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KR900003993B1 - 유도 전동기의 순시정전 재 기동 회로 - Google Patents

유도 전동기의 순시정전 재 기동 회로 Download PDF

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KR900003993B1
KR900003993B1 KR1019870014867A KR870014867A KR900003993B1 KR 900003993 B1 KR900003993 B1 KR 900003993B1 KR 1019870014867 A KR1019870014867 A KR 1019870014867A KR 870014867 A KR870014867 A KR 870014867A KR 900003993 B1 KR900003993 B1 KR 900003993B1
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power failure
differential amplifier
signal
induction motor
instantaneous power
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조병오
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삼성전자 주식회사
안시환
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

유도 전동기의 순시정전 재 기동 회로
제 1 도는 본 발명의 회로도.
제 2 도는 본 발명의 비교부I의 상세 회로도.
제 3 도는 본 발명의 비교부II의 상세 회로도.
제 4 도는 본 발명의 가속시간 조절부 및 비교부III의 상세 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전원부 2 : 정류부
3 : 정류용 콘덴서 4 : 트랜지스터 인버터
5 : 유도 전동기 6 : 속도 검출기
7 : 순시정전 검출부 8 : 베이스 드라이브부
9 : PWM제어부 10 : 비교부II
11 : 비교부I 12 : 가속시간 조절부
13 : 제어부 14 : 비교부III
IC1: 타이머 OP1∼OP6: 차동 증폭기
Q1∼Q4: 트랜지스터 VR1,VR2: 가변저항
R1∼R24: 저항
본 발명은 유도 전동기의 순시정전 재기동 회로에 관한 것이다.
유도 전동기는 순시정전이 발생할때 미리 설정해준 설정시간 이내에 전원이 복전되면 유도 전동기의 잔류전압을 검출하여 유도 전동기가 프리런(Free Run) 상태에서 멈추게 되면 유도 전동기의 속도제어 회로가 정상적인 동작을 행하게 되나 유도 전동기가 프리런(Free Run) 상태 중일때에는 전원이 복전되어도 유도전동기의 속도를 "0"에서 영상속도(설정속도)로 증가시킬 수가 없었다.
만약 유도 전동기가 프리런 상태 중일때 유도 전동기의 속도를 증가시키면 유도 전동기는 유도 전동기의 회전속도와 속도제어 회로의 지령속도와의 차이로 인하여 유도 전동기의 선간에는 과전류가 흐르게 되고 유동 진동기에는 난조(Hunting)가 발생되므로 위험하게 되는 것이었다.
이때 유도 전동기의 프리런(Free Run) 상태란 유도 전동기의 회전중에 전원이 차단될때 유도 전동기의 회전 관성에 의하여 전원이 인가되지 않아도 일정기간 회전한 후 멈추게 되는 것은 말한다.
이와같은 유도 전동기의 순시정전시 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 유도 전동기에서 전원의 순시정전시 설정시간 이내에 전원이 복전될 때 유도 전동기의 속도를 검출하고 검출된 속도에서 유도 전동기의 속도를 제어해 주어 유도 전동기가 설정속도로 운전되도록 한 것으로써 유도 전동기의 순시정전시 고응답 속도를 실현할 수 있는 것이다.
이와같은 목적의 본 발명을 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 본 발명의 회로도로써 3상교류 전원인 전원부(1)의 출력이 정류부(2)와 정류용 콘덴서(3)를 통하여 직류 출력으로 변환된 후 역변환기인 트랜지스터 인버터(4)에 인가되어 유도 전동기(5)의 속도를 제어하게 구성된 유도 전동기의 속도 제어 회로에 있어서 속도 검출기(6)로 유도 전동기(5)의 속도를 검출하여 비교부II(10)에서 제어부(13)로부터 인가되는 현재 속도 지령신호(V6)와 비교되어 비교부III(14)가 인가되게 구성하고 순시정전 검출부(7)에서 검출된 순시정전 검출 신호(UV)는 비교부I(11)에서 순시정전 검출시간과 비교된 후 제어부(13)에 리셋트 신호(V1)를 인가시킴과 동시에 복전신호(V2)를 비교부III(14)에 인가시키게 구성하며 비교부III(14)에서는 입력신호(V2)(V7)를 비교하여 가속 시간 조절부(12)와 펄스폭 변조(PWM이라 함) 제어부(9)를 제어하므로써 베이스 드라이브부(8)를 통하여 트랜지스터 인버터(4)를 제어해주도록 구성한 것이다.
그리고 제 2 도는 비교부I(11)의 상세 회로도로써 순시 정전 검출부(7)의 순시정전 검출 신호(UV)가 반전단자(-)에 인가되는 차동 증폭기(OP1)의 출력은 콘덴서(C1)와 저항(R5) 및 트랜지스터(Q1)를 통하여 타이머(IC1)에 인가되고 정전시간 설정용 가변저항(VR1)과 콘덴서(C2)가 연결된 타이머(IC1)의 출력은 저항(R8)과 다이오드(D1)를 통한후 차동 증폭기(OP1)(OP2)의 반전단자(-)에 인가되며 오피앰프(OP2)의 출력이 제어부(13)에 리셋트 신호(V1)로 인가되게 구성된 것이다.
또한 제 3 도는 비교부II(10)의 상세 회로도로써 속도 검출기(6)의 속도 검출신호(V')가 저항(R20)을 통해 반전단자(-)에 인가되는 차동 증폭기(OP5)의 출력은 정전 복귀시 제어부(13)의 현재 속도 지령 신호(V6)와 차동 증폭기(OP6)에서 비교되어 두신호가 같아지면 차동 증폭기(OP6)의 출력이 로우레벨이 되어 비교부III(14)에 인가되게 구성된다.
그리고 제 4 도는 가속 시간 조절부(12)와 비교부III(14)의 상세 회로도로써 비교부I(11)의 복전 신호(V2)는 자기 유지저항(R15)이 연결된 트랜지스터(Q2)(Q3)를 통한후 콘덴서(C3)(C4)와 다이오드(D3)를 통하여 인가되는 비교부II(10)의 출력신호(V7)와 함께 버퍼로 동작되는 차동 증폭기(OP3)의 비반전단자(+)에 인가되고 차동 증폭기(OP3)의 출력은 콜렉터측에 저항(R17)과 가변저항(VR2)으로 구성된 가속 시간 조절부(12)와 차동 증폭기(OP4)의 비반전단자(+)가 연결된 트랜지스터(Q4)의 베이스에 인가되며 차동 증폭기(OP4)의 출력은 PWM제어부(9)의 인에이블 신호(V4)로 인가되게 구성된 것이다.
이와같은 구성의 본 발명에서 전원부(1)의 3상교류 전원에 순시정전이 발생되면 순시정전 검출부(7)에서 이를 검출하여 비교부I(11)에 순시정전 검출 신호(UV)를 인가시키게 되며 비교부I(11)에서는 순시정전 설정시간 이내에 전원이 복전되면 제어부(13)가 정상적인 기능을 수행할 수 있도록 리셋트 신호(V1)를 인가시켜 주고 가속 시간 조절을 제어하기 의하여 비교부III(14)에 복전 신호(V2)를 인가시켜 주게 된다.
그리고 순시 정전시 유도 전동기(5)는 프리런 상태가 되고 이때의 회전 속도는 속도 검출기(6)에서 검출하여 속도 검출 신호(V8)를 비교부II(10)에 인가시키게 되며 복전후에는 제어부(13)가 유도 전동기의 속도를 "0"에서 설정한 속도로 증가시키는 신호를 PWM(9)에 보내게 된다.
이때 PWM제어부(9)에는 비교부III(14)에서 인가되는 인에이블 신호(V4)가 인가되지 않아서 PWM제어부(9)는 동작하지 않게 되고 제어부(13)에서 출력시키는 유도 전동기의 현재 속도 지령 신호(V6)는 비교부II(10)에 인가되어 속도 검출기(6)에서 인가시키는 유도 전동기의 속도 검출 신호(V8)와 비교되게 되며, 비교부II(10)에서는 이러한 두 신호가 같아지면 비교부III (14)에 현재 속도 지령 신호(V6)와 속도 검출 신호(V8)가 같다는 신호(V7)을 인가시켜 준다.
따라서 비교부III(14)에서는 비교부I(11)에서 인가되는 복전신호(V2)가 인가되면 가속 시간을 최단으로 하는 신호(V3)를 가속 시간 조절부(12)에 인가하고 유도 전동기의 현재 속도와 지령 신호가 동일하다는 신호(V7)가 인가되면 PWM제어부(9)를 동작시키기 위한 인에이블 신호(V4)를 PWM제어부(9)에 인가시켜주므로써 PWM제어부(9)는 베이스 드라이브부(8)를 동작시켜 트랜지스터 인버터(4)를 동작시켜주므로 유도 전동기(5)는 프리런 상태에서 설정된 속도로 증가되어 운전되게 된다. 즉 순시정전시 설정 시간 내에서 전원이 복전되면 프리런 상태에 있는 유도 전동기의 현재 속도를 검출 한 후 현재 속도에서 다시 유도 전동기 속도가 유도 전동기 설정 속도로 되어 정상적인 유도 전동기의 속도 제어가 행하여 지도록 하는 것이다.
그리고 제 2 도는 비교부I(11)의 상세 회로도로써 순시 정전시 순시 정전 검출부(7)에서 검출된 순시정전 검출 신호(UV)가 차동 증폭기(OP1)의 반전단자(-)에 인가되면 차동 증폭기(OP1)의 출력은 저항(R3∼R5)과 다이오드(D2)를 통하여 트랜지스터(Q1)를 "턴오프"시킴으로써 타이머(IC1)의 단자 (②)에 펄스가 입력되어 타이머(IC1)가 동작하게 된다.
이때 타이머(IC1)에 연결된 가변저항(VR1)과 콘덴서(C2)를 조절하여 순시정전 설정시간을 조정할 수 있다. 따라서 타이머(IC1)에서는 순시정전시에는 단자 (③)로 로우레벨을 출력시키게 되고 가변저항(VR1)으로 설정해준 순시정전 설정시간 이내에 전원이 복전되면 단자 (③)로 하이레벨을 출력시켜 복전 신호(V2)가 하이레벨로 인가되게 함과 동시에 차동 증폭기(OP2)의 반전단자(-)에 하이레벨을 인가시켜주므로써 차동증폭기(OP2)의 출력 즉 리셋트 신호(V1)가 하이레벨이 되어 제어부(13)를 리셋트시켜 주므로 제어부(13)가 재동작 하도록 하여 준다.
그리고 제 3 도는 비교부II(10)의 상세회로도로써 순시정전시 프리런 상태에 있는 유도 전동기(5)의 회전속도를 속도 검출기(6)에서 검출한 속도 검출 신호(V8)는 차동 증폭기(OP5)의 반전단자(-)에 인가되어 차동 증폭기(OP5)에서 반전된후 차동 증폭기(OP6)에서 유도 전동기의 현재 속도 지령 신호(V6)와 비교되게되며 이때 전원이 복전하고 제어부(13)가 재동작하여 유도 전동기 속도 지령 신호(V6)가 "0"에서 증가하여 차동 증폭기(OP5)의 출력인 반전된 회전 속도 검출 신호와 같아지게 되면 차동 증폭기(OP8)의 출력 신호(V7)가 로우레벨로 변하여 비교부III(14)에 인가되는 것이다. 즉 비교부II(10)는 속도 검출기(6)의 속도 검출 신호(V8)와 제어부(13)의 현재 속도 지령 신호(V6)가 같아지면 비교부III(14)로 로우레벨의 신호(V7)를 인가시켜 주는 것이다.
그리고 제 4 도는 가속 시간 조절부(12)와 비교부III(14)의 상세회로도로써 비교부I(11)에서 인가되는 순시정전 복전 신호(V2)는 트랜지스터(Q2)(Q3)를 순차적으로 도통시키되 트랜지스터(Q2)는 자기 유지저항(R15)을 통하여 도통되므로 차동 증폭기(OP3)의 비반전단자(+)는 하이레벨 상태가 유지되게 하며 이때 차동 증폭기(OP3)는 버퍼로 동작하여 트랜지스터(Q4)를 "턴온"시킴으로써 가속 시간 조절부(12)의 출력신호(V5)가 "0"가 된다.
따라서 제어부(13)에서 최단 가속 시간으로 유도 전동기 속도 지령 신호(V6)가 제어되게 동작한다. 이때 유도 전동기 속도 검출 신호(V8)와 현재 속도 지령신호(V8)가 같으면 비교부II(10)와 현재 속도 지령 신호(V7)를 로우레벨로 인가시키게 되므로 차동 증폭기(OP3)의 비반전단자(+)에 로우레벨이 인가되어 트랜지스터(Q2)(Q3)는 "턴오프"되고 트랜지스터(Q4)도 "턴오프"되게 된다. 따라서 차동 증폭기(OP4)의 비반전단자(+)에 하이레벨이 인가되므로 인에이블 신호(V4)가 하이레벨로 되어 PWM제어부(9)를 인에이블 시키케되므로써 유도 전동기의 속도제어가 정상적으로 이루어지게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 유도 전동기의 순시정전시 순시정전 설정 시간 이내에 전원이 복전되면 유도전동기의 속도를 검출하고 검출된 속도에서 유도 전동기의 속도를 제어하여 유도 전동기가 설정 속도로 운전되도록 한 것으로써 유도 전동기의 순시정전시 유도 전동기의 응답 속도를 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 유도 전동기 속도 제어 회로에 있어서, 속도 검출기(6)로 유도 전동기(5)의 속도를 검출하여 비교부II(10)에서 제어부(13)로 부터 인가되는 현재 속도 지령 신호(V6)와 비교되어 비교부III(14)에 인가되게 구성하고 순시정전 검출부(7)의 순시 정전 검출신호(UV)는 비교부I(11)에서 순시 정전 검출 시간과 비교된후 리셋트 신호(V1)와 복전 신호(V2)를 제어부(13)와 비교부III(14)로 인가시키게 구성하며, 비교부III(14)는입력신호(V2)(V7)를 비교하여 가속 시간 조절부(12)와 PWM제어부(9)를 제어해 주도록 구성한 유도 전동기의 순시정전 재기동 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 비교부I(11)는 순시정전 검출 신호(UV)가 반전단자(-)에 인가되는 차동 증폭기(OP1)의 출력이 트랜지스터(Q1)를 통하여 타이머(IC1)에 인가되고 순시정전 시간 설정용 가변저항(VR1)과 콘덴서(C2)가 연결된 타이머(IC1)의 출력은 차동 증폭기(OP1)(OP2)의 반전단자(-)에 인가되며 차동 증폭기(OP2)의 출력이 제어부(13)의 리셋트단자에 인가되게 구성된 유도 전동기의 순시정전 재기동 회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 비교부II(10)는 속도 검출기(6)의 속도 검출 신호(V8)가 차동 증폭기(OP5)를 통한후 제어부(13)의 현재 속도 지령 신호(V6)와 차동 증폭기(OP6)에서 비교되어 두 신호가 같을때 차동 증폭기(OP6)의 출력이 로우레벨이 되어 비교부III(14)에 인가되게 구성된 유도 전동기의 순시정전 재기동 회로.
  4. 제 1 항에 있어서, 가속 시간 조절부(12)와 비교부III(14)는 비교부I(11)의 복전신호(V2)가 자기유지저항(R15)이 연결된 트랜지스터(Q2)(Q3)를 통한후 콘덴서(C3)와 다이오드(D3)를 통하여 인가되는 비교부II(10)의 출력 신호(V7)와 함께 차동 증폭기(OP3)의 비반전단자(+)에 인가되고 차동 증폭기(OP3)의 출력은 콜렉터측에 저항(R17)과 가변저항(VR2)으로 구성된 가속 시간 조절부(12)와 차동 증폭기(OP4)의 비반전단자(+)가 연결된 트랜지스터(Q4)의 베이스에 인가되며 차동 증폭기(OP4)의 출력이 PWM제어부(9)의 인에이블 신호(V4)로 인가되게 구성된 유도 전동기의 순시정전 재기동 회로.
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