KR101300419B1

KR101300419B1 - 유압 시스템 제어장치

Info

Publication number: KR101300419B1
Application number: KR1020110092022A
Authority: KR
Inventors: 민경대
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-08-26
Also published as: KR20130028451A

Abstract

유압 시스템 제어장치가 개시된다. 유도모터, 유압펌프, 냉각기 및 냉각팬을 구비하는 유압 시스템에서의 본 발명의 제어장치는, 상기 유압펌프의 토출부에 연결되어 압력을 감지하여 인버터에 제공하는 압력센서와, 상기 냉각기의 온도를 감지하여 상기 인버터에 제공하는 온도센서와, 상기 압력센서 및 상기 온도센서로부터 제공되는 신호를 이용하여, 상기 유도모터의 속도를 조절하고, 상기 냉각기의 온/오프를 제어하고, 상기 유압펌프의 구동을 정지하는 상기 인버터를 포함한다.

Description

유압 시스템 제어장치{CONTROL APPARATUS FOR HYDRAULIC SYSTEM}

본 발명은 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선반 등의 수치제어(Numerical Control) 기계에 설치되는 유압 시스템 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선반이나 밀링 등과 같은 수치제어 기계의 내부에는, 오일의 압력을 이용하여 실린더를 작동시켜 공작물을 고정하거나 이동시키는 유압 시스템이 설치된다. 이러한 유압 시스템은 공작물을 고정하기 위하여 순간적으로 압력을 높이는 동작을 수행한다.

도 1은 종래 유압 시스템의 개략적인 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 종래의 유압 시스템은, 흡입필터(101), 유압펌프(102), 3상 유도모터(103), 유압계(104), 릴리프 밸브(105), 유압 실린더(106), 냉각기(107), 냉각팬(108) 및 오일탱크(109)로 구성된다.

흡입필터(101)은 정상적인 작동과 오랜 수명을 위해 유압유를 청결하게 필터링하고, 유압펌프(102)는 유체의 흐름을 공급한다. 3상 유도모터(103)는 유압 에너지를 연속 회전운동으로 변환하고, 유압계(104)는 오일의 토출압력을 측정하여 이를 사용자가 확인하도록 하고, 릴리프 밸브(105)는 유압회로의 최고압력을 제한하여 일정한 압력을 유지하게 한다.

유압 실린더(106)는 유압을 힘과 운동으로 변환한다. 즉, 유압 실린더(106)는 유압 에너지를 이용하여 기계적인 동작을 수행하는 유압 액추에이터(actuator)이다. 냉각기(107)는 높은 압력으로 열이 발생되어 있는 유압유를 냉각팬(108)을 이용하여 발생한 열을 방출시켜 오일의 온도 상승을 방지한다. 오일탱크(109)는 유압유를 저장한다.

위와 같은 도 1의 유압 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

종래의 유압 시스템에서는, 3상 전력의 전원 주파수에 따라 3상 유도모터(103)가 일정한 회전수(예를 들어, 1800RPM)로 유압펌프(102)를 회전시킨다. 이때, 가해진 압력은 압력계(104)를 통해서 확인할 수 있으며, 일정 압력 이상의 압력이 발생하는 경우, 릴리프 밸브(105)를 통해 토출쪽(즉, 냉각기쪽)으로 압력을 바이패스한다.

유압펌프(102)에 의해 발생된 힘은 유압 실린더(106)를 동작시키고, 토출된 압력은 냉각기(107)에서 오일을 냉각시킨 후 다시 오일탱크(109)로 회수시킨다.

도 2는 도 1의 유압 시스템의 동작 시퀀스를 설명하기 위한 그래프이다.

도면에 도시된 바와 같이, 3상 유도모터(103)에 전원이 인가되면, 전원 주파수와 동일한 일정한 회전수(예를 들어, 1800RPM)로 유압펌프(102)가 회전하고, 순간적으로 유압 실린더(106)가 동작하면 순간적으로 압력은 감소하지만, 유압펌프(102)가 일정한 속도로 회전하고 있으므로, 설정한 압력으로 다시 회복하게 된다.

즉, 도 1과 같은 종래의 유압 시스템에서는, 유압 실린더(106)가 동작하지 않는 구간(보압상태)에서도 유압펌프(102)가 계속 구동하게 된다.

또한, 도 1의 냉각기(107)의 냉각팬(108)은, 전원이 인가되면 자동으로 구동된다.

결국, 종래의 유압 시스템에서는 보압상태와 같은 불필요한 경우에서 유도 모터(103)를 일정한 속도로 회전시켜 불필요한 전력을 소모하게 되는 문제점이 있는데, 이러한 보압상태는 전체 시스템 사용시간 중에 많은 부분을 차지하게 되어(도 2 참조) 전력이 낭비되는 문제점이 있다.

또한, 오일의 온도가 증가하지 않는 상태에서도 항상 냉각팬(108)이 구동되므로, 시스템 전체의 불필요한 전력소모가 더욱 증가되는 문제점이 있다.

마지막으로, 도 1과 같은 유압 시스템에서는, 압력의 변화에 대해 시스템을 보호하기 위해서 추가적인 하드웨어를 설치해야 하므로, 시스템의 구축에 소요되는 비용이 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 압력센서의 압력을 바탕으로 유도모터의 출력주파수를 제어하고, 온도센서의 온도를 바탕으로 냉각팬을 온/오프 제어하여, 전력소모를 최소화하는 유압 시스템 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 인버터가 실제 압력을 표시하도록 함으로써, 유압계를 제거하여 시스템의 비용을 절감하도록 하는 제어장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 실제 측정되는 압력에 의해 시스템을 보호할 수 있는 제어장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 유도모터, 유압펌프, 냉각기 및 냉각팬을 구비하는 유압 시스템에서의 본 발명의 제어장치는, 상기 유압펌프의 토출부에 연결되어 압력을 감지하여 인버터에 제공하는 압력센서; 상기 냉각기의 온도를 감지하여 상기 인버터에 제공하는 온도센서; 및 상기 압력센서 및 상기 온도센서로부터 제공되는 신호를 이용하여, 상기 유도모터의 속도를 조절하고, 상기 냉각기의 온/오프를 제어하고, 상기 유압펌프의 구동을 정지하는 상기 인버터를 포함한다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 압력센서는, 상기 유압펌프의 토출부의 오일의 압력을 감지하여, 감지된 압력에 대응하는 전류신호를 상기 인버터에 전송하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 인버터는, 상기 압력센서로부터 전류신호를 수신하여, 실제 압력으로 환산하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 인버터는, 상기 압력센서가 감지한 압력(피드백압력)이 미리 설정된 압력(설정압력)보다 작은 경우에는 상기 유도모터로 출력하는 주파수를 증가시키고, 상기 피드백압력이 상기 설정압력보다 큰 경우에는 상기 유도모터로 출력하는 주파수를 감소시키는 제어를 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 인버터는, 비례적분미분(PID) 제어를 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 온도센서는, 상기 냉각기의 온도를 감지하여, 감지된 온도에 대응하는 전압신호를 상기 인버터로 전송하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 인버터는, 상기 온도센서로부터 전압신호를 수신하여, 실제 온도로 환산하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 인버터는, 상기 냉각기의 온도가 미리 설정된 소정의 온도(정지온도)보다 낮은 경우에는 상기 냉각팬을 오프하고, 상기 냉각기의 온도가 미리 설정된 소정의 온도(운전온도)보다 높은 경우에는 상기 냉각팬을 온하도록 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 인버터는, 저압에러압력을 미리 설정하고, 상기 압력센서가 감지한 압력이 상기 저압에러압력 이하에서 소정 시간 이상 경과하는 경우, 상기 유압펌프의 구동을 정지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 인버터는, 고압에러압력을 미리 설정하고, 상기 압력센서가 감지한 압력이 상기 고압에러압력 이상에서 소정 시간 이상 경과하는 경우, 상기 유압펌프의 구동을 정지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 인버터는, 에러온도를 미리 설정하고, 상기 온도센서가 감지한 온도가 상기 에러온도 이상에서 소정시간 경과하는 경우, 상기 유압펌프의 구동을 정지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 인버터는, 상기 압력센서가 감지한 압력과 상기 온도센서가 감지한 온도를 사용자에게 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명은, 유압 실린더가 동작하는 순간에만 유도모터가 동작하도록 제어하고, 냉각팬을 토출온도에 따라 온/오프 제어하여, 소음과 에너지를 절감하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 유압 시스템의 압력과 온도를 디스플레이부(도시되지 않음)에 표시하여 이를 사용자가 모니터링할 수 있도록 함으로써, 압력계 및 온도계의 구비에 소요되는 시스템의 비용을 절감하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 환산된 실제 압력과 온도를 이용하여 시스템을 보호함으로써, 시스템의 신뢰성을 향상하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래 유압 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 유압 시스템의 동작 시퀀스를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 인버터 제어장치가 적용되는 유압 시스템을 설명하기 위한 일실시예 구성도이다.
도 4는 도 3의 인버터의 일실시예 상세 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제어장치가 적용된 유압 시스템의 압력제어 시퀀스를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 6은 본 발명의 제어장치가 적용된 유압 시스템에서 오일온도에 따른 냉각팬 제어 시퀀스를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 제어장치가 저압에러 및 고압에러를 발생하는 경우를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 8은 본 발명의 제어장치가 고온에러를 발생하는 경우를 설명하기 위한 일예시도이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나, 또는 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나, '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 인버터 제어장치가 적용되는 유압 시스템을 설명하기 위한 일실시예 구성도로서, 도 1의 종래의 유압 시스템과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하였다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 인버터 제어장치가 적용되는 유압 시스템은, 흡입필터(101), 유압펌프(102), 3상 유도모터(103), 릴리프 밸브(105), 유압 실린더(106), 냉각기(107), 냉각팬(108), 오일탱크(109), 인버터(INV)(10), 압력센서(20), 온도센서(30) 및 릴레이(relay)(40)를 포함한다.

흡입필터(101)은 정상적인 작동과 오랜 수명을 위해 유압유를 청결하게 필터링하고, 유압펌프(102)는 유체의 흐름을 공급한다. 3상 유도모터(103)는 유압 에너지를 연속 회전운동으로 변환하고, 릴리프 밸브(105)는 유압회로의 최고압력을 제한하여 일정한 압력을 유지하게 한다.

유압 실린더(106)는 유압을 힘과 운동으로 변환한다. 즉, 유압 실린더(106)는 유압 에너지를 이용하여 기계적인 동작을 수행하는 유압 액추에이터이다. 냉각기(107)는 높은 압력으로 열이 발생되어 있는 유압유를 냉각팬(108)을 이용하여 발생한 열을 방출시켜 오일의 온도 상승을 방지한다. 오일탱크(109)는 유압유를 저장한다. 흡입필터(101), 유압펌프(102), 3상 유도모터(103), 릴리프 밸브(105), 유압 실린더(106), 냉각기(107), 냉각팬(108) 및 오일탱크(109)의 동작은 도 1을 참조로 설명한 바와 같으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 유압 시스템에서는, 상용 전원이 유도모터(103)로 직접 입력되지 않고, 인버터(10)로 입력되며, 인버터(10)는 유도모터(103)의 속도를 조절한다.

압력센서(20)는 유압펌프(102)의 토출부에 연결되는 것으로, 유압펌프(102)의 압력을 감지하여 이를 인버터(10)로 전송한다. 구체적으로, 압력센서(20)는 유압펌프(102)의 토출부에서의 오일의 압력을 감지하고, 감지된 압력에 대응하는 전류신호를 인버터(10)로 전송한다. 전류신호의 범위는 바람직하게는, 4~20㎃이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

인버터(10)는 압력센서(20)로부터 전류신호를 수신하여, 실제 압력으로 환산하고, 연산된 압력을 사용자가 모니터링할 수 있도록 디스플레이부(도시되지 않음)를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 유압 시스템은 도 1의 압력계(104)를 구비할 필요가 없어지므로, 시스템의 구축에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

또한, 인버터(10)는 압력센서(20)로부터 수신한 압력을 이용하여, 유도모터(103)의 속도를 제어한다. 이에 대해서는 추후 도면을 참조로 설명하기로 한다.

온도센서(30)는 냉각기(107)의 온도를 감지하여, 이를 인버터(10)로 전송한다. 구체적으로, 온도센서(30)는 냉각기(107)의 온도를 감지하여, 감지된 온도에 대응하는 전압신호를 인버터(10)로 전송한다. 전압신호의 범위는 바람직하게는 0~5V이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

온도센서(30)는 온도를 감지하는 기능을 수행하는 종류를 제한없이 사용할 수 있다. 바람직하게는, 온도센서(30)는 부온도계수(Negative Temperature Coefficient; 이하, 'NTC'라 함) 서미스터(thermistor)이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

인버터(10)는 온도센서(30)로부터 수신한 전압신호를 실제 토출온도로 환산한다. 이때, 온도센서(30)가 NTC 서미스터인 경우, 해당 NTC 서미스터의 NTC 테이블을 사용하여 환산할 수 있지만, 이에 한정되는 것이 아님은 이미 설명한 바와 같다. 인버터(10)는 연산된 토출온도에 따라 냉각팬(108)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어한다.

즉, 인버터(10)는 토출온도가 미리 설정된 냉각팬(108)의 정지온도보다 낮은 경우에는 냉각팬(108)을 오프하고, 토출온도가 미리 설정된 냉각팬(108)의 운전온도보다 높은 경우에는 냉각팬(108)을 온하는 제어신호를 전송한다.

인버터(10)는 냉각팬(108)에 온/오프 제어신호를 직접 전송할 수도 있으나, 냉각팬(108)에 연결되어, 냉각팬(108)을 온/오프하는 릴레이(40)를 더 구비하여, 릴레이(40)를 온/오프하기 위한 제어신호를 전송할 수도 있을 것이다.

인버터(10)는 디스플레이부(도시되지 않음)를 통해 사용자가 토출온도를 모니터링하도록 할 수 있음은 자명하다.

한편, 인버터(10)는 저압 및 고압으로부터 시스템을 보호하기 위하여, 미리 저압에러압력과 고압에러압력을 설정하여 두고, 압력센서(20)로부터 수신한 전류신호를 환산하여 구한 실제압력이 저압에러압력 이하에서 소정 시간 이상 경과하는 경우에는 '저압에러'를 발생시키고 유압펌프(102)의 구동을 정지한다.

또한, 실제압력이 고압에러압력 이상에서 소정 시간 이상 경과하는 경우에는, '고압에러'를 발생시키고 유압펌프(102)의 구동을 정지한다.

냉각팬(108) 불량 등의 이유로 유압 시스템에서 압력이 계속 증가하는 경우 또는, 배관이 누수되거나 하여 압력이 상승하지 않는 경우에는, 인버터(10)가 유압펌프(102)를 정지하여 시스템이 손상되는 것을 방지하는 것이다.

저압에러 또는 고압에러가 발생한 경우, 인버터(10)는 사용자가 시각적으로 모니터링할 수 있도록 디스플레이부(도시되지 않음)에 이를 표시할 수 있으며, 청각적으로 모니터링할 수 있도록 알람을 발생할 수도 있을 것이다.

또한, 인버터(10)는 고온으로부터 시스템을 보호하기 위하여, 미리 에러온도를 설정하여 두고, 온도센서(30)로부터 수신한 전압신호를 환산하여 구한 실제온도가 에러온도 이상에서 소정시간 경과하는 경우, '고온에러'를 발생시키고, 유압펌프(102)의 구동을 정지한다. 이는, 냉각팬(108)이 고장난 경우 토출온도가 지속적으로 상승하여 시스템이 소손되는 것을 방지할 수 있다.

고온에러가 발생한 경우, 인버터(10)는 사용자가 시각적으로 모니터링할 수 있도록 디스플레이부(도시되지 않음)에 이를 표시할 수 있으며, 청각적으로 모니터링할 수 있도록, 알람을 발생할 수도 있다.

도 4는 도 3의 인버터의 일실시예 상세 구성도이다. 다만, 도 4의 구성이 인버터의 전체적인 구성은 아니며, 유압 시스템의 압력을 제어하기 위한 구성이 도시된 것으로서, 그 외 기능을 수행하는 구성요소는 도시하지 않기로 한다.

본 발명의 인버터(10)는, 미리 압력 P*을 설정('설정압력'이라 함)하여 두고, 온도센서(20)로부터 수신한 전류신호에서 환산한 현재 압력 P('피드백압력'이라 함)을 이용하여 유도모터(103)의 출력주파수 F*을 제어하는 것이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 인버터(10)는, 양자화부(11), 제1 및 제2표준화부(12, 13) 및 제어부(14)를 포함한다.

양자화부(11)는 피드백압력 P를 양자화하여, 미소변화분에 대해 둔감하도록 조절한다.

제1표준화부(12)는 양자화부의 출력(즉, 양자화된 피드백압력 P)을 표준화(normalization)하고, 제2표준화부(13)는 설정압력 P*을 표준화한다. 제1 및 제2표준화부(12, 13)는 여러 압력범위에 대하여 동일한 특성을 제어부(14)로 제공하기 위한 것이다.

제어부(14)는 피드백압력 P가 설정압력 P*보다 작은 경우에는 출력주파수 F*를 증가시키고, 피드백압력 P가 설정압력 P*보다 큰 경우에는 출력주파수 F*를 감소시켜, 유도모터(103)로 출력한다.

제어부(14)는 바람직하게는 비례적분미분(Proportional Integral Derivative; 이하, 'PID'라 함) 제어를 수행한다. PID 제어란, 제어변수와 기준입력 사이의 오차에 근거하여 계통의 출력이 기준전압을 유지하도록 하는 피드백 제어로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. PID 제어를 수행하는 본 발명의 제어부(14)는, 빠른 응답을 위해 압력의 에러(error)에 비례하도록 I 이득(gain)이 동작하게 구성될 수 있다. 다만, 제어부(14)가 PID 제어를 수행하는 것은 일예로서, 이에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

유압펌프(102)의 토출부에 연결된 압력센서(20)로부터 수신한 전류신호를 인버터(10)가 실제압력으로 환산하여, 환산된 실제압력(피드백압력 P)과 현재 시스템이요구하는 압력(설정압력 P*)을 이용하여 제어부(14)가 출력주파수 F*를 출력하고, 이 출력주파수 F*를 이용하여 일정 압력으로 유지할 수 있다.

따라서, 보압상태에서는 최소주파수로 구동되며, 유압 실린더(106)가 동작하는 순간에 압력이 소모되므로 출력주파수를 증가시켜 원하는 압력으로 신속하게 유지하도록 동작된다.

도 5는 본 발명의 제어장치가 적용된 유압 시스템의 압력제어 시퀀스를 설명하기 위한 일예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 인버터(10)에 전원이 인가되고, 유도모터(103)를 구동하기 위한 신호가 인가되는 경우, 보압상태(A)에서 유도모터(103)는 최저 RPM(Revolutions Per Minute)으로 동작하고(B), 유압 실린더(106)가 동작하는 순간(D)에는 제어부(14)의 압력제어에 의해 순간적인 압력강하(C)를 빠르게 보상하도록 한다.

바람직한 일실시예에서, 대략 200msec 이내에서 압력은 기준압력으로 회복하게 됨을 알 수 있었다.

이와 같은, 본 발명의 제어장치에 의하면, 압력이 필요한 순간에 한하여 유도모터(103)가 최대 RPM으로 동작하므로, 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제어장치가 적용된 유압 시스템에서 오일온도에 따른 냉각팬 제어 시퀀스를 설명하기 위한 일예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어장치는, 냉각팬(108)의 운전온도(E)와 냉각팬의 정지온도(F)를 미리 설정하여 두고, 온도센서(30)가 측정한 오일온도가 운전온도 이상인 경우 냉각팬을 온(ON)하는 제어신호를 냉각팬(108)에 전송하고, 오일온도가 정지온도 이하인 경우에는 냉각팬(108)을 오프(OFF)하는 제어신호를 냉각팬(108)에 전송한다.

도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 제어장치가 저압에러 및 고압에러를 발생하는 경우를 설명하기 위한 일예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어장치는, 압력센서(20)로부터 수신한 전류신호를 환산하여 구한 실제압력이 저압에러압력 이하에서 소정 시간 이상 경과하는 경우, 저압에러를 발생시키고 유압펌프(102)의 구동을 정지한다(도 7a).

또한, 본 발명의 제어장치는, 실제압력이 고압에러압력 이상에서 소정 시간 이상 경과하는 경우, 고압에러를 발생시키고, 유압펌프(102)의 구동을 정지한다(도 7b).

도 8은 본 발명의 제어장치가 고온에러를 발생하는 경우를 설명하기 위한 일예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어장치는, 온도센서(30)로부터 수신한 전압신호를 환산하여 구한 실제온도가 설정온도 이상에서 소정 시간 이상 경과하는 경우, 고온에러를 발생시키고 유압펌프(102)의 구동을 정지한다.

종래의 유압 시스템에서는, 유압 실린더(106)가 동작하지 않는 보압상태에서도 최대 RPM으로 유도모터(103)가 구동되어 불필요하게 전력을 낭비하지만, 본 발명에 따르면, 유압 실린더(106)가 동작하는 순간에만 유도모터(103)가 동작하도록 제어함으로써, 전력손실 및 소음을 방지할 수 있다. 마찬가지로 냉각팬(108)을 토출온도에 따라 온/오프 제어하여, 소음과 에너지를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 유압 시스템의 압력과 온도를 디스플레이부(도시되지 않음)에 표시하여 이를 사용자가 모니터링할 수 있도록 함으로써, 압력계 및 온도계의 구비에 소요되는 시스템의 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 환산된 실제 압력과 온도를 이용하여 시스템을 보호함으로써, 시스템의 신뢰성을 향상할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 컴퓨터가 읽어들일 수 있는 프로그램 코드를 기록하여 구현하는 것이 가능하다. 본 발명의 실시예들이 소프트웨어를 이용하여 실행되는 경우, 본 발명의 구성수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 또한, 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 컴퓨터의 프로세서로 판독 가능한 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망을 통해 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호로 전송될 수 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 컴퓨터 시스템이 읽어들일 수 있는 데이터를 저장하는 모든 종류의 기록장치가 포함될 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 판독가능 기록매체에는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 포함될 수 있다. 또한, 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 컴퓨터 판독가능 기록매체를 분산배치하여 컴퓨터가 읽어들일 수 있는 코드가 분산 방식으로 저장되고 실행되도록 할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

101: 흡입필터 102: 유압펌프
103: 유도모터 105: 릴리프 밸브
106: 유압 실린더 107: 냉각기
108: 냉각팬 109: 오일탱크
10: 인버터 11: 양자화부
12, 13: 표준화부 14: 제어부
20: 압력센서 30: 온도센서
40: 릴레이

Claims

유도모터, 유압펌프, 냉각기 및 냉각팬을 구비하는 유압 시스템의 제어장치에 있어서,
상기 유압펌프의 토출부에 연결되어 압력을 감지하여 인버터에 제공하는 압력센서;
상기 냉각기의 온도를 감지하여 상기 인버터에 제공하는 온도센서; 및
상기 압력센서 및 상기 온도센서로부터 제공되는 신호를 이용하여, 상기 유도모터의 속도를 조절하고, 상기 냉각기의 온/오프를 제어하고, 상기 유압펌프의 구동을 정지하는 상기 인버터를 포함하며,상기 인버터는,
에러온도를 미리 설정하고, 상기 온도센서가 감지한 온도가 상기 에러온도 이상에서 소정시간 경과하는 경우, 상기 유압펌프의 구동을 정지하는 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 압력센서는,
상기 유압펌프의 토출부의 오일의 압력을 감지하여, 감지된 압력에 대응하는 전류신호를 상기 인버터에 전송하는 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 인버터는,
상기 압력센서로부터 전류신호를 수신하여, 실제 압력으로 환산하는 제어장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인버터는,
상기 압력센서가 감지한 압력(피드백압력)이 미리 설정된 압력(설정압력)보다 작은 경우에는 상기 유도모터로 출력하는 주파수를 증가시키고, 상기 피드백압력이 상기 설정압력보다 큰 경우에는 상기 유도모터로 출력하는 주파수를 감소시키는 제어를 수행하는 제어장치.
제4항에 있어서, 상기 인버터는,
비례적분미분(PID) 제어를 수행하는 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 온도센서는,
상기 냉각기의 온도를 감지하여, 감지된 온도에 대응하는 전압신호를 상기 인버터로 전송하는 제어장치.
제6항에 있어서, 상기 인버터는,
상기 온도센서로부터 전압신호를 수신하여, 실제 온도로 환산하는 제어장치.
제1항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인버터는,
상기 냉각기의 온도가 미리 설정된 소정의 온도(정지온도)보다 낮은 경우에는 상기 냉각팬을 오프하고, 상기 냉각기의 온도가 미리 설정된 소정의 온도(운전온도)보다 높은 경우에는 상기 냉각팬을 온하도록 제어하는 제어장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인버터는,
저압에러압력을 미리 설정하고, 상기 압력센서가 감지한 압력이 상기 저압에러압력 이하에서 소정 시간 이상 경과하는 경우, 상기 유압펌프의 구동을 정지하는 제어장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인버터는,
고압에러압력을 미리 설정하고, 상기 압력센서가 감지한 압력이 상기 고압에러압력 이상에서 소정 시간 이상 경과하는 경우, 상기 유압펌프의 구동을 정지하는 제어장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 인버터는,
상기 압력센서가 감지한 압력과 상기 온도센서가 감지한 온도를 사용자에게 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 제어장치.