KR100919504B1 - 전력 조절기 및 원격 전력 제어 장치 - Google Patents

전력 조절기 및 원격 전력 제어 장치

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KR100919504B1
KR100919504B1 KR1020090025604A KR20090025604A KR100919504B1 KR 100919504 B1 KR100919504 B1 KR 100919504B1 KR 1020090025604 A KR1020090025604 A KR 1020090025604A KR 20090025604 A KR20090025604 A KR 20090025604A KR 100919504 B1 KR100919504 B1 KR 100919504B1
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김영식
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Abstract

본 발명은, 전원 입력선과, 전원 입력선에 연결되고 철심을 감싸는 일정한 권선수의 1차 권선과, 1차 권선 중 소정의 지점 마다에 하나씩 연결되어 1차 권선의 권선수와 비례하게 2차 권선을 생성하는 다수의 탭과, 다수의 탭에 연결되고 1차 권선과 2차 권선 둘 다의 권선수를 변경시키도록 공통선과 연결되는 다수의 스위칭 수단과, 다수의 스위칭 수단 중 어느 하나가 클로즈됨에 따라 1차 권선에 의해 여자되는 상기 2차 권선에서 발생한 전원을 출력하는 출력선을 포함하는 전력 조절기, 및 상기 전력 조절기를 이용하여 원격으로 전력 제어하는 원격 제어 장치를 제공한다.

Description

전력 조절기 및 원격 전력 제어 장치{Power Regulator And Apparatus For Controlling Power Remote}
본 발명은 전력 조절기 및 원격 전력 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 원격으로 전력을 제어하는 원격 전력 제어 장치에 대한 것이다.
가정이나 산업 현장에 공급되는 전원의 경우, 부하량 혹은 외부 환경의 변화에 따라 불안정한 요소가 많다. 이와 같은 상황에 대응하여 부하에 안정적인 전원을 공급하기 위한 방식이 제안되고 있는데, 이 경우 보통 원하는 전압에 맞도록 코일을 감도록 하고, 혹은 여러 개의 출력 탭을 두어 다양한 전압을 출력하도록 되어 있다.
예를 들면, 1차 권선(보통, 권선수가 고정됨)에 여자되는 2차 권선(보통, 권선수가 고정되지 않음)에 복수의 탭(a,b,c 등)을 두어 다양한 레벨의 전압을 출력할 수 있도록 하는 방식을 들 수 있다.
이 경우, 1차 권선에 220V의 전압이 인가될 때, 2차 권선의 각각의 탭이 5V씩 감압하도록 설계되었다면, 제 1 탭(a)으로부터 200V, 제 2 탭(b)으로부터 205V, 제 3 탭(c)으로부터는 210V의 전압을 출력단으로 출력할 수 있다. 즉, 편차가 큰 이산된 출력 전압이 선택적으로 출력되는 것이다. 따라서, 이러한 종래 방식으로는 사용자가 원하는 만큼의 정밀하고 세밀한 전압조정을 제공하고 있지 못하고 있다.
또한, 이러한 종래의 방식에 의하면, 옥외, 고층, 위험한 장소 등 사용자가 쉽게 접근하기 힘든 곳에 전력 제어 장치의 설치가 요구되는 상황에서는 안정적으로 전력 제어를 하기 힘들다. 더욱이, 전력 제어가 비정상적으로 동작되고 있는 상황이라면 사용자가 이를 감시하고 제어하지 못하는 단점이 있었다.
본 발명은 종래 기술에 의해 제기된 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 1차 권선수와 2차 권선수 비를 고정하지 않고 둘 다를 변경하여 전압을 선택하고, 이를 통하여 원격으로 세밀하고 정밀한 전력 제어를 가능하게 하는 원격 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 1차 전원부의 전압 및 전류 등을 감시하는 원격 감시 기능을 이용하여 자료 수집 및 이 수집된 자료에 근거하여 적용 장소에 더 적합한 전력 제어를 가능하게 하는 원격 제어 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 1차 권선수와 2차 권선수 비를 고정하지 않고 둘 다를 변경하여, 전압이 출력되게 하는 세밀하고 정밀한 전압을 변환하는 전력 조절기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
이를 위해, 본 발명은, 전원 입력선과, 전원 입력선에 연결되고 철심을 감싸는 일정한 권선수의 1차 권선과, 1차 권선 중 소정의 지점 마다에 하나씩 연결되어 1차 권선의 권선수와 비례하게 2차 권선을 생성하는 다수의 탭과, 다수의 탭에 연결되고 1차 권선과 2차 권선 둘 다의 권선수를 변경시키도록 공통선과 연결되는 다수의 스위칭 수단과, 다수의 스위칭 수단 중 어느 하나가 클로즈됨에 따라 1차 권선에 의해 여자되는 상기 2차 권선에서 발생한 전원을 출력하는 출력선을 포함하는 전력(전원과 혼용되어 사용됨, 이하 참조) 조절기를 제공한다.
이때, 스위칭 수단은 트랜지스터, 다이오드, 릴레이, 집적회로 중 어느 하나가 되는 것이 바람직하고, 다수의 탭과 다수의 스위치는 1차 권선의 하단 쪽에 연결되어 다수의 스위치가 1차 권선의 상단으로부터 첫 번째 스위치가 클로즈될 경우가 가장 큰 전원을 전달한다. 또한, 1차 권선의 상단으로부터 마지막 번째 스위치가 클로즈될 경우가 가장 작은 전원을 전달한다.
또한, 본 발명은, 다른 측면에서, 위에 기술된 전력 조절기와, 전력 조절기의 입력선 및 출력선 중 적어도 하나에 연결되어 입력 및 출력 전원 중 적어도 하나의 전원을 센싱하는 센서부와, 센서부로부터 센싱된 전원의 값을 정보로 받아 설정된 정보와 비교하여 전원 차이만큼을 전원 변경시키는 제어 신호를 생성하여 전력 조절기에 전달하는 제어부를 포함하는 원격 전력 제어 장치를 제공한다.
이때, 이 제어 신호는 전력 조절기의 다수의 스위칭 수단 중 어느 하나를 클로즈 또는 오픈시킴으로써, 전원을 변경시키게 된다.
물론, 센서부는 상기 입력선 및 출력선 중 적어도 하나에 인가되는 전류 또는 전압을 센싱한다.
또한, 본 발명은, 이 센서부에 의해 센싱된 전원에 대한 정보를 외부에 출력하거나, 또는 외부로부터 전원을 변경하는 정보를 수신하여 상기 제어부에 전달하는 유선 또는 무선 통신 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 센싱된 전원에 대한 정보를 표시하기 위한 출력 수단과, 전원에 대한 정보를 사용자가 변경하도록 정보를 입력하기 위한 입력 수단을 포함하는 원격 감시 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 제어부는 출력선에 연결되는 부하의 초기 시동시 필요한 소정 시간 동안 전원 입력선의 변경되지 않은 입력 전원을 출력 전원으로 출력선에 공급한다. 이후, 제어부는 소정 시간이 경과된 후 센서부가 센싱한 전원과 설정된 정보를 비교하여 그 결과에 따라 전원을 다운 또는 상승 변경시켜 부하에 공급하도록 하는 제어 신호를 전력 조절기에 전송한다.
본 발명에 의하면, 1차 권선수와 2차 권선수 비를 고정하지 않고 둘 다를 변경하여 전압을 선택하고, 이를 통하여 원격으로 세밀하고 정밀한 전력 제어를 가능하게 하는 원격 제어 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는, 1차 전원부의 전압 및 전류 등을 감시하는 원격 감시 기능을 이용하여 자료 수집 및 이 수집된 자료에 근거하므로, 적용 장소에 더 적합하게 전력 제어를 가능하게 하는 원격 제어 장치를 제공함을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는, 1차 권선수와 2차 권선수 비를 고정하지 않고 둘 다를 변경하여, 전압이 출력되게 하는 세밀하고 정밀한 전압을 변환하는 전력 조절기를 제공함을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격으로 전력을 제어하기 위한 원격 전력 제어 장치의 회로 블럭도이다.
도 2는 도 1의 원격 전력 제어 장치에서 전력을 조절하기 위한 전력 조절기만을 확대한 회로도이다.
도 3은 도 2의 전력 조절기에서 제 1 스위치(S1)를 닫은 경우 등가 회로도이다.
도 4는 도 2의 전력 조절기에서 제 2 스위치(S2)를 닫은 경우 등가 회로도이다.
도 5는 도 2의 전력 조절기에서 제 3 스위치(S3)를 닫은 경우 등가 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 1차측 전원을 감시하여 원격으로 전력을 제어하는 과정을 나타내는 순서도이다.
**** 주요 도면의 부호에 대한 설명 ****
100: 전원부 110: 센서부
120: 제어부 130: 전력 조절기
131: 권선 132: 제 1 탭
133: 제 2 탭 134: 제 3 탭
S1: 제 1 스위치 S2: 제 2 스위치
S3: 제 3 스위치 140: 제 1 송수신부
150: 제 2 송수신부 160: 원격 감시 제어부
170: 부하
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원격으로 전력을 제어하기 위한 원격 전력 제어 장치의 회로 블럭도이다. 이 회로 블럭도의 원격 전력 제어 장치는 전원부(100), 센서부(110), 제어부(120), 전력 조절기(130), 무선 송신부(140), 무선 수신부(150), 원격 감시 제어부(160), 부하(170) 등을 포함하여 구성된다. 이들 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
전원부(100)는 전원 입력단으로서, 각 구성요소인, 예를 들면 제어부(120), 전력 조절기(130) 등에 전원을 공급한다. 일반적으로, 전원부(100)는 전력선으로부터 들어오는 교류 전원이 사용된다. 즉, 배전용 변전소(2차 변전소)로부터 변압기을 통하여 배전용 저압으로 낮추어 빌딩이나 공장 등으로 전기를 보내주거나, 배전 선로를 통해 주상 변압기로 전기를 보내게 된다.
이 경우, 주상 변압기에서 다시 전압을 예를 들면 약 220 ~ 380V로 낮추어 가정에 공급하게 된다. 따라서, 본 발명의 전원부(100)에 공급되는 전원은 보통 상용 전원이 사용된다. 그러나, 이는 예시를 위한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
센서부(110)는 전원부(100)와 전력 조절기(130) 사이에 위치되어, 전워부(100)로부터 전력 조절기(130)쪽으로 흘러들어 가는 전류를 센싱한다. 즉, 센서부에는 전류 센서가 구비된다. 물론, 전류를 센싱하지 않고, 전압 센서부(111)를 두어, 전압을 감지하는 것도 가능하다. 따라서, 센서부(110)는 전류나 전압을 검출하거나, 또는 전류와 전압을 동시에 검출하여 그 검출값을 제어부(120)에 전송한다.
물론, 본 발명에서는 이해의 편의를 위해, 도면상에서 전력 조절기(130)에 입가되는 전원을 센싱하는 것을 설명하였으나, 전력 조절기(130)에서 출력되는 전원을 센싱하는 것도 가능하다. 물론, 이때에도 전류나 전압을 검출하거나, 또는 전류와 전압을 동시에 검출하는 것도 가능하다.
또한, 전력 조절기(130)의 입력과 출력 모두를 센싱하기 위해 센서부(110)를 구성하는 것도 가능하다.
제어부(120)는 보통 마이크로프로세서 및 여러 메모리 소자 등으로 구성되어 있다. 따라서, 원격 전력 제어 장치 내의 구성요소 들과 신호 및 데이터를 처리하고, 이를 교환한다. 이를 위해, 데이터 및 프로그램 등이 저장되어, 원격 전력 제어를 위한 알고리즘이 실행된다.
즉, 제어부(120)는 센서부(110)로부터 센싱된 데이터를 수신받아, 이 데이터를 설정되어 있는 데이터와 비교하여, 전압이 높거나 낮으면 전력 조절기(130)에 명령 신호를 전송하여 전력을 조절하며, 이를 무선 송신기(140)를 통해 무선 수신부(150)에 전송한다. 이러한 전력 조절과정에 대하여는 도 6에 도시된 순서도를 참조하여 후술하기로 한다.
전력 조절기(130)는 제어부(120)로부터 명령을 받아, 전압을 승압 또는 감압하여 안정적인 전원을 부하(170) 측에 제공하는 역할을 한다. 물론, 전력 조절기(130)는 전원부(100)로부터 전원을 공급받는다. 이러한 전원을 승압 또는 감압하는 과정을 수행하기 위한 회로도가 도 2에 도시된다. 이에 대해서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
다시, 도 1의 구성을 설명하면, 원격 제어를 위해, 제 1 송수신부(140)와, 제 2 송수신부(150), 원격 감시 제어부(160)가 구성된다. 제 1 송신부(140)와 제 2 수신부(150)는 데이터 및 신호를 전송하거나 수신받기 위해, 유선 LAN 또는 RS-485 등과 같은 유선 통신을 이용하는 것도 가능하고, 블루투쓰, 무선 LAN, 와이브리(wibree), 적외선 통신 등과 같은 무선 통신을 이용할 수 있다.
따라서, 제 1 송수신부(140)는 제어부(120)로부터 센싱된 전원의 데이터를 받아 이를 제 2 송수신부(150)에 전송하거나, 원격 감시 제어부(160)로부터 사용자가 설정한 값 또는 변경값 등의 정보를 제 2 송수신부(150)로부터 전송받는다.
원격 감시 제어부(160)는 실시간으로 제어부(120)가 전송해온 정보를 바탕으로 전력 제어가 안정적으로 진행되고 있는지를 사용자에게 제공하는 역할을 한다. 이를 위해, 원격 감시 제어부(160)에도 마이크로프로세서 및 메모리 등이 구비되어, 데이터 및 프로그램이 저장되며, 이를 통해 원격 감시 알고리즘이 실행된다.
또한, 사용자의 편의를 위해 표시 장치가 부착될 수 있다. 물론, 전송된 데이터를 바탕으로 변경할 수 있도록 입력 장치가 구비될 수 있다. 이와 함께, 원격 감시 제어부(160)에는 제 2 송수신부(150)가 구비되어, 데이터 및 신호 등의 정보을 제 1 송신부(140)에 전송하거나, 이로부터 전송받는다.
도 2는 도 1의 원격 전력 제어 장치에서 전력을 조절하기 위한 전력 조절기만을 확대한 회로도이다. 전력 조절기에는, 권선(131), 제 1 탭(132), 제 2 탭(133), 제 3 탭(134), 제 1 스위치(136), 제 2 스위치(137), 제 3 스위치(138) 등이 구성된다. 물론, 이외에도, 권선(131)에 연결된 입력선, 출력선, 공통선이 있으나, 이들 구성요소는 이미 알려져 있으므로, 이들에 대한 설명은 더 이상 하지 않기로 한다.
이제, 이 전력 조절기의 동작을 설명하기로 한다. 오토 트랜스포머의 경우, 보통 1차 권선과 2차 권선이 하나의 철심에 감겨 있으며, 1차 권선에서 소정의 길이로 탭을 따게 되는데, 이것이 2차 권선이 된다.
따라서, 본 발명의 경우, 1차 권선과 2차 권선 둘 다 변경 가능하게, 제 1 탭(132), 제 2 탭(133), 제 3 탭(134)을 1차 권선으로부터 따고, 이들 각 탭에 대응하게 제 1 스위치(S1), 제 2 스위치(S2), 제 3 스위치(S3)가 연결되고, 이들 스위치는 공통선에 연결된다. 물론, 스위치(S1, S2, S3)는 스위칭 동작할 수 있도록, 가령 릴레이, TRIAC, SCR, IC 와 같은 회로 등이 사용될 수 있다.
이제, 스위치(S1, S2, S3)가 공통선에 연결되는 경우, 등가 회로도를 보기로 한다. 우선, 제 1 스위치(S1)가 닫힌 경우의 예가 도 3에 도시된다. 즉, 제 1 탭(132)에 연결된 제 1 스위치(S1)가 닫히면, 제 1 탭(132)은 공통선에 연결되고, 따라서, 1차 권선수(N1)와 2차 권선수(N2)가 생성된다.
물론, 이 경우, 1 차 권선수(N1)에 걸린 전압은 V1이 되고, 2차 권선수(N2)에 걸리는 전압은 V2=V1*N2/N1이 된다. 즉 1차 권선수(N1)에 비례하게 2차 권선수(N2)가 구성되고, 1차 권선수(N1)에 의해 2차 권선수(N2)가 여자되어, 출력 전압 V2가 생성된다.
다음으로, 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 물론, 도 4는 도 2의 전력 조절기에서 제 2 스위치(S2)를 닫은 경우 등가 회로도이다. 즉, 제 2 탭(133)에 연결된 제 2 스위치(S2)가 닫히면, 제 2 탭(133)은 공통선에 연결되고, 따라서, 1차 권선수(N3)와 2차 권선수(N4)가 생성된다.
물론, 이 경우, 1 차 권선수(N3)에 걸린 전압은 V1이 되고, 2차 권선수(N4)에 걸리는 전압은 V2=V1*N4/N3이 된다.
여기서, V1과 V2는 앞서 기술된 제 1 스위치(S1)가 닫힐 때, 제 1 탭(132)에 걸린 전압과 다르다. 도시된 바와 같이, 권선수 길이가 각기 다르므로, 여기에 입력되는 전압도 다르고, 출력되는 전압도 다르다. 물론, 다음에 설명할 제 3 스위치(S3)와 제 3 탭(132)의 경우에도 입력되는 전압, 출력되는 전압 모두 다르게 된다.
따라서, 1차 권선수(N3)에 비례하게 2차 권선수(N4)가 구성되고, 1차 권선수(N3)에 의해 2차 권선수(N4)가 여자되어, 출력 전압 V2가 생성된다. 이를 보여주는 도면이 도 4에 도시된다.
마지막으로, 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 물론, 도 5는 도 2의 전력 조절기에서 제 3 스위치(S3)를 닫은 경우 등가 회로도이다. 즉, 제 3 탭(134)에 연결된 제 3 스위치(S3)가 닫히면, 제 3 탭(134)은 공통선에 연결되고, 따라서, 1차 권선수(N5)와 2차 권선수(N6)가 생성된다.
물론, 이 경우, 1 차 권선수(N5)에 걸린 전압은 V1이 되고, 2차 권선수(N6)에 걸리는 전압은 V2=V1*N6/N5이 된다.
도 2와 도 3 내지 도 5를 참조하여, 부연하여 설명하면, 각 권선수 분할 비율이 1:7:1:1가 되고, 각 스위치(S1, S2, S3)가 닫혔을 때 권선수비는 다음과 같다.
1) 제 1 스위치(S1)가 닫혔을 때: 1차 권선 대 2차 권선비=N2/N1
2) 제 2 스위치(S2)가 닫혔을 때: 1차 권선 대 2차 권선비=N4/N3
3) 제 3 스위치(S3)가 닫혔을 때: 1차 권선 대 2차 권선비=N6/N5
따라서, N2/N1:N4/N3:N6/N5는 순서대로 9/10:8/9:7/8 = 0.9:0.88:0.87이 된다. 그러므로 다음과 같이 표현될 수 있다. N2/N1 > N4/N3 > N6/N5와 같다.
2차 전압은 다음식과 같다.
2차 전압 = 1차 전압 * 2차 권선수/1차 권선수
즉, 제 1 스위치(S1)가 닫혔을 때 2차 권선에 가장 큰 전원(즉, 전압 또는 전력; 본 명세서에서는 혼용되어 사용되고 있음)이 전달되고, 제 2 스위치(S2)가 닫혔을 때 2차 권선에 좀 더 작은 전원이 전달되며, 제 3 스위치(S3)가 닫혔을 때 2 측 권선에 가장 작은 전원이 전달된다.
따라서, 종래의 2차 권선만을 변경하는 것과 달리, 본 발명은 1차 권선과 2차 권선비가 변경되므로, 좀더 세밀한 전원 조정이 가능하다. 즉, 위에서 설명한 바와 같이, 권선수비가 0.88, 0.87등과 같이 정밀하고 세밀하게 되는 것이다. 이와 달리 종래 기술 방식에 의할 경우에는, 위와 동일한 1차 권선수 비율로 위와 같은 2차 전압 비율에 맞는 제품을 만들고자 할 때 2차 권선수를 정확하게 권선하여야 한다. 예를 들어 0.88의 비율을 얻기 위해 2차 권선수를 1차 권선수 10 대비 2차 권선 수 8.8 을 감아야 하는데, 이는 제작하기 어렵고 세밀한 작업을 요구한다.
본 발명은 3개 탭과 이에 연결되는 각 3개의 스위치로 구성하였으나, 이는 본 발명의 이해를 위한 것으로, 더 많은 탭과 스위치로 구성하는 것도 가능하다.
다음으로, 이러한 전력을 변경하는 과정을 도 6과 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따라, 1차측 전원을 감시하여 원격으로 전력을 제어하는 과정을 나타내는 순서도이다.
현재 우리 주변에는 예를 들면 모터를 이용한 부하 혹은 램프 등 초기 시동시 필요로 하는 전원 조건과 초기 시동 완료 후 필요로 하는 전력 조건이 상이한 제품들이 있게 된다. 따라서, 초기화 과정이 있고(단계 S600), 이후 도 1의 제어부(120)는 부하를 안정시키기 위해 일정 시간 동안 정격 전원, 즉 도 1의 전원부(100)에서 나오는 전원을 일정시간(이를 제 1 일정시간이라 한다) 유지하게 된다(단계 S610).
제 1 일정시간이 유지된 이후, 도 1의 제어부(120)는 센싱된 입력 전원이 정격 전원보다 큰 지를 판단하게 된다(단계 S620).
판단 결과, 입력 전원이 정격 전원보다 크면, 제어부(120)는 출력 전원을 다운 변경하는 제어 신호를 전력 조절기(130)에 전송하여 출력 전원을 변경시키고(단계 S621), 이 변경된 전원을 일정시간 동안(이를 제 2 일정시간이라 한다) 유지하게 된다(단계 S622). 이후, 다시 단계 S620가 반복된다.
그렇지 않고, 단계 S620에서, 판단결과, 입력 전원이 정격 전원보다 크지 않으면, 제어부(120)는 이 입력 전원이 정격 전원보다 작은 지를 판단하게 된다(단계 S630).
판단 결과, 입력 전원이 정격 전원보다 작으면, 제어부(120)는 출력 전원을 상승 변경하는 제어 신호를 전력 조절기(130)에 전송하여 출력 전원을 변경시키고(단계 S631), 이 상승 변경된 전원을 제 2 일정시간 동안 유지하게 된다(단계 S622). 이후, 다시 단계 S620가 반복된다.
그렇지 않고, 단계 S630에서, 판단결과, 입력 전원이 정격 전원보다 작지 않으면, 이 입력 전원을 출력 전원으로 일정시간(이를 제 3 일정시간이라 한다) 동안 유지하게 된다(단계 S640). 즉, 입력 전원을 변경하지 않고, 출력 전원으로 부하(170)에 인가하게 된다.
위 제어 과정은 도 1의 전원부(100)로부터 전력 조절기(120)로 입력되는 전원을 센싱하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 앞서 기술한 바와 같이, 출력되는 전원을 센싱하여 전원을 제어하는 것도 가능하다.
도 6에서 기술된 제어과정에 대해, 이해를 위해 부연 설명하면, 초기 시동시에 필요한 일정시간 동안은 정격 전원을 공급하여, 시동에 무리가 가지 않도록 전원을 전달하여 주고, 시동이 완료된 후에는 정상 동작에 필요한 부하 조건에 맞게 전원을 전달할 수 있도록 전원을 상승 또는 다운 변경하여 줌으로써, 부하의 원활한 동작 및 설치 조건에 맞게 운영되도록 한다.
또한, 원격 검침을 통해 얻은 자료를 기반하여 초기 조건 및 전원 변환을 위한 조건 및 판단을 유통성 있게 할 수 있도록 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 한정되지 않으며, 수많은 변형 예가 가능함을 당업자라면 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 전원 입력선,
    상기 전원 입력선에 연결되고 철심을 감싸는 1차 권선,
    상기 1차 권선과 적어도 일부가 공통되는 2차 권선,
    상기 1차 권선 중 소정의 지점에 연결되어 상기 1차 권선 및 상기 2차 권선 둘 다의 권선수를 특정하는 적어도 하나의 탭,
    일단이 상기 적어도 하나의 탭에 각각 연결되고 타단이 공통선에 연결되어 상기 1차 권선 및 상기 2차 권선 둘 다의 권선수를 변경시키는 적어도 하나의 스위칭 수단, 및
    상기 1차 권선에 의해 여자되는 상기 2차 권선에서 발생한 전원을 출력하는 출력선
    을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 스위칭 수단 중 어느 하나가 클로즈됨에 따라 상기 1차 권선 및 상기 2차 권선 둘 다의 권선수가 결정되는 것을 특징으로 하는 전력 조절기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 수단은 TRIAC, SSR, 릴레이, 집적회로 중 어느 하나이고,
    상기 적어도 하나의 탭과 상기 적어도 하나의 스위치 수단은 상기 1차 권선의 하단 쪽에 연결되어 상기 1차 권선의 상단으로부터 첫 번째 스위칭 수단이 클로즈될 경우가 가장 큰 전원을 전달하고,
    상기 1차 권선의 상단으로부터 마지막 번째 스위칭 수단이 클로즈될 경우가 가장 작은 전원을 전달하는 것을 특징으로 하는 전력 조절기.
  3. 제1항의 전력 조절기와,
    상기 전력 조절기의 입력선 및 출력선 중 적어도 하나에 연결되어 입력 전원 및 출력 전원 중 적어도 하나를 센싱하는 센서부와,
    상기 센서부로부터 센싱된 전원의 값과 설정된 정보를 비교하고 상기 비교 결과에 따라 전원 차이만큼 전원을 변경시키기 위한 제어 신호를 생성하여 상기 전력 조절기에 전달하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 전력 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 전력 조절기의 적어도 하나의 스위칭 수단 중 어느 하나를 클로즈 또는 오픈시킴으로써 상기 전원을 변경시키는 것을 특징으로 하는 원격 전력 제어 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 입력선 및 상기 출력선 중 적어도 하나에 인가되는 전류 또는 전압을 센싱하는 것을 특징으로 하는 원격 전력 제어 장치.
  6. 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서부에 의해 센싱된 전원에 대한 정보를 외부에 출력하거나, 또는 외부로부터 전원을 변경하는 정보를 수신하여 상기 제어부에 전달하는 유선 또는 무선 통신 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센싱된 전원에 대한 정보를 표시하기 위한 출력 수단과,
    사용자가 상기 전원에 대한 정보를 변경할 수 있도록 정보를 입력하기 위한 입력 수단을 포함하는 원격 감시 제어부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 출력선에 연결되는 부하의 초기 시동시 필요한 소정 시간 동안 상기 전원 입력선의 변경되지 않은 입력 전원을 출력 전원으로 상기 출력선에 공급하고,
    상기 소정 시간이 경과된 이후에는 상기 센서부가 센싱한 전원의 값과 설정된 정보를 비교하여 그 결과에 따라 상기 전원을 다운 또는 상승 변경시켜 상기 부하에 공급하도록 하는 제어 신호를 상기 전력 조절기에 전송하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 장치.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2877021A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Ecrtech Holdings Pty Ltd System and method for reducing power consumption in a power supply circuit
GB201115045D0 (en) * 2011-09-01 2011-10-19 Rolls Royce Plc AC electrical power regulatory system
JP5849842B2 (ja) 2011-12-21 2016-02-03 ソニー株式会社 給電装置、給電システムおよび電子機器
JP5917132B2 (ja) * 2011-12-22 2016-05-11 株式会社東芝 電気機器の運転制御システム及び方法
DE102012200784A1 (de) * 2012-01-20 2013-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Spannungsausgleichsvorrichtung sowie eine medizinische Bildgebungsvorrichtung mit einer Spannungsausgleichsvorrichtung
JP5923341B2 (ja) * 2012-02-28 2016-05-24 東北電機製造株式会社 電圧調整装置
US20160197494A1 (en) 2012-09-05 2016-07-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmitter for excluding cross-connected wireless power receiver and method for controlling the same
KR20140031780A (ko) 2012-09-05 2014-03-13 삼성전자주식회사 교차 연결된 무선 전력 수신기를 배제하기 위한 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법
KR101336689B1 (ko) * 2012-12-27 2013-12-16 주식회사 비츠로시스 배전선로에 사용되는 전압, 무효전력 안정화용 전력품질 측정장치
WO2016016846A2 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Enel Sole S.R.L. Outdoor lighting apparatus for fixed installation with control and communication circuit
KR101881643B1 (ko) * 2016-07-20 2018-07-24 한국산업기술대학교산학협력단 변압기 및 컨버터를 이용한 전압 제어 장치
RU2648280C1 (ru) * 2017-04-06 2018-03-23 Борис Алексеевич Аржанников Устройство для регулирования напряжения
CN109217319A (zh) * 2018-10-15 2019-01-15 国网河南省电力公司孟州市供电公司 一种电力调整器及远程电力控制装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000021277U (ko) * 1999-05-25 2000-12-26 조찬홍 자동 전압 조정장치
KR20060025702A (ko) * 2004-09-17 2006-03-22 (주)대경일렉 절전용 전력 조절 장치
KR20080103578A (ko) * 2006-03-21 2008-11-27 에이비비 테크놀로지 리미티드 변압기 또는 탭 전환기용 범용 모니터링 및 진단제어 시스템

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4591779A (en) * 1984-08-20 1986-05-27 Lea Dynatech Inc. Regulated a.c. power supply
JP2561729B2 (ja) * 1989-04-21 1996-12-11 日本電子株式会社 タップ切り換え交流電源安定化装置
US5013977A (en) * 1990-03-09 1991-05-07 North American Philips Corporation Ignitor for high pressure arc discharge lamps
FR2662557B1 (fr) * 1990-05-22 1997-07-25 Thomson Brandt Armements Convertisseur basse tension-haute tension.
JPH06238091A (ja) * 1993-02-18 1994-08-30 Toshiba Corp 洗濯機
JPH077978A (ja) * 1993-06-17 1995-01-10 Meidensha Corp 電動機のコンドルファ起動方式
US5477113A (en) * 1994-09-30 1995-12-19 Toroid Hong Kong Limited Apparatus for applying a variable voltage to an electric load
US5602462A (en) * 1995-02-21 1997-02-11 Best Power Technology, Incorporated Uninterruptible power system
DE19518272C1 (de) * 1995-05-18 1996-10-24 Reinhausen Maschf Scheubeck Stufenschalter
US5767744A (en) * 1995-11-22 1998-06-16 Qsc Audio Products, Inc. Lightweight fixed frequency discontinuous resonant power supply for audio amplifiers
JPH09247857A (ja) * 1996-01-05 1997-09-19 Kawamura Electric Inc 節電装置
US5808454A (en) * 1997-02-28 1998-09-15 Chung; Young Choon Alternating current power control device
US6087738A (en) * 1998-08-20 2000-07-11 Robicon Corporation Variable output three-phase transformer
US6100673A (en) * 1999-03-24 2000-08-08 Spx Corporation Voltage control device for increasing or decreasing voltage to a load
AT411938B (de) * 1999-11-02 2004-07-26 Hansjoerg Dipl Ing Dr Hauer Verfahren und vorrichtung zur regelung der elektrischen spannung in elektrischen versorgungsnetzen und/oder verbraucheranlagen
US6417651B1 (en) * 2000-05-02 2002-07-09 James W. Kronberg Digitally-controlled AC voltage stabilizer
JP2002023864A (ja) * 2000-07-10 2002-01-25 Toshiba Corp 3巻線変圧器の負荷時タップ切換器制御方法および制御装置
KR100388049B1 (ko) * 2000-12-21 2003-06-19 한양전설(주) 절전형 자동 변압기 장치 및 방법
JP2003274557A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Toyo Work Kk 電圧制御装置及びそのシステム
JP2004235587A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Toshiba Corp 負荷時タップ切換変圧器の制御装置およびその制御方法
US7049795B2 (en) * 2003-06-13 2006-05-23 Beckwith Robert W Underload tapchanging voltage regulators for ease of field replacement and for improved operator safety
WO2004114726A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-29 748038 Ontario Inc. O/A Ecopower Voltage control system
US7154251B2 (en) 2004-05-25 2006-12-26 Samir Fattohi Dual controlled output voltage, anti-saturation, auto-transformer circuit methodology
JP3936957B1 (ja) * 2005-12-19 2007-06-27 日本▲まき▼線工業株式会社 携帯用単巻変圧器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000021277U (ko) * 1999-05-25 2000-12-26 조찬홍 자동 전압 조정장치
KR20060025702A (ko) * 2004-09-17 2006-03-22 (주)대경일렉 절전용 전력 조절 장치
KR20080103578A (ko) * 2006-03-21 2008-11-27 에이비비 테크놀로지 리미티드 변압기 또는 탭 전환기용 범용 모니터링 및 진단제어 시스템

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CA2747260A1 (en) 2010-09-30

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