은 3상모터(40) 제동용이고, 표시부(38)는 과부하시 마이컴(32)의 제어에 의해 램프 등을 점등하거나 점멸함으로써 과부하 사실을 사용자에게 알린다.

도 4는 도 3에 나타낸 3상제어 파워팩 사용시의 구성 배치도이다.

상기 3상제어 파워팩(30)이 3상모터(40)에 역전압을 흘려서 무접점으로 3상모터(40)를 순간정지시킬 수 있기 때문에 제어반(20)에서 운전제동 절환용 파워 릴레이를 거치지 않고 직접 3상제어 파워팩(30)에 연결되기 때문에 파워 릴레이의 절 환시에 발생하는 접점 간에 스파크에 의한 접점의 수명이 짧아지거나 무선 잡음 장애가 발생하지 않는다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면, 고출력 3상모터를 빈번하게 기동정지하거나 브레이크 장치에 의해 순간정지를 빈번하게 하여도 무리가 없고, 과부하가 발생할 경우 3상모터측의 전원을 차단하여 3상모터를 보호하며 무접점의 전자방식으로 3상모터를 순간정지시켜 기계적 마찰 부분이 없어 수명이 반영구적이다.

Claims

AC 3상전원을 인가받아 회전력을 발생시키는 3상모터(40)를 순간정지시키는 전자브레이크에 안정적인 구동전원을 공급하는 파워팩에 있어서,

AC전원선 3가닥 R,S,T선중 2가닥 선과 연결되어 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 마이컴(32)에 전원을 공급하는 트랜스포머(31)와,

사이리스터의 일종으로 일측 단자는 AC전원선 3가닥 선중 어느 하나의 선에 연결되고 타측 단자는 3상모터(40)의 3가닥 U,V,W선중 어느 하나의 선에 연결되며, 각 게이트는 마이컴(32)의 제어단자(32a,32b)에 연결되어, 마이컴(32)의 제어에 의해 AC 3상전원을 제어하고 3상모터(40)에 역전압을 흘려서 3상모터(40)를 순간정지시키는 트라이악(33~37)과,

상기 3상모터(40)의 브레이크 전류를 검출하여 검출 전류가 설정 전류보다 큰 경우에 제1~3트라이악(33,34,35)의 게이트를 제어하여 3상모터(40)에 공급되는 AC 3상전원의 전류를 차단하고, 표시부(38)를 통하여 과부하 사실을 외부에 출력하는 마이컴(32)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 3상모터 브레이크용 파워팩.
제 1 항에 있어서,

상기 3상모터(40)의 U선과 W선 사이에 3상모터 제동용 저항(R1)이 연결된 것을 특징으로 하는 3상모터 브레이크용 파워팩.