KR20110035117A - Apparatus and method for controlling single-phase induction motor - Google Patents

Apparatus and method for controlling single-phase induction motor Download PDF

Info

Publication number
KR20110035117A
KR20110035117A KR1020090092683A KR20090092683A KR20110035117A KR 20110035117 A KR20110035117 A KR 20110035117A KR 1020090092683 A KR1020090092683 A KR 1020090092683A KR 20090092683 A KR20090092683 A KR 20090092683A KR 20110035117 A KR20110035117 A KR 20110035117A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
induction motor
phase induction
reference voltage
winding switch
Prior art date
Application number
KR1020090092683A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101537708B1 (en
Inventor
김규남
김상영
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020090092683A priority Critical patent/KR101537708B1/en
Priority to PCT/KR2010/006439 priority patent/WO2011040725A2/en
Publication of KR20110035117A publication Critical patent/KR20110035117A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101537708B1 publication Critical patent/KR101537708B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/42—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/42—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor
    • H02P1/44—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor by phase-splitting with a capacitor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE: A device and method for controlling a single phase induction motor are provided to stably operate the single phase induction motor at a low voltage region. CONSTITUTION: A main winding switch(230) is connected to a main winding(210). A sub winding switch(240) is connected to a sub winding(220). A voltage detecting unit(500) detects an input voltage applied from an external source(100). A control unit(300) switches the main winding switch and the sub winding switch based on the detected voltage. A power supply unit(400) converts the input voltage to the driving voltage of the control unit and outputs the converted voltage.

Description

단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SINGLE-PHASE INDUCTION MOTOR}Single phase induction motor control device and method {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SINGLE-PHASE INDUCTION MOTOR}

본 발명은 단상 유도 전동기에 관한 것으로서, 특히 전압이 불안정하거나 저전압 지역에서 안정적이고 효율적으로 운전할 수 있도록 한 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to single phase induction motors, and more particularly, to a single phase induction motor control apparatus and method for stably and efficiently operating in an unstable or low voltage region.

일반적으로 유도 전동기는 권선이 장착된 고정자와 영구자석, 알루미늄 도체 또는 철심으로 형성된 회전자로 구성된다. 이러한 유도 전동기는, 상기 고정자에 장착된 권선에 주기적인 전류의 변화를 발생시키고, 전류 변화에 따른 자계의 일정한 변화에 의해 상기 회전자에 토크가 발생하도록 함으로써 회전 동력을 얻어내는 장치를 말한다.Induction motors generally consist of a stator with windings and a rotor formed of permanent magnets, aluminum conductors or iron cores. Such an induction motor refers to a device that generates a rotational power by generating a periodic change in current in a winding mounted to the stator and causing a torque to be generated in the rotor by a constant change in the magnetic field according to the change in current.

단상 유도 전동기는 일반적으로 출력 400W 이하의 가정용 가전기기 등에 사용되는 소형전동기로서, 가정용으로 사용되는 상용 전원, 즉 단상 교류 전원을 사용한다. 이러한 단상 유도 전동기는 선풍기, 에어컨, 냉장고, 세탁기 등의 가전기기에 주로 사용되고, 이들의 팬, 회전날개, 압축기 등에 필요한 회전력을 제공한다.Single phase induction motor is a small electric motor which is generally used for home appliances or the like with output 400W or less, and uses a commercial power source, that is, a single phase AC power source used for home use. Such single-phase induction motors are mainly used in home appliances such as fans, air conditioners, refrigerators, washing machines, and the like, and provide necessary rotational force for fans, rotary vanes, compressors, and the like.

그러나, 단상 유도 전동기는, 단상 권선에 교류 전원이 인가되면 유도 전류가 흐르게 되나, 회전자 상하 부분의 도체에서 발생된 전자력이 서로 상쇄되고, 권선의 축의 방향으로 크기가 변화하는 교번자계가 발생할 뿐이므로 회전력을 발생하지 못하게 된다. 따라서, 단상 유도 전동기는 이를 기동시키기 위한 기동 장치가 필요하게 되고, 설치되는 기동 장치에 따라 분상 기동형, 세이딩 코일형, 콘덴서 운전형, 반발 기동형 등으로 구분된다. However, in the single phase induction motor, when an AC power is applied to the single phase winding, an induction current flows, but only the alternating magnetic fields in which the electromagnetic forces generated in the conductors in the upper and lower parts of the rotor cancel each other and change in magnitude in the direction of the winding axis are generated. Therefore, the rotational force cannot be generated. Therefore, a single phase induction motor requires a starting device for starting it, and is classified into a divided phase starting type, a shading coil type, a condenser driving type, a repulsive starting type, and the like according to the starting device installed.

도 1은 일반적인 콘덴서 운전형 단상 유도 전동기를 개략적으로 도시한 회로도이다. 도 1을 참조하면, 단상 유도 전동기는 주권선(20)과, 보조권선(30)과, 상기 보조권선(30)에 직렬로 연결된 피티씨 써미스터(Positive Temperature coefficient of Thermally Sensitive Resistors)(40)와, 상기 피티씨 써미스터(40)에 병렬 연결된 콘덴서(50)로 구성된다. 또한, 상기 단상 유도 전동기는 과부하를 방지하는 과부하 보호 장치(Over-Load Protector) (70)를 더 포함할 수 있다. 상기 피티씨 써미스터(40)는 온도가 상승하면 전기저항이 급격하게 커지는 반도체 소자로서, 스위치 기능을 수행한다. 즉, 회전 속도가 정상 속도의 일정치에 이르면 보조권선을 개방한다. 상기 콘덴서(50)는 전동기의 역률 등 운전 효율을 높인다. 1 is a circuit diagram schematically showing a general condenser driving type single phase induction motor. Referring to FIG. 1, the single-phase induction motor has a main winding 20, an auxiliary winding 30, and a positive temperature coefficient of thermally sensitive resistor 40 connected in series with the auxiliary winding 30. And a condenser 50 connected in parallel to the PTC thermistor 40. In addition, the single-phase induction motor may further include an over-load protector 70 to prevent overload. The PTC thermistor 40 is a semiconductor device in which the electrical resistance increases rapidly when the temperature rises, and performs a switch function. That is, the auxiliary winding is opened when the rotational speed reaches a constant value of the normal speed. The condenser 50 increases driving efficiency such as power factor of the electric motor.

단상 교류 전원(10)을 상기 전동기에 인가하는 경우 상기 주권선(20)에 교번자계가 발생하고, 상기 콘덴서(50)는 상기 보조권선(30)으로 흐르는 전류의 위상을 90도 앞서게 한다. 이에 따라 상기 보조권선(30)에는 전기적으로 90도의 위상차를 갖는 보조자계가 발생한다. 따라서, 상기 주권선(20)에서 발생한 교번자계와 상기 보조권선(30)에서 발생한 보조자계는 자계의 위상이 서로 다르므로 상쇄되지 않고, 서로 합해지면서 회전자계가 발생하여 단상 유도 전동기를 회전시킨다.When a single-phase AC power source 10 is applied to the motor, an alternating magnetic field is generated in the main winding 20, and the capacitor 50 advances the phase of the current flowing through the auxiliary winding 30 by 90 degrees. Accordingly, an auxiliary magnetic field having a phase difference of 90 degrees is generated in the auxiliary winding 30. Therefore, the alternating magnetic field generated in the main winding 20 and the auxiliary magnetic field generated in the auxiliary winding 30 are not canceled because the phases of the magnetic fields are different from each other, and are combined with each other to generate a rotating magnetic field to rotate the single-phase induction motor.

종래 기술에 따른 단상 유도 전동기는 피티씨 써미스터와 같은 기동 장치를 사용하고, 기동 토크가 부하 토크보다 클 때 회전하게 되고, 상기 기동 토크는 인가되는 전압에 비례한다. 종래 기술에 따른 단상 유도 전동기에서, 인가 전압이 낮거나 부하가 크면 단상 유도 전동기를 기동할 수 없고, 동시에 전동기 권선에 정격 전류의 약 10배에 달하는 전류가 발생하는 문제점이 있다. 즉, 종래 기술에 따른 단상 유도 전동기는 저 전압에서 기동 실패로 인해 전동기가 손상되고, 전동기가 설치된 응용기기에 이상 운전을 발생시키는 문제점이 있다.The single phase induction motor according to the prior art uses a starting device such as a PTC thermistor, and rotates when the starting torque is greater than the load torque, the starting torque being proportional to the applied voltage. In the single-phase induction motor according to the prior art, if the applied voltage is low or the load is large, the single-phase induction motor can not be started, and at the same time there is a problem that a current of about 10 times the rated current is generated in the winding of the motor. That is, the single-phase induction motor according to the prior art has a problem that the motor is damaged due to the failure to start at a low voltage, causing abnormal operation in the application equipment provided with the motor.

또한, 상기 피티씨 써미스터는 보조권선을 개방하는 시간을 제어할 수 없는 문제점이 있고, 상기 피티씨 써미스터를 채용한 단상 유도 전동기는 저 전압 지역에서 상기의 기동 실패 및 이상 운전의 문제점을 가진다.In addition, the PTC thermistor has a problem that it is not possible to control the time to open the auxiliary winding, the single-phase induction motor employing the PTC thermistor has a problem of the start failure and abnormal operation in the low voltage region.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 입력 전압의 변동에 강인하고, 과전압으로부터 전동기 자체를 보호하며, 저 전압 지역에서도 안정적이고 효율적으로 운전할 수 있는 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법을 제공함에 일 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a single-phase induction motor control apparatus and method that is robust against variations in input voltage, protects the motor itself from overvoltage, and can operate stably and efficiently even in a low voltage region. There is this.

본 발명은 피티씨 써미스터나 과부하 보호 장치를 사용하지 아니하고, 간단한 회로 구성을 통해 운전할 수 있는 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a single-phase induction motor control apparatus and method that can be operated through a simple circuit configuration without using a PTC thermistor or an overload protection device.

본 발명은 입력 전압을 검출하고, 검출된 입력 전압을 근거로 운전할 수 있는 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling a single-phase induction motor capable of detecting an input voltage and operating based on the detected input voltage.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치는, 주권선 및 보조권선에 각각 연결되는 주권선 스위치 및 보조권선 스위치와, 외부 전원으로부터 인가된 입력 전압을 검출하는 전압 검출 유닛과, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치와 상기 보조권선 스위치를 개폐하는 제어 유닛과, 상기 입력 전압을 상기 제어 유닛의 구동 전압으로 변환하여 출력하는 전원 공급 유닛을 포함하여 구성된다. Single phase induction motor control apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the main winding switch and auxiliary winding switch connected to the main winding and the auxiliary winding, respectively, and voltage detection for detecting the input voltage applied from an external power source And a control unit for opening and closing the main winding switch and the auxiliary winding switch based on the detection voltage, and a power supply unit for converting the input voltage into a driving voltage of the control unit and outputting the same.

본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 전원 공급 유닛은, 상기 입력 전압을 정류하는 정류 유닛과, 상기 정류 전압을 평활화하는 평활 유닛과, 상기 평활화된 전압을 상기 제어 유닛의 구동 전압으로 변압하는 변압 유닛을 포함하여 구성된다.In the single-phase induction motor control device according to an embodiment of the present invention, the power supply unit includes a rectification unit for rectifying the input voltage, a smoothing unit for smoothing the rectified voltage, and driving the smoothed voltage of the control unit. And a transformer unit which transforms into a voltage.

본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 전압 검출 유닛은, 상기 외부 전원의 교류 전압을 직접 검출하거나, 또는 상기 평활화된 직류 전압을 검출한다.In the single-phase induction motor control device according to the embodiment of the present invention, the voltage detection unit directly detects an AC voltage of the external power source or detects the smoothed DC voltage.

본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 제어 유닛은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하고, 상기 주권선을 통해 상기 전동기를 운전하고, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하고, 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전한다.In the single-phase induction motor control device according to an embodiment of the present invention, the control unit, if the detection voltage is equal to or more than a predetermined reference voltage, the auxiliary winding switch is opened, and the motor is operated through the main winding, If the detected voltage is smaller than the reference voltage, the main winding switch is opened and the motor is driven through the auxiliary winding.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 제어 유닛은, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압이 미리 설정되고, 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하고, 상기 주권선을 통해 상기 전동기를 운전하고, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하고, 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전한다.In addition, in the single-phase induction motor control device according to an embodiment of the present invention, the control unit, a first reference voltage, a second reference voltage larger than the first reference voltage is preset, the detection voltage is the second If the reference voltage is equal to or greater, the auxiliary winding switch is opened, and the motor is operated through the main winding. If the detected voltage is less than or equal to the first reference voltage, the main winding switch is opened and the auxiliary winding is performed through the auxiliary winding. Drive the motor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 통해 단상 유도 전동기에 전원을 인가하는 단계와, 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 단 계와, 전동기에 입력되는 전압을 검출하는 단계와, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계를 포함하여 구성된다.In one embodiment, a method of controlling a single phase induction motor according to an embodiment of the present invention includes applying power to a single phase induction motor through a main winding switch and an auxiliary winding switch, and inducing the single phase through a main winding and an auxiliary winding. Starting a motor, detecting a voltage input to the motor, and operating the single-phase induction motor by opening and closing the main winding switch or the auxiliary winding switch based on the detected voltage. .

본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법에서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는, 기준 전압을 설정하는 단계와, 상기 검출 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 단계와, 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계를 더 포함한다.In the single-phase induction motor control method according to an embodiment of the present invention, the step of driving the single-phase induction motor, the step of setting a reference voltage, comparing the detected voltage and the reference voltage, and as a result of the comparison, If the detected voltage is equal to or greater than the reference voltage, opening the auxiliary winding switch. In addition, if the detection result is less than the reference voltage, and further comprising the step of opening the main winding switch.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법에서, 상기 전동기를 운전하는 단계는, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압을 설정하는 단계와, 상기 검출 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하는 단계와, 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 전동기를 운전하는 단계는, 상기 검출 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하는 단계와, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계를 더 포함한다.In addition, in the single-phase induction motor control method according to an embodiment of the present invention, the step of operating the motor, the step of setting a first reference voltage, a second reference voltage greater than the first reference voltage, and the detection voltage And comparing the second reference voltage with the second reference voltage, and opening the auxiliary winding switch if the detected voltage is equal to or greater than the second reference voltage. The driving of the electric motor may further include comparing the detected voltage with the first reference voltage, and opening the main winding switch if the detected voltage is equal to or less than the first reference voltage.

본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법에 따라, 단상 유도 전동기는 입력 전압의 변동에 강인하고, 저 전압 지역에서도 안정적이고 효율적으로 운전할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 단상 유도 전동기는, 과전압으로부터 전동기 자체를 보호할 수 있다.According to the single-phase induction motor control apparatus and method according to the present invention, the single-phase induction motor is robust against fluctuations in the input voltage and can be stably and efficiently operated even in a low voltage region. In addition, the single-phase induction motor according to the present invention can protect the motor itself from overvoltage.

본 발명은 피티씨 써미스터나 과부하 보호 장치를 사용하지 아니하고, 스위치를 포함한 간단한 회로 구성을 통해 전동기를 운전할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 제조비용을 줄일 수 있고, 보조권선의 개방 시간을 제어함으로써 운용 효율을 높이고, 신뢰성을 향상시킨다.The present invention can operate the motor through a simple circuit configuration including a switch without using a PTC thermistor or an overload protection device. Accordingly, the present invention can reduce the manufacturing cost, improve the operating efficiency and improve the reliability by controlling the opening time of the auxiliary winding.

본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법은 입력 전압을 검출하고, 검출된 입력 전압을 근거로 전동기를 운전함으로써 저 전압 또는 과전압 상태에서도 안정적으로 구동할 수 있다.The apparatus and method for controlling a single phase induction motor according to the present invention can stably drive even in a low voltage or overvoltage state by detecting an input voltage and operating an electric motor based on the detected input voltage.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a single phase induction motor control apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치는, 주권선(210) 및 보조권선(220)에 각각 연결되는 주권선 스위치(230) 및 보조권선 스위치(240)와, 외부 전원(100)으로부터 인가된 입력 전압을 검출하는 전압 검출 유닛(500)과, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치(230)와 상기 보조권선 스위치(240)를 개폐하는 제어 유닛(300)과, 상기 입력 전압을 상기 제어 유닛(300)의 구동 전압으로 변환하여 출력하는 전원 공급 유닛(400)을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 제어 장치는, 상기 보조권선 스위치(240)에 병렬 연결되고, 역률을 보상 하는 운전 커패시터(250)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어 장치는, 상기 운전 커패시터(250)를 통해 단상 유도 전동기의 운전 효율을 높일 수 있다. 물론 상기 운전 커패시터(250)는 필요에 따라 상기 주권선 스위치(230)에 병렬 연결될 수 있다.2, the single-phase induction motor control apparatus according to the present invention, the main winding switch 230 and the auxiliary winding switch 240 connected to the main winding 210 and the auxiliary winding 220, respectively, and an external power source ( A voltage detection unit 500 that detects an input voltage applied from 100, a control unit 300 that opens and closes the main winding switch 230 and the auxiliary winding switch 240 based on the detected voltage, and And a power supply unit 400 for converting an input voltage into a driving voltage of the control unit 300 and outputting the converted voltage. The control device may further include an operation capacitor 250 connected in parallel to the auxiliary winding switch 240 and compensating for the power factor. The control device may increase the driving efficiency of the single-phase induction motor through the driving capacitor 250. Of course, the driving capacitor 250 may be connected in parallel to the main winding switch 230 as necessary.

상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)로는 각각 릴레이(Relay), 트라이악(TRIAC) 등의 기계적 또는 전자적 반도체 소자를 사용할 수 있다. 특히 트라이악은 2개의 실리콘 제어 정류기(SCR)가 병렬로 접속된 것과 동일한 기능을 수행하는 양방향 사이리스터로서, 전자적 소자이며, 많은 회수의 스위칭을 수행할 수 있어서 신뢰성이 좋다.As the main winding switch 230 and the auxiliary winding switch 240, a mechanical or electronic semiconductor device such as a relay and a triac may be used. Triacs, in particular, are bidirectional thyristors that perform the same function as two silicon controlled rectifiers (SCRs) connected in parallel, which are electronic devices, and are reliable because they can perform a large number of times of switching.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 전압 검출 유닛(500)은 OP-AMP 등을 포함하는 회로로 구성되고, 상기 외부 전원(100)으로부터 인가된 교류 전압을 직접 검출하여 상기 제어 유닛(300)에 전달한다. 상기 외부 전원(100)은 가정용 상용 교류 전원으로서, 예를 들어 우리 나라의 경우에 220V, 50Hz의 교류 전원을 사용한다.2, in the single-phase induction motor control device according to an embodiment of the present invention, the voltage detection unit 500 is composed of a circuit including an OP-AMP, etc., applied from the external power source 100. The AC voltage is directly detected and transferred to the control unit 300. The external power source 100 is a commercial AC power for home use, for example, in the case of our country uses an AC power source of 220V, 50Hz.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치에서, 상기 전원 공급 유닛(400)은, 상기 입력 전압을 정류하는 정류 유닛(410)과, 상기 정류 전압을 평활화하는 평활 유닛(420)과, 상기 평활화된 전압을 상기 제어 유닛(300)의 구동 전압으로 변압하는 변압 유닛(430)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, in the single-phase induction motor control device according to the embodiment of the present invention, the power supply unit 400 includes a rectifying unit 410 for rectifying the input voltage and a smoothing unit for smoothing the rectified voltage. 420 and a transformer unit 430 for transforming the smoothed voltage into a driving voltage of the control unit 300.

상기 전원 공급 유닛(400)은 상기 외부 전원(100), 즉 상용 교류 전원을 입력받아 단상 유도 전동기 및 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하는 직류 전압을 출력한다. 일반적으로 상기 전원 공급 유닛(400)으로는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS)를 사용한다. 물론 SMPS 이외에 다른 종류의 AC-DC 변환 장치를 사용할 수 있다. 상기 스위치 모드 파워 서플라이는 외부 전원(100)의 교류 전압을 정류 및 평활화하여 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 고주파 변압기와 레귤레이터 등의 변압 유닛을 이용하여 단상 유도 전동기 및 단상 유도 전동기 제어 장치에 필요한 구동전압들을 생성한다. 상기 전압 검출 유닛(500)은, 상기 평활화된 직류 전압을 검출한다.The power supply unit 400 receives the external power source 100, that is, a commercial AC power, and outputs a DC voltage for driving a circuit, a unit, etc. constituting a single-phase induction motor and a control device. In general, the power supply unit 400 uses a switched-mode power supply (SMPS). Of course, other types of AC-DC converters can be used besides SMPS. The switch mode power supply rectifies and smoothes the AC voltage of the external power supply 100 into a DC voltage, and converts the DC voltage into a single-phase induction motor and a single-phase induction motor control device by using a transformer unit such as a high frequency transformer and a regulator. Generate the necessary drive voltages. The voltage detection unit 500 detects the smoothed DC voltage.

상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 과전압 제한치 이상이면, 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 개방하여 상기 단상 유도 전동기를 보호할 수 있다. 즉, 상기 제어 유닛(300)은, 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 개방하여 단상 유도 전동기에 입력되는 전원을 차단함으로써 과전압으로부터 단상 유도 전동기의 파손을 방지한다. 또한, 상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 저전압 제한치 이하일때도, 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 개방하여 상기 단상 유도 전동기에 입력되는 전원을 차단할 수 있다. 상기 제어 유닛(300)은, 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 개방하여 단상 유도 전동기에 입력되는 전원을 차단함으로써 저전압에 의해 기동 실패가 일어나고, 단상 유도 전동기에 과전류가 인가되어 이상 동작을 수행하는 것을 방지한다. 상기 제어 장치는, 별도의 저장 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있고, 상기 과전압 제한치 및 저전압 제한치는 상기 저장 유닛에 설정되어 저장될 수 있다. 상기 과전압 제한치 및 상기 저전압 제한치는 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다.The control unit 300 may protect the single-phase induction motor by opening both the main winding switch 230 and the auxiliary winding switch 240 when the detection voltage is equal to or greater than a preset overvoltage limit. That is, the control unit 300 opens both the main winding switch 230 and the auxiliary winding switch 240 to cut off power input to the single phase induction motor to prevent damage of the single phase induction motor from overvoltage. In addition, the control unit 300 may cut off power input to the single-phase induction motor by opening both the main winding switch 230 and the auxiliary winding switch 240 even when the detection voltage is less than or equal to a preset low voltage limit. Can be. The control unit 300 opens both the main winding switch 230 and the auxiliary winding switch 240 to cut off power input to the single phase induction motor, thereby causing a start failure due to a low voltage, and overcurrent the single phase induction motor. Is applied to prevent the abnormal operation. The control device may further include a separate storage unit (not shown), and the overvoltage limit and the low voltage limit may be set and stored in the storage unit. The overvoltage limit value and the low voltage limit value are set differently according to the voltage situation in the region using the single phase induction motor, the type and shape of the single phase induction motor, the load condition, and the like, and may be set at a predetermined ratio of the input voltage of the external power source.

상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 과전압 제한치 이상이거나, 저전압 제한치 이하이면 단상 유도 전동기에 입력되는 전원을 차단하는 차단 영역으로 설정하고, 반대로 상기 검출 전압이 과전압 제한치보다 작고 저전압 제한치보다 큰 경우를 운전 영역으로 설정한다. 즉, 상기 제어 유닛(300)은 상기 운전 영역에서 상기 주권선 스위치(230) 및 상기 보조권선 스위치(240)를 모두 연결하여 단상 유도 전동기를 기동한다. 상기 제어 유닛(300)은 상기 주권선(210)과 상기 보조권선(220)에 전원을 인가하여 상기 주권선(210)에서 발생한 교번자계와 상기 보조권선(220)에서 발생한 보조자계를 발생시키고, 회전자계가 발생하여 단상 유도 전동기를 회전시킨다.The control unit 300 sets the blocking unit to cut off power input to the single-phase induction motor when the detected voltage is above the overvoltage limit or below the undervoltage limit, and conversely, the detected voltage is smaller than the overvoltage limit and greater than the low voltage limit. Set the case to the operation area. That is, the control unit 300 connects both the main winding switch 230 and the auxiliary winding switch 240 in the driving region to start a single phase induction motor. The control unit 300 applies power to the main winding 210 and the auxiliary winding 220 to generate an alternating magnetic field generated in the main winding 210 and the auxiliary magnetic field generated in the auxiliary winding 220, A rotor magnetic field is generated to rotate the single phase induction motor.

그런 다음, 상기 제어 유닛(300)은, 상기 과전압 제한치와 상기 저전압 제한치의 사이의 운전 영역에 기준 전압을 설정하고, 상기 검출 전압이 미리 설정된 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치(240)를 개방하고, 상기 주권선(210)을 통해 상기 단상 유도 전동기를 운전한다. 또한, 상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치(230)를 개방하고, 상기 보조권선(240)을 통해 상기 단상 유도 전동기를 운전한다. 상기 기준 전압은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다.Then, the control unit 300 sets a reference voltage in an operation region between the overvoltage limit value and the low voltage limit value, and opens the auxiliary winding switch 240 when the detected voltage is equal to or greater than a preset reference voltage. In addition, the single-phase induction motor is driven through the main winding 210. In addition, when the detection voltage is smaller than the reference voltage, the control unit 300 opens the main winding switch 230 and drives the single phase induction motor through the auxiliary winding 240. The reference voltage is set differently according to the voltage situation of the region using the single phase induction motor, the type and shape of the single phase induction motor, the load condition, and the like, and may be set at a predetermined ratio of the input voltage of the external power source.

또한, 상기 제어 유닛(300)은, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압이 미리 설정되어 저장할 수 있다. 상기 제어 유닛(300)은, 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치(240)를 개방하고, 상기 주권선(210)을 통해 상기 단상 유도 전동기를 운전하고, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치(230)를 개방하고, 상기 보조권선(220)을 통해 상기 단상 유도 전동기를 운전한다. 상기 제1 기준 전압(V1) 및 상기 제2 기준 전압(V2)은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다. 상기 제1 기준 전압(V1) 및 상기 제2 기준 전압(V2)은 예를 들어 약 10V정도의 차이를 두고, 입력 전압의 급격한 변동으로 인한 상기 전동기의 파손을 방지하기 위한 히스테리시스 동작을 수행한다.In addition, the control unit 300 may store a first reference voltage and a second reference voltage larger than the first reference voltage in advance. When the detection voltage is equal to or greater than the second reference voltage, the control unit 300 opens the auxiliary winding switch 240, drives the single-phase induction motor through the main winding 210, and detects the detection voltage. When the voltage is equal to or less than the first reference voltage, the main winding switch 230 is opened and the single phase induction motor is driven through the auxiliary winding 220. The first reference voltage (V1) and the second reference voltage (V2) is set differently depending on the voltage situation in the region using the single-phase induction motor, the type and shape of the single-phase induction motor, load conditions, etc., the input voltage of the external power source It can be set at a constant ratio of. The first reference voltage V1 and the second reference voltage V2 have a difference of about 10 V, for example, and perform a hysteresis operation to prevent damage to the motor due to a sudden change in the input voltage.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 통해 단상 유도 전동기에 전원을 인가하는 단계(S110)와, 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 단계(S120)와, 전동기에 입력되는 전압을 검출하는 단계(S130)와, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계(S140 이하)를 포함하여 구성된다. 이하 장치의 구성은 도 2 또는 도 3을 참조한다.4, the single-phase induction motor control method according to an embodiment of the present invention, the step of applying power to the single-phase induction motor through the main winding switch and the auxiliary winding switch (S110), and the main winding and auxiliary winding Starting the single phase induction motor (S120), detecting a voltage input to the motor (S130), and opening and closing the main winding switch or the auxiliary winding switch based on the detected voltage. It comprises a step of driving (S140 or less). Hereinafter, the configuration of the apparatus will be described with reference to FIG. 2 or 3.

상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는, 기준 전압을 설정하는 단계(미도시)와, 상기 검출 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 단계(S140)와, 상기 비교 결 과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계(S141)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계(S151)를 더 포함한다.The driving of the single phase induction motor may include setting a reference voltage (not shown), comparing the detected voltage with the reference voltage (S140), and comparing the detected voltage with the detected voltage. If it is above, it comprises a step (S141) for opening the auxiliary winding switch. In addition, as a result of the comparison, if the detected voltage is less than the reference voltage, further comprising the step of opening the main winding switch (S151).

먼저, 상기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 모두 연결하여 단상 유도 전동기에 전원을 인가하고(S110), 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동한다(S120). 그런 다음, 상기 제어 방법은, 외부 전원으로부터 입력된 교류 전압을 OP-AMP 등을 이용하여 직접 검출하거나, 또는 상기 외부 전원을 단상 교류 전동기 및 단상 교류 전동기 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛등의 구동 전압으로 변환하는 전원 공급 유닛의 평활 콘덴서에 연결하여 직류 전압을 검출함으로써 전동기에 입력되는 전압을 검출한다(S130). 그런 다음, 상기 제어 방법은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 운전 영역 범위 내에 포함되는지 여부를 판단한다(미도시). 상기 운전 영역은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다. 상기 제어 방법은, 상기 판단 결과에 따라 주권선 스위치와 보조권선 스위치를 제어하는데, 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 밖이면, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 개방하여 단상 유도 전동기로 입력되는 전원을 차단하고(미도시), 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 내이면, 상기 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 연결하여 전동기를 기동한다(미도시). 상기 제어 방법은, 상기 단상 유도 전동기를 기동한 후, 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상 기 단상 유도 전동기를 운전한다(S140 이하). 상기 제어 방법은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 기준 전압 이상이면, 보조권선 스위치를 개방하여 보조권선 회로에 인가되는 전원을 차단하고(S141), 주권선을 통해 상기 전동기를 운전한다(S142). 반대로, 상기 제어 방법은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 기준 전압보다 작으면, 주권선 스위치를 개방하여 주권선 회로에 인가되는 전원을 차단하고(S151), 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전한다(S152). 상기 기준 전압은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다.First, the control method connects both the main winding switch and the auxiliary winding switch to supply power to the single phase induction motor (S110), and starts the single phase induction motor through the main winding and the auxiliary winding (S120). Then, the control method detects an AC voltage input from an external power supply directly using an OP-AMP or the like, or drives the circuit, unit, etc. that constitutes the single-phase AC motor and the single-phase AC motor control device. The voltage input to the motor is detected by connecting to the smoothing capacitor of the power supply unit converting the voltage to detect the DC voltage (S130). Then, the control method determines whether or not the detection voltage is within a preset driving range range (not shown). The driving region is set differently according to the voltage situation of the region using the single phase induction motor, the type and form of the single phase induction motor, the load condition, and the like, and may be set at a predetermined ratio of the input voltage of the external power source. The control method controls the main winding switch and the auxiliary winding switch according to the determination result. When the detected voltage is outside the operating range, the main winding switch and the auxiliary winding switch are opened to supply power input to the single phase induction motor. When the detection voltage is within the operating range, the main winding switch and the auxiliary winding switch are connected to start the motor (not shown). In the control method, after the single-phase induction motor is started, the single-phase induction motor is operated by opening and closing the main winding switch or the auxiliary winding switch based on the detected voltage (S140 or less). In the control method, when the detected voltage is equal to or greater than a preset reference voltage, the auxiliary winding switch is opened to cut off power applied to the auxiliary winding circuit (S141), and the motor is driven through the main winding (S142). On the contrary, if the detection voltage is smaller than the preset reference voltage, the main winding switch is opened to cut off power applied to the main winding circuit (S151), and the motor is driven through the auxiliary winding ( S152). The reference voltage is set differently according to the voltage situation of the region using the single phase induction motor, the type and shape of the single phase induction motor, the load condition, and the like, and may be set at a predetermined ratio of the input voltage of the external power source.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단상 유도 전동기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 통해 단상 유도 전동기에 전원을 인가하는 단계(S210)와, 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 단계(S220)와, 전동기에 입력되는 전압을 검출하는 단계(S230)와, 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계(S240 이하)를 포함하여 구성된다. 이하 장치의 구성은 도 2 또는 도 3을 참조한다.5, the single-phase induction motor control method according to another embodiment of the present invention, the step of applying power to the single-phase induction motor through the main winding switch and the auxiliary winding switch (S210), the main winding and the auxiliary winding Starting the single phase induction motor (S220), detecting a voltage input to the motor (S230), and opening and closing the main winding switch or the auxiliary winding switch based on the detected voltage. It comprises a step of driving (S240 or less). Hereinafter, the configuration of the apparatus will be described with reference to FIG. 2 or 3.

상기 전동기를 운전하는 단계는, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압을 설정하는 단계(미도시)와, 상기 검출 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하는 단계(S240)와, 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계(S241)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 전 동기를 운전하는 단계는, 상기 검출 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하는 단계(S260)와, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계(S271)를 더 포함한다.The driving of the motor may include setting a first reference voltage and a second reference voltage greater than the first reference voltage (not shown), and comparing the detected voltage with the second reference voltage (S240). ) And opening the auxiliary winding switch if the detected voltage is equal to or greater than the second reference voltage (S241). The driving of the pre-synchronous may include: comparing the detected voltage with the first reference voltage (S260); and opening the main winding switch when the detected voltage is equal to or less than the first reference voltage (S260). S271) is further included.

먼저, 상기 제어 방법은, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 모두 연결하여 단상 유도 전동기에 전원을 인가하고(S210), 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동한다(S220). 그런 다음, 상기 제어 방법은, 외부 전원으로부터 입력된 교류 전압을 OP-AMP 등을 이용하여 직접 검출하거나, 또는 상기 외부 전원을 단상 교류 전동기 및 단상 교류 전동기 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛등의 구동 전압으로 변환하는 전원 공급 유닛의 평활 콘덴서에 연결하여 직류 전압을 검출함으로써 전동기에 입력되는 전압을 검출한다(S230). 그런 다음, 상기 제어 방법은, 상기 검출 전압이 미리 설정된 운전 영역 범위 내에 포함되는지 여부를 판단한다(미도시). 상기 운전 영역은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다. 상기 제어 방법은, 상기 판단 결과에 따라 주권선 스위치와 보조권선 스위치를 제어하는데, 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 밖이면, 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 개방하여 단상 유도 전동기로 입력되는 전원을 차단하고(미도시), 상기 검출 전압이 상기 운전 영역 범위 내이면, 상기 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 연결하여 전동기를 기동한다(미도시). 상기 제어 방법은, 상기 단상 유도 전동기를 기동한 후, 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상 기 단상 유도 전동기를 운전한다(S240 이하). 상기 전동기를 운전하는 단계는, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압을 미리 설정하여 두고, 상기 검출 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하여(S240), 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하여 보조권선 회로에 인가되는 전원을 차단한다(S241). 상기 보조권선 스위치가 개방되면, 상기 단상 유도 전동기는 주권선을 통해 운전된다(S242). 상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압은 단상 유도 전동기를 사용하는 지역의 전압 사정, 단상 유도 전동기의 종류 및 형태, 부하 조건 등에 따라 다르게 설정되는데, 외부 전원의 입력 전압의 일정 비율로 설정될 수 있다. 또한, 상기 전동기를 운전하는 단계는, 다시 입력 전압을 검출하고(S250), 상기 검출 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하고(S260), 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하여 주권선 회로에 인가되는 전원을 차단한다(S271). 이때 상기 주권선 스위치가 개방되면, 상기 단상 유도 전동기는 보조권선을 통해 운전된다(S272). 상기 제어 방법은, 상기 입력 전압을 연속적으로 검출하여 상기 전동기를 운전하는 동작을 반복 수행한다.First, the control method connects both the main winding switch and the auxiliary winding switch to supply power to the single phase induction motor (S210), and starts the single phase induction motor through the main winding and the auxiliary winding (S220). Then, the control method detects an AC voltage input from an external power supply directly using an OP-AMP or the like, or drives the circuit, unit, etc. that constitutes the single-phase AC motor and the single-phase AC motor control device. The voltage input to the motor is detected by connecting to the smoothing capacitor of the power supply unit converting the voltage to the DC voltage (S230). Then, the control method determines whether or not the detection voltage is within a preset driving range range (not shown). The driving region is set differently according to the voltage situation of the region using the single phase induction motor, the type and form of the single phase induction motor, the load condition, and the like, and may be set at a predetermined ratio of the input voltage of the external power source. The control method controls the main winding switch and the auxiliary winding switch according to the determination result. When the detected voltage is outside the operating range, the main winding switch and the auxiliary winding switch are opened to supply power input to the single phase induction motor. When the detection voltage is within the operating range, the main winding switch and the auxiliary winding switch are connected to start the motor (not shown). In the control method, after the single-phase induction motor is started, the single-phase induction motor is operated by opening and closing the main winding switch or the auxiliary winding switch based on the detected voltage (S240 or less). The driving of the motor may include setting a first reference voltage and a second reference voltage larger than the first reference voltage in advance, and comparing the detected voltage with the second reference voltage (S240). If the second reference voltage is equal to or greater than that, the auxiliary winding switch is opened to cut off power applied to the auxiliary winding circuit (S241). When the auxiliary winding switch is opened, the single phase induction motor is driven through the main winding (S242). The first reference voltage and the second reference voltage are set differently according to the voltage situation of the region using the single phase induction motor, the type and shape of the single phase induction motor, the load condition, and the like, and are set at a constant ratio of the input voltage of the external power source. Can be. The driving of the motor may further include detecting an input voltage again (S250), comparing the detected voltage with the first reference voltage (S260), and as a result of the comparison, the detected voltage is less than or equal to the first reference voltage. In operation S271, the main winding switch is opened to cut off the power applied to the main winding circuit. At this time, when the main winding switch is opened, the single-phase induction motor is driven through the auxiliary winding (S272). The control method repeats the operation of operating the electric motor by continuously detecting the input voltage.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단상 유도 전동기 제어 장치 및 방법은, 주권선과 보조권선에 각각 트라이악과 같은 스위칭 소자를 구비하고, 입력 전압을 검출하여 상기 스위칭 소자들을 제어함으로써 입력 전압의 변동에 강인하고, 저 전압 지역에서도 안정적이고 효율적으로 기동하거나 또는 운전할 수 있도록 하며, 과전압으로부터 전동기 자체를 보호할 수 있다.As described above, the apparatus and method for controlling a single-phase induction motor according to the present invention includes a switching element such as a triac in each of the main winding and the auxiliary winding, and is robust to variations in the input voltage by detecting an input voltage and controlling the switching elements. It is possible to start or operate stably and efficiently even in low voltage areas, and to protect the motor itself from overvoltage.

도 1은 일반적인 콘덴서 운전형 단상 유도 전동기를 개략적으로 도시한 회로도;1 is a circuit diagram schematically showing a typical condenser driven single phase induction motor;

도 2 또는 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 단상 유도 전동기의 구성을 개략적으로 보인 블록도;2 or 3 is a block diagram schematically showing the configuration of a single-phase induction motor according to embodiments of the present invention;

도 4 또는 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 단상 유도 전동기의 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.4 or 5 is a flow chart schematically showing a control method of a single phase induction motor according to embodiments of the present invention.

Claims (14)

주권선 및 보조권선에 각각 연결되는 주권선 스위치와, 보조권선 스위치;A main winding switch connected to the main winding and the auxiliary winding, respectively, and an auxiliary winding switch; 외부 전원으로부터 인가된 입력 전압을 검출하는 전압 검출 유닛;A voltage detecting unit detecting an input voltage applied from an external power source; 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치와 상기 보조권선 스위치를 개폐하는 제어 유닛; 및A control unit that opens and closes the main winding switch and the auxiliary winding switch based on the detected voltage; And 상기 입력 전압을 상기 제어 유닛의 구동 전압으로 변환하여 출력하는 전원 공급 유닛;을 포함하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And a power supply unit for converting the input voltage into a driving voltage of the control unit and outputting the output voltage. 제1 항에 있어서, 상기 전압 검출 유닛은,The method of claim 1, wherein the voltage detection unit, 상기 외부 전원의 교류 전압을 직접 검출하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.Single-phase induction motor control device for directly detecting the AC voltage of the external power source. 제1 항에 있어서, 상기 전원 공급 유닛은,The method of claim 1, wherein the power supply unit, 상기 입력 전압을 정류하는 정류 유닛;A rectifying unit for rectifying the input voltage; 상기 정류 전압을 평활화하는 평활 유닛; 및A smoothing unit for smoothing the rectified voltage; And 상기 평활화된 전압을 상기 제어 유닛의 구동 전압으로 변압하는 변압 유닛;을 포함하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And a transformer unit for transforming the smoothed voltage into a driving voltage of the control unit. 제3 항에 있어서, 상기 전압 검출 유닛은,The method of claim 3, wherein the voltage detection unit, 상기 평활화된 직류 전압을 검출하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.Single-phase induction motor control device for detecting the smoothed DC voltage. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 보조권선 스위치에 병렬 연결되고, 역률을 보상하는 운전 커패시터;를 더 포함하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And a driving capacitor connected to the auxiliary winding switch in parallel and compensating for the power factor. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit, 상기 검출 전압이 미리 설정된 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하고, 상기 주권선을 통해 상기 전동기를 운전하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And if the detected voltage is equal to or more than a preset reference voltage, opening the auxiliary winding switch and operating the motor through the main winding. 제6 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,The method of claim 6, wherein the control unit, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하고, 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And the main winding switch is opened and the motor is operated through the auxiliary winding when the detected voltage is smaller than the reference voltage. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압이 미리 설정되고,A first reference voltage and a second reference voltage larger than the first reference voltage are preset; 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하고, 상기 주권선을 통해 상기 전동기를 운전하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And the auxiliary winding switch is opened if the detected voltage is equal to or greater than the second reference voltage, and the motor is operated through the main winding. 제8 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,The method of claim 8, wherein the control unit, 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하고, 상기 보조권선을 통해 상기 전동기를 운전하는 것을 특징으로 하는 단상 유도 전동기 제어 장치.And the main winding switch is opened and the motor is driven through the auxiliary winding when the detected voltage is equal to or less than the first reference voltage. 주권선 스위치 및 보조권선 스위치를 통해 단상 유도 전동기에 전원을 인가하는 단계;Applying power to the single-phase induction motor through the main winding switch and the auxiliary winding switch; 주권선 및 보조권선을 통해 상기 단상 유도 전동기를 기동하는 단계;Starting the single-phase induction motor through a main winding and a secondary winding; 상기 단상 유도 전동기에 입력되는 전압을 검출하는 단계; 및Detecting a voltage input to the single phase induction motor; And 상기 검출 전압을 근거로 상기 주권선 스위치 또는 상기 보조권선 스위치를 개폐하여 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계;를 포함하는 단상 유도 전동기 제어 방법.And opening and closing the main winding switch or the auxiliary winding switch based on the detected voltage to drive the single phase induction motor. 제10 항에 있어서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는,The method of claim 10, wherein the driving of the single-phase induction motor, 기준 전압을 설정하는 단계;Setting a reference voltage; 상기 검출 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 단계; 및Comparing the detected voltage with the reference voltage; And 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계;를 포함하는 단상 유도 전동기 제어 방법.And opening the auxiliary winding switch if the detected voltage is equal to or greater than the reference voltage. 제11 항에 있어서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는,The method of claim 11, wherein the driving of the single-phase induction motor, 상기 비교 결과, 상기 검출 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계;를 더 포함하는 단상 유도 전동기 제어 방법.If the detected voltage is less than the reference voltage, opening the main winding switch. 제10 항에 있어서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는,The method of claim 10, wherein the driving of the single-phase induction motor, 제1 기준 전압과, 상기 제1 기준 전압보다 큰 제2 기준 전압을 설정하는 단계;Setting a first reference voltage and a second reference voltage greater than the first reference voltage; 상기 검출 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하는 단계; 및Comparing the detected voltage with the second reference voltage; And 상기 검출 전압이 상기 제2 기준 전압 이상이면, 상기 보조권선 스위치를 개방하는 단계;를 포함하는 단상 유도 전동기 제어 방법.Opening the auxiliary winding switch if the detected voltage is equal to or greater than the second reference voltage. 제13 항에 있어서, 상기 단상 유도 전동기를 운전하는 단계는,The method of claim 13, wherein the driving of the single phase induction motor comprises: 상기 검출 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하는 단계; 및Comparing the detected voltage with the first reference voltage; And 상기 검출 전압이 상기 제1 기준 전압 이하이면, 상기 주권선 스위치를 개방하는 단계;를 더 포함하는 단상 유도 전동기 제어 방법.And opening the main winding switch if the detected voltage is less than or equal to the first reference voltage.
KR1020090092683A 2009-09-29 2009-09-29 Apparatus and method for controlling single-phase induction motor KR101537708B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090092683A KR101537708B1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
PCT/KR2010/006439 WO2011040725A2 (en) 2009-09-29 2010-09-17 Apparatus for controlling single-phase induction motor and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090092683A KR101537708B1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Apparatus and method for controlling single-phase induction motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110035117A true KR20110035117A (en) 2011-04-06
KR101537708B1 KR101537708B1 (en) 2015-07-20

Family

ID=43826765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090092683A KR101537708B1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Apparatus and method for controlling single-phase induction motor

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101537708B1 (en)
WO (1) WO2011040725A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101316161B1 (en) * 2012-06-25 2013-10-08 제이에스시시 오토메이션(시아먼) 리미티드 Number controller of electromagnetic system for single phase alternating current
KR101908629B1 (en) * 2018-04-13 2018-10-16 삼어스코 주식회사 AC voltage controllers and control methods for capacitor run motors

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5380019U (en) * 1977-10-19 1978-07-04
JP3062638B2 (en) * 1992-02-12 2000-07-12 芝浦メカトロニクス株式会社 Single phase induction motor
JPH11146691A (en) * 1997-11-12 1999-05-28 Hitachi Ltd Control of operation of household electric equipment
BR0305905A (en) * 2003-12-11 2005-08-16 Brasil Compressores Sa Single Phase Induction Motor Starting System
KR20070025067A (en) * 2005-08-31 2007-03-08 엘지전자 주식회사 Control circuit for the blushless dc motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101316161B1 (en) * 2012-06-25 2013-10-08 제이에스시시 오토메이션(시아먼) 리미티드 Number controller of electromagnetic system for single phase alternating current
KR101908629B1 (en) * 2018-04-13 2018-10-16 삼어스코 주식회사 AC voltage controllers and control methods for capacitor run motors

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011040725A2 (en) 2011-04-07
WO2011040725A3 (en) 2011-07-14
KR101537708B1 (en) 2015-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9577534B2 (en) Power converter and air conditioner
JP6129331B2 (en) DC power supply, motor drive, air conditioner and refrigerator
WO2014130201A1 (en) Methods and systems controlling an electric motor
CN114050757A (en) Hybrid drive circuit and control method for variable speed induction motor system
WO2019026282A1 (en) Electric motor drive device and air conditioner
US20160197566A1 (en) Method and apparatus to control a single-phase induction motor
KR101641234B1 (en) Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
US20160268933A1 (en) Arc Free Phase Control Alternatives for AC Motor Starters
KR101537708B1 (en) Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
KR101549864B1 (en) Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
KR101637445B1 (en) Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
EP4084325A1 (en) Power transforming apparatus and air conditioner including the same
KR101455782B1 (en) Arc Free Phase Control Alternatives for AC Motor Starter
US10833615B2 (en) Methods for controlling a voltage present at an electric fan
CN112219350B (en) Motor drive device, control device for motor drive device, control method for motor drive device, and air conditioner
JP6596358B2 (en) Field winding type synchronous motor
KR20090113625A (en) Motor controller
JP4021803B2 (en) Multi-pulse rectifier transformer
US11699972B2 (en) Variable speed motor drive with integrated motor heating systems and methods
WO2015033427A1 (en) Air conditioning device
KR20140034228A (en) Method and system for controlling input voltage in electric charges
JP6877627B2 (en) Motor drive and air conditioner
Randermann Starting and control of three-phase asynchronous motors
KR20200058036A (en) Motor driving apparatus and home appliance including the same
Anderson et al. Efficiency improvement of permanent-split capacitor motors in HVAC applications using a two-phase asymmetrical inverter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180614

Year of fee payment: 4