KR910002600B1

KR910002600B1 - 전동기의 과부하 방지회로

Info

Publication number: KR910002600B1
Application number: KR1019880017648A
Authority: KR
Inventors: 최권희; 김기상; 장영건
Original assignee: 대우중공업 주식회사; 이경훈
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1991-04-27
Also published as: KR900011097A

Abstract

내용 없음.

Description

전동기의 과부하 방지회로

제1도는 종래 기술에 따라 써멀릴레이를 채용한 과부하 방지시스템을 보인 도면.

제2도는 본 발명의 과부하 방지회로를 적용한 전동기 제어시스템의 부분블럭도.

제3도는 제2도의 과부하 방지회로에 대한 상세도.

제4도는 방전전압과 차단시간 결정전압의 관계를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가산기 2 : 전류제어기

3 : 펄스폭변조기 4 : 전류검출저항

5 : 절연증폭기 6 : 비례적분증폭기

7 : 절대치수단 8 : 과부하 방지회로

10 : 전동기드라이브유니트 20 : 전동기

30 : 써멀릴레이 40 : 스위치

50 : 써멀코일 │Vi│: 절대궤환전압

Va : 차단기준전압 Vb : 차단시간결정전압

Vc : 정격전류기준전압 Vd : 방전전압

R1내지 R9 : 저항 Q1, Q2 : 스위칭트랜지스터

Dl,D2 : 제너다이오드 D3, D4 : 다이오드

C1 : 개패시터 IC1 : 연산증폭기

IC2, IC3 : 비교기 M : 선동기

본 고안은 폐루우프(loop)식의 건동기제어시스템에 사용하기 위한 과부하 방지회로에 관한 것이다.

제1도는 써멀(열동형전류)릴레이를 채용한 전동기의 과부하 방지시스템을 도시한 것이다. 이 시스템에 있어서는, 전동기드라이브유니트(10)의 "+"단자와 전동기(20)의 "+"단자사이에 써멀릴레이(30)를 직렬로 연결하여, 전동기(20)에 흐르는 전류가 정격전류를 초과할때 써멀코일(50)이 열팽창되어 인해 스위치(40)가 기계적으로 트립(trip)되어서 전동기 드라이버유니트(10)가 전동기(20)에 더이상 전류를 공급하지 못하도록한다. 따라서, 이 시스템은 회로가 간단하고 사용하기에 매우 간편하다는 장점을 갖는다. 하지만, 써멀릴레이는 주위의 온도에 따라 그의 동작 특성이 크게 변하므로, 예로서, 여름과 겨울에는 그 설정치를 달리해주어야 한다는 단점이 있다. 또한, 써멀릴레이는 그의 접점이 기계적으로 작동하므로, 그의 수명측면에서도 불리하며, 속응성이 느린 단점을 갖는다.

따라서 본 발명은 전술한 문제점을 감안하여, 주위의 온도변화에 대해 비교적 동작 변화폭이 작으며, 반영구적이고, 속응성이 빠른 전동기의 과부하 방지회로를 제공하고자 하는 것을 그 목적으로 한다.

이하, 제2 내지 4도를 참조하여 본 발명에 따른 전동기외 과부하 방지회로를 설명하겠다.

제2도는 본 발명을 적용한 일실시예의 페루우프식의 전동기 제어시스템을 도시한 것이다. 여기서, (1)은 가산기, (2)는 전류제어기, (3)은 펄스폭변조기, (T1 내지 T4)는 구동회로, (4)는 전동기 M의 출력전류를 감지하는 전류검출저항, (5)는 잡음격리용의 절연증폭기, (6)은 비례적분증폭기로서, 이들 구성은 공지된 것이므로, 이에 관한 상세설명은 생략한다.

한편, (7)은 비례적분증폭기(6)의 출력신호를 절대치로 변환하는 절대치 수단이다. (8)은 과부하 방지회로로서, 절대치수단(7)으로부터의 절대치가 과부하상태를 나타내는가를 검출하여, 과부하상태라면 펄스폭변조기(3)를 인터록(inter-lock)한다. 과부하 방지회로(8)의 상세구성은 제3도에 도시한다.

제3도에 있어서, 저항(R1), 저항(R2) 및 제너다이오드(D1)는 차단시간을 결정하는데 기준이 되는 차단기준전압(Va)를 설정하기 위한 차단기준전압설정수단이다. 연산증폭기(IC1), 저항(α·R3) 및 저항(R4)는 차단기준건압 Va와 절대궤한전압│Vi│과를 연산증폭하여, 차단시간결정전압 Vb를 만들기 위한 차단시간결정전압발생수단이다. 저항(R5), 저항(R6) 및 제너다이오드(D2)는 정격전류의 기준이 되는 정격전류기준전압 Vc를 설정하기 위한 정격기준전압설정수단이다. (IC2)는 절대궤한전압│Vi│와 정격전류기준전압 Vc를 비교하여, 과부하상태를 검출하는 비교기이다. 저항(R7), 다이오드(D3)는 비교기(IC2)의 출력전압이 항상 열볼트 이상이 되도록 클램핑하기 위한 클램핑수단이다. 저항(R8)은 스위칭트랜지스터(Q1) 및 스위칭트랜지스터(Q2)에 대한 베이스전류를 제한하기 위한 전류제한용 저항이다. (D4)는 캐패시터(C1)에 전압을 빠르게 충전시키기 위한 다이오드이다. (R9)은 스위칭트랜지스터(Q2)와 더불어 캐패시터(Cl)의 방전시정수를 결정하기 위한 저항이다. (IC3)는 개패시터(C1)의 방전전압(Vd)와 연산증폭기(IC1)의 차단시간결정전압 Vb를 비교하여 인터록신호를 발생하기 위한 비교기이다.

이하에서는 상술한 구성에 대한 동작 설명을 한다.

정격기준전압설정수단(R5,R6,D2)에 의해 설정된 정격전류기준전압 Vc는 비교기(IC2)의 비반전단자에 입력된다. 절대궤한전압│Vi│은 비교기(IC2)의 반전단자에 입력된다. 비교기(IC2)는 이들 두입력전압을 비교하며 정격전류기준전압 Vc가 절대궤환전압 │Vi│보다 크면 하이(high)레벨의 신호를 발생하고, 정격전류기준전압 Vc가 절대궤환전압│Vi│와 같거나 작으면 로우(1ow)레벨의 신호를 발생한다. 비교기(IC2)가 하이레벨외 신호를 출력하면, 스위칭트랜지스터(Q1)가 온상태로 되어, 캐패시터(C1)는 E₀의 초기 충전전압까지 충전된다. 반면에, 비교기(IC2)가 로우레벨의 신호를 출력하면, 스위칭트랜지스티(Q1)는 오프되고, 그 대신에 스위칭트랜지스터(Q2)는 온상태로 되므로, 캐패시터(C1)는 저항(R9) 및 온 상태의 스위칭트랜지스터(Q2)를 통해 방전한다. 이때, 방전전압 Vd는 Vd=E₀·e^-t/R9.C1에 따라 지수함수적으로 감소하는데 그 방전곡선을 제4도에 도시한다.

한편, 차단기준전압설정수단(R1,R2,D1)에 의해 설정된 차단기준전압 Va은 저항(α·R3)를 통해 연산증폭기(IC1)의 반전단자에 입력되고, 연산증폭기(IC1)의 비반전단자에는 절대궤환전압│Vi│이 입력된다. 연산증폭기(IC1)은 이들 두 입력을 연산증폭하여, 차단시간결정전압 Vb 즉,

Va를 출력하는데, (여기서,0≤α≤1), 이것을 제4도에 도시한다. 비교기(IC3)는 그의 비반전단자에 입력되는 차단시간결정전압 Vb와 그의 반전단자에 입력되는 방전전압 Vd를 비교하며, 차단시간결정전압 Vb가 방전전압 Vd와 같거나 그보다 클때, 인터록신호를 발생해서, 펄스폭변조기(3)에 인가함으로써 전동기에 전류가 흐르는 것을 차단한다.

제4도에 있어서 방전전압 Vd의 방전시간은 Vd=E₀·e^-t/R9.C1으로부터 유도된

에서 저항(R9) 및 캐패시터(C1)에 의해 결정된다. 한편, 차단시간결정전압 Vb는

Va로부터 볼때 α를 조절하면, 그 레벨이 상,하로 이동될수 있다. 따라서, 차단시간은 임의로 설정될수 있다.

이상의 설명으로부터, 본 발명에 따른 과부하 방지회로는 종래의 써멀릴레이와는 달리, 전자적으로 동작하므로 속응성이 빠르고, 반영구적이며, 또한 동작 변화폭이 주위의 온도변화에 대해 비교적 작다는 잇점을 갖는다.

Claims

펄스폭변조기를 구비한 페루우프식의 전동기제어시스템에 있어서, 상기 전동기의 전기자에 흐르는 전류에 대응하는 절대궤환전압과 정격전류기준전압과를 비교하여, 과부하상태를 검출하는 제1비교수단과 ; 상기 제1비교수단의 과부하상태 검출시, 이에 응답하여 지수함수적으로 감소하는 방전전압을 발생하는 방전전압발생수단과 ; 상기 절대궤환전압과 차단기준전압과를 연산증폭하여 차단시간결정전압을 발생하는 차단시간결정전압 발생수단과 ; 상기 방전전압과 차단시간결정전압과를 비교하여, 상기 펄스폭변조기에 인터록신호를 발생하는 제2비교수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전동기의 과부하 방지회로.