KR101546801B1

KR101546801B1 - 회생 제동 저항을 포함하는 호이스트

Info

Publication number: KR101546801B1
Application number: KR1020150048501A
Authority: KR
Inventors: 선우영구
Original assignee: 주식회사 대산이노텍
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2015-04-06
Publication date: 2015-08-25
Also published as: CN106044600B; CN106044600A

Abstract

본 발명에 따른 호이스트는 모터부(100), 감속기부(200), 전력제어부(300)를 포함한다. 전력제어부(300)로부터 공급된 전원은 모터부(100)를 구동시키고 모터부(100)는 감속기부(200)에 구동 연결되며, 감속기부(200)는 중량물이 매달린 체인을 상승시키거나 하강시킨다.
상기 전력제어부(300)는 모터부(100)에 전력을 공급하는 인버터(301)와 모터부(100)의 발전 모드에서 발생하는 전력을 열 에너지로 전환하는 회생 제동 저항(305)을 포함한다.
상기 인버터(301)와 상기 회생 제동 저항(305)은 각각 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)에 수납되고, 상기 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)은 그 내부에 윤활유가 충전된 감속기부(200) 케이싱의 각기 다른 외측면 상에 고정된다.
감속기부(200) 케이싱의 외측면 상의 고정 상태에서, 상기 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)은 직접 접촉하지 않고 상호 간에 간격이 존재한다.

Description

회생 제동 저항을 포함하는 호이스트{HOIST INCLUDING REGENERATIVE BRAKE RESISTOR}

본 발명은 회생 제동 저항을 포함하는 호이스트에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 회생 제동 저항을 포함하는 인버터 방식의 전기 모터 구동 호이스트에서 회생 제동 저항으로부터 발생하는 열이 인버터에 전달되어 인버터의 과열로 인한 트립이 발생하는 것을 최대한 억제하여 호이스트의 고빈도 운전을 가능케 하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 호이스트는 창고, 철도역, 금형공장, 주조공장 등에서 화물의 운반이나 공장에서의 기계분해, 조립에 사용되는 장비로서, 모터 조작을 통해 무거운 물체를 들어올리거나 올린 다음 이송하여 원하는 위치로 이동시키는 장치이다.

이러한 호이스트는 원동기, 기어감속장치, 브레이크 등으로 구성되고, 로드 체인 등의 끝에 훅(hook)을 장치하여 화물을 들어올리거나 올린 다음 횡(좌우)으로 이동하여 원하는 위치로 이동시킨다.

통상적으로 호이스트는 크게 전기 호이스트, 공기 호이스트 등으로 나눌 수 있다.

전기 호이스트는 소형의 전동기, 행성(行星) 기어식 감속장치가 달린 권동(捲胴), 화물을 잡고 있는 전자기 브레이크, 화물을 내릴 때의 속도를 조절하는 하중 브레이크 등을 좁은 용기 공간에 집중시킨 소형 권상기(捲上機)로서, 지브(jib) 끝에 붙이거나 또는 아이(I)형 빔의 아래쪽 플랜지를 레일로 주행하며 화물을 오르내려 운반하는 데 사용하며, 땅에서 로프를 조작하여 전동기를 움직이는 방식, 버튼을 움직이는 방식, 원격조작하는 방식 등이 있다.

공기 호이스트는 탄광이나 화학공장 등과 같이 가스폭발의 위험을 방지하기 위한 장소에서 주로 사용한다.

또한 호이스트는 상술한 전기 호이스트, 공기 호이스트 이외에 천장이 낮은 곳에서 사용하는 로헤드형, 2개의 레일 위를 주행하는 더블레일형 등과 같이 사용하는 장소와 기계의 구조에 따라 많은 종류로 나눌 수 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 호이스트는, 작업자의 상승, 하강조작에 따른 제어신호를 발생할 때 릴레이 스위치를 사용하여 제어신호를 발생시켰기 때문에 장비를 소형화시킬 수 없었고, 장비의 수명이 상대적으로 짧아 자재비, 인건비가 많이 소요되었고, 배선이 복잡하여 소형, 경량으로 제작하기 어려웠음은 물론, 전력이 많이 소모되었으며, 전자파와 같은 노이즈가 심하게 발생되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 릴레이 타입 호이스트의 문제점을 해결하기 위하여 본체에 내장하는 인버터로 구동하는 인버터 구동 전동기를 이용한 전동 호이스트가 등장하였다.

이러한 인버터 구동 전동기를 이용한 전동 호이스트는 릴레이 타입 호이스트와 달리 작업자의 버튼조작에 따른 신호를 무접점 인터페이스 소자를 통해 발생시켜 인버터로 전송하여 모터 구동을 제어할 수 있기 때문에 릴레이 타입의 종래의 호이스트와 비교할 때 수명이 반영구적이고, 소형 경량화가 가능하고, 인버터와 근접 배치가 가능하여 노이즈로 인한 오동작을 방지할 수 있다. 또한, 배선이 간단하여 자재비, 인건비가 적게 소요되어 원가가 절감되고, 전기를 절약할 수 있고, 부품의 블록화를 통해 A/S가 용이하며, 입력과 출력을 완전히 분리시켜 이상전압으로부터 인버터를 보호할 수 있는 효과가 있다.

이러한 인버터 구동 전동기를 이용한 전동 호이스트는 위와 같은 여러가지 장점에도 불구하고 인버터의 온도가 소정 온도를 초과하면 안전에 문제가 생기는 경우가 발생하였다. 이를 해결하기 위하여 인버터의 온도가 소정의 설정 온도를 초과하면 인버터를 트립(차단)하여 전동기를 멈추게 함으로써 호이스트의 운전을 할 수 없도록 하고 있다.

온도가 소정 온도를 초과하면 트립을 작동시키는 것 외에도 인버터의 평활 콘덴서의 용량을 초과하는 회생에너지가 발생하는 경우 트립이 발생된다.

인버터 타입의 호이스트에서 모터는 중량물을 들어올리는 동력을 생성하지만, 중량물을 들어올리는 동작을 정지하게 되면 중력에 의해 중량물이 아래로 처지면서 모터를 역방향으로 구동한다. 　중량물을 천천히 내리는 동작을 할 때도, 이 동작을 정지하게 되면 역시 중량물의 중력이 모터를 역방향으로 구동한다. 이와 같은 모터의 역방향 구동 시 모터는 발전기로 전환되어 전류가 생성된다. 이 전류는 인버터의 평활 콘덴서에 충전되어 차후에 회생에너지로서 사용된다.

그런데, 모터의 역방향 구동 시 생성되는 전류가 인버터의 평활 콘덴서의 전기적 용량을 초과하게 되면 전기회로에 문제가 생길 수 있으므로, 인버터는 그 전에 보호기능을 작동하여 모터를 정지시키는 것이다.

이와 같이, 트립 발생으로 전기 모터가 정지하면 인버터는 에러 메시지(error message)를 발생시킨다. 이러한 에러 메시지를 초기화하고 인버터를 통해 전기 모터를 다시 제어하면서 호이스트를 작동하기 위해서는 전원을 껐다가 다시 켜야 하는 번거로움이 생긴다.

이러한 현상을 회피하기 위하여 인버터 회로에 회생 제동 저항을 사용한다.

회생 제동 저항은 모터가 발전기로 작동할 때 발생된 과다 회생 에너지가 인버터로 유입되는 것을 막기 위하여 회생 에너지의 일부를 열 에너지로 전환하여 전기 모터가 장착된 호이스트의 연속적인 운전을 가능케 한다.

그런데, 전기 에너지를 열 에너지로 전환하는 과정에서 회생 제동 저항에서 발생하는 열이 인버터의 온도를 높일 수 있다. 인버터의 온도가 설정 온도를 초과하면 인버터 보호를 위해 트립이 작동하는 문제가 생긴다. 결국 콘덴서 용량을 초과하는 과다 회생 제동 에너지의 발생으로 인한 트립 작동을 막기 위해 설치한 회생 제동 저항이 인버터의 온도를 높여서 트립 작동을 야기시키는 문제가 발생하는 것이다.

이러한 문제는 회생 제동 저항의 열이 인버터로 전달되지 않도록 회생 제동 저항을 강제 냉각 시키는 등의 수단으로 해결해 왔다.

강제 냉각 시키는 구조는 예컨대 도1에 도시된 바와 같다. 도1에 도시된 호이스트 구조는 가부시키가이샤 키토의 한국 특허출원공개 10-2013-0092590호(발명의 명칭: 권상기)에 개시된 것으로, 도1에서와 같이 팬(19)을 장착하여 회생 제동 저항(11)을 모터와 함께 강제 냉각하고 있다. 그런데, 이러한 구조에서는 팬(19) 장착으로 인한 구조의 복잡성이 증대되고 제작 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 팬 구동으로 인한 추가적인 전력의 소비와 소음의 발생이란 문제도 있다. 아울러, 팬 장착 위치는 호이스트 장치 내부에서 특정 공간으로 제한되므로 회생 제동 저항의 호이스트 내 위치 설정 관련 설계의 자유도가 떨어지는 문제도 있다.

이와 달리 적절한 열차폐 구조로 강제 냉각 없이 회생 제동 저항의 열이 인버터로 전달되는 것을 최대한 차단하고자 하는 접근 방식도 있었다. 이러한 구조는 예컨대 도2에 도시된 바와 같다. 도2에 도시된 호이스트 구조는 가부시키가이샤 키토의 한국 특허출원공개 10-2010-0014421호(발명의 명칭: 권상기)에 개시된 것으로, 여기서는 표면을 요철 파형 형상으로 제작하여 열방출에 용이한 구조의 케이싱(casing)에 회생 제동 저항을 수납하는 방식으로 회생 제동 저항의 열이 대기 중으로 최대한 많이 발산하여 인버터로의 열 전달 억제를 꾀하고 있다.

그러나, 도2를 비롯한 종래기술의 자연 냉각 방식의 회생 제동 저항 장착 구조에서는 회생 제동 저항으로부터 열에 민감한 인버터로의 열전달 억제 성능이 제한적이어서 호이스트의 고빈도 운전 달성에 어려움이 있었다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 회생 제동 저항에서 발생한 열이 인버터에 전해지는 것을 효과적으로 차단하면서도 추가의 강제 냉각기 없이 간단한 구조의 호이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기와 같은 효과적인 열 차단에 의한 작업 중지 없이 고빈도 운전이 가능한 호이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들에 제한되는 것은 아니며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.

본 발명에 따른 호이스트는 모터부, 감속기부, 전력제어부를 포함한다.

전력제어부로부터 공급된 전원은 모터부를 구동시키고 모터부는 감속기부에 구동 연결되며, 감속기부는 중량물이 매달린 체인을 상승시키거나 하강시킨다.

상기 전력제어부는 모터부에 전력을 공급하는 인버터와 모터부의 발전 모드에서 발생하는 전력을 열 에너지로 전환하는 회생 제동 저항을 포함한다.

상기 인버터와 상기 회생 제동 저항은 각각 인버터 케이싱과 회생 제동 저항 케이싱에 수납된다.

상기 인버터 케이싱과 회생 제동 저항 케이싱은 그 내부에 윤활유가 충전된 감속기부 케이싱의 각기 다른 외측면 상에 고정되며, 감속기부 케이싱의 외측면 상의 고정 상태에서, 상기 인버터 케이싱과 회생 제동 저항 케이싱은 직접 접촉하지 않고 상호 간에 간격이 존재한다.

한편, 상기 인버터 케이싱에는 인버터 외에도 다른 전기전자 부품들이 더 수용될 수 있고, 상기 회생 제동 저항 케이싱에는 회생 제동 저항만이 수용되도록 함이 바람직하다.

상기 인버터 케이싱 내의 수용 상태에서, 상기 인버터는 상기 회생 제동 저항 케이싱으로부터 먼 쪽에 위치되고 상기 다른 전기전자 부품들은 상기 회생 제동 저항 케이싱으로부터 가까운 쪽에 위치된다. 이로써, 상기 회생 제동 저항에서 발생한 열이 상기 인버터에 전달되는 것을 최대한 억제할 수 있게 된다.

상기 다른 전기전자 부품들은 인터페이스, 트랜스포머, 터미널 블록일 수 있다. 상기 인버터 케이싱 내의 수용 상태에서, 상기 다른 전기전자 부품들 중 상기 인터페이스는 상기 회생 제동 저항 케이싱으로부터 상대적으로 먼 쪽에 위치되고, 트랜스포머와 터미널 블록은 상기 인터페이스보다 가까운 쪽에 위치된다. 상기 다른 전기전자 부품들 중 상기 회생 제동 저항 케이싱으로부터 먼 쪽에 위치되는 상기 인터페이스도 상기 인버터보다는 상기 회생 제동 저항 케이싱에 가깝게 위치되어야 한다. 이러한 전기전자 부품들의 배치관계는 회생 제동 저항에서 발생한 열로부터 전력제어부 구성부품들을 열적으로 보호하여 호이스트의 고빈도 운전을 달성하는데 유리하다.

상기 인버터 케이싱과 회생 제동 저항 케이싱 사이의 간격에는 브라켓이 설치될 수 있다.

상기 브라켓은 일측이 상기 인버터 케이싱에, 타측이 상기 회생 제동 저항 케이싱에 고정될 수 있으며, 이로써 상기 회생 제동 저항 케이싱과 상기 인버터 케이싱의 열적 분리를 유지하면서 회생 제동 저항 케이싱의 고정 상태를 보강할 수 있게 된다.

이 외에도, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.

먼저, 본 발명에 따르면, 회생 제동 저항의 구비로 인하여 모터의 발전 모드 작동 중 생산된 회생 전기 에너지가 인버터의 평활 콘덴서 용량을 초과하여 인버터가 트립으로 정지된 때 인버터의 에러 메시지를 초기화하기 위해 호이스트의 전원을 on/off 하는 번거로움이 회피될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 회생 제동 저항에서 발생한 열이 인버터에 전해지는 것을 효과적으로 차단하면서도 추가의 강제 냉각기 없이 간단한 구조의 호이스트를 제공할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따르면, 상기와 같은 효과적인 열 차단에 의하여 작업 중지 없이 고빈도 운전이 가능한 호이스트를 제공하는 것이 가능해진다.

도1은 회생 제동 저항을 강제 냉각하는 방식의 종래 기술의 호이스트를 도시하는 도면이다.
도2는 회생 제동 저항을 자연 냉각하는 방식의 종래 기술의 호이스트를 도시하는 도면이다.
도3은 도2의 호이스트 중 인버터 케이스 상에 회생 제동 저항이 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도4는 본 발명에 따른 호이스트를 도시하는 도면이다.
도5는 본 발명에 따른 전력제어부를 도시하는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙여 설명하도록 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들의 형상 및 크기는 설명의 편의를 위해 임의로 도시된 것이므로, 본 발명이 반드시 도시된 형상 및 크기로 한정되는 것은 아니다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있으며 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예

도3은 회생 제동 저항을 자연 냉각 시키는 종래기술의 호이스트에서 인버터 케이스 상에 회생 제동 저항이 배치된 모습을 도시한 도면이다. 종래기술과 대비되는 본 발명의 특징을 보다 명확히 하기 위하여, 도3에 도시된 바와 같은 종래기술의 배치 구조를 먼저 구체적으로 설명하기로 한다.

도3에서, 도면부호 10은 제어박스, 12는 인버터, 15는 감속 기구 케이싱, 70은 회생 제동 저항기를 지시한다. 도3의 회생 제동 저항기(70)의 케이싱 구조는 파형 금속판(72)과 평판 금속판(73)을 포함한다.

도3에 도시된 바와 같이, 회생 제동 저항기(70)는 제어 박스(10)의 상부 외측면 상에 장착된다. 호이스트의 모터가 발전 모드로 운전되는 경우에, 모터부로부터 발생한 전류는 회생 제동 저항기(70)의 저항 소자에 흐르게 되고, 이 때 발생한 열은 파형 금속판(72)에 전달된다. 회생 제동 저항기(70)의 파형 금속판(72)은 그 표면이 요철 파형 형상으로 형성되어 있으므로, 그 표면적이 넓어서 회생 제동 저항기(70)의 저항 소자로부터의 열을 효과적으로 배출할 수 있다.

한편, 회생 제동 저항기(70)의 케이싱 하부면은 평판 금속판(73)으로 장착되고, 이 평판 금속판(73)이 인버터(12)가 수납된 제어 박스(10)에 접촉되어 있다.

도3에 도시된 종래기술의 구조에서는 회생 제동 저항기(70)의 케이싱을 이루는 파형 금속판(72)을 통한 대량의 열방출을 꾀하고 있지만, 여전히 상당한 열이 평판 금속판(73)을 통하여 인버터(12)가 수납된 제어 박스(10)에 전달되는 것을 피할 수 없고, 이로써 인버터(12)를 가열하게 되는 결과를 초래한다.

또한, 회생 제동 저항기(70)가 제어 박스(10)의 상부 표면 상에 장착되는 이유로 열원인 회생 제동 저항기(70)와 인버터(12) 사이의 간격을 충분히 넓게 설정한 구조를 제공하는 것에 한계가 있다. 상기 간격을 충분히 넓게 유지하려면 제어 박스(10)의 높이를 높게 설계하여 제어 박스(10)의 상부 표면과 그 내부에 수납된 인버터(12) 사이의 빈 공간을 크게 하여야 한다. 이는 호이스트 장치 전체의 사이즈를 크게 하는 원인이 되어 바람직하지 못하다.

상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명 특유의 구조는 도4 및 도5를 참조하여 이하에서 구체적으로 설명된다.

먼저, 도4는 본 발명에 따른 호이스트를 도시하는 도면이다. 도4에서 도시된 호이스트는 크게, 모터부(100), 감속기부(200), 전력제어부(300)의 세 부분으로 나뉠 수 있다. 각각의 경계는 도4에 점선으로 표시되어 있다.

전력제어부(300)로부터 공급된 전원은 모터부(100)를 구동시키고 모터부(100)는 감속기부(200)에 구동 연결된다. 감속기부(200)는 모터부(100)의 샤프트의 회전 속도를 감속시키면서 토크를 증대시켜 중량물이 매달린 체인을 상승시키거나 하강시킨다.

본 발명의 핵심적 기술특징은 전력제어부(300)의 구조에 있다.

도4의 가장 좌측 부분에 해당하는 전력제어부(300)는 크게 두 개의 케이싱을 포함한다. 하나는 인버터 케이싱(310)이고, 다른 하나는 회생 제동 저항 케이싱(320)이다. 여기서 “케이싱”이란 호이스트의 구성부품, 예컨대 인버터(301) 또는 회생 제동 저항(305)을 둘러싸는 커버 기능을 수행하는 구성요소를 통칭하는 용어로서, 단일 부품으로 이루어진 인클로저 형태만을 의미하는 것이 아니라 바닥판과 그 상부에 장착되는 커버의 두 개의 부품으로 이루어질 수도 있고, 그 이상 개수의 부품들로 이루어질 수도 있다.

인버터 케이싱(310)에는 인버터(301), 인터페이스(302), 트랜스포머(303), 터미널 블록(304)이 수납된다. 회생 제동 저항 케이싱(320)에는 회생 제동 저항(305)이 수납된다.

도5에는 케이싱 구조를 제외한 본 발명의 전력제어부(300)가 도시된다. 인버터(301)는 호이스트 운전자의 명령을 입력받아 인버터(301)의 제어 신호를 제공하는 인터페이스(302), 각종 배선의 단자들의 집합체인 터미널 블록(304) 및 트랜스포머(303)와 함께 하나의 보드 위에 장착된다. 본 발명의 전력제어부(300)의 또 다른 주요 구성요소인 회생 제동 저항(305)은 상기 보드 위에 장착되지 않고 인버터(301)와 전기 배선 연결된다.

다시 도4로 돌아오면, 인버터(301), 인터페이스(302), 터미널 블록(304) 및 트랜스포머(303)가 수납된 인버터 케이싱(310)은 감속기부(200) 케이싱의 일측면 상에 부착된다. 한편, 회생 제동 저항(305)이 수납된 회생 제동 저항 케이싱(320)은 감속기부(200) 케이싱의 다른 측면 상에 부착된다.

이와 같이, 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)을 각기 다른 외측면 상이긴 하지만 모두 감속기부(200)의 케이싱에 접촉식으로 부착하는 것으로부터 다음과 같은 장점을 얻을 수 있다.

감속기부(200)에서는 그 케이싱 내부에 윤활유가 수용되어 있다. 따라서, 전기 에너지에 의한 복수의 발열 부품들을 수용하는 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)을 감속기부(200)의 케이싱에 직접 접촉식으로 고정함으로써 감속기부(200)의 윤활유에 의한 냉각 효과를 기대할 수 있다.

인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)은 각각 호이스트의 감속기부(200) 케이싱 상의 특정 위치에 부착된 상태에서 상호 직접적인 접촉을 형성하지 아니하고 그 사이에 소정의 간격이 존재한다는 것에 주목하여야 한다. 이러한 간격의 존재로 인하여 모터의 회생 작동 시에 생성된 전력을 열에너지로 전환하는 회생 제동 저항(305)으로부터 발생한 열이 직접적으로 인버터 케이싱(310)에 전달되어 이에 수납된 인버터(301)의 온도를 상승시키는 것을 억제할 수 있다.

한편 도4에 도시된 실시예에서는 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320) 사이에 브라켓(330)이 설치되어 있다. 이러한 브라켓(330)은 일측이 회생 제동 저항 케이싱(320)에, 다른 측이 인버터 케이싱(310)에 연결되어 있다. 회생 제동 저항 케이싱(320)은 그 일부가 감속기부(200) 케이싱의 외측면 상에 고정되긴 하지만, 고정 면적이 회생 제동 저항 케이싱(320)의 고정 상태를 호이스트의 운전 중에도 안정적으로 유지하기에 부족할 수 있다. 특히 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320) 사이의 간격이 넓은 면적에 걸쳐 형성될수록 회생 제동 저항 케이싱(320)의 고정 상태는 보강될 필요성이 커진다. 브라켓(330)은 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320) 사이에 설치되어 회생 제동 저항 케이싱(320)을 인버터 케이싱(310)에 대하여 상대적으로 고정 유지함으로써, 회생 제동 저항 케이싱(320)의 고정 상태를 보강하는 기능을 수행한다.

이와 같이 브라켓(330)에 의하여 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)이 연결되는 경우에도 브라켓(330)을 경유한 회생 제동 저항(305)으로부터 인버터 케이싱(310)으로의 열전달은 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)이 상호 직접 접촉하는 경우에 비하여 매우 제한적이며, 브라켓(330)을 열전도율이 낮은 소재로 제작함으로써 열전달을 더욱 억제할 수 있다.

대체적인 실시예에서, 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320) 사이의 간격은 단열재로 충전될 수도 있다. 이러한 단열재는 상술한 바와 같은 브라켓(330) 내부에 충전되도록 실시될 수도 있다. 이와 같이 단열재를 일종의 열차단 벽으로서 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320) 사이에 설치함으로써 회생 제동 저항(305)에서 발생한 열이 인버터 케이싱(310)을 거쳐 인버터(301)로 전달되어 고열에 취약한 부품인 인버터(301)의 보호 기능이 활성화되어 호이스트의 운전이 정지되는 것을 막을 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320) 사이의 이격으로 인한 효과 외에 본 발명은 추가적인 유리한 효과를 달성하는데, 이는 인버터 케이싱(310) 내부의 인버터(301)를 포함한 복수의 전기/전자 구성요소들의 배치관계에 기인한다.

인버터 케이싱(310)은 인버터(301)에 추가하여 인터페이스(302), 터미널 블록(304) 및 트랜스포머(303)를 수납한다. 이외에도 다른 전기/전자 구성요소들이 더 배치될 수도 있다.

인버터(301)는 전력제어부(300)의 구성요소들 중에서 가장 고가일 뿐만 아니라 가장 열에 취약한 부품이다. 호이스트를 고빈도로 운전할수록 인버터(301)의 온도는 상승하게 되는데, 인버터(301)의 보호를 위하여 소정의 트립 온도값(예를 들어, 100℃) 이상으로 승온 시 강제로 작동을 중시킨다. 따라서, 인버터(301)가 소정의 트립 온도에 도달하지 않도록 하는 것은 호이스트의 고빈도 운전을 달성하는데 매우 중요하다.

이를 위해, 모터의 회생 운전에 의해 발생된 전기 에너지를 열에너지로 전환하는 회생 제동 저항(305)을 인버터(301)로부터 가능한 한 최대한으로 열적으로 분리시킬수록 호이스트의 고빈도 운전을 달성하는데 유리하다.

도4에 도시된 실시예에서 인버터 케이싱(310) 내의 수용 상태에서, 인버터(301)는 회생 제동 저항 케이싱(320)으로부터 먼 쪽에 위치되고 인버터(301) 외의 다른 전기/전자 구성요소들은 상기 회생 제동 저항 케이싱(320)으로부터 가까운 쪽에 위치되어 있다. 회생 제동 저항 케이싱(320) 내에 수납되는 인버터(301) 외의 다른 전기/전자 구성요소들, 즉 인터페이스(302), 터미널 블록(304) 및 트랜스포머(303) 등은 인버터(301)에 비해 고온에 덜 민감하다. 따라서, 이들 전기/전자 구성요소들에서는 온도를 감지하여 트립을 발생하는 제어를 일반적으로 실시하지 않으며, 인버터 케이싱(310) 내부의 배치에 있어서, 열원인 회생 제동 저항(305)을 수용하는 회생 제동 저항 케이싱(320)으로부터 가까운 쪽에 배치되더라도 호이스트의 고빈도 운전에 지장을 초래하지 않는다.

한편, 인버터(301) 외의 다른 전기/전자 구성요소들 중에서 호이스트 작동자의 명령을 인버터(301)로 전달하는 인터페이스(302)는 무접점 전기전자 소자로 구성되어 트랜스포머(303)나 터미널 블록(304)에 비하여 고온의 열원으로부터 보호할 필요성이 상대적으로 높다.

따라서, 상기 인버터 케이싱 내의 수용 상태에서, 상기 다른 전기/전자 구성요소들 중에서 상기 인터페이스(302)는 상기 회생 제동 저항 케이싱(320)으로부터 상대적으로 먼 쪽에 위치되고, 트랜스포머(303)와 터미널 블록(304)은 상기 인터페이스(302)보다 가까운 쪽에 위치된다. 상기 다른 전기/전자 구성요소들 중에서 상기 회생 제동 저항 케이싱(320)으로부터 먼 쪽에 위치되는 상기 인터페이스(302)도 상기 인버터(301)보다는 상기 회생 제동 저항 케이싱(320)에 가깝게 위치되어야 한다. 이러한 전기/전자 구성요소들의 배치관계는 회생 제동 저항(305)에서 발생한 열로부터 전력제어부(300) 구성부품들을 열적으로 보호하여 호이스트의 고빈도 운전을 달성하는데 유리하다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

100: 모터부
200: 감속기부
300: 전력제어부
301: 인버터
302: 인터페이스
303: 트랜스포머
304: 터미널 블록
305: 회생 제동 저항
310: 인버터 케이싱
320: 회생 제동 저항 케이싱
330: 브라켓

Claims

모터부(100), 감속기부(200), 전력제어부(300)를 포함하고,
전력제어부(300)로부터 공급된 전원은 모터부(100)를 구동시키고 모터부(100)는 감속기부(200)에 구동 연결되며, 감속기부(200)는 중량물이 매달린 체인을 상승시키거나 하강시키는 호이스트에 있어서,
상기 전력제어부(300)는 모터부(100)에 전력을 공급하는 인버터(301)와 모터부(100)의 발전 모드에서 발생하는 전력을 열 에너지로 전환하는 회생 제동 저항(305)을 포함하고,
상기 인버터(301)와 상기 회생 제동 저항(305)은 각각 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)에 수납되고,
상기 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)은 그 내부에 윤활유가 충전된 감속기부(200) 케이싱의 각기 다른 외측면 상에 고정되며,
감속기부 케이싱의 외측면 상의 고정 상태에서, 상기 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320)은 직접 접촉하지 않고 상호 간에 간격이 존재하고,
상기 인버터 케이싱(310) 및 회생 제동 저항 케이싱(320)은 감속기부(200)를 사이에 두고 모터부(100)의 케이싱과 격리되어 있는 것을 특징으로 하는, 호이스트.
제1항에 있어서, 상기 인버터 케이싱(310)에는 인버터(301) 외에도 다른 전기전자 부품들이 더 수용되고,
상기 회생 제동 저항 케이싱(320)에는 회생 제동 저항(305)만이 수용되고,
상기 인버터 케이싱(310) 내의 수용 상태에서, 상기 인버터(301)는 상기 회생 제동 저항 케이싱(320)으로부터 먼 쪽에 위치되고 상기 다른 전기전자 부품들은 상기 회생 제동 저항 케이싱(320)으로부터 가까운 쪽에 위치되는 것을 특징으로 하는, 호이스트.
제2항에 있어서, 상기 다른 전기전자 부품들은 인터페이스(302), 트랜스포머(303), 터미널 블록(304)이고,
상기 인버터 케이싱(310) 내의 수용 상태에서, 상기 다른 전기전자 부품들 중 상기 인터페이스(302)는 상기 회생 제동 저항 케이싱(320)으로부터 상대적으로 먼 쪽에 위치되고, 트랜스포머(303)와 터미널 블록(304)은 상기 인터페이스(302)보다 가까운 쪽에 위치되는 것을 특징으로 하는, 호이스트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인버터 케이싱(310)과 회생 제동 저항 케이싱(320) 사이의 간격에는 브라켓(330)이 설치되고,
상기 브라켓(330)은 일측이 상기 인버터 케이싱(310)에, 타측이 상기 회생 제동 저항 케이싱(320)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 호이스트.