KR970008822B1 - 모터 결선 자동전환기 - Google Patents

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Description

모터 결선 자동전환기

제1도는 본 발명에 의한 모터 결선 자동전환기의 블럭도.

제2도는 본 발명에 의한 모터 결선 자동전환기의 세부 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전원 공급부15 : 타이머 회로

20 : 트라이액 구동회로25 : 릴레이 동작 지연회로

30 : 트라이액회로35 : 모터결선 전환부

본 발명은 모터결선 전환부에 관한 것으로서, 특히 모터에 인가되는 입력전원의 전압을 인식하여 자동으로 결선을 전환하는 모터 결선자동전환기에 관한 것이다.

통상적으로 대용량 교류모터에서 전원전압의 전환은 모터의 코일 결선 전환에 의하여 이루어지며 대부분 6개의 선을 결선하여 전환하게 되므로 소용량의 2선 전환에 비하여 결선 전환이 복잡하다. 이러한 종래의 대형 모터 결선 전환기는 전원의 전압이 확인되어지지 않은채 기기에 장착되어 모터를 손상시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 대용량의 모터를 사용전압에 따른 별도의 조작없이 사용할 수 있는 모터 결선 자동전환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 무접점 스위칭 방식을 사용하여 소용량의 스위치로 모터의 가동 및 정지를 제어할 수 있는 모터 결선 자동전환기를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 모터 결선 자동전환기는 입력되는 교류전압을 정전압으로 변환하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부의 출력 정전압을 일정시간동안 지연시키는 타이머 회로와, 상기 타이머 회로의 출력신호를 입력받는 트라이액 구동회로와, 입력전원과 접속되고 상기 트라이액 구동회로의 제어를 받아 온/오프되는 트라이액 회로와, 입력전원의 전압을 판별하여 결선 전환 기능을 수행하고 상기 트라이액 회로의 출력전압을 입력받아 모터를 구동하는 모터결선 전환부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 모터 결선 자동전환기는 제1도에 도시된 바와 같이 입력되는 교류전압을 정전압으로 변환하는 전원 공급부(10)와, 상기 전원 공급부(10)의 출력 정전압을 일정시간동안 지연시키는 타이머회로(15)와, 상기 타이머회로(15)의 출력신호를 입력받는 트라이액 구동회로(20)와, 상기 트라이액 구동회로(20)의 출력단 및 입력전원과 접속된 트라이액 회로(30)와, 입력전원을 입력받는 릴레이 동작 지연회로(25)와, 상기 릴레이 동작 지연회로(25) 및 상기 트라이액 회로(30)의 출력단과 접속된 모터결선 전환부(35)로 구성된다.

상기의 각 블럭들에 따른 세부회로도는 제2도에 도시되어 있다.

상기 전원 공급부(10)는 입력전원과 접속된 변압기와, 상기 변압기 출력단의 한 단자에 애노드가 접속된 제2다이오드(D₂)와, 상기 변압기 출력단의 다른 단자에 애노드가 접속된 제3다이오드(D₃)와, 상기 제2다이오드(D₂)의 캐소드와 제3다이오드(D₃)의 캐소드의 접점에 한 단자가 접속된 제2저항(R₂)으로 구성되며 상기 변압기의 중간탭은 접지된다.

또한, 상기 전원 공급부(10)는 한 단자는 상기 제2저항(R₂)과 연결되고 다른 단자는 접지된 제2캐패시터(C₂)와, 상기 제2캐패시터(C₂)에 병렬로 연결되고 역방향 바이어스된 제너 다이오드로 구성된다.

상기 타이머 회로(15)는 공지된 제1집적회로(5LMY55)(IC₁)와, 상기 제1집적회로(IC₁)의 2번 단자와 연결되고 다른 단자는 접지된 제3캐패시터(C₃)와, 상기 제3캐패시터(C₃)와 병렬 접속된 제3저항(R₃)과, 상기 제1집적회로(IC₁)의 5번 단자와 연결되고 한 단자는 접지된 제4캐패시터(C₄)로 구성된다.

또한, 상기 타이머 회로(15)는 상기 제너 다이오드의 캐소드와 한 단자가 연결되고 다른 단자는 상기 제1집적회로(IC₁)의 4번 단자와 접속된 제4저항(R₄)와, 제너 다이오드의 캐소드와 한 단자가 연결되고 다른 단자는 상기 제1집적회로(IC₁)의 7번 단자와 접속된 제5저항(R₅)과, 상기 제1집적회로(IC₁)의 7번 단자와 한 단자가 접속되고 다른 단자는 접지된 제5캐패시터(C₅)로 구성된다.

상기 제1집적회로(IC₁)의 1번 단자는 접지되고 4번 및 8번 단자는 상기 제너 다이오드의 캐소드와 접속된다. 6번 단자는 7번 단자와 연결되고 3번 단자는 상기 트라이액 구동회로(20)로 연결된다.

상기 트라이액 구동회로(20)는 공지된 제2집적회로(MOC3022)(IC₂)와, 상기 제1집적회로(IC₁)의 4번 및 8번 단자와 한 단자가 연결되고 다른 단자는 상기 제2집적회로(IC₂)의 1번 단자와 연결된 제6저항(R₆)으로 구성된다. 제2집적회로(IC₂)의 2번 단자는 제1집적회로(IC₁)의 3번 단자와 연결된다.

상기 트라이액 회로(30)는 입력전원과 제1주극선(T₁)이 연결된 트라이액과, 상기 트라이액의 제1주극선(T₁)과 제2주극선(T₂) 사이에 직렬로 접속된 저항과 캐패시터로 구성된다. 상기 트라이액의 제2주극선(T₂)은 제2집적회로(IC₂)의 4번 단자와 연결되고 상기 트라이액의 게이트(G)는 제2집적회로(IC₂)의 6번 단자와 연결된다.

상기 릴레이 작동 지연회로(25)는 입력교류 전원과 병렬로 접속된 제1캐패시터(C₁)와, 상기 제1캐패시터(C₁) 양의 단자는 캐소드가 연결되고 애노드는 상기 입력교류 전원의 한 단자와 접속된 제1다이오드(D₁)와, 상기 제1다이오드(D₁)의 캐소드와 한 단자가 접속된 제1저항(R₁)으로 구성된다. 상기 캐패시터(C₁) 음의 단자 및 제1저항(R₁)의 다른 단자는 연장되어 상기 모터결선 전환부(35)의 릴레이 코일을 형성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 모터 결선 자동전환기는 다음과 같이 동작한다.

입력교류 전원이 인가되면 릴레이 동작 지연회로(25)는 제1캐패시터(C₁), 제1다이오드(D₁), 제1저항(R₁)을 통해 입력교류 전원을 직류로 전환시켜 모터결선 전환부(35)의 릴레이 코일로 인가한다. 이는 교류를 바로 릴레이 코일로 공급할 때 전압의 변동에 따라 릴레이의 진동 및 오동작을 방지하기 위함이다.

입력전압이 150볼트 이하이면 상기 모터결선 전환부(35)의 릴레이 코일은 동작하지 않고 입력전압이 150볼트 이상이면 상기 릴레이 코일이 동작하게 되어 접점을 220볼트 쪽으로 '온'시킨다. 이로 인해 110볼트/220볼트의 판별이 가능하며 릴레이 코일에 인가되는 전압에 따라 110 또는 220 볼트로 결선이 전환된다.

릴레이 코일에 의하여 모터의 결선이 전환될 때 전원 공급부(10)의 제2다이오드(D₂)와 제3다이오드(D₃)는 입력전원을 전파 정류하고 제2저항(R₂)과 제2캐패시터(C₂)는 전압 평활작용을 하여 전압을 고르게 한다. 리플이 제거된 직류 전압은 제너 다이오드에 의해 정전압 10볼트를 유지하게 된다. 이렇게 함으로써 변압기의 일차 전압의 변동과 상관없이 일정한 전압의 직류전압은 출력되고 다음단의 타이머 회로(15)를 가동시키는데 사용된다.

그후 타이머 회로(15)의 제1집적회로(IC₁)는 시정수 소자인 제5저항(R₅)과 제5캐패시터(C₅)에 의하여 정해진 시간동안 상기의 정전압을 지연시킨 후 3번 단자로 출력한다. 이는 입력전원 전압에 따라 모터결선 전환부(35)의 결선이 전환되는 시간을 확보하기 위해서이다.

제1집적회로(IC₁)의 3번 단자에서 나오는 신호를 2번 단자로 입력받은 제2집적회로(IC₁)는 4번 및 6번 단자에 신호를 출력함으로 트라이액 회로(30)를 구동시킨다.

트라이액의 제2주극선(T₂) 및 게이트(G)는 제2집적회로(IC₁)의 4번 및 6번 단자의 출력신호를 입력받고 이 신호에 따라 트라이액은 온/오프 동작을 하게 된다. 상기 트라이액이 '온'으로 동작하면 모터결선 전환부(35)에 전원이 공급되고 이에 따라 모터가 가동하게 된다.

그 후 전원투입이 중단되었다가 재 투입되면 처음으로 동작부터 다시 실행된다.

모터의 가동전압이 220볼트일때 릴레이 코일이 동작하여 모터결선을 220볼트로 전환하여 모터를 가동시키거나 일시적인 정전 또는 전원 프로그의 접촉불량으로 순간적으로 전원공급이 중단된 후 공급될 때 순간적으로 모터의 결선은 110볼트로 전환된다. 이때, 모터의 결선은 110볼트이고 공급되는 입력전워는 220볼트이므로 모터에 일시적인 무리가 가는 문제가 발생한다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 전원공급이 중단되더라도 약 1 내지 2초간 릴레이 코일에 전압을 공급함으로 동작 지연시간보다 짧은 시간 동안에 전원공급이 차단되는 경우에 발생하는 모터의 무리를 방지할 수 있다.

전원공급이 차단되는 시간이 릴레이 동작 지연시간보다 길면 본 발명의 모터 결선 자동전환기는 상기의 동작을 처음부터 다시 시작하여 입력전원 전압에 따라 모터의 결선을 자동 전환하여 동작하게 된다. 상기와 같은 문제점은 모터의 동작전압이 220볼트일 경우에 발생하며 모터의 동작전압이 110볼트일 경우는 순간적인 정전으로 인한 문제가 발생하지 않는다.

본 발명에 의한 모터 결선 자동전환기는 대용량 교류모터의 사용시 모터의 구동전압에 따라 수동으로 결선전환을 해주어야 하는 불편함없이 편리하게 사용할 수 있으며 특히 중량이 가볍기 때문에 휴대하기가 용이하여 외부에서 사용이 가능하다는 효과가 있다. 또한 기계식 접점방식인 릴레이와 무접점 방식인 트라이액을 병행하여 사용하기 때문에 모터의 기동전류에 의한 접점보호가 되어 장기간 사용이 가능하고 트라이액이 1개만 사용되므로 부품의 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 입력되는 교류전압을 정전압으로 변환하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부의 출력 정전압을 일정시간동안 지연시키는 타이머 회로와, 상기 타이머 회로의 출력신호를 입력받는 트라이액 구동회로와, 입력전원과 접속되고 상기 트라이액 구동회로의 제어를 받아 온/오프되는 트라이액 회로와, 입력전원의 전압을 판별하여 결선 전환 기능을 수행하고 상기 트라이액 회로의 출력전압을 입력받아 모터를 구동하는 모터결선 전환부로 구성된 것을 특징으로 하는 모터 결선 자동전환기.
2. 제1항에 있어서, 상기 입력전원과 상기 모터결선 전환부 사이에 입력되는 교류전원을 직류로 전환하여 릴레이의 진동 및 오동작을 방지하고 순간적으로 전원이 차단될 때 모터를 보호하는 릴레이 동작 지연회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 모터 결선 자동전환기.
3. 제1항에 있어서, 타이머 회로는 집적회로와, 상기 집적회로의 단자(2)와 연결되고 다른 단자는 접지된 캐패시터(C₃)와, 상기 캐패시터(C₃)와 병렬 접속된 저항(R₃)과, 상기 집적회로의 단자(5)와 연결되고 한 단자는 접지된 캐패시터(C₄)와, 상기 전원 공급부와 한 단자가 연결되는 다른 단자는 상기 집적회로의 단자(4)와 접속된 저항(R₄)와, 상기 전원 공급부와 한 단자가 연결되는 다른 단자는 상기 집적회로의 단자(7)와 접속된 저항(R₅)와, 상기 집적회로의 단자(7)와 한 단자가 접속되고 다른 단자는 접지된 캐패시터(C₅)로 구성된 것을 특징으로 하는 모터 결선 자동전환기.