KR101640144B1 - 저전압 방지 기능이 내장된 전자 접촉기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저전압 방지 기능이 내장된 전자접촉기에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 전자접촉기는 투입 동작에 사용되는 외부 전원에 의해 충전되는 제 1 축전부, 상기 전원에 의해 투입동작을 수행하거나 제 1 축전부에 충전된 전하를 사용해 개방 동작을 수행하는 고정자 코일, 고정자 코일에의 전하 흐름을 단속하는 한쌍의 개방측 트랜지스터-한쌍의 개방측 트랜지스터는 제 1 축전부에 충전된 전하에 의해 온됨-, 제 1 축전부가 한쌍의 개방측 트랜지스터에 전하를 공급하는 라인에 한쌍의 개방측 트랜지스터와 병렬로 연결된 순간정전방지 스위칭부 및 개방 이벤트가 발생하면 충전 전압이 차단되는 것에 의해 방전을 개시하고, 기 설정된 방전 시간 동안 순간정전방지 스위칭부에 전하를 공급하는 것에 의해 순간정전방지 스위칭부를 기 설정된 방전 시간 동안 온시키는 것에 의해, 제 1 축전부에 축적된 전하에 의해 한쌍의 개방측 트랜지스터가 온되는 것을 지연시키는 제 2 축전부 및 상기 충전 전압을 공급하는 라인과 상기 제 2 축전부 사이에 위치한 제1바리스터를 포함하며, 제1바리스터는 상기 외부 전원이 기 설정된 전압 이하가 되면 저항값이 증가하는 것에 의해 제 2 축전부에 충전 전압이 공급되는 것을 저지시킬 수 있다.

Description

저전압 방지 기능이 내장된 전자 접촉기{ELECTRO-MAGNETIC CONTACTOR HAVING A FUNCTION FOR PROTECTING LOW VOLTAGE}

본 발명은 순간 정전시 마다 불필요한 온/오프 동작을 방지할 수 있는 전자 접촉기에 관한 것이다.

구동 장치는 기계나 계측기와 같은 동력 기구를 움직이는 장치이다. 이러한 구동 장치로서 흔히 전력 계통에 이용되는 예로서는, 전자 접촉기, 전자 개폐기, 차단기 등을 들 수 있다. 전자 접촉기(電磁接觸器)(MC; Magnetic Contactor 또는 electroMagnetic Contactor)는 모터 등의 구동회로에서 전력 회로를 개폐하는데 사용된다. 이것은 통상적으로는 과부하계전기(過負荷繼電器, Thermal Overload Relay)와 함께 전자개폐기(電磁開閉器)(MS; Magnetic Switch 또는 electroMagnetic Switch)를 구성한다.

또한, 전자 접촉기는, 큰 접점 용량과 내압을 가진 전자 계전기의 일종으로 전자력을 이용하여 접점을 열고 닫음으로써 대전류의 개폐나 전동기의 시동, 정지 등의 제어에 사용되며 주로 250V/10A 이상의 전력을 사용하는 부하에 적용된다.

차단기(遮斷器)(CB; Circuit Breaker)는 송전선로의 송전단이나 수전단에 설치되어 전력계통에 인가되는 고장전류를 차단하여 부하(전기 기계 또는 전기 설비)를 보호하게 된다. 차단기는, 누전용 차단기와 배선용 차단기로 구분할 수 있다. 통상적으로, 누전 차단기는 누전과 과전류를 모두 차단하고, 배선용 차단기는 누전은 보호되지 않고 과전류만 차단한다. 누전 차단기의 예로서는, ELB(Electric Leakage Breaker), ELCB(Earth Leakage Circuit Breaker) 등이 있다. 또한, 배선용 차단기의 예로서는, MCCB(Molded Case Circuit Breaker), NFB(NoFuse Breaker) 등을 포함하여 모터 보호용 배선용 차단기(MMS; Manual Motor Starter)가 있다.

조작기는 상기와 같은 전자 접촉기, 전자 개폐기, 차단기와 같은 전기 기기류, 또는 일정 거리를 주기적 또는 간헐적으로 왕복하는 운동 기구가 필요한 기계 장치에서, 왕복 구간의 어느 한쪽 위치(제1위치)와 그로부터 반대쪽으로 떨어져 있는 위치(제2위치)까지 직선 왕복 운동시키기 위한 구동 기구(구동력 생성 기구)로서 활용된다.

예를 들어, 전자 접촉기, 전자 개폐기 또는 차단기와 같은 구동 장치에 사용되는 조작기에 있어서, 그의 가동자가 제1위치로 이동한 때에는 구동 장치의 회로 접점이 투입(접점 ON 또는 CLOSE 상태)되고, 제1위치의 반대 방향인 제2위치로 이동한 때에는 구동 장치의 회로 접점이 개방(접점 OFF 또는 OPEN 상태)된다.

조작기는 대개 고정 철심에 영구자석을 대향 시키고, 영구자석의 자계 내에 코일을 권회한 가동자 코일을 배치하여, 가동자 코일에 정방향 또는 역방향의 전류를 인가하면 영구자석에 의한 자계와 코일의 전류밀도에 의한 전자 반발력에 의해 가동자 코일이 상방(제1위치) 또는 하방(제2위치)으로 직선운동하도록 하는 구성을 갖는다. 이러한 조작기는 플레밍의 왼손법칙을 따르는 전, 자기 반발력을 이용한 것으로서, 영구자석과 코일의 반발력을 이용하므로 이동길이의 제약이 적고 큰 힘을 낼 수 있는 장점이 있어, 큰 힘을 필요로 하는 구동 장치(예;고압 차단기)에 매우 유용하게 활용할 수 있다.

그러나 상기 구성을 갖는 조작기는 코일 자체가 가동자가 되어 움직이므로, 움직이는 가동자 코일에 전류를 공급하기가 어렵고, 가동자 코일의 전기적 절연 설계와 기계적 내충격성을 위한 구조 설계가 까다로워지는 단점이있다.

이러한 문제점을 개선한 전자접촉기에 관한 것으로, 본 출원인 등에 의해 출원된 한국등록특허 제968462호, 한국공개특허 제2011-0094658호, 및 한국등록특허 제1068155호가 개시되어있다.

하지만, 상기 선행기술문헌들은 순간정전발생 및 순간드롭전압(Sag) 발생시에도 구동장치를 개방시킨 후 정상적으로 전원이 인가될 때 다시 투입상태로 변환 제어함으로써, 불필요한 온/오프에 의해 수명이 저하된다는 문제점이 있다. 특히, 전자기기에 영향을 미치지 않은 수 ms의 순간정전발생 및 순간드롭전압(Sag)에도 전자 접촉기의 온/오프 동작이 진행되는 것에 의해, 전자 접촉기의 수명이 저하된다는 문제점이 있었다.

1. 한국 등록특허 제968462호 2. 한국공개특허 제2011-0094658호 3. 한국등록특허 제1068155호

본 발명은 순간정전 및 순간드롭전압시 불필요한 온/오프 동작을 방지할 수 있는 전자 접촉기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자접촉기는 투입 동작에 사용되는 외부 전원에 의해 충전되는 제 1 축전부, 상기 전원에 의해 투입동작을 수행하거나 상기 제 1 축전부에 충전된 전하를 사용해 개방 동작을 수행하는 고정자 코일, 상기 고정자 코일에의 전하 흐름을 단속하는 한쌍의 개방측 트랜지스터-상기 한쌍의 개방측 트랜지스터는 상기 제 1 축전부에 충전된 전하에 의해 온됨-, 상기 제 1 축전부가 상기 한쌍의 개방측 트랜지스터에 전하를 공급하는 라인에 상기 한쌍의 개방측 트랜지스터와 병렬로 연결된 순간정전방지 스위칭부 및 개방 이벤트가 발생하면 충전 전압이 차단되는 것에 의해 방전을 개시하고, 기 설정된 방전 시간 동안 상기 순간정전방지 스위칭부에 전하를 공급하는 것에 의해 상기 순간정전방지 스위칭부를 상기 기 설정된 방전 시간 동안 온시키는 것에 의해, 상기 제 1 축전부에 축적된 전하에 의해 상기 한쌍의 개방측 트랜지스터가 온되는 것을 지연시키는 제2축전부 및 상기 충전 전압을 공급하는 라인과 상기 제 2 축전부 사이에 위치한 제1바리스터를 포함하며, 상기 제1바리스터는 상기 외부 전원이 기 설정된 전압 이하가 되면 저항값이 증가하는 것에 의해 상기 제 2 축전부에 상기 충전 전압이 공급되는 것을 저지시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 순간정전 또는 순간드롭전압 발생시 온 또는 오프 동작을 기 설정 시간 딜레이시키는 것에 의해, 불필요한 전자 접촉기의 온/오프 동작을 방지할 수 있다. 그리고, 이에 의해, 전자 접촉기의 수명이 연장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분전반의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동기 제어반의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 구비된 전자 접촉기를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구동 디바이스의 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 순간정전방지를 위한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 순간정전방지를 위한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 순간정전방지를 위한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 구동 디바이스가 적용되는 조작기를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 순간정전방지를 위한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 저전압 방지기능을 내장한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 저전압 방지기능을 내장한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제7 실시 예에 따른 저전압 방지기능을 내장한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제9 실시 예에 따른 기준전압 이하의 전압상승시 투입상태를 방지하는 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제10 실시 예에 따른 기준전압 이하의 전압상승시 투입상태를 방지하는 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제11 실시 예에 따른 기준전압 이하의 전압상승시 투입상태를 방지하는 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "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, "포함하다" 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분전반의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 1에 따르면, 분전반(10)은 메인차단기(11), 스위칭부(12) 및 부하부(13)를 포함할 수 있다.

메인 차단기(11, MCCB)의 출력단에 R 상 부스바(R), S 상 부스바(S), T 상 부스바(T), N 상 부스바(N)가 위치할 수 있으며, 스위칭부(12)는 R상 부스바(R)와 N 상 부스바(N)의 전원라인 상에 위치할 수 있다. 여기서, 스위칭부(12)가 온(on)되는 것에 의해 R상 부스바(R)와 N 상 부스바(N)의 전원라인을 통해 공급되는 전원을 부하부(13)로 출력할 수 있다.

또한, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동기 제어반의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 2에 따르면, 전동기 제어반(20)은 메인차단기(21), 복수의 스위칭부(22-1 내지 22-3) 및 전동기(23)를 포함할 수 있다.

메인 차단기(21, MCCB)의 출력단에 R 상 부스바(R), S 상 부스바(S), T 상 부스바(T), N 상 부스바(N)가 위치할 수 있다. 또한, 스위칭부(22-1 내지 22-3)는 N 상 부스바(N)과 R 상 부스바(R), S 상 부스바(S), T 상 부스바(T) 각각의 전원라인 상에 위치할 수 있다. 여기서, 스위칭부(22-1 내지 22-3)가 온(on)되는 것에 의해, 각 전원라인을 통해 공급되는 전원을 전동기(23)에 공급할 수 있다.

한편, 도 1의 스위칭부(12) 및 도 2의 스위칭부(22-1 내지 22-3)는 전자 접촉기로 구현될 수 있으며, 도 3 내지 도 15의 다양한 실시 예로 구현될 수 있다.

전자 접촉기의 투입 및 개방에 대한 동작 설명을 위해, 도 3, 도 4를 참조하여 설명할 수 있다.

도 3은 도 1 및 도 2에 구비된 전자 접촉기를 도시한 단면도이다. 이해를 위해, 우선 본 발명의 구동 디바이스가 제외된 상태에서 전자 접촉기의 구동에 대해 설명하며, 이후, 구동 디바이스가 연결된 상태에서, 구동 디바이스의 제어에 따라 전자 접촉기의 구동하는 과정에 대해 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 전자 접촉기(100)는 하부 케이스(111)와 상부 케이스(112)가 결합되어 외관을 이룬다. 상부케이스(112)의 전, 후 방향에는 복수의 전원측 단자(171)와 부하측 단자(172)가 일부 노출된 상태로 설치된다.

여기서, 전원측 단자(171)는 도 1의 분전반(10)에서 R 상 부스바(R)와 N 상 부스바(N)와 연결될 수 있고, 도 2의 전동기 제어반(20)과 같이 각각의 전원라인(R,S,T,N)과 연결될 수도 있다.

부하측 단자(172)는 도 1에서 분전반(10)의 부하부(13)와 연결될 수 있고, 도 2에서 전동기 제어반(20)의 전동기(23)와 연결될 수 있다.

케이스(111)(112)의 내부에 설치되는 조작기(1000a)의 상부에는 가동 접점 조립체(150)가 결합된다. 가동자 요소(1200)는 그의 연결수단(1260)인 연장축(1262)과 결합축(1264)을 통해 가동 접점 조립체(150)의 홀더(151)에 일체로 결합된다. 따라서 가동 접점 조립체(150)는 가동자 요소(1200)와 함께 상하로 직선 운동한다.

가동 접점 조립체(150)는, 홀더(151), 가동 접촉자(160) 및 스프링(163)을 포함한다. 가동 접촉자(160)는 스프링(163)에 의해 항상 하방으로 탄성 가압되는 상태로 설치된다.

가동 접촉자(160)의 양쪽 단부에는 각각 가동 접점(161)(162)이 형성되어 있다. 이들 가동 접점(161)(162)에 대응하여, 상부 케이스(112)의 양쪽에는 전원측 단자(171)와 부하측 단자(172)가 설치된다. 각각의 단자(171)(172)에는 고정 접점(181)(182)이 형성되어 있다.

한편, 케이스(111)(112)의 일측에는 보조 단자(190)가 설치된다. 상기 보조 단자(190)에는, 투입측 코일(1140)과 개방측 코일(1150)에 전류를 인입하기 위한 외부 급전선이 접속된다.

조작기(1000a)의 고정자 요소(1100)는 하부 케이스(111)의 바닥에 설치된다. 조작기(1000a)의 가동자 요소(1200)가 상측의 제2위치로 동작하면, 전자 접촉기(100)의 가동 접점 조립체(150)가 상향 이동되어 전자 접촉기(100)는 개방 상태(OFF 상태)가 되며, 이때 가동 접촉자(160)의 접점(161)(162)은 단자(171)(172)의 접점(181)(182)으로부터 떨어지므로 부하측에 공급되는 전력이 차단된다.

한편, 조작기(1000a)의 개방측 코일(1150)에 전류가 인가되면, 가동자 요소(1200)는 고정자 요소(1100)와의 반발력과 개방 스프링(2000)의 탄성 복원력에 의해 상측으로 밀려 올라간다. 가동자 요소(1200)가 상방으로 끝까지 이동한 위치(제2위치: 개방위치)에서, 개방측 코일(1150)에 인가하던 전류를 차단하면, 가동자 요소(1200)는 개방 스프링(2000)의 탄성력만으로 개방위치(제2위치)에서 지탱되어 홀딩 된다.

이와 같이 가동자 요소(1200)가 상향 이동하여 개방 완료 위치에서 홀딩 되면, 그에 일체로 결합된 홀더(151)도 함께 상향 이동한 상태를 유지하게 되어, 가동 접촉자(160)의 접점(161)(162)은 단자(171)(172)의 접점(181)(182)으로부터 떨어지게 되어 회로는 개방(OFF) 상태를 지속적으로 유지하게 된다.

조작기(1000a)의 가동자 요소(1200)가 하측의 제1위치로 동작하면, 전자 접촉기(100)의 가동 접점 조립체(150)는 하향 이동되어 전자 접촉기(100)는 투입 상태(ON 상태)가 되며, 이때 가동 접촉자(160)의 접점(161)(162)은 단자(171)(172)의 접점(181)(182)에 붙게 되어 부하측으로 전력이 공급된다.

즉, 조작기(1000a)의 투입측 코일(1140)에 전류가 인가되면, 가동자 요소(1200)는 고정자 요소(1100)를 향해 하방으로 끌어 당겨진다. 가동자 요소(1200)가 하방으로 끝까지 이동한 위치(제1위치: 투입위치)에서, 투입측 코일(1120)에 인가하던 전류를 차단하면, 고정자 요소(1100)에 의한 자기장은 사라지고, 가동자 요소(1200)는 영구자석(1220)과 고정 철심 코어(1120) 사이의 인력에 의해 투입위치에서 홀딩 된다.

이와 같이 가동자 요소(1200)가 하향 이동하여 투입 완료 위치에서 홀딩 되면, 그에 일체로 결합된 홀더(151)도 함께 하향 이동한 상태를 지속적으로 유지하게 된다. 그러면 가동 접촉자(160)의 접점(161)(162)은 단자(171)(172)의 접점(181)(182)에 붙게 되어 회로는 투입(ON) 상태를 지속적으로 유지하게 된다.

한편, 투입측 코일(1140)과 개방측 코일(1150)에 인가되는 전류를 제어하여, 조작기의 구동을 제어할 수 있는 구동 디바이스의 동작은 도 4을 통해 설명할 수 있다.

이하, 본 발명의 디바이스 구동 회로에 대하여 설명한다. 본 발명의 디바이스 구동 회로는 투입측 코일의 투입 동작시 투입측 코일에 공급되는 전원에 의해 충전되는 제 1 축전부, 제 1 축전부에 충전된 전하를 사용해 개방 동작을 수행하는 개방측 코일, 개방측 코일에의 전하 흐름을 단속하는 개방측 스위치- 개방측 스위치는 제 1 축전부에 충전된 전하에 의해 온됨-, 제 1 축전부가 개방측 스위치에 전하를 공급하는 라인에 개방측 스위치와 병렬로 연결된 순간정전방지 스위칭부 및 개방 이벤트가 발생하면 충전 전압이 차단되는 것에 의해 방전을 개시하고, 기 설정된 방전 시간 동안 순간정전방지 스위칭부에 전하를 공급하는 것에 의해 순간정전방지 스위칭부를 기 설정된 방전 시간 동안 온 시키는 것에 의해, 제 1 축전부에 축적된 전하에 의해 상기 개방측 스위치가 온되는 것을 방지하는 제 2 축전부를 포함한다. 이하, 위와 같은 구동 회로에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구동 디바이스의 구동을 설명하기 위한 도면이다. 구동 디바이스(300)는 도 3에 도시한 전자 접촉기(100)의 조작기(1000a)의 구동을 제어하며, 예를 들어, 하나의 회로 기판에 구현하여, 전자 접촉기(100) 케이스(111, 112) 내에 삽입되거나, 또는 보조 단자(190)와 전선을 통해 연결될 수 있다.

도 4를 참조하면, 구동 디바이스(300)는 전원 공급부(310), 브릿지 정류부(320), 게이트 제어부(330), 투입측 스위치(340), 제1축전부(350) 및 개방측 스위치(360)를 포함한다. 여기서, 투입측 스위치(340) 및 개방측 스위치(360)는 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 또는 트랜지스터 등으로 구현될 수 있다. 한편, 도 4에서는 투입측 SCR(Silicon Controlled Rectifier)(340) 및 개방측 SCR(360)인 경우에 대하여 설명하도록 한다.

도면에 도시된 바와 같이 브릿지 정류부(320)의 출력측 라인과 투입측 SCR(340)의 입력측 라인은 투입측 코일(1140)과 연결되며, 투입측 SCR(340)의 출력측 라인과 개방측 SCR(360)의 입력측 라인은 개방측 코일(1150)에 연결된다. 여기서, 투입측 코일(1140)과 개방측 코일(1150)은 이해를 위해 간단한 기호로 도시하였으며, 그 기능 및 역할은 도 3에 도시된 투입측 코일(1140) 및 개방측 코일(1150)과 동일하다.

전원 공급부(310)를 통해 외부 전력이 인가되면, 브릿지 정류부(320)에서 전류를 정류한다. 브릿지 정류부(320)는, 예를 들어, 제한됨이 없이, 순방향의 전류만 통과시키는 한 쌍의 순방향 다이오드(322, 326)와 역방향의 전류만 통과시키는 한 쌍의 역방향 다이오드(324, 328)를 교대로 배치하여 구성할 수 있다.

외부 전력이 인가된 상태에서, 게이트 제어부(330)는 투입측 SCR(340)을 턴-온(TURN-ON)시키는 제어 신호를 생성하며, 개방측 SCR(360)을 턴-오프(TURN-OFF)시키는 제어신호를 생성한다. 투입측 SCR(340)이 턴-온되면, 투입측 코일(1140)에 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 도 1에 도시한 가동자 요소(1200)가 하방으로 이동하면서, 가동 접점(161, 162)이 고정 접점(181, 182)에 접촉하게 된다.

한편, 투입측 SCR(340)이 턴-온 되면, 전류가 투입측 SCR(340)에 흐르게 되고, 투입측 SCR(340)의 출력측에 배치된 제1축전부(350)에 전류가 유입되면서, 전하가 축적된다. 제1축전부(350)를 커패시터로 구성하는 경우, 커패시터의 충전 시간은 커패시터의 정전용량 및 충전전압레벨에 따라 결정된다.

제1축전부(350)의 충전이 완료되면, 외부 전력이 인가되고 있다 하더라도 전류의 흐름이 정지되고, 전자 접촉기(100)의 가동 접점(161, 162)과 고정 접점(181, 182)은 접촉 상태를 유지한다. 즉, 투입측 코일(1120)에 인가되던 전류 흐름이 정지되면, 고정자 요소(1100)에 의한 자기장은 사라지고, 가동자 요소(1200)는 영구자석(1220)과 고정 철심 코어(1120) 사이의 인력에 의해 투입위치에서 홀딩 된다.

한편, 외부 전력이 차단되어 전원 공급부(310)를 통한 전력 공급이 차단되면, 게이트 제어부(330)는 투입측SCR(340)을 턴-오프 시키는 제어 신호를 생성하며, 개방측 SCR(360)을 턴-온 시키는 제어 신호를 생성한다.

개방측 SCR(360)이 턴-온 되면, 제1축전부(350)에 충전되어 있던 전하가 개방측 SCR(360) 방향으로 방전되면서, 개방측 코일(1150)에 전류가 흐르게 된다. 개방측 코일(1150)에 전류가 인가되면, 전술한 바와 같이, 가동자 요소(1200)는 고정자 요소(1100)와의 반발력과 개방 스프링(2000)의 탄성 복원력에 의해 상측으로 밀려 올라간다.

가동자 요소(1200)가 상향 이동하여 개방완료 위치에서 홀딩 되면, 그에 일체로 결합된 홀더(151)도 함께 상향 이동한 상태를 유지하게 되어, 가동 접촉자(160)의 가동 접점(161)(162)은 단자(171)(172)의 고정 접점(181)(182)으로부터 떨어지게 되어 회로는 개방(OFF) 상태를 유지하게 된다.

제1축전부(350)에 저장되어 있던 전하가 모두 방전되어, 개방측 코일(1150)에 흐르던 전류가 차단되면, 가동자 요소(1200)는 개방 스프링(2000)의 탄성력만으로 개방위치(제2위치)에서 지탱되어 홀딩 된다.

한편, 도 4의 구동디바이스(300)는 게이트 제어부(330)의 제어에 따라 투입상태 또는 개방상태로 동작될 수 있다. 여기서, 외부전압의 차단시, 게이트 제어부(330)는 투입상태에서 개방상태로 변환되도록 각 구성을 제어할 수 있다.

이에 따라, 순간정전 발생시에도 게이트 제어부(330)는 개방상태가 되도록 제어하게 된다. 따라서, 순간정전 발생시 투입상태를 유지할 수 있게 제어할 필요가 있다. 순간정전방지 기능이 추가된 구동디바이스를 도 5에서 설명할 수 있다.

< 제1실시예 - 순간정전방지 >

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 순간정전방지를 위한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5에 따르면, 구동디바이스(300)는 도 4의 구성에 저항소자(370), 제2축전부(380) 및 순간정전제어 스위치(390)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 저항소자(370)는 제1축전부(350)의 출력측에 연결되고, 개방측 코일(1150)과 병렬 연결될 수 있다. 또한, 투입측 스위치(350) 및 개방측 스위치(360)가 SCR로 구현된 경우가 될 수 있다.

게이트 제어부(330)는 전원공급부(310)를 통해 외부전원이 입력되면 투입측 SCR(340)에 전압을 인가하여 턴-온 시키며, 제2축전부(380)에도 전압을 인가할 수 있다. 또한, 전원공급부(310)를 통해 인가되는 외부전원의 차단시, 제2축전부(380)로 인가되는 전압을 차단시킬 수 있다.

제2축전부(380)는 게이트 제어부(330)의 출력측에 연결되며, 캐패시터가 될 수 있다. 제2축전부(380)는 게이트 제어부(330)로부터 전압을 인가받아 충전될 수 있다. 제2축전부(380)가 충전되는 시간은 제한이 없다. 예를 들어, 투입측 SCR 턴-온에 대응하여 게이트 제어부(330)가 제2축전부(380)에 전압을 인가할 수 있다.

한편, 제2축전부(380)는 외부전원 차단에 의해 게이트 제어부(330)로부터 인가되는 전압이 차단되면, 충전된 전압을 순간정전제어 스위치(390)로 방전시킬 수 있다.

순간정전제어 스위치(390)는 제2축전부(380)의 출력측에 연결되고, 저항소자(370)와 연결될 수 있다. 즉, 순간정전제어 스위치(390)는 제 1 축전부(350)가 개방측 SCR(360)에 전하를 공급하는 라인에 개방측 SCR(360)과 병렬로 연결될 수 있다.

여기서, 순간정전제어 스위치(390)는 트랜지스터가 될 수 있으며, 본 발명에서는 일 실시예로 NPN BJT(Bipolar Junction Transistor)를 이용할 수 있다.

제2축전부(380)에 충전된 전압이 순간정전제어 스위치(390)의 베이스에 인가되면, 제1축전부(350)에 충전된 전압이 저항소자(370)를 통해 순간정전제어 스위치(390)의 컬렉터로 입력되어 이미터로 출력될 수 있다.

즉, 외부전원 차단시, 순간정전제어 스위치(390)가 턴-온 되어 제1축전부(350)의 충전 전압을 방전시키므로, 제2축전부(380)가 방전되어 순간정전제어 스위치(390)가 턴-오프 되기 전까지는 개방측 코일(1150)에 전류가 인가되지 않는다. 이에 따라, 순간정전 발생시, 전자접촉기(100)는 개방상태로 변환되지 않고 투입상태를 유지할 수 있다. 결과적으로, 순간정전발생시 개방측 SCR(360)가 턴-온 되는 타이밍을 지연시켜 전자접촉기(100)의 개방을 지연시킬 수 있다. 이때, 지연되는 타이밍은 제2축전부(360)의 정전용량 및 충전전압레벨에 의해 가변될 수 있다.

한편, 제2축전부(380)가 방전되면 순간정전제어 스위치(390)가 턴-오프 되며, 제1축전부(350)는 개방측 코일(1150)을 여자시켜 개방측 SCR(360)을 턴-온 시킬 수 있다.

<제2 실시 예 - 순간정전방지 >

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 순간정전방지를 위한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 또한, 투입측 스위치(450) 및 개방측 스위치(460)가 트랜지스터로 구현된 경우가 될 수 있다. 도 6을 참조하면, 구동디바이스(400)는 전원공급부(410), 브릿지 정류부(420), 게이트 제어부(430), 통신모듈(470), 제1축전부(440), 투입측 트랜지스터(450), 개방측 트랜지스터(460), 저항소자(491), 제2축전부(492) 및 순간정전제어 스위치(493)을 포함할 수 있다.

여기서, 도 6에 도시된 구동 디바이스(400)는 도 5에 도시된 구동 디바이스(300)와 비교하여, 제1축전부(440) 및 저항소자(491)의 위치가 상이하며, 투입측 SCR(340)과 개방측 SCR(360) 대신 투입측 트랜지스터(450)와 개방측 트랜지스터(460)를 사용하며, 통신모듈(470)이 추가되었다는 차이점이 있다. 한편, 동일한 구성들의 기능 및 동작은 도 5와 동일하므로, 이하 생략하도록 한다.

제1축전부(440)는 브릿지 정류부(420)의 출력측에 연결되고, 제1축전부(440)의 출력측에 저항소자(491)가 연결될 수 있다. 이때, 저항소자(491)는 제1축전부(440)의 출력측에 개방측 코일(1150)과 병렬로 연결될 수 있다.

또한, 중앙연산장치(480)는 통신 모듈(470)과 게이트 제어부(430)로 구성되어, 통신 모듈(470)은 게이트 제어부(430)의 동작을 원격으로 제어하는 신호를 발생시킨다. 중앙연산장치(480)는 외부 전력의 인가 여부 및 순간정전발생 여부를 확인하여, 통신 모듈(470)을 통해 게이트 제어부(430)를 동작시키는 신호를 발생시킨다.

이에 따라, 외부 전력의 인가시, 게이트 제어부(430)는 투입측 트랜지스터(450)를 턴-온 시키며, 제2축전부(492)에 전압을 인가할 수 있다. 한편, 외부전원의 차단 시, 게이트 제어부(430)는 제2축전부(492)에 인가되는 전압을 차단시킬 수 있다.

한편, 게이트 제어부(430)의 동작 및 기능과 게이트 제어부(430)의 제어에 따른 제2축전부(492), 순간정전제어 스위치(493)의 동작은 도 5에서 설명한 바와 같이 동일하게 수행될 수 있다.

투입측 트랜지스터(450)가 턴-온 되면, 투입측 코일(1140)에 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 도 3에 도시한 가동자 요소(1200)가 하방으로 이동하면서, 가동 접점(161, 162)이 고정 접점(181, 182)에 접촉하게 된다.

한편, 투입측 트랜지스터(450)가 턴-온 되면, 전류가 투입측 트랜지스터(450)에 흐르게 되고, 브릿지 정류부(420)의 출력측에 연결된 축전부(440)로 일부 전류가 흘러서, 제1축전부(440)는 충전된다. 외부 전력이 계속 인가되는 상태에 있을 때, 도 5의 투입측 코일(1140)과 달리 도 6의 투입측 코일(1140)에는 제1축전부(440)가 충전이 완료되었는지 여부와 관계없이 계속 전력이 인가된다.

따라서, 투입측 코일(1140)에 충분한 전류가 흘러서 도 6에 도시한 전자 접촉기(100)의 투입 상태가 완료되면, 투입측 코일(1140)로 유입되는 전류를 차단하도록 투입측 트랜지스터(450)를 턴-오프 시킬 필요가 있다. 중앙연산장치(480)는 상기 투입측 트랜지스터(450)의 턴-온에서 턴-오프까지 걸리는 작동 시간을 조절할 수 있으며, 통신 모듈(470)을 통해 게이트 제어부(430)를 원격에서 조종할 수 있다.

<제3실시 예 - 순간정전방지 >

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 순간정전방지를 위한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7의 구동 디바이스(500)의 구성은 도 6의 구동 디바이스(400)에 비해 전력선 통신 변환 모듈(590)이 더 부가된 것으로, 그 외의 구성 및 기능은 도 6의 구동 디바이스(400)와 동일하다.

전력선 변환 모듈(590)은 통신 모듈(570)과 상호 교신하여, 전력선을 통한 통신을 수행한다. 전력선 변환 모듈(590)과 통신 모듈(570) 사이에 통신으로 주고 받는 정보는 전력의 차단/연결을 기본으로 한 것이며, 또한 전력의 차단/연결을 할 때에 정보로 주고 받는 내용이 실제로 그렇게 이루어졌는지 확인하는 정보도 포함된다. 즉, 전력선 통신으로 인해 순간정전 발생여부에 따른 전자 접촉기(100)의 온 또는 오프 상태를 제어할 수 있으며, 또한, 전자 접촉기(100)의 온 또는 오프 상태를 감시할 수 있다. 나아가, 하나의 전자 접촉기(100)의 상태를 감시하여 상위 제어 컴퓨터를 통해 일반 사무실에서 전력감시를 최하 말단까지 확인할 수 있도록 시스템을 구성할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 구동 디바이스가 적용되는 조작기를 도시한 단면도이다.

본 실시 예에 의한 조작기(1000b)는 도 3에 도시한 조작기(1000a)에 비해 코일의 형태만이 다르고 나머지의 구성은 동일하다. 즉, 도 3에 도시한 조작기(1000a)에서는 투입측 코일(1140)과 개방측 코일(1150)이 상하방향으로 2개로 나뉘어 배치된 형태이나, 본 실시예에 따른 조작기(1000b)에서는, 하나의 고정자 코일(1250)만을 구비한 형태로 이루어진다.

고정자 코일(1250)은 중앙에 관통로(1252)를 형성하는 형태로 권회되고, 가동자 코어(1300)는 상기 관통로(1252) 내에 축방향으로 이동가능한 상태로 배치된다. 가동자 코어(1300)를 피동요소에 용이하게 연결하는 한편, 개방 스프링(1500)의 설치를 용이하게 하기 위해, 가동자 코어(1300)의 상단부에는 연결부재(1310)가 부착된다. 본 실시 예에서 연결부재(1310)는, 체결구(1312)에 의해 가동자 코어(1300)에 결합된다.

즉, 하나의 고정자 코일(1250)을 구비하고, 하나의 고정자 코일(1250)에 정방향 또는 역방향의 전류를 인가하여 자속의 흐름을 정방향 또는 역방향으로 형성함으로써 가동자 코어(1300)를 제1위치 또는 제2위치로 이동시키도록 한 것이다. 이때, 위치에 따라, 고정자 코일(1250)은 투입측 코일 또는 개방측 코일로 동작할 수 있다.

고정자 코일(1250)은 보빈(1254)에 감은 형태로 구성할 수 있으며, 이때에 관통로(1252)는 보빈(1254)의 내경 부분이 된다. 이와는 달리, 보빈(1254)을 사용하지 않고 코일 자체만으로 형태를 유지할 수 있는 공지의 셀프본딩 타입으로 폐곡선 모양으로 권회한 것을 사용할 수 있다. 이때에 관통로(1252)는 고정자 코일(1250)의 내경 부분이 된다.

고정자 코일(1250)에 정방향의 전류가 인가되면, 고정자 코일(1250)의 내측에는 자기장이 형성되고 가동자 코어(1300)는 자화된다. 따라서 가동자 코어(1300)는 플레밍의 오른손 법칙을 따르는 전자석의 원리에 의해 하방으로 당겨진다.

가동자 코어(1300)가 하방으로 끝까지 이동한 위치(제1위치)에서, 고정자 코일(1250)에 인가하던 전류를 차단하면, 고정자 코일(1250)에 의한 자기장은 사라지고, 가동자 코어(1300)는 영구자석(1400)의 자력에 의해 제1위치에 위치한 상태 그대로 홀딩 된다. 즉, 가동자 코어(1300)가 제1위치까지 이동한 다음에는 고정자 코일(1250)에 전류를 공급하지 않더라도 가동자 코어(1300)는 영구자석(1400)의 자력에 의해 제1위치에 구속된 상태로 지속적으로 유지된다.

한편, 가동자 코어(1300)가 제1위치에 위치하고 있는 상태에서, 고정자 코일(1250)에 역방향의 전류를 인가하면, 가동자 코어(1300)는 상방 즉, 제2위치로 당겨진다.

가동자 코어(1300)가 상방으로 끝까지 이동한 위치(제2위치)에서, 고정자 코일(1250)에 인가하던 전류를 차단하면, 고정자 코일(1250)에 의한 자기장은 사라지고, 가동자 코어(1300)는 개방 스프링(1500)의 탄성력에 의해 제2위치에 위치한 상태 그대로 지탱된다. 즉, 가동자 코어(1300)가 제2위치까지 이동한 다음에는 고정자 코일(1250)에 전류를 공급하지 않더라도 가동자 코어(1300)는 개방 스프링(1500)의 탄성력에 의해 제2위치에 지탱된 상태를 지속적으로 유지한다.

도 8의 구성을 갖는 조작기(1000b)의 상부에는 도 3에 도시한 바와 같은 가동 접점 조립체(150)가 결합하여, 전자 접촉기를 구성할 수 있다.

이하에서는 전술한 하나의 고정자 코일(1250)에 대해 정방향 또는 역방향의 전류를 인가하기 위한 구동 디바이스의 구성에 대해 상술하기로 한다.

<제4실시 예 - 순간정전방지 >

도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 구동 디바이스의 구동을 설명하기 위한 도면이다.

도 9에 도시된 구동 디바이스(600)는 도 7에 도시된 구동 디바이스(500)와 비교하여, 코일을 하나만 사용하는 대신 트랜지스터는 2쌍을 사용한다는 차이점이 있다.

중앙연산장치(700)는 통신 모듈(690)과 게이트 제어부(630)로 구성되어, 통신 모듈(690)은 게이트 제어부(630)의 동작을 원격으로 제어하는 신호를 발생시킨다.

중앙연산장치(700)는 외부 전력의 인가 여부를 확인하여, 외부 전력이 인가되면, 통신 모듈(690)을 통해 게이트 제어부(630)를 동작시키는 신호를 발생시킨다. 이에 따라, 게이트 제어부(630)는 제1 투입측 트랜지스터(650)와 제2 투입측 트랜지스터(660)를 턴-온 시키는 제어 신호를 생성하며, 제1 개방측 트랜지스터(670)와 제2 개방측 트랜지스터(680)를 턴-오프 시키는 제어신호를 생성한다.

제1 및 제2 투입측 트랜지스터(650, 660)가 턴-온 되면, 고정자 코일(1250)에 정방향의 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 도 8에 도시한 가동자 요소(1300)가 하방으로 이동하게 된다. 한편, 외부 전력이 차단되어 전원 공급부(610)를 통한 전력 공급이 차단되면, 게이트 제어부(630)는 제2축전부(720)에 공급되는 전원을 차단시킬 수 있다.

이때, 전원 공급부(610)의 순간정전 발생으로 전력공급이 차단된 경우 제2축전부((720)의 방전에 의한 순간정전방지 스위치(730)의 턴-온에 의해 제1축전부(640)에 충전된 전압을 방전시켜 전자 접촉기(100)가 개방되는 것을 지연시킬 수 있다. 한편, 순간정전 발생시 동작은 도 5에서 설명한 바와 같이 동일하게 수행될 수 있으므로, 이하 생략하도록 한다.

한편, 본 발명의 자동방전기능을 내장한 전자 접촉기의 구동 회로에 대하여 설명한다. 본 발명의 구동 디바이스는 도 5 내지 도 9의 구성에, 바리스터를 더 구비할 수 있다. 여기서, 제1바리스터는 충전 전압 공급 라인과 제 2 축전부 사이에 위치할 수 있으며, 외부 전원이 기 설정된 전압 이하가 되면 저항값이 증가하는 것에 의해 제 2 축전부에 충전 전압이 공급되는 것을 저지할 수 있다. 이하, 이에 대하여 설명할 수 있다.

< 제5 실시 예 - 저전압 방지기능>

도 10는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 저전압 방지기능을 내장한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10에 따른 구동디바이스(300)는 도 5의 구동디바이스의 구성에 제1바리스터(391)가 더 포함될 수 있다.

제1바리스터(391)는 게이트 제어부(330)를 통해 전원공급부(310)의 전원이 인가되는 브릿지 정류부(320)의 출력측과 연결될 수 있다.

여기서, 바리스터는 인가되는 전압이 낮을수록 저항값이 증가하는 특성을 가진 소자이다. 이에 따라, 순간전압강하가 발생하면 제1바리스터(391)는 저항값이 증가하여 제2축전부(380)로 인가되는 게이트 제어부(330)의 전원을 차단시차단시킴으로써, 저전압에 의해 전자접촉기(100)가 개방되는 것을 지연시킬 수 있다.

한편, 게이트 제어부(330)의 전원차단시, 제2축전부(380)의 동작은 도 5에서와 동일하게 수행될 수 있다. 이에 따라, 순간정전 및 순간전압드롭(SAG) 발생시 전자접촉기(100)가 개방되는 것을 지연시킬 수 있다.

< 제6 실시 예 - 저전압 방지기능 >

도 11은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 저전압 방지기능을 내장한 위한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 11의 구동디바이스(400)는 도 6의 구동디바이스의 구성 중 통신모듈(470)이 제거되고, 제1바리스터(494)가 추가될 수 있다. 즉, 도 11의 구동디바이스(400)는 전원공급부(410), 브릿지 정류부(420), 게이트 제어부(430), 제1축전부(440), 투입측 트랜지스터(450), 개방측 트랜지스터(460), 저항소자(491), 제2축전부(492), 순간정전제어 스위치(493) 및 제1바리스터(494)를 포함할 수 있다.

제1바리스터(494)는 게이트 제어부(430)를 통해 전원공급부(410)의 전원이 인가되는 브릿지 정류부(420)의 출력측과 연결될 수 있다.

여기서, 바리스터는 인가되는 전압이 낮을수록 저항값이 증가하는 특성을 가진 소자이다. 이에 따라, 순간전압강하가 발생하면 제1바리스터(494)는 저항값이 증가하여 제2축전부(492)로 인가되는 게이트 제어부(430)의 전원을 차단시차단시킴으로써, 저전압에 의해 전자접촉기(100)가 개방되는 것을 지연시킬 수 있다.

한편, 게이트 제어부(430)의 전원차단시, 제2축전부(492)의 동작은 도 6에서와 동일하게 수행될 수 있다. 이에 따라, 순간정전 및 순간전압드롭(SAG) 발생시 전자접촉기(100)가 개방되는 것을 방지할 수 있다.

< 제7 실시 예 - 저전압 방지기능 >

도 12는 본 발명의 제7 실시 예에 따른 저전압 방지기능을 내장한 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 12의 구동디바이스(600)는 도 9의 구동디바이스의 구성 중 통신모듈(690)이 제거되고, 제1바리스터(740)가 추가될 수 있다. 제1바리스터(740)는 게이트 제어부(630)를 통해 전원공급부(610)의 전원이 인가되는 브릿지 정류부(620)의 출력측과 연결될 수 있다. 여기서, 순간전압강하가 발생하면 제1바리스터(740)는 저항값이 증가하여 제2축전부(720)로 인가되는 게이트 제어부(630)의 전원을 차단시차단시킴으로써, 저전압에 의해 전자접촉기(100)가 개방되는 것을 지연시킬 수 있다.

한편, 게이트 제어부(630)의 전원차단시, 제2축전부(720)의 동작은 도 9에서와 동일하게 수행될 수 있다. 이에 따라, 순간정전 및 순간전압드롭 발생시 전자접촉기(100)가 개방되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 순간정전 발생 및 순간전압드롭 발생 후, 전원공급부에서 공급되는 전원전압이 기설정된 기준전압 이상으로 회복되지 않은 경우, 전자 접촉기가 투입되지 않도록 제어할 필요가 있다. 이에 따라, 도 13 내지 도 15는 제2바리스터를 구비할 수 있다.

여기서, 제2바리스터는 투입측 스위치의 온을 위한 제어신호가 공급되는 라인 상에 설치되어 외부 전원에 따라 저항값이 변화하며, 외부 전원이 기 설정된 전압 이상 상승하지 않으면 기 설정된 저항값 이상을 유지하는 것에 의해, 상기 제어신호에 의해 투입측 스위치가 온되는 것을 방지할 수 있다.

< 제8 실시 예 내지 제10 실시 예 - 기준전압 이하의 전압상승시 투입상태 방지>

도 13은 본 발명의 제8 실시 예에 따른 기준전압 이하의 전압상승시 투입상태를 방지하는 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 13은 도 10의 구성에 제2바리스터(392)가 추가될 수 있다.

도 14는 본 발명의 제9 실시 예에 따른 기준전압 이하의 전압상승시 투입상태를 방지하는 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 14는 도 11의 구성에 제2바리스터(495)가 추가될 수 있다.

도 15은 본 발명의 제10 실시 예에 따른 기준전압 이하의 전압상승시 투입상태를 방지하는 구동 디바이스의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 15는 도 12의 구성에 제2바리스터(750) 및 제3바리스터(760) 중 적어도 하나가 추가될 수 있다. 한편, 제2바리스터(750) 및 제3바리스터(760)의 동작은 동일하므로, 제2바리스터(750)의 동작으로 설명하도록 한다.

도 13 내지 도 15에서 제2바리스터(392,495,750)는 게이트 제어부(330,430,630)와 투입측 스위치(340,450,750) 사이에 구비될 수 있다. 또한, 제2바리스터는 게이트 제어부를 통해 전원공급부의 전원이 인가되는 브릿지 정류부의 출력측과 연결될 수 있다.

이때, 제2바리스터는 기설정된 기준전압 이상의 외부전원이 인가될 때, 저항값이 감소되어 게이트제어부에서 공급되는 전원이 투입측 스위치에 인가될 수 있다. 즉, 기설정된 기준전압 이하의 외부 전원이 인가되면 제2바리스터의 저항값이 증가하여 게이트제어부에서 공급되는 전원을 차단시킬 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10 : 분전반
20 : 전동기 제어반
12, 22-1 내지 22-3 : 스위칭부
100 : 전자접촉기
1000b : 조작기
100, 200, 300,400, 500, 600 : 구동디바이스
1140 : 투입측 코일 1150 : 개방측 코일
1250 : 고정자 코일
340, 450, 550, 650, 660 : 투입측 스위치
360, 460, 560, 670, 680 : 개방측 스위치
350, 440, 540, 640 : 제1축전부
380, 492, 592, 720 : 제2축전부
390, 493, 593, 730 : 순간정전방지 스위칭부
391, 494, 740 : 제1바리스터
392, 495, 750 : 제2바리스터
760 : 제3바리스터

Claims (1)

1. 투입 동작에 사용되는 전원이 공급되는 라인에 연결되어, 상기 전원에 의해 충전되는 제 1 축전부;
   상기 제 1 축전부에 충전된 전하를 사용해 개방 동작을 수행하는 개방측 코일;
   상기 개방측 코일에의 전하 흐름을 단속하는 개방측 스위치-상기 개방측 스위치는 상기 제 1 축전부에 충전된 전하에 의해 온됨-;
   상기 제 1 축전부가 상기 개방측 스위치에 전하를 공급하는 라인에 상기 개방측 스위치와 병렬로 연결된 순간정전방지 스위칭부;
   일단이 상기 제 1 축전부에 접속되고, 타단이 분기되어 상기 순간정전방지 스위칭의 컬렉트 및 상기 개방측 스위치의 구동부에 접속되는 저항부;
   개방 이벤트가 발생하면 충전 전압이 차단되는 것에 의해 방전을 개시하고, 기 설정된 방전 시간 동안 상기 순간정전방지 스위칭부에 전하를 공급하는 것에 의해 상기 순간정전방지 스위칭부를 상기 기 설정된 방전 시간 동안 온시키는 것에 의해, 상기 제 1 축전부에 축적된 전하에 의해 상기 개방측 스위치가 온되는 것을 지연시키는 제 2 축전부; 및
   상기 제2 축전부에 충전 전압을 공급하는 라인과 상기 제 2 축전부 사이에 위치한 제1바리스터;를 포함하며,
   상기 제1바리스터는 상기 전원이 기 설정된 전압 이하가 되면 저항값이 증가하는 것에 의해 상기 제 2 축전부에 상기 충전 전압이 공급되는 것을 차단시키며,
   상기 제2축전부는 상기 제1바리스터에 의해 제2축전부에 공급되는 충전 전압이 차단되면 방전을 개시하고, 기 설정된 방전 시간 동안 상기 순간정전방지 스위칭부의 베이스에 전하를 공급하여 상기 순간정전방지 스위칭부를 상기 기 설정된 방전 시간 동안 온시키며, 상기 순간정전방지 스위칭부의 온 시간 동안 상기 제 1 축전부에 축적된 전하가 상기 저항부를 통해 상기 순간정전방지 스위칭부의 컬렉트-에미터로 방전되는 것에 의해, 상기 개방측 스위치가 상기 제 1 축전부에 축적된 전하에 의해 온되는 것을 지연시키는 것을 특징으로 하는 순간정전 방지기능이 내장된 전자 접촉기.
   

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