KR20100124898A - 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로 및 결상 경보 회로 - Google Patents

3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로 및 결상 경보 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3상 전원의 결상시, 3상 전원 R S T 각 라인에 같은 용량의 전기소자를 성형접속하여 합성한 합성전위와 중성선 또는 접지전위간의 전위차 전력을 이용하여 릴레이를 작동시킬 수 있고, 전동기 제어시 발생하는 접촉아크 노이즈 전압에 의하여 릴레이가 작동되는 것을 방지할 수 있는 지연동작 기능을 포함하며, 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원 전압을 릴레이 코일에 인가하여 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 할 수 있는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는, 3상 교류 전원측과 성형 결선된 커패시터, 저항기, 또는 이들의 조합에 의해 형성되는 합성전위와 중성전위 또는 상기 합성전위와 접지전위를 비교하고, 결상시 발생하는 상기 합성전위와 상기 중성전위 또는 상기 합성전위와 상기 접지전위 간의 전위차를 이용하여 릴레이 코일을 여자시키기 위한 릴레이 구동 수단; 상기 3상 전원의 부하 제어시 발생하는 노이즈 전압에 의하여 상기 릴레이 코일이 여자되는 것을 방지하기 위한 릴레이 동작 지연 구동 수단; 및 상기 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 상기 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원전압을 상기 릴레이 코일에 인가하여 상기 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 하는 릴레이 유지 수단을 포함한다.
3상, 보호, 결상, 릴레이, 전동기

Description

3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로 및 결상 경보 회로{ONEN PHASE RELAY CIRCUIT AND OPEN PHASE WARNING CIRCUIT FOR THREE PHASE MOTOR}
본 발명은 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로 및 결상 경보 회로에 관한 것으로, 구체적으로는 3상 교류 전원을 사용하는 전동기에 입력되는 3상 중에서 적어도 1상 이상이 단선되는 것을 검출하여 3상 전동기에 인가되는 전원을 차단하는 결상 보호 릴레이 회로 및 결상 경보 회로에 관한 것이다.
일반적으로 3상 교류용으로 제작되어 사용되는 전동기는 R상과 S상과 T상의 3상이 전동기에 인가되어 전동기가 작동하는데, 이와 같이 인가되는 3상 교류 전원은 대다수 3상 전력 제어용 전자접촉기를 통해 단속할 수 있도록 형성되며, 3상 전동기의 고장은 많은 경우 결상이 원인이 된다.
그런데, R상과 S상과 T상에 모두 전원이 인가될 때에는 전동기가 정상적으로 작동하게 되지만, 3상 중에서 어느 한 상이 단선되는 경우를 결상이라 하며, 전동기는 회전방향의 결정요소가 없기 때문에 회전할 수 없으며, 정상 운전전류의 2배 정도가 하나의 코일에 흐르게 된다.
또한, 전동기가 정상적으로 기동하여 회전 중에도 결상이 발생하면 회전력은 1/2 이하로 감소되며, 역시 하나의 코일에 1.5배 내지 2배에 가까운 과전류가 흐르게 되어 코일의 손상은 필연적인 것이다.
이러한 고장에 의한 손실은 보수비용도 문제이지만, 보수하여 정상 운전까지 생산 차질 등 2차적인 손실이 더 문제이다.
3상 교류용 전동기의 고장은 대체로 제어용 전자접촉기의 접점 손상이 원인이 되는 것이지만 일반적으로 예방점검이 어려운 것도 현실이다.
기존의 일반적인 결상릴레이 또는 유사한 보호릴레이 관련 기술은 다음과 같다.
첫째, 3상 전력선에 직렬로 변류기(CT)를 삽입하고, 부하측으로 흐르는 전류량을 설정하여 부하전류가 설정전류 이상인 경우 차단되도록 하는 과전류 차단기술이 있는 바, 이는 부하에 따라 설정 전류를 달리 설정해야 하는 문제점이 있다.
둘째, 전력선에 직렬로 삽입하는 열동형의 과부하(over-load)릴레이가 있는 바, 위에서 설명한 변류기 타입과 같이 설정 전류를 설정하는 기술이 필요하며 설정도 150% 이내로 설정해야 동작하며, 또한 결상에 의하여 과다한 전류가 발생하여 설정한 전류값 이상일 경우에만 동작한다. 다시 말해서, 전동기의 부하변동이 심한 경우는 최대부하에 기준하여 설정하므로 경부하시의 결상에는 작동하지 않을 수 있다.
셋째, 3상 전력선에 병렬로 접속하는 방법으로, 각 라인별로 전압을 측정하거나 순차적인 파형의 변화를 분석하여 비정상적인 파형일 경우 차단되도록 하는 기술이다. 그런데, 이 역시 복잡한 구조의 마이크로 프로세서(MCU)에 의한 작동으 로 동작전원이 불안정한 경우 오동작할 가능성을 내포하고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 3상 전원의 결상시, 3상 전원 R S T 각 라인에 같은 용량의 전기소자를 성형접속하여 합성한 합성전위와 중성선 또는 접지전위간의 전위차 전력을 이용하여 릴레이를 작동시키는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전동기 제어시 발생하는 접촉아크 노이즈 전압에 의하여 릴레이가 작동되는 것을 방지할 수 있는 지연동작 기능을 포함한 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원 전압을 릴레이 코일에 인가하여 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 할 수 있는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 3상 전원의 결상시 경보하는 결상 경보 회로를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는, 3상 교류 전원측과 성형 결선된 커패시터, 저항기, 또는 이들의 조합에 의해 형성되는 합성전위와 중성전위 또는 상기 합성전위와 접지전위를 비교하고, 결상시 발생하는 상기 합성전위와 상기 중성전위 또는 상기 합성전위와 상기 접지전위 간의 전위차를 이용하여 릴레이 코일을 여자시키기 위한 릴레이 구동 수단; 상기 3상 전원의 부하 제어시 발생하는 노이즈 전압에 의하여 상기 릴레이 코일이 여자되는 것을 방지하기 위한 릴레이 동작 지연 구동 수단; 및 상기 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 상기 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원전압을 상기 릴레이 코일에 인가하여 상기 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 하는 릴레이 유지 수단을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는, 일측이 3상 전원의 개별 부하 전원선과 각각 연결되고. 타측이 제1 노드에 병렬 결합되는 복수의 결상 검출용 전기 소자; 상기 3상 중 적어도 하나의 결상이 발생하는 경우, 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 중성선의 전위 또는 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 접지전위 간의 전위차를 출력하기 위한 릴레이 구동용 브릿지 다이오드; 상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드와 병렬 결합되는 릴레이 코일; 상기 릴레이 코일에 인가되는 노이즈 전압을 필터링하기 위하여 상기 릴레이 코일과 병렬 결합되는 용량성 소자; 및 상기 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 상기 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원전압을 상기 릴레이 코일에 인가하여 상기 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 하는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드를 포함한다.
바람직하게는, 상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드와 상기 제어전원단자 사이에 결합되는 릴레이 유지용 전기 소자를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 결상 검출용 전기 소자는, 동일 크기의 커패시터, 동일 크기의 저항, 커패시터와 저항의 병렬 조합, 및 커패시터와 저항의 직렬 조합 중 어느 하나이다.
바람직하게는, 상기 릴레이 유지용 전기 소자는, 동일 크기의 커패시터, 동일 크기의 저항, 커패시터와 저항의 병렬 조합, 및 커패시터와 저항의 직렬 조합 중 어느 하나이다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는, 일측이 3상 전원의 개별 부하 전원선과 각각 연결되고, 타측이 제1 노드에 병렬 결합하는 복수의 결상 검출용 전기 소자; 상기 3상 중 적어도 하나의 결상이 발생하는 경우, 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 중성선의 전위 또는 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 접지전위 간의 전위차를 출력하기 위한 릴레이 구동용 브릿지 다이오드; 상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드에 병렬 결합되는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드; 상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드와 병렬 결합하는 용량성 소자; 상기 용량성 소자에 병렬 결합되는 저항성 소자; 일단부가 상기 저항성 소자의 일단부와 병렬 결합되는 릴레이 코일; 일단부가 상기 릴레이 코일의 타단부와 연결되고, 타단부가 상기 저항성 소자의 타단부와 결합되는 전력용 반도체 소자; 상기 전력용 반도체 소자에 결합되어 상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드의 출력전압이 제1 문턱전압을 초과하면 상기 전력용 반도체 소자를 턴온시키는 제1 제너다이오드; 및 상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드의 중성점에 결합되는 양방향 제2 제너다이오드를 포함한다.
바람직하게는, 상기 저항성 소자의 일단부와 상기 릴레이 코일의 일단부 사이에 배치되는 LED를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 양방향 제2 제너다이오드는 하나의 양방향성 제너다이오드 혹은 복수의 역직렬결합된 제너다이오드이다.
바람직하게는, 상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드와 상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드는 일부 소자를 공동으로 이용한다.
또한, 본 발명의 3상 결상 경보회로는, 3상 교류 전원측과 성형 결선된 커패시터, 저항기, 또는 이들의 조합에 의해 형성되는 제1 노드; 중성전위 또는 접지전위 측과 접속된 제2 노드; 및 상기 제1 노드에 일단이, 상기 제2 노드에 타단이 각각 연결되는 경보수단을 포함한다.
본 발명의 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는 복잡한 제어 회로를 사용하지 않고, 브릿지 다이오드의 구성으로 3상 전원의 결상시 발생하는 상기 3상 전원의 합성전위와 중성선 또는 접지전위 간의 전위차 전력을 이용하여 릴레이를 구동시키므로 고장 발생 가능성을 현저히 낮추는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전동기 제어시 발생하는 접촉아크 노이즈 전압에 의하여 상기 릴레이 코일이 여자되는 오동작을 방지할 수 있고, 릴레이 코일의 여자에 응답하여 작동하는 릴레이 접점의 작동으로 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원전압을 릴레이 코일에 인가하여 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 하는 것과 동시에 결상에 의한 동작을 LED로 표시할 수 있어 계전을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 전체 회로도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는 3상 부하전원 검출부(110), 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120), 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(130), 릴레이 구동용 커패시터(140), 릴레이 코일(151), 릴레이 접점(153), 및 릴레이 유지용 전기 소자(160)를 포함한다.
3상 부하전원 검출부(110)는 일측이 R,S,T 3상의 부하전원선과 병렬로 연결되고. 타측이 제1 노드(N1)에 결합되는 전기 소자이다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 동일 크기의 커패시터일 수 있다. 그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 동일 크기의 저항일 수 있다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 커패시터와 저항의 병렬 조합일 수 있다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 커패시터와 저항의 직렬 조합일 수 있다.
릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)는 제1 내지 제4 다이오드로 구성되고, 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2) 사이는 제1 노드(N1)와 연결되고, 제3 다이오드(D3)와 제4 다이오드(D4) 사이의 제2 노드(N2)가 중성선(N) 또는 접지(G)와 연결된다.
릴레이 유지용 브릿지 다이오드(130)는 제3 내지 제6 다이오드로 구성되어, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)와 병렬 결합되고, 제5 다이오드(D5)와 제6 다이오드(D6) 사이의 제3 노드(N3)가 릴레이 유지용 전기 소자(160)와 연결된다.
릴레이 구동용 커패시터(140)는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(130)와 병렬 결합되어 노이즈 전압을 필터링하고, 릴레이의 구동을 지연시킨다.
릴레이 코일(151)은 릴레이 구동용 커패시터(140)와 병렬 결합된다.
릴레이 접점(153)은 3개의 단자를 포함하는 바, 제어 전원단자(171)에는 단상 교류 전원으로 접지에 대하여 HOT LINE에 해당하는 전압을 인가하며, 릴레이 코 일(151)에 소정 범위 이상의 전압이 인가되면, 제어전원단자(171)와 차단단자(173)는 차단되고, 따라서 동작단자(175)가 접속된다.
릴레이 유지용 전기 소자(160)는 일실시예에 따르면, 커패시터로 구성될 수 있고, 다른 실시예에 따르면, 저항으로 구성될 수 있으며, 또 다른 실시예에 따르면, 커패시터와 저항의 직렬 접속일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 동작 원리 설명도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 동작을 설명하면 다음과 같다.
(i) 결상이 발생하지 않은 경우
도 2a는 R,S,T 3상에 결상이 발생하지 않은 경우로서, R,S,T 3상의 부하 전원에 결상이 발생하지 않으면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 전압차가 발생하지 않아 릴레이 코일(151)에 전류가 흐르지 않으며, 릴레이 접점(153)은 제어전원단자(171)와 차단단자(173) 간의 연결 상태를 유지하도록 한다.
(ii) 결상이 발생한 경우
도 2b는 S선과 T선에 결상이 발생한 경우이고, 도 2c는 T선에 결상이 발생한 경우이다. 예컨대, 380볼트의 3상 교류 전원에서, 도 2b와 같이, 두선에 결상이 발 생하면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 220V의 전위차가 발생하고, 도 2c와 같이, 1선에 결상이 발생하면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 110V의 전위차가 발생한다.
위와 같이 발생된 전위차는 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(120)를 거쳐 릴레이 구동용 커패시터(140)와 릴레이 코일(151)에 인가되며, 릴레이 코일(151)이 여자되면 릴레이 접점(153)은 제어전원단자(171)와 차단단자(173) 간의 접속이 해지되고, 제어전원단자(171)는 동작단자(175)에 접속되며, 제어전원이 차단(reset)될 때까지 유지된다.
릴레이 구동용 커패시터(140)는 제1 노드(N1)의 합성전위와 중성선(N) 간의 전위차 혹은 제 노드(N1)의 합성전위와 접지전위(G) 간의 전위차에 의해 충전되어 릴레이(150)가 작동개시하기까지의 시정수에 해당하며, 릴레이(150)가 오동작하는 것을 방지한다.
릴레이(150)의 동작으로 릴레이 접점(153)과 차단단자(173) 사이가 차단되어 전자접촉기 제어전원이 차단되며, 따라서, 릴레이의 동작 전원인 합성전위(N1)와 접지전위(N2) 간의 전위차도 없어지므로 릴레이의 동작이 복구될 수 있다. 이러한 자동적인 복구를 방지하기 위하여 제어전원은 제어전원단자(171)를 통해 릴레이 유지용 전류가 흐르도록 릴레이 유지용 전기소자(160)에 인가되어 릴레이 코일(151)을 거쳐 중성선(N)에 전기적으로 연결된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 전체 회로도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로는 3상 부하전원 검출부(310), 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320), 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(330), 릴레이 구동용 전기 소자군(340), 구동용 표시 소자(350), 릴레이(360), 릴레이 유지용 전기 소자(370) 및 정전압 유지부(380)를 포함한다.
3상 부하전원 검출부(310)는 일측이 R,S,T 3상의 부하전원선과 병렬로 연결되고. 타측이 제1 노드(N1)에 결합되는 전기 소자이다. 한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 동일 크기의 커패시터일 수 있다. 그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 동일 크기의 저항일 수 있다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 커패시터와 저항의 병렬 조합일 수 있다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 개별 부하전원선과 연결되는 각각의 전기 소자는 커패시터와 저항의 직렬 조합일 수 있다.
릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)는 제1 내지 제4 다이오드로 구성되고, 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2) 사이는 제1 노드(N1)와 연결되고, 제3 다이오드(D3)와 제4 다이오드(D4) 사이의 제2 노드(N2)가 중성선(N)과 연결된다.
릴레이 유지용 브릿지 다이오드(330)는 제3 내지 제6 다이오드로 구성되어, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)와 병렬 결합되고, 제5 다이오드(D5)와 제6 다이오드(D6) 사이의 제3 노드(N3)가 릴레이 유지용 전기 소자(370)와 연결되고, 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3) 사이에는 정전압유지부(380)가 연결된다.
릴레이 구동용 전기 소자군(340)은 제4 커패시터(C4), 제1 저항(R1), 싸이리스터(SCR), 및 제1 제너다이오드(Z1)를 포함하는 바, 제4 커패시터(C4)와 제1 저항(R1)은 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(330)와 병렬 결합되고, 싸이리스터(SCR)는 릴레이 코일(361)과 직렬 결합되고, 제1 제너다이오드(Z1)는 싸이리스터(SCR)의 애노드 터미널과 게이트 터미널 사이에 결합된다.
구동용 표시 소자(350)는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드(330)와 릴레이 코일(361) 사이에 연결되어 릴레이 코일(361)이 여자되면 턴온되어 릴레이(360)가 구동하는 것을 표시한다.
릴레이 코일(361) 및 릴레이 접점(363)은 도 1에 도시된 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
릴레이 유지용 전기 소자(370)는 일실시예에 따르면, 커패시터로 구성될 수 있고, 다른 실시예에 따르면, 저항으로 구성될 수 있다.
정전압 유지부(380)는 양방향 제너다이오드(Z2)를 사용하거나 역직렬 결합된 일방향 제너다이오드를 사용할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 동작을 설명하기로 한다.
(i) 결상이 발생하지 않은 경우
R,S,T 3상의 부하 전원에 결상이 발생하지 않으면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 전압차가 발생하지 않아 릴레이 코일(361)에 전류가 흐르지 않으며, 릴레이 접점(363)은 제어 전원단자(171)와 차단자(173) 간의 연결상태를 유지하여 전동기 제어용 전원이 공급된다.
(ii) 결상이 발생한 경우
예컨대, 380볼트의 3상 교류 전원에서, 도 2b와 같이, 두선에 결상이 발생하면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 220V의 전위차가 발생하고, 도 2c와 같이, 1선에 결상이 발생하면, 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)간에는 110V의 전위차가 발생한다.
이러한 전위차는 릴레이 구동용 브릿지 다이오드(320)를 통해 제4 커패시터(C4)를 충전하며 충전전압이 서서히 상승하여 제1 제너다이오드(Z1)의 정격전압 을 넘어서면 제1 제너다이오드(Z1)를 통과하여 싸이리스터(SCR)를 턴온시키므로 릴레이 코일(361)이 여자되고, 이에 따라 릴레이 접점(363)은 제어 전원단자(171)와 차단단자(173)의 연결상태를 차단한다.
한편, 정전압 유지부(380)는 양극성 제너다이오드로 릴레이 유지용 전기 소자(370)를 통해 릴레이 코일(361) 양단 전압을 낮게 하여 릴레이의 동작상태를 유지시키는 정도의 낮은 전압을 공급한다.
그리고, 릴레이 구동용 전기 소자군(340) 중 제4 커패시터(C4)과 병렬 결합 된 제1 저항(R1)은 릴레이 코일(361)이 소자되는 경우, 제4 커패시터(C4)에 충전된 전하를 방전시킨다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3상 결상 경보 회로도이다.
전동기는 사용목적이나 장비의 특성에 따라 구동 중 급정지하면 2차적인 문제가 발생하는 경우도 있으므로 경보음을 발생시켜 운전자로 하여금 종료하도록 하는 종용할 필요가 있다. 이를 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 결상 경보 회로는 전동기 접속단자 R, S, T상에 전기소자, 예컨대, 커패시터(C1,C2,C3)를 접속하여 합성전위를 합성하고 결상시 발생하는 변위전류를 부져의 동작전류로 활용한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 전체 회로도,
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 결상 미발생시 동작 원리 설명도,
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 2상 결상시 동작 원리 설명도,
도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로의 1상 결상시 동작 원리 설명도,
도 3은 발명의 다른 실시예에 따른 3상 전동기용 결상 보호 릴레이의 전체 회로도, 및
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 결상 경보 회로도.
*도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명*
110: 3상 부하전원 검출부 120: 릴레이 구동용 브릿지 다이오드
130: 릴레이 유지용 브릿지 다이오드 140: 릴레이 구동용 커패시터
150: 릴레이 160: 릴레이 유지용 전기 소자

Claims (10)

  1. 3상 교류 전원측과 성형 결선된 커패시터, 저항기, 또는 이들의 조합에 의해 형성되는 합성전위와 중성전위 또는 상기 합성전위와 접지전위를 비교하고, 결상시 발생하는 상기 합성전위와 상기 중성전위 또는 상기 합성전위와 상기 접지전위 간의 전위차를 이용하여 릴레이 코일을 여자시키기 위한 릴레이 구동 수단;
    상기 3상 전원의 부하 제어시 발생하는 노이즈 전압에 의하여 상기 릴레이 코일이 여자되는 것을 방지하기 위한 릴레이 동작 지연 구동 수단; 및
    상기 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 상기 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원전압을 상기 릴레이 코일에 인가하여 상기 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 하는 릴레이 유지 수단
    을 포함하는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로.
  2. 일측이 3상 전원의 개별 부하 전원선과 각각 연결되고. 타측이 제1 노드에 병렬 결합되는 복수의 결상 검출용 전기 소자;
    상기 3상 중 적어도 하나의 결상이 발생하는 경우, 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 중성선의 전위 또는 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 접지전위 간의 전위차를 출력하기 위한 릴레이 구동용 브릿지 다이오드;
    상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드와 병렬 결합되는 릴레이 코일;
    상기 릴레이 코일에 인가되는 노이즈 전압을 필터링하기 위하여 상기 릴레이 코일과 병렬 결합되는 용량성 소자; 및
    상기 릴레이 코일의 여자에 응답하는 릴레이 접점의 작동으로 상기 3상 전원이 차단되는 경우, 외부에서 인가되는 제어전원전압을 상기 릴레이 코일에 인가하여 상기 릴레이 코일의 여자 상태를 지속하게 하는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드
    를 포함하는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드와 상기 제어전원단자 사이에 결합되는 릴레이 유지용 전기 소자를 더 포함하는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 결상 검출용 전기 소자는, 동일 크기의 커패시터, 동일 크기의 저항, 커패시터와 저항의 병렬 조합, 및 커패시터와 저항의 직렬 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 릴레이 유지용 전기 소자는, 동일 크기의 커패시터, 동일 크기의 저항, 커패시터와 저항의 병렬 조합, 및 커패시터와 저항의 직렬 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로.
  6. 일측이 3상 전원의 개별 부하 전원선과 각각 연결되고, 타측이 제1 노드에 병렬 결합하는 복수의 결상 검출용 전기 소자;
    상기 3상 중 적어도 하나의 결상이 발생하는 경우, 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 중성선의 전위 또는 상기 제1 노드의 전위와 상기 3상의 접지전위 간의 전위차를 출력하기 위한 릴레이 구동용 브릿지 다이오드;
    상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드에 병렬 결합되는 릴레이 유지용 브릿지 다이오드;
    상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드와 병렬 결합하는 용량성 소자;
    상기 용량성 소자에 병렬 결합되는 저항성 소자;
    일단부가 상기 저항성 소자의 일단부와 병렬 결합되는 릴레이 코일;
    일단부가 상기 릴레이 코일의 타단부와 연결되고, 타단부가 상기 저항성 소자의 타단부와 결합되는 전력용 반도체 소자;
    상기 전력용 반도체 소자에 결합되어 상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드의 출력전압이 제1 문턱전압을 초과하면 상기 전력용 반도체 소자를 턴온시키는 제1 제너다이오드; 및
    상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드의 중성점에 결합되는 양방향 제2 제너다이오드
    를 포함하는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 저항성 소자의 일단부와 상기 릴레이 코일의 일단부 사이에 배치되는 LED를 더 포함하는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 양방향 제2 제너다이오드는 하나의 양방향성 제너다이오드 혹은 복수의 역직렬결합된 제너다이오드인 것을 특징으로 하는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로.
  9. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 릴레이 구동용 브릿지 다이오드와 상기 릴레이 유지용 브릿지 다이오드는 일부 소자를 공동으로 이용하는 것을 특징으로 하는 3상 전동기용 결상 보호 릴레이 회로.
  10. 3상 교류 전원측과 성형 결선된 커패시터, 저항기, 또는 이들의 조합에 의해 형성되는 제1 노드;
    중성전위 또는 접지전위 측과 접속된 제2 노드; 및
    상기 제1 노드에 일단이, 상기 제2 노드에 타단이 각각 연결되는 경보수단
    을 포함하는 3상 결상 경보회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105070036A (zh) * 2015-07-29 2015-11-18 深圳市创荣发电子有限公司 一种红外学习测试电路

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3319906B2 (ja) * 1994-07-26 2002-09-03 松下電工株式会社 欠相保護機能付き遮断器
KR19980014615A (ko) * 1996-08-14 1998-05-25 김인석 범용 유도형 전동기의 보호방법 및 그 장치
JP3883054B2 (ja) 2002-02-08 2007-02-21 株式会社安川電機 コンバータ装置
JP4561325B2 (ja) * 2004-11-11 2010-10-13 住友金属工業株式会社 三相巻線型誘導モータの異常検出方法及び装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109672142A (zh) * 2019-02-01 2019-04-23 镇江达舟船舶制造有限公司 船舶低压岸电系统等电位保护技术
CN109672142B (zh) * 2019-02-01 2023-12-26 镇江达舟船舶制造有限公司 船舶低压岸电系统等电位保护技术

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