KR810000944Y1 - 전기모터의 보호장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기모터의 보호장치

제1도는 본 고안에 따른 보호장치를 가진 전기모터를 포함하는 기계적 냉방장치의 개략도.

제2도는 본 고안의 전기모터 보호장치의 개략도.

본 고안은 전기모터의 보호장치, 특히 모터에 직접 연결된 결합 감지기구 및 감지된 결합의 발생에 의하여 결합감지기구의 작동을 간접적으로 감지케하는 제2기구를 가전 장치에 관한 것이다. 기계적 냉방장치를 포함해서 에어콘다숀 장치는 밀폐된 장소의 환경내에서 지내는 사람들에게 안락감을 주도록 하는데 중요성이 증가되어 왔다. 기계적 냉방장치는 에어콘다숀 장치에 의해 적용을 받는 사람이 있는 구역으로부터 떨어진 곳에 설치되는 경우가 대단히 빈번하다. 예를들어, 시장 건물에 있어서는 냉방장치는 비교적 사람이 접근할 수 없고, 따라서 감시하는 사람이 극히 적은 가운데서 운전된다.

통상적으로 기계적 냉방장치는 운전상태와 결함이나, 유해한 상태가 발생하면 압축기를 구동하는 모터에 에너지 공급을 중단시키는 안전제어장치를 가지고 있다. 예를들어, 압축기 배출압력이 규정한도를 초과하게 되면 모터는 부작동상태에 놓이게 된다. 또 유사하게, 모터 권선온도가 규정치를 초과할때도 모터가 정지된다. 보통 안전제어장치는 지정된 시간경과 후 자동적으로 안전제어장치는 모터를 다시 정지시킨다. 이런 바람직하지 못한 운전상태의 반복은 검지되지 않는체 장시간 일어날 수 있고 따라서 결과적으로 압축기나 모터에 손산을 초래할 수 있다. 검지되지 않는 결점으로부터 초래되는 바람직하지 못한 운전상태의 반복을 방지하기 위해, 지금까지 많은 제어장치들이 록 아웃(lock-out)장치를 채용해 왔으며, 이 때문에, 결함의 발생으로, 모터가 한번 정지되더라도 리세트장치를 수동으로 동작시키지 않으면 모터는 제가동이 되지 않게 되어 있었다. 수동리세트장치를 부착하므로써, 에어콘디숀장치의 운전자 또는 관리자는 잠재적인 이상변화 발생에 대처하고 왔다. 보다 편리하게 하기 위해, 냉방 장치로부터 떨어진 냉방될 장소에 리세트장치를 설치하는 것이 바람직하다. 계전기와 결합된 에어콘디숀 장치의 온도조절스위치는 바람직하다. 계전기와 결합된 에어콘디숀 장치의 온도조절스위치는 바람직한 리세트 기능을 얻기 위하여 채용된다. 이러한 제어장치의 예는 1962년8월21일자 미국특허 3,050,254에 예시되어 있다. 그러나, 그 인용된 특허에 설명된 제어장치에는 수동리세트기구가 결합된 소요의 록크아웃 장치가 예시되었으며, 그 예시된 제어장치는 현대식 냉방장치로서는 충분히 만족스럽지 못하다.

일반적으로 오늘날의 냉방장치의 대부분은 밀폐형 모터압축기장치를 채용하고 있다. 이러한 모터압축장치의대부분은 모터권선의 온도가 정격치를 초과했을 때 연속적인 운전 상태를 방지할 수 있도록 마련된 안전장치를 가지고 있다. 이러한 안전장치는 모터의 권선과 직접 접촉한 상태로 장치되며 압축기장치의 같은 동체안에 밀폐되어 있는 것이 바람직하다. 앞에 인용된 특허는 권선온도를 직접 감지하고, 과도한 권선 온도하에 있는 모터압축장치에 에너지공급을 중단하도록 하는 안전장치에 대한 기재내용이 없다. 거기에 기재되어 있는 고-저압개폐 스위치는 모터 압축기장치로부터 떨어진 지점의 회로연결되어 있다. 모터에 전기회로를 연결케하고 록, 아웃장치에 에너지를 부여하도록 된 고-저압 개폐스위치와는 달리 과도한 권선온도하에 엄밀히 밀폐된 모터를 정지시키는 안전장치는 모터를 정지시키고 또한 록 아웃장치를 가동시키는 두 가지 일을 용이하게 해낼수는 없다.

따라서 비록 미국특허 3,050,254에 기재된 개폐스위치가 권선과 직접적인 접촉장치가 되었다 할지라도 여기에 기재된 제어장치는 바람직한 보호, 록아웃, 리세트 기능을 쉽게 얻을 수 있도록 이동될 수 없다. 그러므로, 본 고안의 목적은 모터권선의 초과온도를 직접 감지하여 그 상태로 인한 모터의 에너지공급을 중단시키고, 본 고안의 목적은 모터권선의 초과온도를 직접 감지하여 그 상태로 인한 모터의 에너지공급을 중단시키고, 수동리세트기구가 작동될 때까지 모터가 재시동되지 않게 함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 권선이 과대온도하의 모터압축기 장치의 연속적 운전 상태를 중단케하는 안전 스위치의 개방을 간접적으로 감지하고, 수동리세트 장치가 작동될 때가지 모터를 록아웃하도록 하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 전원에 연결된 모터를 가진 기계적 냉방장치의 압축기를 운전하도록 하는 전기모터의 보호 시스템을 달성하는데 있다. 결함감지장치는 결함이 발생하므로서 전기에너지 전원으로부터 모터가 분리되도록 모터와 직결되어 있다. 또한 보호장치는 압축기모터의 전류의 흐름응답하는 장치가 제공된다. 에너지응답장치는 에너지가 모터에 공급되었을 때 제1상태로 놓이고, 전원 끊겼을 때 제2상태에 놓이게 된다. 또한 보호시스템은 제1, 제2 상태 사이에서 운전될 수 있는 보전장치를 가진 록 아웃장치를 포함한다.

그 보전장치는 제1도 또는 에너지가 공급된 상태에 놓여있는 전기에너지응답장치에 응답하여 제2상태로 된다.

그 보전장치는 제2 또는 에너지공급이 중단된 상태에 놓여 있는 전기에너지응답장치에 응답하여 제2상태로 남개 된다. 모터가 전원에 재연결되는 것이 방지하도록 결함 감지 기구에 의해 모터가 전원으로부터 분리될 때는 비록 소요의 조절공기온도가 적합한 온도조절기구에 감지되더라도 그 보전장치는 제2상태로 남게 된다. 보전장치는 이에 직열된 스위치를 수동으로 개방하므로서 제1상태에 놓이게 되며, 이로서 모터는 온도조절스위치장치를 재투입 하므로서 전원에 다시 연결된다.

도면을 참고하여 본 고안의 적합한 실시예를 설명한다.

제1도에는 에어콘디숀장치에 채용된 기계적인 냉방장치가 도시되어 있다. 여기에 도시된 발명은 이러한 기계적인 냉방장치와 같이 사용되는데 특히 적합하다. 그러나 본 고안이 이러한 기계적인 냉방장치에만 사용되도록 제한받는 것은 아니다.

기계적인 냉방장치는 전기모터 12에 결합되어서 운전되는 압축기 10을 포함한다. 모터 12는 라인 L₁, L₂, L₃를 통해서 전기에너지를 공급받는다. 여기에는 전기의 삼상시스템이 도시되었지만, 대신에 단상시스템이 채용될 수도 있다. 압축기 10은 왕복동 압축기로 도시되었지만, 대신 원심압축기나 스크류형 압축기가 적합하게 대치될 수도 있다.

고압의 냉각가스는 압축기 10으로부터 배출되어 도관 14를 따라 냉각응축기의 기능을 가진 첫번째 열교환기 16에 공급된다. 비교적 차가운 냉각재(예를들어 주위공기)는 응축기 16을 통하여 흐르는 기체냉매와 열교환을 하면서 통과된다. 기체냉매는 차가운 냉각제에 열을 방출하므로서 응축된다. 전기모터 20에 부착된 송풍기 18은 기체냉매와 열교환을 하는 주위공기를 공급하도록 설치되어 있다.

응축된 냉매는 도관 22 및 팽창기 24를 경유하여 냉매증발기로서의 기능을 가진 두번째 열교환기 26으로 흐른다. 팽창기 24는 열팽창밸브로 도시되어 있으나 기타 적합한 장치, 에를들어 모세관 같은 것을 대신 적합하게 대치할 수도 있다.

냉각된 공기는 증발기 26을 통하여 흐르는 냉매와 열교환을 하도록 순환된다. 냉매는 도시되지 않은 적당한 방법에 의해, 에어콘다숀장치의 작용을 받는 여러 구역에 공급되어 있는 공기로부터 열을 흡수한다. 전기모터 30에 적합하게 부착된 송풍기 28은 증발기 26을 통하여 흐르는 냉매와 열교환 관계를 맺는 냉각된 공기를 공급하도록 설치되어 있다.

기체냉매는 라인 32를 경유하여 압축기 10의 흡입축으로 되돌아 온다. 상기 설명한 대표적인 기계적인 냉방장치는 공지 기술이다.

냉방장치는 비교적 원거리, 또는 가까이 하기에는 도저히 불가능한 지역, 예를들어 에어콘다숀 장치의 영향을 받는 구조물의 옥상등에도 설치할 수 있다. 떨어진 장소에 설치되었을 때, 어떤 결함, 혹은 위험한 운전상태의 발생에 대하여 기계적인 냉방장치의 운전을 중단시키는 모종의 보호장치를 갖는 것이 대단히 중요하다.

모터의 과도한 권선온도는 위험스런 운전상태의 한 예이다. 지금까지는 권선의 과대운돈을 막기 위해 모터권선에 직접 접촉하여 장치한 스위치를 사용한 많은 보호시스템이 있었다. 권선의 온도가 지정한도를 상회할 때, 스위치가 개방되어 모터가 정지되었다. 이러한 스위치는 일반적으로 열응답식이며, 따라서 모터가 일정기간 정지상태에 놓여져 그 권선이 어느정도까지 냉각되면, 그 후 스위치는 닫히게 되어 모터는 다시 원활한 운동을 하게 된다. 만일 위험스러운 고온이 발생하면, 스위치는 다시 열린다.

이같은 싸이클식 동작은 냉각장치가 감시자에 의해 감시될 수 있는 위치에 설치되고, 또한 감시자가 이 같은 싸이클식 동작의 원인을 이해하게 된다면 해로움을 가져오지 않을 것이다. 그러나 냉방장치가 불가 피하게 거리를 두고 설치되었을 때, 싸이클식동작은 검출될 수 없고, 이러한 방법으로 동작된 오랜시간후에 모터의 권선에 손상이 발생될 수 있다. 따라서 모터는 과실운전조건, 예를들어, 과대한 권선온도에 의한 에너지공급이 차단될 때 모터에 다시 에너지가 공급되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

제2도를 참조하여 여기에는 상기 소요의 장치와 부가하여, 엄밀하게 밀봉된 모터압축기장치에 사용함에 특히 적합한 록아웃회로 41이 제공되어 있다.

모터 12는 권서 62,64 및 66을 포함한다. 통상, 닫혀진 스위치 68은 권선온도 또는 모터를 통하는 전류를 감시하기 위해 적어도 한 권선과 직접 접촉하도록 되어있다. 스위치 68은 권선온도, 또는 그안의 전류가 지정한도 이상으로 되면 열일 것이다.

보호시스템은 1차권선 36과 2차권선 38을 갖는 변압기 34를 포함한다. 온도조절기 40은 제2차권선 38과 직열로 연결된다. 첫번째 재전기 48은 온도조절기 40과 직열 연결된다. 보통 닫혀진 스위치 44는 온도조절기 40과 제전기 48 사이에 직열연결된다. 부가하여, 스위치 60은 스위치 44에 대하여 병렬회로를 제공한다. 스위치 60은 온도조절기 40과 제전기 48이나 또는 지시 라이트 61과는 직열접속된다. 계전기 48의 구동은 통상시의 개방스위치 50,52를 폐쇄한다. 스위치 50 및 52 및 모두 모터권선 64,66과 직열접속이 된다.

그 스위치의 폐쇄는 시동모터 12가 시동되도록 권선을 여자한다. 계전기 54를 포함하는 전류감지기구 56은 권선중의 하나, 예를들어 권선 66과 직열로 배열된다. 전류감지기구는 모터 압축기장치를 수용한 동체의 외부에 설치된다. 권선 66으로 흐르는 전류에 의해서 졔전기 54는 보통 계전기 48과 직열접속인 위치 변환스위치 60과 개방스위치가 닫혀짐으로써 가등된다. 스위치 58의 폐쇄는 계전기 42가 가동되도록 한다. 계전기 42는 통상 폐쇄식스위치 44 및 통상 개방식스위치 46의 위치를 제어한다. 계전기의 가동은 스위치 44를 개방하고 스위치 46을 폐쇄한다. 동력이 라인 L₁, L₂, L₃를 통하여 전기모터 12에 작용한다고 가정하자, 그러면 온도조절스위치 40은 제2도에 도시한 바와같이 개방위치에 놓이게 된다.

공기조화 장치의 작용을 받는 공간의 온도레벨이 지정한도를 넘었다는 것을 스위치 40이 감지할 때, 이 스위치는 닫혀지며, 통상 폐쇄식스위치 44를 통하여 계전기 48이 가동된다. 계전기 48의 가등으로 스위치 50과 52과 폐쇄되고 이로서 모터 12에 전기에너지가 공급된다. 정상운전상태를 가정하면, 스위치 68은 폐쇄위치에 놓이게 된다. 권선 66에 전류가 흐르므로서 전류감지기구 56은 작동되고, 계전기 54는 가동된다. 계전기가 가동되면 통상 개방식스위치 58 및 복귀스위치 60가 폐쇄된다. 스위치 60이 복귀되면 통상 폐쇄 스위치 44에 대하여 샨트(분로)를 제공하게 되는데 그 이유는 뒤에 상세하게 설명한다. 스위치 58의 폐쇄는 계전기 42를 가동하게 된다. 계전기 42의 가동은 스위치 44를 개방되게하며, 스위치 46을 폐쇄되게 한다. 그러나 스위치 44의 개방은 계전기 48에 에너지차단을 하지 못한다. 그 이유는 스위치 60이 계전기 54의 가동 결과로 이미 복귀되어 있기 때문이다. 스위치 46의 폐쇄는 비록 스위치 58이 개방되었더라도 계전기 42의 가동을 보전하여 병렬통로를 제공하게 된다.

지금 과대권선 온도가 스위치 68에 의해 감지되었다고 가정하자. 스위치는 개방되고 이로서 모터 12의 권선 62,64,66에 전류가 흐르지 않게 된다. 스위치 68의 개방은 전류감지 계전기 54의 가동이 중단된다.

계전기 54의 가동중단은 스위치 58,60이 그들의 정상위치에 되돌아오도록 한다. 스위치 60의 개방은 계전기 48이 가동 중단되고 그러므로서 스위치 50,52가 개방되게 한다. 그러나 스위치 58의 개방은 스위치 46이 폐쇄상태로 있기 때문에 계전기 42의 계속된 가동에 아무런 영향도 주지 않는다. 스위치 46의 폐쇄로 계전기 42는 스위치 58의 개방에 관계없이 가동된 채로 있게 된다. 계전기 42의 계속된 가동은 스위치 44의 계속적인 개방상태를 유지하게 한다. 그러나 냉각된 공기의 계속적인 요구에 의해 스위치 40이 폐쇄 상태로 남아 있음에도 불구하고 모터 12는 시동되지 않는다.

상기한 바와같이 폐쇄상태에 있는 스위치 46과 함께 계전기 42는 가동된 채로 있게 된다. 개방위치의 스위치 44와 에시된 위치에 있는 스위치 60과 함께 계전기 48은 다시 가동되지 않으며 이로서 스위치 50과 52는 개방상태로 있게 된다. 또 스위치 68이 가동중단으로 인하여 권선에 온도가 낮아짐에 따라 다시 폐쇄된다 할지라도 모터 12는 다시 시동되지 않는다. 계전기 42는 온도조절스위치 40이 개방될 때가지 모터 12가 록 아웃 되도록 가동된 상태로 남아있게 공기조화 장치로부터의 비교적 차가운 공기를 계속해서 필요하다고 가정한다면, 스위치 40은 수동으로 개방위치로 조작할 때가지 개방되지 않을 것이다. 스위치 40이 모터가 제가동되게 수동으로 개방되어야 할 필요성에 의해서, 감시자는 문제의 발생 가능성에 대비한 준비를 하고 있어야 한다. 스위치 68을 다시 열고, 감시자는 모터를 제가동되게 하기 위해서 스위치 40을 수동으로 다시 열어야 한다. 희망에 따라서 지시라이트 61을 설치할 수도 있다. 지시램프 61은 스위치 60이 예시된 위치에 있거나 혹은 스위치 40이 폐쇄되었을 때 동작될 것이다. 따라서 램프 61은 압축기가 과실로 인하여 록아웃상태에 있다는 것을 감시자에게 지시할 것이다.

엄밀하게 밀폐된 모터압축기의 외부에 있는 계전기 54를 가진 전류감지기구 56을 설치함으로써 스위치 68의 개방을 간접적으로 감지케 할 수 있다. 이것은 권선의 온도가 지정안전래벨을 상회할 때 신속히 응답하도록 스위치 68이 모터권선과 직접 접촉되게 한다. 전류 감지기구 56을 통하여 과실감지스위치 68의 개방을 감접적으로 감지지하고 모터의 과대온도를 직접적으로 감지하는 기능과 결합시키므로써 효율적인 모터 보호시스템을 이루게 한다. 각종 계전기와 결합된 온도조절기로 얻어지는 롯 아웃 및 리세트 기능에 부가된 상술한 결합등은 감시자가 잠재적인 문제점들을 충분하게 대처할 수 있게 한다. 여러 가지의 계전기 및 스위치들은 본 발명의 요지에서 벗어나지 않는 한 적합한 솔리드 스테이트의 기구들로 대치할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 적합한 실시예가 도시되고 설명되었지만 본 고안은 이에 국한되지 않는다.

Claims (1)

1. 공기조화장치에 의한 조화공간에 조화된 공기가 필요할 때 폐쇄되도록 배열된 온도조절 스위치(40)가 있고, 모터스위치(50)(52)가 폐쇄되도록 하기 위하여 온도조절 스위치의 폐쇄로 가동되는 회로장치(34)(48)가 있어, 상기 폐쇄로 인하여 모터에 전원이 접속되도록 되어 있으며, 어떤 결합조건이 감지되었을 때 전원으로부터 모터를 차단하도록 되어 있는 모터와의 동작관계로 장치된 결함감지장치(68)가 있고, 모터와 전기적으로 연결되어 있으며 또한 전원과 모터 사이에 전류가 흐를 때에는 제1조건으로 배열되고, 전원과 모터 사이에 전류가 차단되면 제2조건으로 배열되게 되어 있는 전류 감지수단(54)(56)등으로 구성되어 있는 전기모터의 보호장치에 있어서 전원과 모터 사이에 전류가 흐를 때에 상기 회로의 여자가 유지되는 것을 보증하며, 전류 감지 장치가 제2조건으로 배열될 때는 회로를 여자하지 않고, 온도조절 스위치가 개방되는 시간까지 모터스위치의 개방이 유지되어 온도조절 스위치가 무효가 되도록 하는 온도조절 스위치와 회로장치 사이에 배치된 록 아웃장치(41)를 가진 것이 특징인 전기모터의 보호장치.