KR200440409Y1 - Induction motor - Google Patents

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히데토시 하야시
다쿠야 나가야스
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 실용신안고안은, 유도전동기에 관한 것으로서,This utility model proposal relates to an induction motor,

삼상유도전동기(three-phase induction motor)를 단상교류전원에서 사용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고, Its purpose is to enable three-phase induction motors to be used in single-phase AC power supplies.

삼상유도전동기(10)에, 복수 종류의 단상교류전압을 1종류의 삼상교류전압으로 변환하는 기능을 갖는 변환모듈(20)을 탑재함으로써, 단상교류로 사용할 수 있도록 하는 것을 구성상의 특징으로 한다.The three-phase induction motor 10 includes a conversion module 20 having a function of converting a plurality of types of single-phase alternating voltages into one type of three-phase alternating voltage, so that the three-phase induction motor 10 can be used for single-phase alternating current.

삼상유도전동기, 기어모터, 변환모듈, 단상교류, 삼상교류 Three Phase Induction Motor, Gear Motor, Conversion Module, Single Phase Exchange, Three Phase Exchange

Description

유도전동기{Induction motor}Induction motor

본 실용신안고안은 유도전동기에 관한 것으로, 특히 감속기와의 조합에 의해 기어모터로서 사용되는 삼상유도전동기의 개량에 관한 것이다.The present utility model relates to an induction motor, and more particularly, to an improvement of a three-phase induction motor used as a gear motor in combination with a reduction gear.

종래에 기어모터로서 사용되고 있는 유도전동기 중에서도, 특히 단상입력에 대응하는 전동기로서는, 콘덴서모터 등의 단상유도전동기를 사용하고, 그 출력축에 감속기를 직결하도록 하고 있었다.Among the induction motors conventionally used as gear motors, single-phase induction motors such as condenser motors are used as motors corresponding to single-phase inputs, and a reduction gear is directly connected to the output shaft.

일반적으로, 단상유도전동기는 삼상유도전동기에 비하여 체적이 크고, 소음, 진동도 크다. 이로 인해, 단상유도전동기는, 주로 사무소, 일반 가옥(家屋)과 같이 단상교류전원으로의 사용 제한을 받는 분야에서 사용되고 있지만, 소음, 진동 등에 대한 개선이 요구되었다.In general, single-phase induction motors have a larger volume, noise, and vibration than those of three-phase induction motors. For this reason, single-phase induction motors are mainly used in fields that are restricted to use as single-phase AC power sources such as offices and homes, but improvements in noise and vibration have been required.

또, 기어모터를 제공하는 경우에는, 감속기를 조합하는 유도전동기는, 상용(商用)전원의 종류별로 대응하기 위하여 단상유도전동기와 삼상유도전동기의 2종류를 제조, 재고(在庫)로 준비하는 것이 필요하게 되어, 재고, 부품이 증가되었다.In the case of providing a gear motor, induction motors incorporating reduction gears are manufactured and prepared in stock in order to cope with each type of commercial power source, single-phase induction motors and three-phase induction motors. As needed, inventory and parts increased.

또한, 50㎐ 혹은 60㎐의 단일주파수에서 운전하기 때문에, 소요되는 회전수를 얻기 위해서는, 감속기의 감속비를 세세하게 설정할 필요가 있었다.In addition, since it operates at a single frequency of 50 Hz or 60 Hz, it is necessary to set the reduction gear ratio of the reducer finely in order to obtain required rotation speed.

그리고, 유도전동기의 소손(燒損)방지를 위하여, 서멀 릴레이가 따로 설치될 필요가 있었다.And, in order to prevent burnout of the induction motor, a thermal relay needed to be separately installed.

그래서, 본 실용신안고안의 과제는, 사용자의 요구나 전동기가 설치되는 지역의 상용전원의 종류별로 다양하게 대응할 수 있는 범용성이 높은 유도전동기를 제공함에 있다.Therefore, the subject of this utility model proposal is to provide a highly versatile induction motor that can cope with the needs of users and the types of commercial power supplies in the region where the motor is installed.

본 실용신안고안에 의한 유도전동기는, 삼상유도전동기에, 복수 종류의 단상교류전압을 1종류의 삼상교류전압으로 변환하는 기능을 갖는 변환모듈을 탑재함으로써, 단상교류에서 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The induction motor according to the utility model design has a three-phase induction motor equipped with a conversion module having a function of converting a plurality of types of single-phase alternating voltages into one type of three-phase alternating voltage, so that the induction motor can be used in single-phase alternating current. do.

또, 상기 변환모듈에, 주파수설정, 소프트 스타트ㆍ소프트 스톱용 가감속 시간설정, 서멀 릴레이의 적어도 하나의 기능을 갖는 회로기판을 접속함으로써 다양성을 갖게 할 수 있다.In addition, it is possible to have variety by connecting a circuit board having at least one function of frequency setting, soft start / soft stop acceleration / deceleration time setting, and thermal relay to the conversion module.

그리고, 상기 변환모듈을 이 유도전동기의 단자함 내에 설치하고, 이 유도전동기의 냉각팬으로부터의 냉각풍의 일부를 상기 단자함과 이 유도전동기의 사이를 통과시킴으로써 상기 변환모듈의 냉각을 행할 수 있다.The conversion module is installed in the terminal box of the induction motor, and cooling of the conversion module can be performed by passing a portion of the cooling wind from the cooling fan of the induction motor between the terminal box and the induction motor.

그리고, 본 유도전동기의 출력축에 감속기를 접속함으로써 기어모터를 제공할 수 있다.And a gear motor can be provided by connecting a reducer to the output shaft of this induction motor.

본 실용신안고안에 의한 유도전동기는 삼상유도전동기이기 때문에, 단상유도전동기에 비하여 저진동, 저소음, 및 고효율로의 운전이 가능하다. 또, 삼상유도전동기만을 제조하여, 그 부품과 함께 재고로 준비하여 두면 되므로, 재고스페이스의 삭감을 도모할 수 있다. 그리고, 변환모듈에 주파수 설정기능, 소프트 스타트ㆍ소프트 스톱기능, 모터보호 서멀 릴레이 기능 등의 부가기능을 갖는 회로기판을 접속함으로써, 기어모터로서 사용하는 경우에는, 기어수삭감, 배선효율화에 기여할 수 있다.Since the induction motor according to this utility model is a three-phase induction motor, operation with low vibration, low noise, and high efficiency is possible as compared with a single phase induction motor. In addition, since only three-phase induction motors are manufactured and stocked together with the parts thereof, stock space can be reduced. In addition, by connecting a circuit board having additional functions such as a frequency setting function, a soft start / soft stop function, and a motor protection thermal relay function to the conversion module, when used as a gear motor, it can contribute to reduction of gear number and wiring efficiency. have.

실시예Example

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실용신안고안의 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 실용신안고안을 적용한 유도전동기를 나타낸다. 도 1에 있어서, 삼 상유도전동기(10)에, 단상교류를 삼상교류로 변환하는 기능을 갖는 변환모듈(20)을 탑재함으로써, 단상유도전동기로 간주할 수 있도록 하고 있다. 변환모듈(20)은 삼상유도전동기(10)의 상부에 설치되어 있는 단자함(15) 내에 설치된다. 단자함(15)은 두껑이 있어 개폐가능하고, 본 삼상유도전동기(10)를 설치할 때에, 교류전원으로부터의 배선과의 접속을 행하기 위한 각종 단자(도시생략)를 수용하고 있는 것이다. 삼상유도전동기(10) 자체의 구조는 종래의 것과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.With reference to FIGS. 1-3, embodiment of this utility model design is demonstrated. 1 shows an induction motor to which the present utility model design is applied. In Fig. 1, the three-phase induction motor 10 is equipped with a conversion module 20 having a function of converting single-phase alternating current to three-phase alternating current so as to be regarded as a single-phase induction motor. The conversion module 20 is installed in the terminal box 15 installed above the three-phase induction motor 10. The terminal box 15 has a lid and can be opened and closed. When the three-phase induction motor 10 is installed, the terminal box 15 accommodates various terminals (not shown) for connection with wiring from an AC power source. Since the structure of the three-phase induction motor 10 itself is the same as the conventional one, a detailed description thereof will be omitted.

도 2에 있어서, 변환모듈(20)은, 단상교류를 직류로 변환하기 위한 컨버터(20-1)와, 평활용 콘덴서(20-2)와, 직류를 삼상교류로 변환하기 위한 인버터(20-3)를 포함한다. 인버터(20-3)로부터의 삼상의 단자(U, V, W)는, 출하단계에서 사전에 삼상유도전동기(10)의 삼상의 입력단자에 접속되어 있다. 이로써, 본 유도전동기를 설치할 때에는, 단상교류전원에 대하여 입력단자(R, T)를 접속하는 것만으로 좋고, 단상유도전동기와 같은 배선접속이다. 변환모듈(20)은 또한, 제어용 전원을 생성하는 제어전원(20-4)과, 전류ㆍ전압검출회로(20-5)와, 인버터(20-3)의 드라이브회로(20-6)에 더하여, 전류ㆍ전압검출회로(20-5)에서 검출된 전류ㆍ전압에 의해 드라이브회로(20-6)를 제어하는 마이크로 컴퓨터(이하, 마이컴이라 약칭한다)(20-7)를 구비하고 있다. 이 종류의 변환모듈은, 이른바 인버터장치로서 최저한의 기능을 갖는 저렴한 장치이고, 예컨대 IPM 등의 호칭으로 시판되고 있다. 그렇지만, 변환모듈(20)은, 단상 100V 혹은 200V, 주파수 50㎐ 혹은 60㎐에 대응할 수 있는 것이고, 200V급 삼상유도전동기(10)에 적용할 수 있다.In Fig. 2, the conversion module 20 includes a converter 20-1 for converting single-phase alternating current into a direct current, a smoothing capacitor 20-2, and an inverter for converting direct current into three-phase alternating current. Include 3). The three-phase terminals U, V, and W from the inverter 20-3 are connected to the three-phase input terminals of the three-phase induction motor 10 in advance at the shipment stage. Thus, when the induction motor is provided, it is only necessary to connect the input terminals R and T to the single-phase AC power supply, which is the same wiring connection as the single-phase induction motor. The conversion module 20 further includes a control power supply 20-4 for generating a control power supply, a current / voltage detection circuit 20-5, and a drive circuit 20-6 of the inverter 20-3. And a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 20-7 which controls the drive circuit 20-6 by the current and voltage detected by the current and voltage detection circuit 20-5. This type of conversion module is a so-called inverter device, which is an inexpensive device having a minimum function, and is commercially available under a name such as IPM. However, the conversion module 20 may correspond to single-phase 100V or 200V, frequency 50Hz or 60Hz, and can be applied to the 200V class three-phase induction motor 10.

본 형태에서는, 또한 상기 변환모듈(20)에, 50㎐/60㎐의 주파수 설정기능, 소프트 스타트ㆍ소프트 스톱용 가감속 시간설정기능, 모터보호를 위한 서멀 릴레이기능을 갖는 회로기판(30)을 통신IC를 통하여 접속하도록 하고 있다. 이와 같은 회로기판도 역시 시판되고 있는 것이다. 주파수 설정기능이라는 것은, 본 유도전동기가 설치되는 지역의 상용전원이 50㎐, 60㎐ 중 어느 쪽인가에 따라 절환을 행하기 위한 기능이다. 가감속 시간설정기능이라는 것은, 주지(周知)된 소프트 스타트ㆍ소프트 스톱을 위한 시간설정기능이다. 또, 서멀 릴레이기능이라는 것은, 삼상유도전동기(10)에 과대한 전류가 흘러 소손(燒損)하는 것을 방지하는 기능이고, 변환모듈(20) 내를 흐르는 전류가 어느 설정치를 넘은 경우에 인버터(20-3)를 OFF로 하기 위한 기능이다.In this embodiment, the conversion module 20 further includes a circuit board 30 having a frequency setting function of 50 Hz / 60 Hz, an acceleration / deceleration time setting function for soft start / soft stop, and a thermal relay function for motor protection. Connection is made via communication IC. Such circuit boards are also commercially available. The frequency setting function is a function for switching depending on whether the commercial power source in the region where the induction motor is installed is 50 kW or 60 kW. The acceleration / deceleration time setting function is a time setting function for a known soft start soft stop. In addition, the thermal relay function is a function to prevent excessive current flow through the three-phase induction motor 10 and burns out. When the current flowing in the conversion module 20 exceeds a certain set value, the inverter ( 20-3) is turned off.

회로기판(30)에는, 상기 주파수설정, 가감속 시간설정, 전류치설정을 위한 절환 혹은 입력부가 설치되어 있다. 회로기판(30)도 마이컴(30-1)을 구비하며, 상기 주파수설정, 가감속 시간설정, 전류치설정의 정보를 변환모듈(20)의 마이컴(20-7)으로 전송한다.The circuit board 30 is provided with a switching or input unit for frequency setting, acceleration / deceleration time setting, and current value setting. The circuit board 30 also includes a microcomputer 30-1, and transmits the frequency setting, acceleration / deceleration time setting, and current value setting information to the microcomputer 20-7 of the conversion module 20.

마이컴(20-7)은, 마이컴(30-1)으로부터의 주파수정보에 근거하여 드라이브회로(20-6)를 통하여 인버터(20-3)의 제어를 행하고, 가감속 시간설정 정보에 근거하여 소프트 스타트ㆍ소프트 스톱의 제어를 행한다. 마이컴(20-7)은 또한, 전류ㆍ전압검출회로(20-5)에서 검출되는 전류치가 설정된 전류치를 넘으면 인버터(20-3)를 OFF로 함으로써 서멀 릴레이기능을 실현한다.The microcomputer 20-7 performs the control of the inverter 20-3 through the drive circuit 20-6 based on the frequency information from the microcomputer 30-1, and performs the software on the basis of the acceleration / deceleration time setting information. Start / Stop control is performed. The microcomputer 20-7 further realizes the thermal relay function by turning off the inverter 20-3 when the current value detected by the current / voltage detection circuit 20-5 exceeds the set current value.

그런데, 변환모듈(20)은, 인버터(20-3)에 있어서 파워소자를 사용하고 있기 때문에 발열이 있어, 냉각수단을 구비하는 것이 바람직하다. 본 형태에서는, 이 냉각수단을, 삼상유도전동기(10)의 냉각팬으로부터의 냉각풍 일부를 이용함으로써 실현할 수 있도록 하고 있다. 즉, 도 3에 있어서, 변환모듈(20)의 발열부는 단자함(15) 내부의 바닥면에 접하도록 배치한다. 또한, 단자함(15)의 외측 바닥면에는 냉각핀(15-1)을 형성한다. 삼상유도전동기(10)에 있어서 냉각팬(도시생략)을 수용하고 있는 팬수용실(11)의 상측 케이싱벽에 단자함(15)의 하부에 연통하는 구멍(11a)을 마련하고, 단자함(15)과 삼상유도전동기(10)의 사이에, 단자함(15)의 냉각핀(15-1)과 삼상유도전동기(10)의 냉각핀(13)에 의한 통풍로를 형성하도록 하고 있다. 이로써, 냉각팬으로부터의 냉각풍의 일부가 단자함(15)의 하부를 냉각하면서 간극(間隙)(15a)으로부터 배출되도록 하여, 변환모듈(20)의 냉각을 행한다.By the way, since the conversion module 20 uses the power element in the inverter 20-3, it is preferable to generate heat and to provide cooling means. In this embodiment, this cooling means can be realized by using part of the cooling wind from the cooling fan of the three-phase induction motor 10. That is, in FIG. 3, the heat generating portion of the conversion module 20 is disposed to contact the bottom surface of the inside of the terminal box 15. In addition, a cooling fin 15-1 is formed on the outer bottom surface of the terminal box 15. In the three-phase induction motor 10, a hole 11a communicating with the lower portion of the terminal box 15 is provided in the upper casing wall of the fan housing chamber 11, which houses the cooling fan (not shown), and the terminal box 15 is provided. Between the and three-phase induction motor 10, a ventilation path is formed by the cooling fin 15-1 of the terminal box 15 and the cooling fin 13 of the three-phase induction motor 10. As a result, a part of the cooling wind from the cooling fan is discharged from the gap 15a while cooling the lower portion of the terminal box 15 to cool the conversion module 20.

그리고, 본 형태에서는 삼상유도전동기(10)를 기어모터로서 사용하는 것을 기도(企圖)하고 있으며, 이를 위하여, 삼상유도전동기(10)의 출력축(12)에는 감속기(미도시)가 직결된다.In this embodiment, the three-phase induction motor 10 is used as a gear motor. For this purpose, a reduction gear (not shown) is directly connected to the output shaft 12 of the three-phase induction motor 10.

변환모듈(20)은, 상기한 바와 같이 단상 100V 혹은 200V, 주파수 50㎐ 혹은 60㎐에 대응할 수 있는 것이고, 200V급 삼상유도전동기(10)에 적용하는 것이지만, 400V의 삼상교류전원에 대하여 200V급 삼상유도전동기용 변환기능을 가지는 변환모듈을 별도로 준비함으로써, 단상교류에 더하여, 삼상교류전압에 대해서도 적용가능하게 된다. 즉, 사용자의 사양요구, 설치장소 전원의 종류별에 좌우되지 않게 되어, 200V급 삼상유도전동기만을 제조하여 재고로 준비하여 두면, 다양한 요구에 대처할 수 있게 되어, 유도전동기의 생산효율이 향상된다.The conversion module 20 can correspond to single-phase 100V or 200V, frequency 50Hz or 60Hz as described above, and is applied to the 200V class three-phase induction motor 10, but it is 200V class for a 400V three-phase AC power supply. By separately preparing a conversion module having a conversion function for a three-phase induction motor, it is possible to apply to three-phase alternating voltage in addition to single-phase alternating current. That is, it does not depend on the user's specification requirements and the type of power supply for the installation place. If only the 200V three-phase induction motor is manufactured and prepared in stock, it is possible to cope with various requirements, thereby improving the production efficiency of the induction motor.

물론, 본 실용신안고안에 의한 유도전동기는, 기어모터뿐만 아니라, 다른 용도에도 적용할 수 있다는 것은 두 말 할 필요도 없다.Of course, it goes without saying that the induction motor according to the present utility model can be applied not only to a gear motor but also to other uses.

본 실용신안고안은, 유도전동기에 적용될 수 있다.This utility model proposal can be applied to an induction motor.

도 1은, 본 실용신안고안에 의한 유도전동기의 구성을 나타낸 일부단면도이다.1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of an induction motor according to the present utility model.

도 2는, 도 1의 유도전동기에 조합되는 변환모듈 및 이에 접속되는 회로기판의 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a conversion module combined with the induction motor of FIG. 1 and a circuit board connected thereto.

도 3은, 도 1의 유도전동기에 있어서의 변환모듈의 냉각수단의 일예를 나타낸 부분단면도이다.3 is a partial cross-sectional view showing an example of cooling means of a conversion module in the induction motor of FIG.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 삼상유도전동기(three-phase induction motor)10: three-phase induction motor

11 : 팬(fan)수용실11: fan room

12 : 출력축12: output shaft

15 : 단자함15: terminal box

20 : 변환모듈20: conversion module

Claims (3)

삼상(三相)유도전동기에, 단상교류전압을 직류로 변환하기 위한 컨버터와, 직류를 삼상교류전압으로 변환하는 인버터를 포함하는 기능을 갖는 변환모듈을 탑재함과 함께, The three-phase induction motor is equipped with a conversion module having a function including a converter for converting single-phase alternating voltage into direct current and an inverter for converting direct current into three-phase alternating voltage. 상기 변환모듈에, 주파수설정, 소프트 스타트ㆍ소프트 스톱용 가감속 시간설정, 서멀 릴레이(thermal relay) 중의 적어도 하나의 기능을 갖는 회로기판을 접속하고, A circuit board having at least one function of frequency setting, acceleration / deceleration time setting for soft start / soft stop, and thermal relay is connected to the conversion module, 상기 회로기판으로부터의 정보를 상기 변환모듈에 전송 가능하게 한 것을 특징으로 하는 유도전동기.Induction motor, characterized in that for transmitting information from the circuit board to the conversion module. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 변환모듈을 이 유도전동기의 단자함 내에 설치하고, 이 유도전동기의 냉각팬으로부터의 냉각풍의 일부를 상기 단자함과 이 유도전동기 사이를 통과시킴으로써 상기 변환모듈의 냉각을 행하는 것을 특징으로 하는 유도전동기.The conversion module is installed in a terminal box of the induction motor, and the induction motor is cooled by passing a portion of the cooling wind from the cooling fan of the induction motor between the terminal box and the induction motor. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 이 유도전동기는 그 출력축에 감속기를 접속한 기어모터인 것을 특징으로 하는 유도전동기.The induction motor is a gear motor in which a speed reducer is connected to the output shaft.
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