KR20070071210A - Velocity changeableness control apparatus and method for hybrid induction motor - Google Patents

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Abstract

An apparatus and a method for controlling velocity change of a hybrid induction motor are provided to improve driving efficiency of the hybrid induction motor, by selecting an optimum value of driving capacitance corresponding to a winding ratio of a coil for velocity change. A hybrid induction motor is started by start capacitance of a start capacitor(Cs), and is driven by driving capacitance of a driving capacitor(Cr) when the hybrid induction motor reaches a synchronous velocity. In the hybrid induction motor, a main winding coil(ML) changes velocity by changing the number of windings of a coil separated by a middle tap. A number of switching units(SW3,SW4) select the number of windings of the main winding coil for velocity change, by a switching control signal. A number of capacitors(C1,C2) are connected to the driving capacitor in parallel, and selects the optimum driving capacitance according to the number of windings of the main coil, by a control signal. A control unit(100) analyzes a user command, and outputs a switching control signal selecting the number of windings of the coil for velocity change of the hybrid induction motor on the basis of the analysis result, and outputs the control signal for selecting optimum driving capacitance according to the number of windings of the coil.

Description

하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변제어장치 및 방법{VELOCITY CHANGEABLENESS CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR HYBRID INDUCTION MOTOR}Velocity CHANGEABLENESS CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR HYBRID INDUCTION MOTOR

도 1은 종래의 하이브리드 인덕션 모터의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional hybrid induction motor.

도 2는 도 1에 있어서, 스테이터 코어의 부분평면도Figure 2 is a partial plan view of the stator core in Figure 1

도 3은 일반적인 하이브리드 인덕션 모터의 구동회로도.3 is a driving circuit diagram of a general hybrid induction motor.

도 4는 종래 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변장치에 대한 구성을 보인 회로도.Figure 4 is a circuit diagram showing a configuration for a speed variable device of a conventional hybrid induction motor.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변장치에 대한 구성을 보인 회로도.5 is a circuit diagram showing a configuration for a speed variable device of a hybrid induction motor according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 다른 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변방법에 대한 동작흐름도.6 is an operational flow chart for a method of varying the speed of a hybrid induction motor according to an embodiment of the present invention.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****

100:제어유닛 ML1~ML3:메인 코일 100: control unit ML1 to ML3: main coil

본 발명은 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변장치에 관한 것으로, 특히 속 도 가변을 위한 코일의 권선비에 해당되는 운전 커패시터 용량을 최적의 값으로 선택하여 속도를 가변하도록 한 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a speed variable device of a hybrid induction motor, and more particularly, a speed variable control device of a hybrid induction motor to vary the speed by selecting an operating capacitor capacity corresponding to a winding ratio of a coil for variable speed as an optimal value; It is about a method.

일반적으로, 공기 조화기의 팬모터로는 단상 유도전동기가 저비용의 장점으로 인하여 널리 이용되었으나 효율이 저하되는 문제점이 있다.In general, as a fan motor of the air conditioner, a single phase induction motor has been widely used due to the low cost, but there is a problem in that efficiency is lowered.

따라서, 최근에는 공기 조화기의 소비 전력규제에 따라 팬모터의 효율을 높이는 추세인데, 즉 공기조화기에 마이크로컴퓨터에 의해 구동되어 효율을 향상시키는 BLDC팬모터의 적용이 가속화되고 있다.Therefore, recently, the trend of increasing the efficiency of the fan motor according to the power consumption regulation of the air conditioner, that is, the application of BLDC fan motor that is driven by a microcomputer to improve the efficiency of the air conditioner has been accelerated.

그러나, 상기 BLDC팬모터는 그 특성상 구동회로가 있어야만 하므로 구현 비용이 상승되는 문제점이 있다.However, since the BLDC fan motor must have a driving circuit due to its characteristics, the implementation cost is increased.

이에 따라, 고효율의 하이브리드 인덕션 모터(Hybrid induction Motor: 이하, 하이브리드 인덕션 모터) 채용하여 상기 BLDC팬 모터의 문제를 해결하고 있다.Accordingly, the problem of the BLDC fan motor is solved by employing a high efficiency hybrid induction motor (hereinafter, referred to as a hybrid induction motor).

여기서, 도 1은 종래의 하이브리드 인덕션 모터의 단면도이고, 도 2는 도 1의 스테이터코어의 부분평면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 하이브리드 인덕션 모터는, 스테이터(10)와, 스테이터(10)의 내부에 회전축(31)을 중심으로 회전가능하게 배치되는 농형로터부(30)와, 회전축(31)에 대해 자유회전가능하게 스테이터(10)와 농형로터부(30) 사이에 개재되는 영구자석로터부(40)를 구비하고 있다.1 is a cross-sectional view of a conventional hybrid induction motor, and FIG. 2 is a partial plan view of the stator core of FIG. 1. As shown in these drawings, the hybrid induction motor includes a stator 10, a cage rotor part 30, and a rotation shaft 31 disposed rotatably about the rotation shaft 31 inside the stator 10. It is provided with a permanent magnet rotor portion 40 interposed between the stator 10 and the cage rotor portion 30 so as to be free to rotate.

농형로터부(30)는, 전기강판(36)을 절연 적층하여 형성되는 로터코어(35)와, 로터코어(35)를 관통하며 로터코어(35)의 둘레방향을 따라 서로 이격되게 다이캐스팅 등의 방법으로 형성되는 복수의 도체바(37)로 구성되어 있다.The rotor type rotor part 30 is formed by insulating and stacking the electrical steel sheet 36, and the rotor core 35 penetrates the rotor core 35 and is spaced apart from each other along the circumferential direction of the rotor core 35. It consists of the some conductor bar 37 formed by the method.

영구자석로터부(40)는, 원호형상 또는 원통형상을 가지도록 형성되고 농형로터부(30)의 둘레에 서로 다른 자극이 교번적으로 배치되는 영구자석(43)과, 일측은 회전축(31)에 자유회전 가능하게 결합되고 타측은 영구자석(43)에 결합되어 영구자석(43)을 지지하는 자석지지부재(44)를 구비하고 있다.The permanent magnet rotor portion 40 is formed to have an arc shape or a cylindrical shape, and the permanent magnet 43 alternately arranged with different magnetic poles around the cage rotor portion 30, and one side thereof has a rotation shaft 31. It is coupled to be freely rotatable to the other side is coupled to the permanent magnet 43 is provided with a magnet support member 44 for supporting the permanent magnet 43.

한편, 스테이터(10)는, 둘레방향을 따라 서로 동일한 크기(W)를 가지는 복수의 슬롯(14c)이 형성된 원반 형상의 전기강판(13)을 절연 적층하여 형성되는 스테이터코어(11)와, 스테이터코어(11)의 둘레에 권회되는 스테이터코일(21)과, 스테이터코일(21)의 둘레에 몰딩 등의 방법을 형성되는 보호부(50)를 구비하고 있다. 보호부(50)의 양 측에는 회전축(31)을 회전가능하게 지지할 수 있도록 베어링(54)을 구비한 축지지브래킷(52)이 일체로 결합되어 있다. On the other hand, the stator 10 is a stator core 11 formed by insulating and laminating a disk-shaped electrical steel sheet 13 in which a plurality of slots 14c having the same size W are formed along the circumferential direction, and the stator The stator coil 21 wound around the core 11 and the protection part 50 formed with the molding method etc. are provided in the circumference | surroundings of the stator coil 21. As shown in FIG. Both sides of the protection unit 50 is integrally coupled to the shaft support bracket 52 having a bearing 54 so as to rotatably support the rotating shaft 31.

스테이터코어(11)를 형성하는 각 전기강판(13)은, 원형 고리 형상의 요크(14a)와, 요크(14a)의 내측으로부터 반경방향을 따라 중앙을 향해 돌출되고 둘레방향을 따라 사이에 동일한 크기(W)의 슬롯(14c)이 형성되도록 일정 간격으로 이격배치되는 복수의 티스(14b)를 가진다. 스테이터코일(21)은 서로 위상차를 가지도록 각 슬롯(14c)의 요크(14a)의 둘레에 권회되는 메인코일(22) 및 서브코일(24)을 구비하고 있다.Each of the electrical steel plates 13 forming the stator core 11 has a circular annular yoke 14a and the same size between the inner side of the yoke 14a protruding radially from the inside toward the center and along the circumferential direction. (W) has a plurality of teeth 14b spaced apart at regular intervals so as to form slots 14c. The stator coil 21 is provided with the main coil 22 and the subcoil 24 wound around the yoke 14a of each slot 14c so that they may have a phase difference from each other.

여기서, 도 3은 상기 하이브리드 인덕션 모터의 구동회로도로서, 전원이 공급되면 메인 권선 코일(ML)과 보조 권선 코일(SL) 및 기동커패시터(Cs)에 흐르는 전류에 의해 회전 자계가 발생된다. 그 보조 권선 코일(SL)에 흐르는 전류에 의해 회전 자계가 발생되면 그 회전 자계에 의해 동기 로터가 동기되어 그 동기 로터가 동기 속도로 회전하게 된다. 상기 동기 로터가 마그네트이므로 그 동기 로터의 회전에 의해 강한 자속(intensive magnet field)을 갖는 회전 자계를 발생시키게 되며 그 동기 로터에 의한 회전 자계에 의해 유도 로터를 회전시키게 된다. 3 is a driving circuit diagram of the hybrid induction motor. When power is supplied, a rotating magnetic field is generated by a current flowing through the main winding coil ML, the auxiliary winding coil SL, and the starting capacitor Cs. When a rotating magnetic field is generated by the current flowing through the auxiliary winding coil SL, the synchronous rotor is synchronized by the rotating magnetic field so that the synchronous rotor rotates at the synchronous speed. Since the synchronous rotor is a magnet, a rotational magnetic field having an intensive magnet field is generated by the rotation of the synchronous rotor, and the induction rotor is rotated by the rotating magnetic field by the synchronous rotor.

이때, PTC는 초기 기동후 일정시간이 지나면 오프된다.At this time, the PTC is turned off after a certain time after the initial startup.

이에 따라, 상기 메인 권선 코일(ML)과 보조 권선 코일(SL) 및 운전 커패시터(Cr)에 흐르는 전류에 의해 유도 로터의 출력을 발생시키는 역할을 수행하게 된다.Accordingly, it serves to generate an output of the induction rotor by the current flowing in the main winding coil ML, the auxiliary winding coil SL, and the driving capacitor Cr.

상기 유도 로터가 회전하게 되면 그 유도 로터의 회전력이 회전축을 통해 전달된다. 상기 회전축에 팬이 결합된 경우 그 팬이 회전하면서 유동을 발생시키게 된다.When the induction rotor rotates, the rotational force of the induction rotor is transmitted through the rotation shaft. When a fan is coupled to the rotating shaft, the fan rotates to generate flow.

도 4는 상기 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변장치의 구성을 보인 회로도이다.4 is a circuit diagram showing the configuration of a speed variable device of the hybrid induction motor.

도 4에 도시한 바와같이, 일반적인 구성은 상기 도 3과 동일하고, 다만 메인코일(ML)과 제1 속도 가변 코일(VL1) 및 제2 속도 가변 코일(VL2)을 구비하여, 제어신호에 의해 상기 메인코일(ML)과 제1 속도 가변코일(VL1) 및 제2 속도가변코일(VL2)을 선택하는 제1,제2 스위치(SW1,SW2)와; 사용자 명령에 의해 상기 하이브리드 인덕션 모터(HIM)의 속도를 가변하기 위한 제어신호를 출력하는 제어유닛(100)을 포함하여 구성한다.As shown in FIG. 4, the general configuration is the same as in FIG. 3 except that the main coil ML, the first speed variable coil VL1, and the second speed variable coil VL2 are provided by the control signal. First and second switches SW1 and SW2 for selecting the main coil ML, the first speed variable coil VL1, and the second speed variable coil VL2; And a control unit 100 for outputting a control signal for varying the speed of the hybrid induction motor HIM by a user command.

즉, 상기 제어유닛(100)은 외부에서 입력되는 명령신호를 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 상기 제1,제2 스위치(SW1)(SW2)를 제어하기 위한 제어신호를 출력 한다.That is, the control unit 100 analyzes a command signal input from the outside, and outputs a control signal for controlling the first and second switches SW1 and SW2 based on the analysis result.

이에 따라, 상기 제1,제2 스위치(SW1)(SW2)는 상기 제어신호에 의해 각기 스위칭되어, 코일 권선수를 변경하여 상기 하이브리드 인덕션 모터의 속도를 가변한다.Accordingly, the first and second switches SW1 and SW2 are respectively switched by the control signal to change the number of coil turns to vary the speed of the hybrid induction motor.

이때, 상기 코일의 권선수가 많을수록 상기 하이브리드 인덕션 모터는 저속으로 운전하게 된다.At this time, the more the number of windings of the coil, the hybrid induction motor is operated at a lower speed.

예를 들어, 사용자가 고속명령을 입력하면, 상기 제어유닛(100)은 상기 메인 코일(ML)만 선택하도록 제어신호를 출력하고, 이에 따라 상기 제1,제2 스위치(SW1)(SW2)가 스위칭되어 상기 메인 코일(ML)과 보조 코일(SL) 및 운전커패시터(Cr)를 통해 흐르는 전류에 의해 하이브리드 인덕션 모터를 고속으로 회전시킨다.For example, when a user inputs a high speed command, the control unit 100 outputs a control signal to select only the main coil ML, and accordingly, the first and second switches SW1 and SW2 The switch rotates the hybrid induction motor at high speed by the current flowing through the main coil ML, the auxiliary coil SL, and the driving capacitor Cr.

즉, 저속의 경우에는 상기 메인코일(ML)과 제1,제2 속도 가변코일(VL1)(VL2) 및 상기 운전커패시터(Cr)를 통해 흐르는 전류에 의해 모터를 저속으로 운전시키고, 중속의 경우에는 상기 메인코일(ML)과 제1 속도 가변코일(VL1) 및 상기 운전커패시터(Cr)를 통해 흐르는 전류에 의해 모터를 중속으로 운전시킨다.That is, in the case of low speed, the motor is operated at low speed by the current flowing through the main coil ML, the first and second speed variable coils VL1 and VL2 and the driving capacitor Cr. The motor is driven at a medium speed by a current flowing through the main coil ML, the first speed variable coil VL1, and the driving capacitor Cr.

상술한 종래 하이브리드 인덕션 모터의 속도가변장치는, 탭와인딩을 통해 코일의 권선수를 가변하여 모터의 속도를 변경한다.The speed variable device of the conventional hybrid induction motor described above changes the speed of the motor by varying the number of turns of the coil through the tap winding.

그러나, 상술한 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변장치는 속도 가변속시, 탭절환에 따라 코일의 권선비가 변경되지만, 속도 가변에 의한 권선비에 따른 최적의 운전 커패시터 용량을 선정할 수 없어 모터의 운전효율이 저하되는 문제점이 있었다. However, in the above-described variable speed of the hybrid induction motor, the winding ratio of the coil is changed according to the tap change at the speed variable speed, but the optimum operating capacitor capacity according to the winding ratio due to the variable speed cannot be selected so that the operating efficiency of the motor is reduced. There was a problem.

따라서, 본 발명은 속도 가변을 위한 코일의 권선비에 해당되는 운전 커패시터 용량을 최적의 값으로 선택함으로써,하이브리드 인덕션 모터의 운전효율을 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변 제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides an apparatus and method for controlling the speed of a hybrid induction motor to improve the operating efficiency of a hybrid induction motor by selecting an operating capacitor capacity corresponding to a winding ratio of a coil for variable speed as an optimal value. Has its purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 장치는,Apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object,

기동용 커패시터의 기동 커패시턴스에 의해 기동되어 동기속도에 인입되면 운전용 커패시터의 운전용 커패시턴스 의해 운전되는 하이브리드 인덕션 모터에 있어서,In the hybrid induction motor which is driven by the starting capacitance of the starting capacitor and is driven by the operating capacitance of the operating capacitor when it is started by the starting capacitance of the starting capacitor,

중간 탭으로 분리된 코일의 권선수를 변경하여 속도를 가변하는 메인 권선 코일과;A main winding coil for varying the speed by changing the number of turns of the coil separated by the middle tap;

스위칭 제어신호에 의해, 속도 가변을 위한 상기 메인 권선 코일의 권선수를 선택하는 다수의 스위칭 유닛과;A plurality of switching units for selecting the number of turns of the main winding coil for varying the speed by a switching control signal;

제어신호에 의해, 상기 운전용 커패시터에 각기 병렬 연결되어, 상기 메인 코일의 권선수에 따른 최적의 운전 커패시터 용량을 선택하는 다수의 커패시터와; A plurality of capacitors connected in parallel to the driving capacitors by a control signal to select an optimum driving capacitor capacity according to the number of turns of the main coil;

사용자 명령을 분석하고 그 분석결과에 근거하여 상기 하이브리드 인덕션 모터의 속도를 가변하기 위한 코일의 권선수를 선택하기 위한 스위칭 제어신호를 출력하고,Analyze a user command and output a switching control signal for selecting the number of turns of the coil for varying the speed of the hybrid induction motor based on the analysis result,

상기 코일의 권선수에 따른 최적의 커패시터 용량을 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a control unit for outputting a control signal for selecting an optimal capacitor capacity according to the number of turns of the coil.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일실시 예에 따른 방법은,Method according to an embodiment for achieving the above object,

기동용 커패시터의 기동 커패시턴스에 의해 기동되어 동기속도에 인입되면 운전용 커패시터의 운전용 커패시턴스에 의해 운전되는 하이브리드 인덕션 모터에 있어서,In the hybrid induction motor which is driven by the operating capacitance of the operating capacitor when the starting capacitor is started by the starting capacitance of the starting capacitor and drawn into the synchronous speed,

외부에서 속도 가변을 위한 사용자 명령이 입력되면, 그 사용자 명령을 분석하는 과정과;Analyzing a user command when a user command for variable speed is input from the outside;

상기 사용자 명령의 분석결과에 근거하여 속도 가변을 위한 코일의 권선수를 가변함과 아울러, 그 코일의 권선수에 따른 최적의 커패시터 용량을 선택하는 과정을 수행함을 특징으로 한다. Based on the analysis result of the user command, the number of turns of the coil for the variable speed is varied, and the process of selecting an optimal capacitor capacity according to the number of turns of the coil is performed.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation and operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변제어장치에 대한 구성을 보인 회로도이다.5 is a circuit diagram illustrating a configuration of a variable speed control apparatus of a hybrid induction motor according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시한 바와 같이, 중간 탭으로 분리된 코일의 권선수를 변경하여 속도를 가변하는 메인 권선 코일(ML1,ML2,ML3)과; 운전용 커패시터에 비하여 큰 커패시턴스를 가지고, 초기 기동시 서브코일을 통해 흐르는 높은 전류를 모터에 인가하는 기동용 커패시터(Cs)와; 상기 기동용 커패시터(Cs)에 직렬연결되어, 상기 높은 전류에 의해 오프되는 PTC와; 메인 권선코일(ML1,ML2,ML3)을 통해 흐르는 낮은 운전전류를 모터에 인가하는 운전용 커패시터(Cr)와; 스위칭 제어신호에 의해, 속도 가변을 위한 상기 메인 권선 코일(ML1,ML2,ML3)의 권선수를 선택하는 제1,제2 스위치(SW1,SW2)와; 제어신호에 의해, 상기 운전용 커패시터(Cr)에 병렬 연결되어 커패시터 용량을 증가시키는 제1,제2 커패시터(C1,C2)와; 사용자 명령을 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 상기 하이브리드 인덕션 모터의 속도를 가변하기 위한 코일의 권선수를 선택하는 스위칭 제어신호를 출력하고, 상기 코일의 권선수에 따른 최적의 커패시터 용량을 선택하는 제어신호를 출력하는 제어유닛(100)을 구비한다.As shown in Fig. 5, main winding coils ML1, ML2, ML3 varying in speed by changing the number of turns of coils separated by intermediate taps; A starting capacitor Cs having a larger capacitance than the driving capacitor and applying a high current flowing through the subcoil to the motor during initial startup; A PTC connected in series with the starting capacitor Cs and turned off by the high current; A driving capacitor Cr for applying a low driving current flowing through the main winding coils ML1, ML2, and ML3 to the motor; First and second switches SW1 and SW2 for selecting the number of turns of the main winding coils ML1, ML2, and ML3 for varying the speed by a switching control signal; First and second capacitors C1 and C2 connected to the driving capacitor Cr in parallel with a control signal to increase capacitor capacity; Analyzing a user command, outputting a switching control signal for selecting the number of turns of the coil for varying the speed of the hybrid induction motor based on the analysis result, and selecting the optimal capacitor capacity according to the number of turns of the coil A control unit 100 for outputting a control signal is provided.

상기 제1,제2 커패시터(C1,C2)는 상기 제어신호에 의해 스위칭되는 제3,제24스위치(SW3)(SW4)가 직렬로 연결된다.The first and second capacitors C1 and C2 are connected in series to third and twenty-fourth switches SW3 and SW4 switched by the control signal.

상기 메인 권선 코일은 중간탭에 의해 제1,제2,제3 코일로 분리된다.The main winding coil is separated into first, second and third coils by an intermediate tap.

상기 제어유닛(100)은 고속 명령이면 상기 운전용 커패시터(Cr)에 제1,제2 커패시터(C1)(C2)를 병렬 연결시키도록 제어함과 아울러 상기 제1 코일을 코일의 권선수로 선택하도록 제어한다.The control unit 100 controls to connect the first and second capacitors C1 and C2 to the driving capacitor Cr in parallel when the command is a high speed command, and selects the first coil as the number of turns of the coil. To control.

상기 제어유닛(100)은, 저속 명령이면 상기 운전용 커패시터(Cr)에 병렬 연결되는 상기 제1,제2 커패시터(C1,C2)를 차단하도록 제어함과 아울러, 상기 제1,제2,제3 코일(ML1,ML2,ML3)을 코일의 권선수로 선택하도록 제어한다.The control unit 100 controls to cut off the first and second capacitors C1 and C2 connected in parallel to the driving capacitor Cr when the command is a low speed command. 3 Controls the coils ML1, ML2, and ML3 to be selected as the number of turns of the coil.

이와 같은 본원발명의 동작을 도 6을 참조하여 설명한다.Such operation of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 기동커패시터(Cs)에 의해 서브코일(SL)을 통해 입력되는 높은 전류를 하이브리드 인덕션 모터에 인가하고, 이에 따라 상기 기동커패시터(Cs)에 의해 회 전자계를 발생시켜 마그네트 로터를 기동시킨다(SP1).First, a high current input through the subcoil SL by the starting capacitor Cs is applied to the hybrid induction motor, and accordingly, the magnet field is generated by the starting capacitor Cs to start the magnet rotor (SP1). ).

상기 마그네트 로터가 동기속도로 인입되면 상기 PTC가 오프되고, 이에 따라 운전용 커패시터(Cr)에 의해 발생하는 회전자계에 의해 동기속도로 마그네트 로터를 회전시킨다(SP2).When the magnet rotor is drawn at the synchronous speed, the PTC is turned off, thereby rotating the magnet rotor at the synchronous speed by the magnetic field generated by the driving capacitor Cr (SP2).

이때, 제어유닛(100)은 사용자 명령을 감지하다가(SP3), 사용자 명령이 감지되면 그 사용자 명령을 분석하고 그 분석 결과에 근거하여 속도를 가변하기 위한 제어신호를 출력한다(SP4~SP6).At this time, the control unit 100 detects a user command (SP3), and if a user command is detected, analyzes the user command and outputs a control signal for varying the speed based on the analysis result (SP4 to SP6).

만약, 상기 분석결과 고속명령이면(SP4), 상기 제어유닛(100)은 하이브리드 인덕션 모터의 커패시터 용량을 증가시킴과 아울러 코일의 권선수를 감소시킨다(SP5). 즉, 상기 제어유닛(100)은 상기 제3,제4 스위치(SW3)(SW4)를 턴온시켜 상기 운전용 커패시터(Cr)에 상기 제1,제2 커패시터(C1,C2)를 병렬 접속하고, 상기 제1,제2 스위치(SW1)(SW2)를 스위칭 제어하여 제1 코일(ML1)만을 선택한다.If the analysis result is a high speed command (SP4), the control unit 100 increases the capacitor capacity of the hybrid induction motor and reduces the number of turns of the coil (SP5). That is, the control unit 100 turns on the third and fourth switches SW3 and SW4 to parallelly connect the first and second capacitors C1 and C2 to the driving capacitor Cr. Only the first coil ML1 is selected by switching control of the first and second switches SW1 and SW2.

이에 따라, 상기 하이브리드 인덕션 모터는 상기 제1 코일(ML1)의 권선수와 상기 증가된 커패시터 용량에 의해 고속으로 회전한다. 즉, 상기 하이브리드 인덕션 모터는 권선비에 따른 최적의 커패시터 용량에 의해 고효율로 고속운전된다.Accordingly, the hybrid induction motor rotates at a high speed by the number of turns of the first coil ML1 and the increased capacitor capacity. That is, the hybrid induction motor is driven at high speed with high efficiency by the optimum capacitor capacity according to the turns ratio.

반대로, 상기 분석결과 저속 명령이면(SP4), 상기 제어유닛(100)은 하이브리드 인덕션 모터의 커패시터 용량을 감소시킴과 아울러,코일의 권선수를 증가시킨다(SP6). 즉, 상기 제어유닛(100)은 상기 제3,제4 스위치(SW3)(SW4)를 턴 오프시켜 상기 운전용 커패시터(Cr)에 병렬 연결되는 제1.제2 커패시터(C1)(C2)의 접속을 차단하고, 상기 제1,제2 스위치(SW1)(SW2)를 스위칭 제어하여 제1,제2,제3 코일 (ML1,ML2,ML3)을 선택한다. On the contrary, if the analysis result is a low speed command (SP4), the control unit 100 reduces the capacitor capacity of the hybrid induction motor and increases the number of turns of the coil (SP6). That is, the control unit 100 of the first and second capacitors C1 and C2 connected in parallel to the driving capacitor Cr by turning off the third and fourth switches SW3 and SW4. The first and second coils ML1, ML2, and ML3 are selected by cutting off the connection and controlling the switching of the first and second switches SW1 and SW2.

이에 따라,상기 하이브리드 인덕션 모터는 상기 제1,제2,제3 코일(ML1,ML2,ML3)의 권선수와 상기 감소된 커패시터 용량에 의해 저속으로 회전한다. 즉, 상기 하이브리드 인덕션 모터는 권선비에 따른 최적의 커패시터 용량에 의해 고효율로 저속운전된다.Accordingly, the hybrid induction motor is rotated at a low speed by the number of turns of the first, second, third coils (ML1, ML2, ML3) and the reduced capacitor capacity. That is, the hybrid induction motor is operated at low speed with high efficiency by the optimum capacitor capacity according to the turns ratio.

즉, 종래에는 하이브리드 인덕션 모터의 코일 권선수 변경에 의해 모터 속도만을 가변하는 것인 반면에, 본 발명은 속도 명령에 따라, 코일의 권선수를 선택함과 아울러 그 코일의 권선수에 따른 최적의 커패시터용량을 선택하여 하이브리드 인덕션 모터의 속도를 효율적으로 가변시키도록 한 것이다.That is, in the related art, only the motor speed is changed by changing the number of coil turns of the hybrid induction motor, while the present invention selects the number of turns of the coil according to the speed command and also optimizes the number of turns of the coil. The capacitor capacity was chosen to efficiently vary the speed of the hybrid induction motor.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위 내에서 여러 가지 변경 실시가 가능한 것이다.Specific embodiments or examples made in the detailed description of the present invention are intended to clarify the technical contents of the present invention to the extent that they should not be construed as limited to these specific embodiments and should not be construed in consultation. Various changes can be made within the scope of.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 하이브리드 인덕션 모터의 속도를 코일의 권선수 및 그 코일의 권선수에 따른 최적의 커패시터 용량을 선택하여 가변함으로써, 상기 하이브리드 인덕션 모터의 운전효율을 향상시키는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the effect of improving the operating efficiency of the hybrid induction motor by varying the speed of the hybrid induction motor by selecting the number of turns of the coil and the optimum capacitor capacity according to the number of turns of the coil. have.

Claims (9)

기동용 커패시터의 기동 커패시턴스에 의해 기동되어 동기속도에 인입되면 운전용 커패시터의 운전용 커패시턴스 의해 운전되는 하이브리드 인덕션 모터에 있어서,In the hybrid induction motor which is driven by the starting capacitance of the starting capacitor and is driven by the operating capacitance of the operating capacitor when it is started by the starting capacitance of the starting capacitor, 중간 탭으로 분리된 코일의 권선수를 변경하여 속도를 가변하는 메인 권선 코일과;A main winding coil for varying the speed by changing the number of turns of the coil separated by the middle tap; 스위칭 제어신호에 의해, 속도 가변을 위한 상기 메인 권선 코일의 권선수를 선택하는 다수의 스위칭 유닛과;A plurality of switching units for selecting the number of turns of the main winding coil for varying the speed by a switching control signal; 제어신호에 의해, 상기 운전용 커패시터에 각기 병렬 연결되어, 상기 메인 코일의 권선수에 따른 최적의 운전 커패시터 용량을 선택하는 다수의 커패시터와; A plurality of capacitors connected in parallel to the driving capacitors by a control signal to select an optimum driving capacitor capacity according to the number of turns of the main coil; 사용자 명령을 분석하고, 그 분석결과에 근거하여 상기 하이브리드 인덕션 모터의 속도를 가변하기 위한 코일의 권선수를 선택하는 스위칭 제어신호를 출력하고,Analyze the user command, and outputs a switching control signal for selecting the number of turns of the coil for varying the speed of the hybrid induction motor based on the analysis result, 상기 코일의 권선수에 따른 최적의 커패시터 용량을 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 제어유닛을 포함하는 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변 제어장치.And a control unit for outputting a control signal for selecting an optimal capacitor capacity according to the number of turns of the coil. 제1 항에 있어서, 상기 다수의 커패시터는,The method of claim 1, wherein the plurality of capacitors, 상기 제어신호에 의해 스위칭되는 스위칭유닛이 직렬로 연결되는 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변제어장치.Speed control device of the hybrid induction motor is connected in series with the switching unit is switched by the control signal. 제1 항에 있어서, 상기 제어유닛은,The method of claim 1, wherein the control unit, 고속 명령이면 상기 메인 코일의 권선수를 감소시키기 위한 스위칭 제어신호 및 커패시터 용량을 증가시키기 위한 제어신호를 출력하는 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변제어장치.And a high speed command outputting a switching control signal for reducing the number of turns of the main coil and a control signal for increasing the capacitor capacity. 제1 항에 있어서, 상기 제어유닛은,The method of claim 1, wherein the control unit, 저속 명령이면 상기 메인 코일의 권선수를 증가시키기 위한 스위칭제어신호 및 커패시터 용량을 감소시키기 위한 제어신호를 출력하는 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변제어장치.And a low speed command outputting a switching control signal for increasing the number of turns of the main coil and a control signal for reducing the capacitor capacity. 기동용 커패시터의 기동 커패시턴스에 의해 기동되어 동기속도에 인입되면 운전용 커패시터의 운전용 커패시턴스에 의해 운전되는 하이브리드 인덕션 모터에 있어서,In the hybrid induction motor which is driven by the operating capacitance of the operating capacitor when the starting capacitor is started by the starting capacitance of the starting capacitor and drawn into the synchronous speed, 외부에서 속도 가변을 위한 사용자 명령이 입력되면, 그 사용자 명령을 분석하는 과정과;Analyzing a user command when a user command for variable speed is input from the outside; 상기 사용자 명령의 분석결과에 근거하여 속도 가변을 위한 코일의 권선수를 가변함과 아울러, 그 코일의 권선수에 따른 최적의 커패시터 용량을 선택하는 과정을 수행하는 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변제어방법.And varying the number of turns of the coil for varying the speed based on the analysis result of the user command, and selecting an optimum capacitor capacity according to the number of turns of the coil. 제5 항에 있어서, 상기 커패시터 용량을 선택하는 과정은,The method of claim 5, wherein the selecting of the capacitor capacity comprises: 고속명령이면 코일의 권선수를 감소시킴과 아울러 하이브리드 인덕션 모터의 커패시터 용량을 증가시키는 단계를 포함하는 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변제어방법.If the high-speed command, the number of windings of the coil and at the same time increasing the capacitor capacity of the hybrid induction motor comprising a variable speed control method of a hybrid induction motor. 제6 항에 있어서, 상기 커패시터 용량을 증가시키는 단계는,The method of claim 6, wherein increasing the capacitor capacity comprises: 상기 운전용 커패시터에 병렬 연결되는 커패시터의 수를 증가시키는 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변제어방법.Variable speed control method of the hybrid induction motor to increase the number of capacitors connected in parallel to the driving capacitor. 제7 항에 있어서, 상기 커패시터 용량을 선택하는 과정은,The method of claim 7, wherein the selecting of the capacitor capacity comprises: 저속 명령이면 코일의 권선수를 증가시킴과 아울러 하이브리드 인덕션 모터의 커패시터 용량을 감소시키는 단계를 포함하는 하이브리드 인덕션 모터의 속도가변제어방법.If the low speed command, increasing the number of windings of the coil and reducing the capacitor capacity of the hybrid induction motor comprising a variable speed control method of a hybrid induction motor. 제8 항에 있어서, 상기 커패시터 용량을 감소시키는 단계는,The method of claim 8, wherein reducing the capacitor capacity comprises: 상기 운전용 커패시터에 병렬 연결되는 커패시터의 수를 감소시키는 하이브리드 인덕션 모터의 속도 가변제어방법.Speed control method of the hybrid induction motor to reduce the number of capacitors connected in parallel to the driving capacitor.
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