SCR,IGBT,GTO 소자의 접속.
1.상기 사진의 모듈 A1,K2 볼트 단자는 AC측 이므로 각각에 R, S, T에 터미널을 볼트로 체결 합니다.
2.K1,A2는 DC 부하측 이므로
K1 에는 DC +,(A+ 또는 P)부스바를
A2 에는 DC -,(A- 또는 N)부스바를 볼트로 체결 합니다.
3.K2,G2,와 K1,G1 접속 핀 에는
PCB 콘트롤 기판상 에서 나오는 제어선 ( 2가닥씩 꼬아져 나오는 검은색과 백색 )은
각각의 K2,G2 와 K1,G1에 정확하게 꼿쳐져야 합니다.
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1. Diode 기호와 동작.
양극(애노드)에서 음극(캐소드)로 순방향으로 전압을 걸면
순방향으로 전류가 흐르면서 A(+)와 K(-)가 순방향일 경우 개방이 됩니다.
따라서,주전극인 양극(+)와 음극(-)에 전압이 순방향 으로 흐르도록 하여
AC전압을 DC전압으로 컨버팅(變電) 하게 됩니다.
2. SCR 기호.
3. SCR의 동작( Turn-On).
SCR기호를 보면 첫자리 A를 ANODE라하고 G를 GATE, 그리고 K를 CATHODE라 합니다.
A에서 K로 순방향으로 전압을 걸면 순방향으로 전류가 흐르면서 A(+)와 K(-)가
순방향일 경우 개방이 됩니다.
이때 GATE에 걸리는 순방향 전압을 턴-온 (Turn-On) 전압이라고 합니다.
일단, 한번 Turn-On 하게 되면 A와 K에 걸리는 전압이 없어 질때 까지는
전류가 순방향으로 계속 흐릅니다.
따라서,주전극인 ANODE(+)와 CATHODE(-)에 전압이 순방향 으로 흐르도록 하여
AC전압을 DC전압으로 컨버팅(變電) 하게 됩니다.
4. 모타의 속도 조절 원리.
GATE에 위상을 볼륨으로 직접 속도 조절 하거나, 엔코더, 타코 제네레타의 신호를 받아서
피드벡( Feedback)하여 자동적으로 속도 조정이 가능 하게 됩니다.
5. DC모터의 DDS (6상) 속도제어.
일단, 한번 Turn-On 하게 되면 A와 K에 걸리는 전압이 없어 질때 까지는
전류가 순방향으로 계속 흐릅니다.
즉, 게이트를 통하여서는 Turn-On은 가능하지만 Turn-Off는 되지 않기 때문에
역방향으로 SCR을 추가하여 역방향으로 회전 시키거나,
정방향 Gate에 트리거 전압 또는 위상전압인 3v -> 0v 로 감압 시키면서,
역방향 Gate에 트리거 전압 또는 위상전압인 0v -> 3v 로 증압 시키면
급제동 브레이크를 하는 역할을 하므로써 DDS( 파이프절단, 종이절단, 유리절단 등등 )
기계 설비에 사용 합니다. 이때 사용 되는 변압기를 6상 변압기라 합니다.
현재는 대용량 IGBT, GTO등의 반도체 소자의 발달로 SCR 6상 속도 제어 방식은 쓰이지 않습니다.
6. 인버터 모터의 DDS (6상) 속도제어.
AC -> DC -> AC 변환장치를 인버터 라고 합니다.
IGBT,GTO 소자를 쌍으로 설치하여 양쪽 게이트를 통하여 PWM( 펄스 폭 변조)
하여서 정,역 동작또는 급제동 브레이크를 하는 역할을 하므로써
(파이프절단, 종이절단, 유리절단 등등 )기계 설비에 사용 합니다만,
현재는 생산량과 고품질를 위하여 AC서보, DC서보 모터로써 이 제어방식은 쓰이지 않습니다.
[1]인버터의 저전압에서 Trip :
AC전압 ---> DC전압 ---> AC전압으로 변환 회로에서 정격전압의 75% 15msec 범위를 벗어나면
소자파손을 방지하기 위하여
DC측에서 저전압에 Trip을 하도록 설계되어 있습니다.
- 입력 AC 저전압(UV1) 검출은:
0.5cycle~30cycle동안에 입력 교류전압이 정격의 75% 이하로 검출 되면 Trip 합니다.
- 출력 AC 저전압(UV2) 검출은:
평활 회로 측의 전압을 감시 하여 설정 값에서 10%~90% 범위를 초과 되거나
평활 콘덴서가 불량이면 Ripple이 증가하여 UV2가 Trip 됩니다.
[2]인버터 모타의 회전수 불량.
IGBT의 절연 저항이 불량 해지거나 평활 콘덴서가 불량이면 모타의 회전수가 출렁 거리기 시작합니다.
7. 써보 모타의 회전수 불량.
[1] 로터리 엔코더 자체의 문제로 인한 오차.
- 예를들어 5000을 입력 했는데 4900 ~ 5005 으로 불규칙하게 응답이 나오면
엔코더 축에서 떨림 현상 일수도 있습니다.--☞
- 파형 저장형 오실로스코프로 확인하면 엔코더에 문제인지 노이즈 문제 인지 분간이 됩니다.
- 모터가 아애 움직이 못하고 웅~ 웅~ 거리면 엔코더 고장이 확실 합니다.
- 모터가 쿵덕 거리거나 회전이 브레이크가 걸리는 것 처럼 이면
엔코더 취부 상태를 먼저 점검후 컨트롤러(써보 모타의 AMP)를 교환 해 봅니다.
- 엔코더 0점은 프로그램에서 합니다..
--☞ 목표 설정값이 5000 // 현재 위치값 4900 이다고 쳐서요.
다른 위치로 갔다가 다시 그 위치로 오면 엔코더 값의 오차범위가
- 값이 같다면, 써보 모타의 엔코더 DATA값을 프로그램에서 수정하시면 됩니다.
- 일괄성 없는 오차가 발생하면, AMP외부 측에 엔코더와 케이블을 우선 점검합니다.
[2] 로터리 엔코더 케이블 노후로 인한 오차.
- 싱글 코어 케이블 (Single Core Cable)
신호를 전송할 때 정밀도를 요하지 않는 카운터 표시기등에 사용합니다.
- 트위스트 페어 선 (Twist Piar Wire)
트위스트 페어 선은 두개의 선이 꼬여있는 형태로 되어있는데
데이터 값이 바이너리하게 변하는 부분에서 상(相)과 상(相)을 연결지어 전류와 전류,전압과 전압의 노이즈를
상쇄시켜야 하는 시그날 통신이나 각종 노이즈의 영향을 받지 않아야 하는 전송선으로 사용됩니다.
FA에 중요하게 여겨지는 서보모터 엔코더는
노이즈를 중시 하고 있는데 절대치 엔코더의 경우 17Bit로 엔코더 상(相)을 전송하므로서
접지가 제대로 되어 있지 않거나, 케이블의 노후로 선로 저항값이 현저히 변했거나,
고정도의 제어가 필요한 부분에 트위스트 페어가 아닌 케이블을 사용할 경우
데이터 값이 변하여 제어에 영향을 주게 되어 오차가 발생 합니다.
8. 브러쉬 MOTOR 인 경우의 노이즈.
- 엔코더의 노이즈와 펄스 신호는 일반 테스터로는 확인하기가 어렵기 때문에
오실로 스코우프가 없으시면 우선
1)저속도에서 모터가 덜거덕 거리며는 SCR 또는 IGBT,TRIAC 의 입력 게이트 전압과
모듈의 저항값을 우선적으로 점검하시는 쪽이 훨신 용이 합니다.
2)모터의 브러쉬에 슬롯트에 카본 가루로 꽉 막혀 있으면 에어로 불어 냅니다.
3)풀리에서 체인이나 커플링,고무벨트를 풀어내고 일정한 저속도에서 고정 시킨후
엔코더 선로를 손으로 쭉 훌터 가면서 모터 회전수에 귀 기울입니다.
만약, 갑작히 고속으로 떠 버리면 선로 단선, 정지되면 선로의 단락입니다.
4)회전수를 900RPM이상 올린후 카본에서 심한 불꽂이 발생 되어지기 시작 하면
노이즈가 선로에 방사되어 어떤날에는 아무 이상없이 운전 되다가도 어떤날에는
한두번씩 회전이 들쑥날쑥 하면서 제품불량이 발생하므로, 카본을 교환 하셔야 합니다.
방치하면 모타가 소손 되거나 배선용 차단기가 내려갑니다.
- 불꽂이 유독 1개 또는 반대편 쪽과 2개만 튄다면 컨트롤 유니트 고장입니다.
- AC의 모터용은 카본 재질이고, DC의 모터용은 동 과 카본의 혼합재질 이므로
AC용 카본을 DC모터에 갈아끼우면 불꽂이 튀면서 모터는 회전 하지않습니다..
30KW ~ 300KW DC DRIVER 판넬
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질문-1)
SSR에 입력 신호전압이 DC15V로 잘 들어 가는데 출력이 왜 나오지 않는 걸까요?
-동일모델로 A급 교체를 했습니다만 현상이 동일하네요
답변)
DC15v 양단에 저항 1kr 정도 걸고서,
전류 15ma 정도가 흐르는지 훅크메터기 혹은 일반 테스터기로 직렬로 걸어서 확인 해보십시요.
온도콘트롤러 온도센서도 점검 해보십시요.
-부하측이 Sort가 또 다시 발생 했는 지 점검 합니다.
SSR 입,출력(Input signal, Power source)선을 모두 분리한 후,SSR출력 단자에
테스터기의 저항 K1 레인지에 놓고,적색-흑색 리드선을 서로 바꾸어 보아서
모두 도통되면 SSR이 불량입니다. 새것으로 교체 하기전에 비교 해 봅니다.
질문-2) DC모타 속도제어 방식이 혼동 됩니다. 요약 좀 해 주십시요.
답변)중,대형 DC모타의 코일은 2개로 구성되여 있기때문에 홱갈리고, 일부 서적에도 오판이 있어서 일겁니다.
1.주 코일측을 전압으로 제어하는 전압제어방식:
Start부터 속도가 저속-고속-저속을 하더라도 정토크(力)유지가 필요한 설비에 사용합니다.
용도는 제철소 압연기, 고속 엘리베이터..
2.계자 코일측을 전류로 제어하는 전류제어방식:
고정한 속도에서는 정밀하게 정출력(定速)유지가 필요한 설비에 사용합니다.
용도는 지하철 전동차, 대형 선반가공기..
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질문-3) 3상 히터가 그림과 같이 소손 되였습니다.
직접 가열은 아니고 열풍을 불어 넣는 간접 방식으로서 건조기에 사용 하고 있습니다.
과열에 의한 히타봉 2개가 소손된 형태이면
1. 3상 배선용 차단기에 CT를 사용하여 과부화를 검출하여 차단기를 Trip시키던지
2. 전자계폐기(일명:마그네트)2차측에 OCR(열동계전기)를 취부하여 3상 전력을 단속시키십시요.
3. PID제어 방식이면 좀더 정확도가 높은 차단회로가 필요하므로 히터 구입처로 문의를 하시길 권장합니다.
DC MOTOR 속도 제어
히터 고장 원인과 방지 방법
인버터볼륨결선
TPR 히터 온도제어
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e-mail: mojonggun@gmail.com
FAX)051-522-5080
M.P)010-3848-1181
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