KR890005907Y1

KR890005907Y1 - Protective circuit for induction motor

Info

Publication number: KR890005907Y1
Application number: KR2019860021036U
Authority: KR
Inventors: 김창근
Original assignee: 주식회사금성사; 구자학
Priority date: 1986-12-24
Filing date: 1986-12-24
Publication date: 1989-08-31
Also published as: KR880013767U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Induction Motor Protection Circuit

제1도는 본 고안의 회로도이다.1 is a circuit diagram of the present invention.

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

R₁-R₂₀: 저항 Q₁-Q₄: 트랜지스터R ₁ -R ₂₀ : Resistor Q ₁ -Q ₄ : Transistor

C₁-C₄: 콘덴서 ZD : 제너다이오드C ₁ -C ₄ : Capacitor ZD: Zener Diode

TR : 트라이악 D₁: 다이오드TR: Triac D ₁ : Diode

VR : 가변저항 1,2 : 연산증폭기VR: Variable resistor 1,2: Operational Amplifier

5 : 강제트리거회로 6 : 트리거회로5: forced trigger circuit 6: trigger circuit

본 고안은 유도전동기의 과도한 기동 전류 및 급속한 가속시간으로 인한 전동기의 기계적인 충격으로 부터 전동기를 보호할 수 있도록 한 유도전동기의 보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to a protection circuit of an induction motor to protect the motor from mechanical shock of the motor due to excessive starting current and rapid acceleration time of the induction motor.

종래의 유도전동기 작동시 전동기를 전원에 직접 연결하여 작동시키면 전동기에 정격 전류의 6-8배의 기동전류가 흐르게 되어 전동기에 기계적인 충격을 가하게 되므로 이와같은 예기치 않은 높은 부하작용에 대처하기 위하여 전동기의 기계적 출력을 전달하는 회전축과 기어 그리고 벨트등이 필요이상으로 사용되어야 하는 문제점이 있었다.When the induction motor is operated in the related art, when the motor is directly connected to the power source, 6-8 times the starting current flows to the motor and mechanical shock is applied to the motor. There was a problem in that the rotation shaft, gears, and belts that transmit the mechanical output of the machine should be used more than necessary.

본 고안은 종래의 이와같은 문제점을 해결하기 위하여 과도한 기동전류 및 급속한 가속시간으로 인한 전동기의 기계적인 충격을 방지할수 있는 보호회로를 안출한 것으로, 이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention devised a protection circuit that can prevent the mechanical shock of the motor due to excessive starting current and rapid acceleration time in order to solve such a conventional problem, as described in detail by the accompanying drawings as follows.

교류 전원에 트랜스(T₁)와 가변저항(VR) 그리고 정류회로(3)를 통하여 저항(R₁₉)(R₂₀), 콘덴서(C₄), 제너다이오드(ZD)로 된 평활회로(4)를 접속하고, 이의 출력단에 트랜지스터(Q₄)의 베이스를 접속함과 함께 콜렉터에 연산증폭기(2)의 반전단자(-)를 접속하여 연산증폭기(2)의 출력단이 연산증폭기(1)의 반전단자(-)에 접속되게 하며, 연산증폭기(1)의 출력단에 저항(R₄)(R₅)(R₆), 콘덴서(C₁), 트랜지스터(Q₁)로 된 강제트리거회로(5)를 통하여 트랜지스터(Q₂)의 베이스를 접속함과 함께 에미터에는 저항(R₈)(R₉)(R₁₀)(R₁₁), 콘덴서(C₂), 다이오드(D₁), 펄스트랜스(T₂)와 PUT로 된 트리거회로(6)를 접속하여 트라이악(TR)을 제어할 수 있도록 하여서 된것으로, 도면중 미설명 부호 Vcc는 전원, M은 전동기, C₃는 콘덴서, R₁, R₂, R₃, R₇, R₁₂-R₁₈은 저항이다.Smoothing circuit (4) consisting of resistor (R ₁₉ ) (R ₂₀ ), capacitor (C ₄ ) and zener diode (ZD) through transformer (T ₁ ), variable resistor (VR) and rectifier circuit (3) inversion of the operational amplifier (1), an output terminal of the connection to the operational amplifier (2) () a connection, and the transistor (Q ₄₎ the operational amplifier (2), an inverting terminal of the collector with a box connected to the base of the counter output Forced trigger circuit (5) consisting of a resistor (R ₄ ) (R ₅ ) (R ₆ ), a capacitor (C ₁ ), and a transistor (Q ₁ ) at the output terminal of the operational amplifier (1), connected to the terminal (-). The base of the transistor Q ₂ is connected through the emitter and the resistor R ₈ , R ₉ , R ₁₀ , R ₁₁ , capacitor C ₂ , diode D ₁ , and pulse trans T ₂ ) and the trigger circuit 6 of the PUT are connected to control the triac (TR). In the figure, reference numeral Vcc denotes a power supply, M denotes a motor, C ₃ denotes a capacitor, R ₁ , R ₂ , R ₃ , R ₇ and R ₁₂ -R ₁₈ are resistors.

이와같이 구성된 본 고안은 전동기(M)의 작동시 강제트리거회로(5)의 저항(R₄)(R₅) 및 콘덴서(C₁)의 시정수에 의해서 일정시간 동안 트랜지스터(Q₁)가 온되어 저항(R₆)(R₇)을 통하여 트랜지스터(Q₂)를 온시키게 되고, 저항(R₈) 및 콘덴서(C₂)의 시정수에 의한 콘덴서(C₂)의 충전전압이 PUT의 게이트 전압보다 높게 되면 PUT의 동작특성상 PUT가 온되어 콘덴서(C₂)의 충전전압은 펄스트랜스(T₂)의 1차측을 순간적으로 방전된다.According to the present invention configured as described above, the transistor Q ₁ is turned on for a predetermined time by the time constants of the resistors R ₄ (R ₅ ) and the capacitor C ₁ of the forced trigger circuit 5 when the motor M is operated. The transistor Q ₂ is turned on through the resistors R ₆ and R ₇ , and the charging voltage of the capacitor C ₂ due to the time constant of the resistor R ₈ and the capacitor C ₂ is the gate voltage of the PUT. If it is higher, the PUT is turned on due to the operation characteristic of the PUT, and the charging voltage of the capacitor C ₂ discharges the primary side of the pulse transformer T ₂ instantaneously.

따라서 펄스트랜스(T₂)의 2차측에 전압이 유기되어 다이오드(D₁)에 의해 반파 정류된 펄스전압이 저항(R₁₁)을 통하여 트라이악(TR)의 게이트에 인가되고, 트라이악(TR)이 온되어 전동기(M)에 위상제어된 전압을 인가하게 된다.Therefore, the voltage is induced on the secondary side of the pulse transformer T ₂ , and the pulse voltage half-wave rectified by the diode D ₁ is applied to the gate of the triac TR through the resistor R ₁₁ , and the triac TR ) Is turned on to apply a phase controlled voltage to the motor (M).

이때 전동기(M)에 가해지는 전압을 전동기(M)의 기동 전압보다 약간 높게 설정하면 전동기(M)를 충분히 가동시킬 수 있다.At this time, if the voltage applied to the motor M is set slightly higher than the starting voltage of the motor M, the motor M can be sufficiently operated.

또, 이러한 순간적인 기동을 위한 일정시간이 지나면 강제트리거회로(5)의 트랜지스터(Q₁)는 오프되는 것이나 일단 기동되어진 전동기(M)의 전류는 트랜스(T₁)에 의해 검출되어 전압으로 변환되어 가변저항(VR)을 통하여 정류회로(3)에서 전파 정류되고, 평활회로(4)인 저항(R₂₀), 콘덴서(C₄), 제너다이오드(ZD)를 통하여 저항(R₁₉)에 전동기(M)의 전류에 비례하는 직류전압으로 인가된다.In addition, the transistor Q ₁ of the forced trigger circuit 5 is turned off after a certain time for the instant start, but the electric current of the motor M once started is detected by the transformer T ₁ and converted into a voltage. And rectified in the rectifier circuit 3 through the variable resistor VR, and the motor is provided to the resistor R ₁₉ through the resistor R ₂₀ , the capacitor C ₄ , and the zener diode ZD which are the smoothing circuit 4. It is applied with a DC voltage proportional to the current of (M).

또한 이 직류 전압은 유도전동기(M)의 특성상 정격속도로 가속되는 동안 점차로 감소되고, 이 감소되는 전압은 저항(R₁₈)을 통하여 트랜지스터(Q₄)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q₄)를 온시키며, 따라서 연산증폭기(2)의 반전단자(-)의 전압은 점차 상승하게 된다.In addition, the DC voltage gradually decreases during acceleration at the rated speed due to the characteristics of the induction motor M, and the reduced voltage is applied to the base of the transistor Q ₄ through the resistor R ₁₈ to supply the transistor Q ₄ . The voltage of the inverting terminal (-) of the operational amplifier 2 is gradually raised.

이때 연산증폭기(2), 저항(R₁₃)(R₁₄)의 이득을 K라고 설정하고, 연산증폭기(1), 저항(R₁)(R₂)의 이득을 1/K이 되도록 설정하면 연산증폭기의 포화특성에 의해 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가되는 전압은 연산증폭기(2)의 반전단자(-)의 전압의 상승에 따라 점차 상승하다가 일정한 범위에서 제한되어 진다.At this time, if the gain of the operational amplifier (2) and the resistor (R ₁₃ ) (R ₁₄ ) is set to K, and the gain of the operational amplifier (1) and the resistor (R ₁ ) (R ₂ ) is set to 1 / K, the operation is performed. Due to the saturation characteristic of the amplifier, the voltage applied to the base of the transistor Q ₂ gradually increases as the voltage of the inverting terminal (-) of the operational amplifier 2 rises, and is limited in a certain range.

또, 트랜지스터(Q₂)의 베이스 전압이 상승하면 트랜지스터(Q₂)가 온되고, 콜렉터-에미터간 전류가 증가하게 되면 콘덴서(C₂)의 전압충전 시간도 점차 빨라지게 되어 PUT를 통하여 펄스트랜스(T₂)의 1차측에 방전되어 지는 방전주기도 점차 빨라지게 되고, 따라서 펄스트랜스(T₂)의 2차측 펄스전압은 다이오드(D₁)에 의해 반파 정류되어 저항(R₁₁)을 통하여 트라이악(TR)의 게이트에 펄스를 인가하게 되므로 트라이악(TR)이 온됨과 동시에 전동기(M)에 가해지는 전압도 가속시간 동안 점차로 상승되는 것이다.In addition, when the base voltage rises of the transistor (Q ₂₎ and the transistor (Q ₂₎ on, the collector-emitter When teogan current increases is becomes gradually faster voltage charging time of the capacitor (C ₂₎ the pulse transformer via the PUT The discharge cycle discharged to the primary side of (T ₂ ) is also accelerated gradually. Therefore, the secondary pulse voltage of the pulse transformer (T ₂ ) is half-wave rectified by the diode (D ₁ ) and the triac through the resistor (R ₁₁ ). Since a pulse is applied to the gate of TR, the triac TR is turned on and the voltage applied to the motor M is also gradually increased during the acceleration time.

또한, 전동기(M)가 정격속도 지점에서 전류치가 낮은 값으로 포화되면 상기와 같은 동작에 의해 트라이악(TR)의 게이트에 인가되는 펄스전압의 주기도 일정해지고 이때 비로소 전동기(M)에 최대 정격전압을 인가하게 되는 것으로, 이와같은 본 고안은 과도한 기동전류 및 급격한 가속시간으로 인한 전동기(M)의 기계적인 충격에서 전동기(M)를 보호할 수 있고, 전동기(M)의 기계적 출력을 전달하는 회전축, 기어, 벨트등이 필요없어져 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the motor M is saturated to a low current value at the rated speed point, the period of the pulse voltage applied to the gate of the triac TR is constant by the above operation, and at this time, the maximum rated voltage to the motor M is at this time. By applying the present invention, the present invention can protect the motor (M) from the mechanical shock of the motor (M) due to excessive starting current and rapid acceleration time, the rotating shaft for transmitting the mechanical output of the motor (M) There is no need for gears, belts, etc., which can reduce costs.

Claims

Conventional transformer (T) and a variable resistor (VR) and the operational amplifier via the rectifying circuit 3 and a smoothing circuit transistor (Q ₄₎ connected to the (4), and the output terminal of the smoothing circuit 4 to AC power ( 2) the inverting terminal (-) is connected so that its output terminal is connected to the inverting terminal (-) of the operational amplifier 1, and the transistor (Q ₂ ) through the forced trigger circuit (5) to the output terminal of the operational amplifier (1) And a trigger circuit (6) connected to the emitter to control the triac (TR).