KR101561620B1

KR101561620B1 - 전동기 제어반

Info

Publication number: KR101561620B1
Application number: KR1020130142914A
Authority: KR
Inventors: 문복성; 인정현
Original assignee: 주식회사 광명전기
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2015-10-22
Also published as: KR20150059675A

Abstract

본 발명은 전동기 제어반에 관한 것이다. 서랍부에 제 1 내지 제 3차 커넥터가 배치되어 전후진시 케이스에 구비된 부스바에 전기적으로 접속/분리되는 전동기 제어반에 있어서, 제 3차 커넥터는 함체 후방에 배치되며 전극에 연결된 소켓이 구비되는 암커넥터와; 서랍부에 배치되어 전후진시 암커넥에 삽입되거나 분리되는 숫커넥터를 포함하며, 숫커넥터는 서랍부에 고정되는 지지 브라켓과; 지지 브라켓에 전후방향으로 이동가능하게 장착되는 복수개의 가이드축과; 복수개의 가이드축 선단에 배치되는 베이스의 전면에 돌출되어 상기 암커넥터의 소켓에 결합/분리되는 플러그와; 플러그의 후방에 형성되어 지지 브라켓의 통공에 걸림으로써 숫커넥터가 일정 거리 이상 암커넥터로부터 떨어지는 것을 방지하는 스토퍼와; 그리고 복수의 가이드축이 삽입되며 베이스와 지지 브라켓의 사이에 배치되어 플러그를 암커넥터 방향으로 탄력적으로 가압하는 스프링 부재를 포함하며, 지지 브라켓이 후진하여 스토퍼에 접촉하였을 때 제 1커넥터가 분리되는 것을 특징으로 한다.

Description

전동기 제어반{MOTOR CONTROL CENTER}

본 발명은 전동기 제어반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차측 커넥터의 구조를 개선하므로써 1차 및 2차측 커넥터의 분리시에도 3차측 커넥터는 전기적인 연결상태를 지속적으로 유지하여 테스트를 실시할 수 있는 전동기 제어반에 관한 것이다.

일반적으로 전동기 제어반 및 배전반(이하, 전동기 제어반)은 다양한 산업시설에 설치되는 전동기를 제어하고 보호하는 장치이다. 이러한 전동기 제어반 은 변압기에서 공급되는 저압의 전기를 전동기로 배분 및 과전류가 흐르는 것을 감시 및 차단하는 기능을 수행한다.

그리고 전동기 제어반은 통상적으로 다층 형태의 캐비넷에 서랍식으로 각각 배치된다. 또한, 각 전동기 제어반에는 개폐기, 릴레이, 자동 차단기, 퓨즈, 타이머, 트랜스포머와 같은 각종 전동기 제어용 부품이 장착된다.

이러한 전동기 제어반의 일 예가 특허 등록 제10-1135882호(명칭: 전동기 제어반)에 개시된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 이 선행기술에 제안된 전동기 제어반(51)에는 3포지션(server,test,drawn out), 즉 전원 공급을 위한 1차측 커넥터(50)와, 전원출력을 위한 2차측 커넥터(56)와, 제어전원 및 신호의 전달을 위한 3차측 커넥터(58)가 구비된다.

따라서, 서랍형태의 전동기 제어반(51)이 케이스(52)의 각 단에 수납되어 서비스 위치에 도달하면, 전동기 제어반(51)의 1 내지 3차측 커넥터(50,56,58)는 부스바(53)에 대응되어 연결됨으로써 전원 및 제어신호가 인가될 수 있다.

반대로, 전동기 제어반(51)이 케이스(52)로부터 인출되어 인출위치에 도달하면, 제 1 내지 제 3차측 커넥터(50,56,58)가 케이스(52)의 단자로부터 각각 분리됨으로써 단로가 되어 전원 및 제어신호의 인가가 차단될 수 있다.

또한 전동기 제어반(51)의 서랍부가 일정 거리 이동되어 테스트 위치에 도달하면 1차,2차 커넥터(50,56)는 분리되고 3차 커넥터(58)는 접속이되어 제어 및 통신을 기능을 가능케한다.

이러한 구조를 갖는 전동기 제어반(51)은 케이스(52)의 내부에 3단계로 수납됨으로써 3 포지션, 즉 서비스 위치(I), 검사위치, 인출위치(Ⅲ)에 순차적으로 도달할 수 있다.

즉, 전동기 제어반(5)이 케이스(52)의 내부에 가장 깊게 수납되는 경우에는 서비스 위치(I)에 도달하게 된다.

서비스 위치(I)에서는 제 1차 및 제 2차 커넥터(50,56)가 서로 접속된 상태이다. 그리고, 제어 전원용인 3차측 커넥터(58)도 접속된 상태이다. 따라서, 전원의 인가가 이루어지고 있는 상태이다.

이 상태에서 전동기 제어반(51)을 외부로 일정 거리 인출하면 전동기 제어반(51)이 테스트위치(Ⅱ)에 도달한다. 이 테스트위치(Ⅱ)에서는 제 1차 및 제 2차 커넥터(50,56)는 분리되고, 제어전원용인 3차측 컨넥터(58)만이 연결되어 있는 상태이다.

따라서, 전원의 공급이 차단된 상태에서 제어회로에 대한 출력신호를 점검할 수 있다.

그리고, 테스트위치(Ⅱ)에서 전동기 제어반(51)을 외부로 일정 거리 더 인출하면 전동기 제어반(51)이 인출위치(Ⅲ)에 도달한다. 인출위치(Ⅲ)에서는 제 1차 및 제 2차 커넥터(50,56)가 분리되고, 3차 컨넥터(58)도 분리된 상태이다. 따라서, 전원의 공급이 차단되고 제어회로에 대한 신호도 차단된 상태이다. 이 상태에서는 전동기 제어반(51)을 캐비닛(52)으로부터 완전히 인출할 수 있다.

이러한 종래의 전동기 제어반에 있어서, 테스트위치(Ⅱ)에서 3차 커넥터(58)에 대한 테스트를 실시하기 위하여, 1차 및 2차 커넥터(50,56)는 분리하고, 3차 커넥터(56)는 전기적인 접속상태를 유지하는 경우가 있다.

그러나, 전동기 제어반을 케이스로부터 인출하여 1차 및 2차 커넥터를 부스바로부터 분리하는 경우, 3차 커넥터도 1차 커넥터와 같이 전동기 제어반에 장착된 상태이므로 3차 커넥터도 같이 분리됨으로써 3차 커넥터만에 대한 테스트를 실시하기 어렵다.

따라서, 전동기 제어반을 인출한 상태에서, 3차 커넥터와 부스바를 별도의 전기선으로 연결하여 테스트하여야 하므로 전기적인 연결을 안정적으로 유지하기 어렵고, 안전사고의 위험이 있다.

특허등록 제10-1135882호(명칭: 전동기 제어반)

따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 3차측 커넥터의 구조를 개선함으로써 전동기 제어반을 테스트 위치로 인출하여 1차측 커넥터를 분리한 상태에서도, 3차측 커넥터의 전기적인 접속을 안정하게 유지함으로써 안정적으로 테스트를 실시할 수 있는 전동기 제어반을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명은 서랍부에 제 1 내지 제 3차 커넥터가 배치되어 전후진시 케이스에 구비된 부스바에 전기적으로 접속/분리되는 전동기 제어반에 있어서,

제 3차 커넥터는 함체 후방에 배치되며 전극에 연결된 소켓이 구비되는 암커넥터와; 서랍부에 배치되어 전후진시 암커넥에 삽입되거나 분리되는 숫커넥터를 포함하며,

숫커넥터는 서랍부에 고정되는 지지 브라켓과; 지지 브라켓에 전후방향으로 이동가능하게 장착되는 복수개의 가이드축과; 복수개의 가이드축 선단에 배치되는 베이스의 전면에 돌출되어 상기 암커넥터의 소켓에 결합/분리되는 플러그와; 플러그의 후방에 형성되어 지지 브라켓의 통공에 걸림으로써 숫커넥터가 일정 거리 이상 암커넥터로부터 떨어지는 것을 방지하는 스토퍼와; 그리고 복수의 가이드축이 삽입되며 베이스와 지지 브라켓의 사이에 배치되어 플러그를 암커넥터 방향으로 탄력적으로 가압하는 스프링 부재를 포함하며,

지지 브라켓이 후진하여 스토퍼에 접촉하였을 때 커넥터가 분리되는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반을 제공한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 전동기 제어반은 전동기 제어반을 케이스로부터 인출하여 1차 및 2차 커넥터를 부스바로부터 분리하는 경우에도, 3차 커넥터는 부스바와 전기적인 연결상태를 안정적으로 유지함으로써 3차측 커넥터에 대한 테스트를 용이하게 실시할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 전동기 제어반이 서비스 위치, 테스트위치, 인출위치에 도달한 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 서랍식 전동기 제어반이 케이스의 함체에 구비된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전동기 제어반의 3차측 커넥터가 결합되기 전 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 3차측 커넥터의 수커넥터가 암커넥터에 결합되기 전 상태를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 전동기 제어반의 3차측 커넥터가 부스바에 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 2차측 커넥터의 수커넥터가 암커넥터에 결합된 후 상태를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 3에 도시된 전동기 제어반이 서비스 위치, 테스트위치, 인출위치에 도달한 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예에 따른 전동기 제어반이 상세하게 설명된다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 전동기 제어반(1)은 육면체 형상의 캐비닛(3)에 다단으로 수납되는 구조를 갖는다.

이러한 캐비닛(3)은 박스 형태를 갖는 다수의 함체(5)로 이루어지며, 후방에는 외부로부터 3상 전원을 공급받는 부스바(7)가 설치되고, 전방에는 다수개의 전동기 제어반(1)이 이동가능하게 장착된다.

그리고, 상기 전동기 제어반(1)은 1차측 커넥터(11)를 통해 3상 전원을 공급받아 변환한 후, 2차측 커넥터(8)를 통하여 후방에 배치된 외부 부스바에 전기를 출력하고, 3차측 커넥터(12)를 통하여 신호를 전달한다.

또한, 상기 전동기 제어반(1)은 전면에 전동기 전원을 온/오프하는 스위치와, 잠금장치를 개폐하거나 차단기를 단속하는 레버와, 손잡이와, 내측에는 전동기 회로의 개폐 및 과부하를 방지하기 위한 전자개폐기와, 스위칭을 위한 마그넷, 전동기 회로에 이상이 발생할 때 자동으로 회로를 차단하는 차단기 및 전원의 전류 및 전압을 계측하기 위한 계측기 등 각종 전동기 제어 회로 부품이 설치된다.

이러한 전동기 제어반(1)은 상기 함체(5)에 인출 및 수납이 가능하도록 결합되는 서랍부(15)와; 상기 함체(5) 및 서랍부(15)에 각각 구비되어 케이스(3)의 1차측 부스바(7)로부터 전원이 공급되는 1차측 커넥터(11)와; 상기 함체(5) 및 서랍부(15)에 각각 구비되어 상기 1차측 커넥터(11)로부터 인가된 전기를 변환하여 출력하는 2차측 커넥터(8)와; 그리고 상기 함체(5) 및 서랍부(15)에 구비되어 제어전원을 공급하거나 차단하기 위한 3차측 커넥터(12)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 전동기 제어반(1)에 있어서, 3차측 커넥터(12)는 함체 후방에 배치되는 암커넥터(9)와; 서랍부(15)에 배치되어 전후진시 암커넥에 삽입되거나 분리되는 숫커넥터(13)를 포함한다.

암커넥터(9)는 함체(5)의 프레임(f)에 고정되며, 가운데에 외부 부스바에 연결된 소켓(Socket;17)이 형성된다. 그리고, 이 소켓(17)의 외부에는 복수개의 암가이드(19)가 배치된다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 숫커넥터(13)의 플러그(27)가 암커넥터(9)에 결합되는 경우, 숫가이드(23)가 암가이드(19)에 삽입됨으로써 암커넥터(9)와 숫커넥터(13)는 결합상태를 유지할 수 있다.

그리고, 숫커넥터(13)는 서랍부(15)에 장착되어 플러그(27)가 암커넥터(9) 방향으로 탄력적으로 배치되는 구조를 갖는다.

보다 상세하게 설명하면, 숫커넥터(13)는 서랍부(15)의 바닥에 고정되는 지지 브라켓(Supporting bracket;21)과; 지지 브라켓(21)에 고정되어 후면 벽체를 통하여 전후방향으로 이동가능한 복수개의 가이드축(Guide shaft;30)과; 복수개의 가이드축(30) 선단에 배치되는 베이스(Base;25)와; 베이스(25)의 전면에 장착되는 플러그(Plug;27)와; 베이스(25)의 후면에 장착되는 스토퍼(Stopper;29)와; 가이드축(30)이 삽입되며 베이스(25)와 지지 브라켓(21)의 사이에 배치되어 플러그(27)를 암커넥터(9) 방향으로 탄력적으로 가압하는 스프링 부재(Spring member;31)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 숫커넥터(13)에 있어서, 복수개의 가이드축(30)은 바람직하게는 4개의 가이드축(30)을 포함함으로써 베이스(25)를 안정적으로 지지한다. 이 복수개의 가이드축(30)은 지지 브라켓(21)에 형성된 관통공(h1)을 통하여 삽입됨으로써 전후방향으로 이동이 가능하다.

그리고, 가이드축(30)의 후단에는 너트(33)가 장착됨으로써 복수개의 가이드축(30)이 암커넥터(9) 방향으로 일정 거리 이상 전진하여 지지 브라켓(21)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

상기 플러그(27)는 전동기 제어반(1)의 내부 기판회로에 전기적으로 연결되며 암커넥터(9)의 소켓(17)에 삽입됨으로써 전원을 인가하게 된다.

그리고, 복수개의 가이드축(30)에는 스프링(31)이 각각 삽입됨으로써 숫커넥터(13)를 암커넥터(9) 방향으로 탄력적으로 지지한다. 즉, 스프링(31)의 일단은 베이스(25)의 후면에 탄력적으로 지지되고, 타단은 지지 브라켓(21)에 탄력적으로 지지된다. 따라서, 스프링(31)은 지지 브라켓(21)에 지지된 상태에서 베이스(25)를 암커넥터(9) 방향으로 탄력적으로 가압한다.

그리고, 상기 플러그(27)의 후방은 일정 길이 연장 형성되며, 단부에는 스토퍼(29)가 형성됨으로써 서랍부(15)가 후방으로 일정 거리 이상 후진하는 것을 1차적으로 방지한다.

즉, 스토퍼(29)는 플러그(27)의 후방이 연장 형성된 부분의 테두리에 원주방향을 따라 두텁게 형성된 형상이다. 그리고, 이 스토퍼(29)는 지지 브라켓(21)에 형성된 통공(h2)의 직경보다 큰 직경을 갖음으로써 암커넥터(9) 방향으로 이탈되는 것을 방지한다.

이러한 구조를 갖는 숫커넥터(13) 및 암커넥터(9)의 작동과정을 설명하면, 먼저 서랍부(15)가 암커넥터(9) 방향으로 전진하여 숫커넥터(13)의 플러그(27)가 암커넥터(9)의 소켓(17)에 각각 삽입된다. 그리고, 숫커넥터(13)의 숫가이드(23)도 암커넥터(9)의 암가이드(19)에 각각 삽입되어 고정된다. 이때, 스프링(31)은 지지 브라켓(21)에 의하여 가압됨으로써 수축된 상태이다. 또한, 1차 및 2차측 커넥터(11,8)도 제 1부스바(7)에 전기적으로 연결된 상태이다.

이 상태에서 테스트를 위하여 서랍부(15)가 일정 거리 후진하는 경우, 1차 및 2차 커넥터(11,8)가 부스바(7)로부터 이탈된다.

그러나, 3차측 커넥터(12)에 있어서는, 처음에는 숫커넥터(13)의 플러그(27)가 암커넥터(9)의 소켓(17)에 삽입되고, 숫가이드(23)가 암가이드(19)에 삽입된 상태이다.

이때, 복수개의 가이드축(30)은 지지 브라켓(21)의 관통공(h1)에 삽입만 되고 고정은 안된 상태이므로, 전동기 제어반(1)이 후진하게 되면 암커넥터(9)와 숫커넥터(13)는 결합상태를 유지하고 있음으로 지지 브라켓(21)만 후진하게 된다.

이때, 스프링(31)은 지지 브라켓(21)을 후방향으로 탄력적으로 밀게 된다.

그리고, 전동기 제어반(1)의 지지 브라켓(21)이 일정 거리 후진하게 되면 지지 브라켓(21)이 스토퍼(29)에 걸리게 되므로 정지하게 된다.

결국, 지지 브라켓(21)이 스토퍼(29)에 걸리는 위치에서, 1차측 커넥터(11)도 부스바(7)로부터 완전히 이탈된 상태가 된다.

따라서, 전동기 제어반(1)이 후진하여도 1차측 커넥터(11)가 부스바(7)로부터 분리되지만, 3차측 커넥터(12)의 숫커넥터(13)는 암커넥터(9)와 전기적인 연결상태를 지속적으로 유지할 수 있다.

물론, 전동기 제어반(1)에 추가적인 외력을 가하여 당기면 숫커넥터(13)가 암커넥터(9)로부터 분리됨으로써 인출위치(Ⅲ)에 도달하게 되고, 제 3차 커넥터(12)도 분리된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 전동기 제어반(1)이 3 포지션, 즉 서비스 위치(I), 검사위치, 인출위치(Ⅲ)에 순차적으로 도달하는 과정을 더욱 상세하게 설명한다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 전동기 제어반(1)이 케이스(3)의 내부에 가장 깊게 수납되는 경우에는 서비스 위치(I)에 도달하게 된다.

서비스 위치(I)에서는 1차 및 2차측 커넥터(11,8)가 부스바(7)에 접속되고, 3차측 커넥터(12)의 숫커넥터(13)도 암커넥터(9)에 결합된 상태이다. 아울러 3차측 커넥터(16)의 가동단자(19)가 고정단자(17)에 접속된 상태이다. 따라서, 제어신호의 인가가 이루어지고 있는 상태이다.

이 상태에서 테스트를 실시하기 위하여 전동기 제어반(1)을 외부로 일정 거리 인출하면 전동기 제어반(1)이 테스트위치(Ⅱ)에 도달한다.

전동기 제어반(1)이 이 테스트위치(Ⅱ)에 도달한 경우, 숫커넥터(13)의 플러그(27)가 암커넥터(9)의 소켓(17)에 삽입되고, 숫가이드(23)가 암가이드(19)에 삽입된 상태이다.

따라서, 전동기 제어반(1)이 후진하게 되면 암커넥터(9)와 숫커넥터(13)는 결합상태를 유지하고 있음으로 지지 브라켓(21)만 후진하게 된다.

이때, 스프링(31)은 지지 브라켓(21)을 후방향으로 탄력적으로 밀게 된다. 그리고, 전동기 제어반(1)의 지지 브라켓(21)이 일정 거리 후진하게 되면 지지 브라켓(21)이 스토퍼(29)에 걸리게 되므로 정지하게 된다.

결국, 1차 및 2차측 커넥터(11,8)는 부스바(7)로부터 완전히 이탈된 상태이지만, 3차측 커넥터(12)는 암커넥터를 통하여 외부 단자와 전기적인 연결상태를 지속적으로 유지할 수 있다. 따라서, 3차측 커넥터(12)에 대한 테스트를 실시할 수 있다.

그리고, 테스트위치(Ⅱ)에서 전동기 제어반(1)을 외부로 일정 거리 더 인출하면 전동기 제어반(1)이 인출위치(Ⅲ)에 도달한다.

인출위치(Ⅲ)에서는 제 1차측 및 제 2차측 커넥터(11,8)가 분리되고, 제어 전원용인 3차측 커넥터(12)도 분리된 상태이다. 따라서, 전원의 공급이 차단되고 제어회로에 대한 신호도 차단된 상태이다.

이 상태에서는 전동기 제어반(1)을 캐비닛(3)으로부터 완전히 인출할 수 있다.

1: 전동기 제어반 5: 함체
7: 1차측 부스바 8: 2차측 커넥터
11: 1차측 커넥터 12: 3차측 커넥터

Claims

서랍부에 제 1 내지 제 3차 커넥터가 배치되어 전후진시 케이스에 구비된 부스바에 전기적으로 접속/분리되는 전동기 제어반에 있어서,
상기 제 3차 커넥터는 함체 후방에 배치되며 전극에 연결된 소켓이 구비되는 암커넥터와;
서랍부에 배치되어 전후진시 암커넥에 삽입되거나 분리되는 숫커넥터를 포함하며,
숫커넥터는 서랍부에 고정되는 지지 브라켓과;
지지 브라켓에 전후방향으로 이동가능하게 장착되는 복수개의 가이드축과;
복수개의 가이드축 선단에 배치되는 베이스의 전면에 돌출되어 상기 암커넥터의 소켓에 결합/분리되는 플러그와;
플러그의 후방에 형성되어 지지 브라켓의 통공에 걸림으로써 숫커넥터가 일정 거리 이상 암커넥터로부터 떨어지는 것을 방지하는 스토퍼와; 그리고
복수의 가이드축이 삽입되며 베이스와 지지 브라켓의 사이에 배치되어 플러그를 암커넥터 방향으로 탄력적으로 가압하는 스프링 부재를 포함하며,
지지 브라켓이 후진하여 스토퍼에 접촉하였을 때 분리되는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제 1항에 있어서,
복수개의 가이드축은 일단은 베이스의 후면에 연결되고, 중간은 지지 브라켓에 형성된 관통공을 통과하고, 타단에는 너트가 체결됨으로써 서랍부가 함체 반대 방향으로 후진하는 경우 지지 브라켓이 스토퍼까지 후진하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제 1항에 있어서,
스토퍼의 직경은 지지 브라켓의 통공의 직경보다 큰 길이로 형성됨으로써 지지 브라켓이 후진하는 경우 이 스토퍼에 걸려서 일정 거리 이상 후진하는 것이 방지하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제 1항에 있어서,
암커넥터는 소켓의 주위에 암가이드를 구비하고, 숫커넥터는 플러그의 주위에 숫가이드를 구비함으로써, 서랍부가 전진하는 경우 숫가이드가 암가이드에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.