KR101259369B1

KR101259369B1 - 경동모터 브레이크 진단 장치 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR101259369B1
Application number: KR1020110054084A
Authority: KR
Inventors: 이비호; 김일한; 유재희
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2013-04-30
Also published as: KR20120134878A

Abstract

본 발명은 경동모터의 브레이크를 진단하는 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 전로내의 용강을 출강시에 전로를 기울이는 경동모터의 브레이크 이상 상태를 진단하는 장치 및 진단 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태는 여자코일의 자기력에 의해 브레이크 개방을 수행하는 경동모터 브레이크와, 브레이크 개방 명령 메시지를 발생하는 브레이크 구동 제어부와, 상기 브레이크 개방 명령 메시지가 발생되면 상기 여자코일에 구동전류를 제공하는 구동 드라이브와, 상기 브레이크 개방 명령 메시지가 발생된 개방 명령 시점부터 실제 브레이크 개방된 시점까지의 개방 소요 시간을 산출하여, 상기 개방 소요 시간에 따라서 상기 경동모터 브레이크의 이상 상태 여부를 판별하는 브레이크 고장 판별 수단을 포함한다.

Description

경동모터 브레이크 진단 장치 및 그 동작 방법{Apparatus for checking of tilt motor break and method for operating the same}

본 발명은 경동모터의 브레이크를 진단하는 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 전로내의 용강을 출강시에 전로를 기울이는 경동모터의 브레이크 이상 상태를 진단하는 장치 및 진단 방법에 관한 것이다.

일반적으로 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로에서 제조된 용강은 출강구를 통하여 전로 하부에 있는 수강래들로 출강을 한다.

이러한 전로내의 용강을 수강래들로 유출시키는 일련의 출강 작업시에는 정립(正立)되어 있는 전로를 경동(傾動:일정 각도로 기울이는 것)하게 된다. 이를 위하여, 전로는 경동모터에 의해 경동되어, 전로가 출강측으로 일정 각도 기울여 출강 작업이 진행된다.

도 1은 경동모터 브레이크의 단면도를 도시한 그림이다.

경동모터의 구동 및 멈춤을 위하여 경동모터의 양축에는 브레이크(이하, '경동모터 브레이크'라 함)가 구비된다. 예컨대, 출강 작업 완료 후에는, 경동모터의 전원이 차단되고 경동이 정지되면서 경동모터 측의 브레이크가 개방되고, 이때 전로 하부의 무게중심으로 인해 전로가 정립측으로 서서히 복귀된다.

경동모터 브레이크(100)의 브레이크 드럼(120)의 회전축에는 경동모터(미도시)가 연결되어 있어, 브레이크 드럼(120)의 회전 제동에 의해 경동모터의 제동이 이루어진다. 즉, 라이닝(130)이 브레이크 드럼(120)에 닿아 경동모터를 제동한다. 또는, 브레이크 여자코일(110)에 전류가 인가되어 여자코일의 자기력(자력)에 의해 제동 스프링(140)이 당겨지며, 이로 인해 라이닝(130)이 브레이크 드럼(120)과 이격되어 브레이크 개방 결과를 갖는다.

그런데, 경동모터 브레이크의 불량으로 인해 개방이 되지 않는 경우에 전로경동 모터는 계속 회전하게 되면, 브레이크 라이닝의 마찰열 소손과 드럼의 열손, 파손 및 화재가 발생될 수 있다. 이러한 경동모터 브레이크의 고장 예방을 위하여, 종래에는 브레이크 드럼(120)과 라이닝(130)간의 주기적인 갭(gap) 측정 관리와 브레이크의 실제 동작 상태의 육안 확인과 소리를 통한 관리를 하였다.

그러나, 브레이크 드럼과 라이닝간의 주기적인 갭 관리는, 관리의 연속성이 결여되어 급격하게 진행되는 마모에 즉시 대응하여 고장 예방을 할 수 없는 문제가 있다. 또한, 작업자의 감각에 의존한 관리는 시간과 인력 낭비 및 정확성이 결여되어, 경동모터 브레이크 점검시에 가동 중인 설비 접근에 따른 작업 인력의 위험 노출의 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는 경동모터 브레이크의 이상 상태를 판별하는데 있다. 또한, 본 발명의 기술적 과제는 경동모터 브레이크의 라이닝과 드럼간의 갭 이상 여부를 판별하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 경동모터 브레이크의 이상 상태 감지 시에 관리자가 이를 감지할 수 있도록 하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 경동모터 브레이크의 파손 및 화재발생을 예방하는데 있다.

본 발명의 실시 형태는 여자코일의 자기력에 의해 브레이크 개방을 수행하는 경동모터 브레이크와, 브레이크 개방 명령 메시지를 발생하는 브레이크 구동 제어부와, 상기 브레이크 개방 명령 메시지가 발생되면 상기 여자코일에 구동전류를 제공하는 구동 드라이브와, 상기 브레이크 개방 명령 메시지가 발생된 개방 명령 시점부터 실제 브레이크 개방된 시점까지의 개방 소요 시간을 산출하여, 상기 개방 소요 시간에 따라서 상기 경동모터 브레이크의 이상 상태 여부를 판별하는 브레이크 고장 판별 수단을 포함한다.

상기 브레이크 고장 판별 수단은, 상기 여자코일의 여기된 자기력에 의해 발생된 유도전류를 검출하는 전류검출모듈과, 상기 유도전류의 하강 시점을 검출하여 개방 실제 시점으로 설정하고, 상기 개방 명령 시점에서 상기 개방 실제 시점까지 걸린 시간을 개방 소요 시간으로 산출하고, 상기 개방 소요 시간이 미리 설정된 임계시간을 초과한 경우 브레이크 이상 상태임을 나타내는 상태에러 메시지를 출력하는 브레이크 고장 판별부를 포함한다.

본 발명의 실시 형태는, 여자코일의 자기력에 의해 브레이크 개방을 수행하도록 하는 브레이크 개방명령 메시지가 발생되면, 브레이크 개방명령 메시지 발생 시점을 개방 명령 시점으로 저장하는 과정과, 상기 여자 코일에 의해 발생되는 유도전류를 검출하여 저장하는 과정과, 상기 유도전류의 하강 시점을 검출하여 저장하는 과정과, 상기 개방 명령 시점부터 상기 하강 시점까지의 개방 소요 시간을 산출하는 과정과, 상기 하강 시점 검출 및 개방 소요 시간에 따라서 상기 경동모터 브레이크의 이상상태 여부를 판별하는 과정을 포함한다.

상기 경동모터 브레이크의 이상 상태 여부를 판별하는 과정은, 상기 개방 소요 시간이 미리 설정된 임계시간을 초과한 경우 브레이크 이상 상태임을 나타내는 상태에러 메시지를 출력한다.

상기 상태에러 메시지는, 브레이크의 고장을 나타내는 고장 메시지, 브레이크의 라이닝과 드럼과의 간격을 조절할 것을 요청하는 주의 메시지, 브레이크 점검을 요청하는 경고 메시지를 포함한다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 경동모터 브레이크의 이상상태를 손쉽게 감지할 수 있다. 또한 경동모터 브레이크의 이상상태를 감지하여, 파손 및 화재를 예방할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면 경동모터 브레이크의 이상상태를 모니터링하여, 안전하게 브레이크의 상태를 관리할 수 있다.

도 1은 경동모터 브레이크의 단면도를 도시한 그림이다.
도 2는 전로에서 제조된 용강이 전로 하부에 있는 수강래들로 출강하는 모습을 도시한 그림이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 경동모터 브레이크 진단 장치의 블록도이다.
도 4는 여자코일의 자속력으로 인해 발생되는 유도전류를 검출하는 모습을 도시한 그림이다.
도 5는 개방명령 메시지 발생시점부터 여자코일의 기전력에 의해 발생되는 유도전류의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 경동모터 브레이크의 고장 진단 과정을 도시한 플로우차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예의 설명에 앞서, 발명의 이해를 돕기 위하여 전로에서 제조된 용강이 수강래들로 출강하는 과정을 도 2와 함께 간단히 설명한다.

도 2는 전로에서 제조된 용강이 전로 하부에 있는 수강래들로 출강하는 모습을 도시한 그림이다.

일반적으로 용선을 용강으로 정련하는 제강공정인 전로(10)에서 제조된 용강은 출강구(11)를 통하여 전로 하부에 있는 수강래들(20)로 출강을 한다.

이러한 전로내의 용강을 출강구(11)를 통해 수강래들(20)로 유출시키는 일련의 출강 작업시에는 정립(正立)되어 있는 전로(10)를 경동(傾動:일정 각도로 기울이는 것)하게 되는데, 전로의 경동장치에서 작업자가 전로(10)를 출강구(11)가 위치한 출강측으로 전로를 경동시키고자 할 경우에는 전로 조작 판넬(30)상의 경동 조작 제어기(31)를 조작하면 프로그래머블 제어 로직(이하, PLC)이 전로경동 모터 구동 드라이버(50)를 통해 경동 모터(60)를 구동시키게 된다. 이때, 경 동모터 양축의 경동모터 브레이크(100)를 통해 구동되는 경동모터(60)에 의하여 전로(10)는 경동되고 전로의 비 구동측에 설치된 캠 리미트(70;cam limit)가 전로경동각도를 검출하여 전로를 출강측으로 일정 각도 기울여 출강작업을 수행하게 된다.

100톤 용강을 출강하기 위해서는 일예로 출강측 75°싯점에서 출강구(11)로 용강이 배출되고, 110°까지 기울이면 출강이 완료되는데, 75°~ 110°까지의 출강시간은 4분 내지 5분가량 소요된다. 이때 운전은 운전자가 전로 하부의 수강 래들(20)의 위치를 육안으로 확인하면서 스위치 조작에 의해 전로를 서서히 경동시키게 된다.

출강 작업 완료 후에는, 경동모터(60)의 전원이 차단되고 경동이 정지되면서 경동모터 측의 경동모터 브레이크(100)가 개방되고, 이때 전로 하부의 무게중심으로 인해 전로가 정립측으로 서서히 복귀된다.

한편, 도 1에 도시한 경동모터 브레이크(100)의 단면도를 참조하면, 경동모터 브레이크의 고장 예방을 위하여, 종래에는 브레이크 드럼(120)과 라이닝(130)간의 주기적인 갭(gap) 측정 관리와 브레이크의 실제 동작 상태의 육안 확인과 소리를 통한 관리를 하였다. 그러나, 브레이크 드럼(120)과 라이닝(130)간의 주기적인 갭 관리는, 관리의 연속성이 결여되어 급격하게 진행되는 마모에 즉시 대응하여 고장 예방을 할 수 없는 문제가 있다.

본 발명의 실시예는 경동모터 브레이크의 고장 예방과 손상 방지를 위하여, 경동모터 브레이크의 전류값을 실시간으로 수집하여 그 상태를 해석하고 해석된 결과를 경동모터 브레이크 고장 판단에 적용한다. 즉, 경동모터 브레이크의 개방시에 여자코일에 의해 발생되는 자기력에 의해 생기는 전류(유도전류)의 변화를 측정하여, 전류 변화에 따른 브레이크 드럼과 라이닝간의 갭의 적정성 여부를 판단한다.

평소에는 라이닝이 브레이크 드럼에 닿아 경동모터를 제동하는데, 브레이크 개방의 경우에는 브레이크 여자코일에 전류가 인가되어 여자코일의 자기력에 의해 제동 스프링에 연결된 자석이 당겨지게 되며, 제동 스프링의 당겨짐에 의해 라이닝이 브레이크 드럼과 이격되어 브레이크 개방 결과를 갖는다.

그런데, 라이닝이 브레이크 드럼과 이격되어 갭(gap)이 발생하는 순간, 여자코일의 자기력으로 인한 전류(이하, '유도전류'라 함)가 하강하게 된다. 즉, 라이닝이 브레이크 드럼과 이격되어 갭(gap)이 발생하게 되는 순간, 제동 스프링(140)의 상단에 위치한 고정자석(미도시)이 여자코일쪽으로 이끌려서 여자코일의 자속 변화가 발생되고, 이로 인해 유도전류가 일순간 떨어져 하강된다.

본 발명의 실시예는 경동모터 브레이크 개방을 위한 여자코일로의 전류 인가 시점과, 갭이 발생하여 유도전류가 떨어진 시점의 차이를 비교하여, 라이닝과 브레이크 드럼의 갭(gap)의 적정성을 판단하여, 고장 여부를 판단한다. 이하 상술한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 경동모터 브레이크 진단 장치의 블록도이다.

브레이크 구동 제어부(400)는 경동모터 브레이크의 제동 및 개방을 제어하는 명령 메시지를 발생한다. 브레이크 구동 제어부(400)는 PLC(Programmable Logic Controller)로 구현된다. 이하에서는, 경동모터 브레이크 제동이라 함은, 경동모터 브레이크의 라이닝이 브레이크 드럼에 닿도록 하여 브레이크 제동이 이루어지는 것을 말하며, 경동모터 브레이크 개방이라 함은, 경동모터 브레이크이 라이닝이 브레이크 드럼과 이격된 개방 상태로서 브레이크 제동이 이루어지지 않음을 의미한다. 따라서 브레이크 구동 제어부(400)는 구동 드라이브(300)에 브레이크 제동 명령 메시지 및 브레이크 개방 명령 메시지를 생성하여 제공한다. 출강이 완료되었거나 브레이크 고장 진단을 위해 브레이크 개방을 해야 하는 경우, 브레이크 구동 제어부(400)는 브레이크 개방 명령 메시지를 생성하여 구동 드라이브(300) 및 브레이크 고장 판별부(200)로 전달한다.

구동 드라이브(300)는 브레이크 구동 제어부(400)의 브레이크 제동 명령 메시지 및 브레이크 개방 명령 메시지에 따라, 경동모터 브레이크의 제동 및 개방이 이루어지도록 한다. 구동 드라이브(300)는 경동모터 브레이크(100)의 여자코일(110)에 전류의 인가 여부에 따라 경동모터 브레이크의 제동 및 개방이 이루어지도록 한다. 예컨대, 브레이크 개방 명령 메시지가 입력되면 구동 드라이브(300)는 여자코일(110)에 구동전류를 인가하여 자기력(자력)이 발생하도록 하여, 브레이크 개방이 이루어지도록 한다.

경동모터 브레이크(100)는 여자코일(110)의 자기력에 의해 브레이크 개방을 수행한다. 참고로, 경동모터 브레이크의 단면도를 도시한 도 1을 참조하면, 여자코일(110)에 전류를 인가하면 자기력(자력)이 발생하고, 이러한 자기력에 의해 제동 스프링(140)에 연결된 고정자석이 이끌려서, 결과적으로 제동 스프링(140)을 당기게 되어, 라이닝(130)이 브레이크 드럼(120)과 이격되어 브레이크 개방을 이루게 된다.

브레이크 고장 판별 수단(200)은, 상기 브레이크 개방 명령 메시지가 발생된 개방 명령 시점부터 실제 브레이크 개방된 시점까지의 개방 소요 시간을 산출하여, 상기 개방 소요 시간에 따라서 상기 경동모터 브레이크의 이상 상태 여부를 판별한다.

이를 위하여 브레이크 고장 판별 수단(200)은, 전류검출모듈(210)과 브레이크 고장 판별부(220)를 포함한다.

전류검출모듈(210)은, 여자코일의 자기력 변화로 인해 발생되는 유도전류를 검출한다. 여자코일(110)의 여자코일단에 의해 자기력이 발생하는데, 전류검출모듈은 이러한 자기력으로 인해 발생하는 유도전류를 측정한다. 참고로, 여자코일(110)은 자기력을 생성하는 코일로서 도 4를 참조하면, 자기력은 여자코일단의 권선수와 권선에 흐르는 전류의 크기에 비례한다.

B = μNI (B:자속밀도, μ:투자율, N: 권선수, I: 권선에 흐르는 전류)

따라서 경동모터 브레이크 개방을 위하여 여자코일단에 전류가 인가되면 자기력이 발생하며, 결국, 전류검출모듈은 자속 변화에 따라 유도되는 기전력에 의해 발생되는 유도전류를 검출하는 것이다. 참고로, 전류검출모듈(210)은 경동모터 브레이크 내에 구비될 수 있다.

브레이크 고장 판별부(220)는, PLC(Programmable Logic Controller)등의 로직 컨트롤러로 구현되어, 브레이크 구동 제어부로부터 입력되는 개방 명령 메시지의 전달 시점부터, 실제로 브레이크 개방되어 라이닝과 브레이크 드럼간의 갭(gap)이 발생한 시점(여자코일의 기전력으로 인한 유도전류가 하강되는 시점)까지의 차이를 감지하여, 그 차이가 미리 설정된 임계시간 이상될 경우 메시지를 출력한다. 즉, 유도전류의 하강 시점을 검출하여 개방 실제 시점으로 설정하고, 상기 개방 명령 시점에서 상기 개방 실제 시점까지 걸린 시간을 개방 소요 시간으로 산출하고, 상기 개방 소요 시간이 미리 설정된 임계시간을 초과한 경우 브레이크 이상 상태임을 나타내는 상태에러 메시지를 출력한다.

도 5는 개방명령 메시지 발생시점부터 여자코일의 기전력에 의해 발생되는 유도전류의 변화를 나타낸 그래프로서, 제1,제2,제3,제4 경동모터 브레이크의 유도전류 변화량을 나타낸 그래프이다. 도 5에 나타난 바와 같이, 일반적으로 라이닝이 브레이크 드럼과 이격되는 순간, 즉, 경동모터 브레이크의 개방 순간에, 유도 전류가 일시적으로 하강하여 최소값을 가지게 된다. 이는 라이닝이 브레이크 드럼과 이격되는 순간, 자속 변화로 인해 전류가 일순간 떨어지기 때문이다.

제1하강시점(51)은 제1경동모터 브레이크의 유도 전류가 최소가 되는 순간으로서 제1하강시점에 제1경동모터 브레이크의 개방이 이루어졌음을 알 수 있으며, 제2하강시점(52)은 제2경동모터 브레이크의 유도 전류가 최소가 되는 순간으로서 제2하강시점에 제2경동모터 브레이크의 개방이 이루어졌음을 알 수 있다. 마찬가지로, 제3하강시점(53)은 제3경동모터 브레이크의 유도 전류가 최소가 되는 순간으로서 제3하강시점에 제3경동모터 브레이크의 개방이 이루어졌음을 알 수 있으며, 제4하강시점(54)은 제4경동모터 브레이크의 유도 전류가 최소가 되는 순간으로서 제4하강시점에 제4경동모터 브레이크의 개방이 이루어졌음을 알 수 있다.

상기 그래프를 통해 알 수 있듯이 동일한 시점에 개방명령 메시지가 발생하더라도, 각각의 경동모터 브레이크의 라이닝 상태에 따라서 실제로 개방되는 시점이 달라짐을 알 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 브레이크 고장 판별부는 개방명령 메시지 발생 후에 이러한 유도 전류의 최소값을 갖는 시점, 즉, 실제 개방 시점을 파악하여, 개방명령 메시지 발생부터 실제로 개방된 시점인 개방 실제 시점까지의 차이(이하, '개방 소요 시간')를 산출한 후, 상기 개방 소요 시간이 미리 설정된 임계시간을 벗어난 경우 주의 메시지 또는 경고 메시지 또는 고장 메시지와 같은 상태에러 메시지를 발생한다.

예를 들어, 제1임계시간은 브레이크 고장은 아니지만 라이닝의 갭(gap)의 조절을 필요로 하는 임계 시간, 제2임계시간은 제1임계시간보다 더 긴 시간으로서 브레이크의 정밀점검을 필요로 하는 임계 시간이라고 할 경우, 개방 소요 시간이 제1임계시간을 초과한 경우, 알람 발생부(500)에 주의 메시지를 출력하여, 관리자로 하여금 브레이크의 라이닝의 갭을 조절하도록 한다. 또한, 개방 소요 시간이 제1임계시간보다 더 긴 제2임계시간을 초과한 경우, 브레이크 점검을 필요로 하는 경고 메시지를 출력하여, 관리자로 하여금 브레이크의 전반적인 점검을 수행하도록 한다.

제2임계시간보다 더 긴 시간(제3임계시간)까지도 개방 실제 시점이 검출되지 않는 경우에는, 브레이크 개방 명령이 있음에도 브레이크가 개방되지 않았음을 의미한다. 따라서 이러한 경우에는, 고장으로 판단하여 고장 메시지를 알람발생부(500) 및 경동모터(60)로 출력한다. 고장 메시지를 수신한 경동모터는, 모터 구동을 중지하여 라이닝 열손상 파괴가 발생하지 않도록 한다.

도 5를 참고하여 예를 들면, 제1임계시간이 250ms, 제2임계시간이 350ms, 제3임계시간이 500ms로 설정될 경우, 제1임계시간인 250ms 이내의 제1,2하강시점(51,52)을 각각 갖는 제1,2경동모터 브레이크는 정상이라고 판정하여 아무런 주의/경고/고장 메시지도 출력되지 않는다. 또한, 제1임계시간과 제2임계시간 사이에 있는 제3하강시점(53)을 갖는 제3경동모터 브레이크에 대해서는 점검을 요하는 주의 메시지가 알람발생부(500)로 출력된다. 또한, 제2임계시간을 초과한 제4하강시점(54)을 갖는 제4경동모터 브레이크에 대해서는 경고 메시지가 알람 발생부(500)로 발생된다.

만약, 제3임계시간인 500ms 까지도 하강시점이 검출되지 않는 제5경동모터가 있다고 가정할 경우, 제5경동모터 브레이크에 대해서는 고장 메시지가 알람 발생부(500) 및 경동모터(60)로 출력되어, 제5경동모터의 동작이 정지되도록 한다.

한편, 알람 발생부(500)는 오디오 출력 및 경고등 출력을 하여 관리자가 메시지를 인지할 수 있도록 하는 수단이며, 경우에 따라서 관리자에게 이메일, SMS 등의 경고 메시지를 발생하는 수단을 포함할 수 있다.

브레이크 고장 판별부에 연결된 모니터부(600)를 통해, 브레이크 상태정보 조회, 유도전류 변화 감시를 할 수 있으며, 하강시점 결정되는 최소 전류값(브레이크 동작 전류폭), 임계시간을 설정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 경동모터 브레이크의 고장 진단 과정을 도시한 플로우차트이다.

브레이크 구동 제어부(400)로부터 브레이크 개방 명령 메시지(S61)가 입력되면, 개방 명령 메시지가 입력된 순간의 시점을 개방 명령 시점으로서 저장한다(S62).

그 후, 브레이크 고장감지부는 경동모터 브레이크의 여자코일의 기전력에 의해 발생되는 유도전류를 검출하고 이를 메모리에 저장한다(S63).

상기 유도전류 검출은 미리 설정된 샘플링 주기와 최대 샘플링 개수로서 샘플링 검출된다. 각 경동모터 브레이크는 하드웨어 특성상 브레이크 개방 소요 시간이 다르기 때문에, 유도전류 검출할 경동모터 브레이크의 하드웨어에 대응하는 샘플링 주기와 최대 샘플링 개수로서 검출된다. 예를 들어, 10ms 간격으로 최대 300개의 샘플링으로서 유도전류를 검출한다. 참고로, 검출되는 유도전류의 노이즈를 제거하는 필터가 구비되어, 필터링된 전류값이 메모리에 저장될 수 있다.

상기 샘플링된 유도전류의 하강 시점을 검출하여 개방 실제 시점으로 저장하는 과정을 가진다(S64). 전류 하강 시점 검출은, 다양한 방법으로 검출할 수 있다. 예컨대, 설정된 브레이크 동작 전류값(특정값)으로 떨어진 순간을 전류 하강 시점으로 검출하거나, 유도전류가 상승하다가 하강이 있은 후 다시 상승하기 시작하는 시점, 즉, 유도전류가 최소값을 가지는 시점을 전류 하강 시점으로 검출할 수 있다. 상기의 전류 하강 시점은 경동모터 브레이크가 실제로 개방된 시점에 해당되기 때문에, 전류 하강 시점을 '개방 실제 시점'으로 저장한다.

그 후, 상기 하강 시점 검출 및 개방 소요 시간에 따라서 상기 경동모터 브레이크의 이상상태 여부를 판별하여 상태에러 메시지를 출력하는 과정들(S65,S66,S67,S68,S69,S70,S71)을 가진다.

상기에서 상태에러 메시지는, 브레이크의 고장을 나타내는 고장 메시지, 브레이크의 라이닝과 드럼과의 간격을 조절할 것을 요청하는 주의 메시지, 브레이크 점검을 요청하는 경고 메시지를 포함한다.

상태에러 메시지를 출력하는 과정들을 상술한다.

개방 실제 시점이 검출되었는지를 판단한다(S65). 즉, 브레이크가 개방되지 않아 유도전류 하락 지점이 검출되지 않을 경우 브레이크 개방시점이 검출되지 않는다. 상기 임계시간이 제1임계시간<제2임계시간<제3임계시간의 시간크기를 가지고 있을 때, 상기 제3임계시간까지 상기 하강 시점이 검출되지 않는 경우 고장 메시지를 경동 모터로 출력한다(S66).

즉, 제3임계시간까지 개방 실제 시점이 검출되지 않는 경우에는, 브레이크 고장 메시지를 출력한다. 즉, 브레이크 개방 명령이 있음에도 제3임계시간까지 브레이크가 전혀 개방되지 않은 경우로서, 브레이크 고장 메시지를 출력한다.

상기 브레이크 고장 메시지를 제공받은 알람 발생부(500)는 브레이크 고장을 알람 발생하며, 경동모터는 동작을 정지하여 브레이크 파열을 방지한다.

한편, 개방 실제 시점이 검출된 경우에는, 개방 실제 시점에서 개방 명령 시점을 차감한 시간을 개방 소요 시간으로서 산출한다(S67). 따라서 개방 소요 시간이라 함은, 브레이크 개방 명령 메시지가 발생된 후 경동모터 브레이크가 실제로 개방될 때 까지의 소요 시간을 말한다.

산출된 개방 소요 시간이 미리 설정된 제1,제2임계시간을 초과한 경우 주의 메시지 또는 경고 메시지를 발생한다.

예를 들어, 제1임계시간은 브레이크 고장은 아니지만 라이닝의 갭(gap)의 조절을 필요로 하는 임계 시간, 제2임계시간은 제1임계시간보다 더 긴 시간으로서 브레이크의 정밀점검을 필요로 하는 임계 시간이라고 할 경우, 개방 소요 시간이 제1임계시간을 초과(S68)한 경우, 알람 발생부에 주의 메시지를 출력하여(S69), 관리자로 하여금 브레이크의 라이닝의 갭을 조절하도록 한다.

또한, 개방 소요 시간이 제1임계시간보다 더 긴 제2임계시간을 초과(S70)한 경우 브레이크 점검을 필요로 하는 경고 메시지를 출력하여(S71), 관리자로 하여금 브레이크의 전반적인 점검을 수행하도록 한다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

100: 경동모터 브레이크 110: 여자코일
120: 브레이크 드럼 130: 라이닝
200: 브레이크 고장 판별 수단 300: 구동 드라이브
400: 브레이크 구동 제어부 500: 알람 발생부
600: 모니터부

Claims

여자코일의 자기력에 의해 브레이크 개방을 수행하는 경동모터 브레이크;
브레이크 개방 명령 메시지를 발생하는 브레이크 구동 제어부;
상기 브레이크 개방 명령 메시지가 발생되면 상기 여자코일에 구동전류를 제공하는 구동 드라이브;
상기 브레이크 개방 명령 메시지가 발생된 개방 명령 시점부터 실제 브레이크 개방된 시점까지의 개방 소요 시간을 산출하여, 상기 개방 소요 시간에 따라서 상기 경동모터 브레이크의 이상 상태 여부를 판별하는 브레이크 고장 판별 수단;
을 포함하며, 상기 브레이크 고장 판별 수단은,
상기 여자코일의 여기된 자기력에 의해 발생된 유도전류를 검출하는 전류검출모듈;
상기 유도전류의 하강 시점을 검출하여 개방 실제 시점으로 설정하고, 상기 개방 명령 시점에서 상기 개방 실제 시점까지 걸린 시간을 개방 소요 시간으로 산출하고, 상기 개방 소요 시간이 미리 설정된 임계시간을 초과한 경우, 경동모터 브레이크의 고장을 나타내는 고장 메시지, 경동모터 브레이크의 라이닝과 드럼과의 간격을 조절할 것을 요청하는 주의 메시지, 경동모터 브레이크를 점검할 것을 요청하는 경고 메시지를 포함하는 상태에러 메시지 중에서 적어도 하나 이상의 상태에러 메시지를 출력하는 브레이크 고장 판별부;
를 포함하는 경동모터 브레이크 진단 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 상태에러 메시지에 따라 알람을 발생하는 알람 발생부;
상기 검출되는 유도전류를 모니터링하고, 상기 임계시간을 설정하는 모니터부;
를 포함하는 경동모터 브레이크 진단 장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 브레이크 고장 판별부는, 미리 설정된 제3임계시간까지 상기 하강 시점이 검출되지 않는 경우에, 상기 고장 메시지를 경동모터에 출력하여, 경동모터의 구동을 정지시키는 경동모터 브레이크 진단 장치.
여자코일의 자기력에 의해 브레이크에 개방을 수행하도록 하는 브레이크 개방명령 메시지가 발생되면, 브레이크 개방명령 메시지 발생 시점을 개방 명령 시점으로 저장하는 과정;
상기 여자 코일에 의해 발생되는 유도전류를 검출하여 저장하는 과정;
상기 유도전류의 하강 시점을 검출하여 저장하는 과정;
상기 개방 명령 시점부터 상기 하강 시점까지의 개방 소요 시간을 산출하는 과정;
상기 하강 시점 검출 및 개방 소요 시간에 따라서 브레이크의 이상상태 여부를 판별하고, 상기 개방 소요 시간이 미리 설정된 임계시간을 초과한 경우, 브레이크의 고장을 나타내는 고장 메시지, 브레이크의 라이닝과 드럼과의 간격을 조절할 것을 요청하는 주의 메시지, 브레이크를 점검할 것을 요청하는 경고 메시지를 포함하는 상태에러 메시지 중에서 적어도 하나 이상의 상태에러 메시지를 출력하는 과정;
을 포함하는 경동모터 브레이크 진단 방법.
청구항 6에 있어서, 상기 하강 시점은, 상기 유도전류가 상승을 이루다가 미리 설정된 특정값으로 떨어지는 시점인 경동모터 브레이크 진단 방법.
청구항 6에 있어서, 상기 하강 시점은, 상기 유도전류가 최소값을 가지는 시점 경동모터 브레이크 진단 방법.
삭제
삭제
청구항 6에 있어서, 상기 임계시간이 제1임계시간<제2임계시간<제3임계시간의 시간크기를 가지고 있을 때, 상기 제3임계시간까지 상기 하강 시점이 검출되지 않는 경우 상기 고장 메시지를 경동 모터로 출력하여 경동 모터의 구동을 정지시키는 경동모터 브레이크 진단 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 개방 소요 시간이 상기 제1임계시간에서 제2임계시간 사이에 있을 때는 상기 주의 메시지를 출력하는 경동모터 브레이크 진단 방법.
청구항 11에 있어서, 상기 개방 소요 시간이 상기 제2임계시간에서 제3임계시간 사이에 있을 때는, 상기 경고 메시지를 출력하는 경동모터 브레이크 진단 방법.