KR950009882Y1 - 팬코일 유니트의 ac단상유도전동기의 제어장치 - Google Patents

팬코일 유니트의 ac단상유도전동기의 제어장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

팬코일 유니트의 AC단상유도전동기의 제어장치
도면은 본 고안의 팬코일 유니트의 AC단상유도전동기의 제어회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
가 : 구동전압공급부 나 : 제로크로싱부
다 : 발진부 라 : 스위치부
마 : 스위치부 바 : 온도센서부
사 : 마이콤 아 : 전등기구동부
자 : 동작표시부
본 고안은 팬코일 유니트의 AC단상유도전등기의 제어장치에 관한 것으로, 특히 AC단상유도전동기의 회전속도를 상기 팬코일 유니트의 입출구측 온도차를 감지하고 이렇게 감지된 상태에 따라 운전이 자동으로 제어되도록 한 팬코일 유니트의 AC단상유도전동기의 재어장치에 관한 것이다.
일반적으로 팬코일 유니트는 송풍기, 코일, 제진장치를 하나의 상자속에 내장하여, 냉방시에는 냉수를 코일에 보내어 공기를 냉각하고, 난방시에는 온수를 가열하는 일종의 공기조화기이다.
종래의 팬코일 유니트의 AC단상유도전둥기의 회전속도조절은 4단의 푸쉬버튼 스위치 또는 로타리캠스위치를 이용하여 상기 유도전동기의 회전속도를 제어하는 수동제어방식이어서, 상기 전동기의 회전속도를 수동제어하여 원하는 풍량을 얻을 수는 있으나, 수동조절에 따라 적절한 풍량조절이 이루어지지 않아 과다 냉방이나 난방현상이 발생되는 문제점이 있었다.
결과적으로, 불필요한 구동이 이루어지게 되어 전력소모가 많아짐은 물론 풍량을 조절하거나 회전속도를 변경시킬 때 각각의 수동스위치를 조작제어하여야 하는 번거로움을 가지고 있었다.
본 고안의 목적은 펜코일 유니트의 입구와 출구측의 온도차를 감지하여 이렇게 감지된 상태에 따라 AC단상유도전동기의 회전속도가 자동으로 조절 및 제어되도록 하여 속도조절에 따른 번거로움 및 과구동으로 인한 불필요한 전력소모를 줄일 수 있도록 하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본고안의 팬코일 유니트의 AC단상유도전동기의 제어장치는 송풍용 AC단상유도전동기의 권선에 소정의 권수마다에 각각 저속, 중속 및 고속에 상응하는 중간탭을 인출한 팬코일 유니트에 있어서, 전원입력단으로부터 입력되는 전압에 대하여 전파정류하고 정전압으로 만들어 공급하는 구동전압등급부 : 소정주파수의 등기용 발진신호를 발생하는 발진부 : 팬코일 유니트의 운전을 자동 또는 수동으로 절환시키기위한 스위치부 : 수동운전선택시에 AC 단상유도전동기의 운전속도를 설정하기 위한 스위치부 : 상기 팬코일유니트의 입출구측 온도를 감지하는 온도센서부 : 상기 각각의 중간탭에 전원을 연결 또는 차단하는 다수의 스위칭소자를 구비한 전동기구동부 : 상기 각각의 스위치부 및 온도센서부로부터 신호를 제공받아, 자동운전선택시에는 상기 팬코일유니트의 입출구측 온도에 의거하고 또한 수동운전선택시에는 설정된 회전속도에 의거하여 상기 전동기구동부의 스위칭소자에 제어신호를 출력함으로써 상기 해당탭에 전원을 연결시켜 회전속도를 제어하는 마이콤을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면에 의거하여 본고안을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면은 본 고안의 팬코일 유니트의 AC단상유도전동기의 제어회로도이다.
설명에 앞서서, 본고안이 적용되는 AC단상유도전동기는 송풍용으로 사용되며, 전동기의 권선의 소정의 권수마다에는 각각 고속, 중속 및 저속에 상응하는 중간탭이 인출되어 있다. 도면에 기재된 바와 같이, 본 고안의 제어장치는 전원입력단(RS)으로부터 입력되는 전압에 대하여 전파정류하고 정전압으로 만들어 공급하는 구동전압공급부(가)와, 상기 전원입력단(RS)으로부터 입력되는 전압에 대하여 제로크로싱전압을 검출하는 제로크로싱부(나)와, 소정의 발진주파수를 공급하는 발진부(다)와, 전원스위치(SW1) 및 팬코일 유니트의 AC단상유도전동기의 회전속도를 자동 또는 수동으로 절환시키기 위한 절환스위치(SW2)를 구비한 스위치부(마)와, 상기 수동운전이 선택되었을 때 AC유도전동기의 회전속도, 예를 들어 "저속", "중속" 및 "고속"중에서 하나를 설정하는 속도설청용 스위치부(라)와, 상기 펜코일 유니트의 입구측 및 출구측 온도를 감지하는 온도센서부(바)와, 스위칭소자를 구비하여 상기 AC단상유도전동기에 전원(RS)을 공급 또는 차단하는 전동기구동부(아)와, 상기 각각의 스위치부(라), (마) 및 온도센서부(바)로부터 신호를 제공받아, 자동운전선택시에는 상기 팬코일 유니트의 입출구측온도에 의거하고 또한 수동운전선택시에는 설정된 회전속도에 의거하여 상기 전동기구동부(아)의 스위칭소자에 제어신호를 출력하므로써 상기 해당탭에 전원(RS)을 연결시켜 회전속도를 제어하는 마이콤(사) 및 팬코일 유니트의 동작상태를 표시하는 동작표시부(자)를 구비한다.
구동전압공급부(가)는 입력교류전압(RS)을 감압하는 트랜스포머(T)와, 상기 감압된 전압을 전파정류하는 다이오드브릿지(DB)와, 상기 전파정류된 맥류전압을 평활하는 콘덴서(C1) 및 상기 평활된 전압을 일정한 크기의 직류전압으로 변환하는 정전압IC(IC)를 구비한다.
제로크로싱부(나)는 베이스단자가 전류제한저항(R1)을 개재하여 감압트랜스포머(T)의 2차측의 일단에 연결되고, 에미터단자는 접지되며, 콜렉터단자는 콜렉터저항(R2)을 개재하여 소정의 직류전원(Vcc)에 연결되는 트랜지스터(Tr1) 및 상기 트렌지스터(Tr1)의 베이스단자와 에미터단자에 연결되어 일정한 바이어스전압을 제공하는 다이오드(D5)를 구비한다. 상기 트랜지스터(Tr1)의 콜렉터단자는 마이콤(사)의 해당 입력단자에도 연결된다. 제로크로싱부(나)는 입력전원(RS)의 제로크로싱시점을 감지하여 마이콤(사)에 제공하는데, 마이콤(사)은이것을 입력전원(RS)의 위상을 제어하는데 있어서의 기준으로 이용한다.
발진부(다)는 수정발진자(X-TAL) 및 상기 수정발진자(X-TAL)에 병렬로 연결되는 콘덴서(C4, C5)를 구비하여 마이콤(사)에 소정주파수의 동기신호를 제공한다.
스위치부(마)는 마이콤(사)의 해당 입력단자들이 연결되는 전원절환용 택트스위치(SW1 ; tect swltch) 및 자동/수동절환용 택트스위치(SW2) 및 상기 각각의 택트스위치(SW1 ; SW2)와 직류전원(Vcc) 사이에 병렬로 연결되는 전류제한저항(R14 : R15)들을 포함한다. 상기한 구성에서, 스위치(SW1)의 일회조작이 있을 때마다 마이크로프로세서(사)는 전원을 온상태에서 오프상태로 또는 오프상태에서 온상태로 절환되도록 하는 제어신호를 출력하며, 스위치(SW2)의 일회조작시마다 자동운전에서 수동운전으로 또는 수동운전에서 자동운전으로 절환되도록 하는 제어신호를 출력한다.
스위치부(라)는 마이콤(사)의 해당 입렵단자에 연결되는 택트스위치(SW3) 및 상기 택트스위치(SW3)와 직류전원(Vcc)사이에 병렬로 연결되는 전류제한저항(R16)을 포함한다. 상기한 구성에서, 스위치(SW3)의 일회조작이 있을 때마다 회전속도는 "저속"->"중속"->"고속" 사이를 반복하게 된다.
온도센서부(바)는 직류전원(Vcc)과 접지단자사이에 직렬로 연결되는 분압저항(R17 : R18)과 써미스터(TH1 : TH2)를 구비하는데, 상기 분압저항(R17 : R18)과 써미스터(TH1 : TH2)의 접속점은 마이콤(사)의 해당 입력단자에 연결된다.
동작상태표시부(자)는 직류전원(Vcc)과 마이콤(사)의 해당 입력단자사이에 직렬로 연결되는 발광다이오드(LED1 : LED2)와 전류제한저항(R3 : R4)으로 이루어지며, 발광다이오드(LED1)는 팬코일 유니트의 운전여부자체를 표시하며, 발광다이오드(LED2)는 자동운전여부를 표시한다.
전동기구동부(아)는 "저속", "중속" 및 "고속"운전에 대응하여 입력전원(RS)을 전동기코일의 해당 중간댑에 공급하기 위한 스위칭소자들 및 그 주변소자들로 이루어진다. 각각의 스위칭소자는 트라이악(TRAC1 : TRAC2 : TRAC3)으로 양호하게 구현되며, 각각의 트라이악구동회로는 베이스단자가 마이콤(사)의 해당 출력단자에전류제한저항(R8 : R9 : R10)을 개재하여 연결되며. 에미터단자는 발광다이오드(LED3 : LED4 : LED5)를 개재하여 직류전원(Vcc)에 연결되며, 클렉터단자는 전류제한저항(R11 : R12 : R13)을 개재하여 트라이악(TRAC1 : TRAC2 : TRAC3)의트리거단자((T1 : T2 : T3)에연결되는트랜지스터((Tr2 : Tr3 : Tr4)를구비한다.직류전원(Vcc)과 베이스단자에는 바이어스전압설정용저항(R5 : R6 : R7)이 연결되며, 각각의 트라이악 (TRAC1 : TRAC2 : TRAC3)의 일전극은 노이즈필터(F)를 개재하여 입력전원(RS)에 연결되며, 타전극은 전동기코일의 해당 중간탭에 연결된다.
상기와 같이 구성하여서 된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 팬코일 유니트가 운전되지 않고 있는 상태에서 사용자가 스위치(SW1)를 일회조작하면, 마이크로프로세서(사)는 초기설정모드에 따라 운전 태양을 "자동"으로 하고, 구동전압공급부(가)의 트라이악(TRAC3)을 트리거시켜서 전동기를 강제로 "고속"으로 운전시킨다. 이러한 초기설정모드는 "중속" 또는 "저속"이 되도록 변경할수도 있다. 이렇게 운전중인 상태에서 마이크로프로세서(사)는 온도센서부(바)로부터 감지된 신호를 제공받아 팬코일 유니트의 일출구측 온도를 판단한 후에 요구되는 제어를 수행한다. 이 과정은 프로그램에 의하여 변경될수도 있는 것으로, 난방운전의 경우에 실내적정온도를, 예를 들어 18℃로 설정하고, 팬코일 유니트의 출구측온도가 16℃이하인 경우에는 전동기를 고속으로 운전시킬 수가 있다. 나아가, 펜코일 유니트의 출구측온도가 18℃이상이고 20℃이하인 경우에는 전동기를 중속으로 운전시키고, 출구측온도가 20℃를 초과하는 경우에는 전동기를 저속으로 운전시킬 수가 있다. 나아가, 펜코일 유니트의 입구측온도 및 출구측온도사이에 차이가 없는 경우에는 공조부하가 없는 것으로 판단하고 전동기의 운전을 중지시킬 수도 있다. 한편, 사용자가 스위치(SW2)를조작하여 운전 태양을 수동으로 절환시키고 또한 스위치(SW3)를 조작하여 원하는 운전속도를 설정하면, 마이크로프로세서(사)는 전동기구동부(아)에 제어신호를 출력하여 전동기를 상기 설정된 속도로 운전시킬 수 있다. 펜코일 유니트가 운전하고 있는 동안에는 그 동작상태가 표시된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 펜코일 유니트의 단상유도전동기의 회전속도를 제어함에 있어서, 팬코일의 입구측과 출구측에 온도센서를 장착하여 상기 온도센서로부터 감지된 온도상태와 기설정된 온도상태와를 비교하여 그 결과에 따라 전동기의 회전속도를 자동으로 제어함으로써 속도변환에 따른 번거로움 및 불필요한 과구동에 의한 전력소모를 줄이는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. (정정) 송풍용 AC단상유도전동기의 권선의 소정의 권수마다에 각각 저속, 중속 및 고속에 상응하는 중간탭을 인출한 팬코일 유니트에 있어서, 전원입력단(AC)으로부터 입력되는 전압에 대하여 전파정류하고 정전압으로 만들어 공급하는 구동전압공급부(가)와, 소정주파수의 동기용 발진신호를 발생하는 발진부(다)와,
    팬코일 유니트의 운전을 자동 또는 수도으로 절환시키기 위한 스의치부(라)와,
    수동운전선택시에 AC단상유도전동기의 운전속도를 설정하기 위한 스위치부(마)와,
    상기 팬코일 유니트의 입출구측 온도를 감지하는 온도센서부(바)와,
    상기 각각의 중간탭에 전원을 연결 또는 차단하는 다수의 스위칭소자(TRAC1-TRAC3)를 구비한 전동기구동부(아)와,
    상기 각각의 스위치부(라), (마) 및 온도센서부(바)로부터 신호를 제공받아, 자동운전선택시에는 상기 팬코일 유니트의 입출구측온도에 의거하고 또한 수동운전선택시에는 설정된 회전속도에 의거하여 상기 전동기구동부(아)의 스위칭소자(TRAC1-TRAC3)에 제어신호를 출력함으로써 상기 해당탭에 전원(RS)을 연결시켜 회전속도를 제어하는 마이콤(사)을 구비한 것을 특징으로 하는 팬코일 유니트의 AC단상유도전동기의 제어장치.
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