KR101711752B1 - Power reduction device using controlling of constant valtage and reactive power - Google Patents

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KR101711752B1 KR1020150133545A KR20150133545A KR101711752B1 KR 101711752 B1 KR101711752 B1 KR 101711752B1 KR 1020150133545 A KR1020150133545 A KR 1020150133545A KR 20150133545 A KR20150133545 A KR 20150133545A KR 101711752 B1 KR101711752 B1 KR 101711752B1
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    • Y02E40/12—

Abstract

The present invention relates to a power reduction device based on control of constant voltage and reactive power to reduce power, which stabilizes a power factor of power supplied to a customer and controls constant voltage and reactive power to reduce power. The power reduction device based on control of constant voltage and reactive power according to the present invention stably maintains power flowing in through a power input unit to reduce power. The power reduction device comprises: a setting unit (130) which sets an operation environment of the power reduction device (100) including a reference power factor of power to be maintained; a power factor control unit (140) which controls a power factor of power flowing in to maintain the power factor of the power supplied to the power input unit (110) to the reference power factor set through the setting unit (130); a constant voltage circuit unit (150) which maintains the voltage of the power, the power factor of which is controlled by the power factor control unit, to a constant voltage state; a harmonic filter unit (160) which filters and removes a harmonic component included in the power, the power factor of which is controlled by the power factor control unit (140); and a display unit which displays power factor information of the power controlled through the power factor control unit (140) and the operation state of the power reduction device (100). Accordingly, unnecessary power loss is prevented to reduce electricity charges.

Description

정전압과 무효전력 제어를 통한 전력저감장치 {POWER REDUCTION DEVICE USING CONTROLLING OF CONSTANT VALTAGE AND REACTIVE POWER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power reduction device and a power reduction device,

본 발명은 전력저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수용가에 공급되는 전력의 역률을 안정시키고 정전압 및 무효전력을 제어함으로써 전력을 저감시킬 수 있도록 하는 정전압과 무효전력 제어를 통한 전력저감장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power reduction apparatus, and more particularly, to a power reduction apparatus for stabilizing a power factor of a power supplied to a customer and controlling the constant voltage and the reactive power, will be.

수용가에서는 한국전력으로부터 전력을 공급받아 전기 제품을 사용하게 되는데, 일반적으로 수용가에서는 교류 220V 전압의 전기 제품을 사용하게 된다. 이렇게 수용가에서 사용하는 교류 220V 전압은 한국전력으로부터 두 가지 방식으로 공급받게 되는데, 첫 번째 방식은 한국전력으로부터 직접 교류 220V 전압을 공급받는 방식이고, 두 번째 방식은 한국전력으로부터 교류 22,900V 또는 154,000V 전압을 공급받아 수전설비를 통하여 220V 전압으로 강합하여 사용하는 방식이다. In the case of consumers, electric power is supplied from KEPCO to use electric appliances. Generally, consumers use electric appliances with an AC voltage of 220V. In this way, the AC 220V voltage used by the customer is supplied from KEPCO in two ways. The first method is to receive 220V AC voltage directly from KEPCO. The second method is to use 22,900V AC or 154,000V AC The voltage is supplied and the voltage is 220V.

이와 같이, 한국전력으로부터 직접 공급되거나 수전 과정을 거친 교류 220V 전압은 아파트나 주택, 상가 등의 수용가에서 조명, 컴퓨터, 세탁기, 냉장고, 선풍기, 에어콘 등 다양한 전기 제품에 사용된다.In this way, the 220V AC power supplied directly from KEPCO or through the electricity reception process is used in a variety of electrical products such as lighting, computers, washing machines, refrigerators, electric fans, and air conditioners in apartments,

한편, 이러한 수용가에서 사용되는 부하로는 저항만의 특성을 갖는 부하는 거의 없으며, 대부분 교류 220V 전압을 직류 12∼24V로 강압하여 사용하게 되는데, 이러한 직류 전원을 사용하는 부하로는 컴퓨터나 TV 등이 있으며, 전동기 등이 있다. On the other hand, there is almost no load that has the characteristic of resistance only as the load used in such a customer, and most of them use 220V AC voltage and 12 ~ 24V DC voltage. And an electric motor.

특히, 전동기 계통의 부하의 경우 전력 소모가 많아, 전체 부하의 약 80％ 이상의 전력을 소비하게 되는데, 이러한 전동기들은 전력 소모의 안정성이 떨어져 다른 부하들에 비해 역률이 안정되지 못하며, 이에 따라 무효전력이 많이 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 컴퓨터나 조명 등의 부하들도 교류 전원의 직류 변환에 따라 정전압 유지가 어려워 플리커(Flicker) 현상 등이 발생하였으며, 전동기 부하의 사용시 순간적이고 과도한 전압 변동으로 인하여 다른 부하에 플리커 영향을 주게 됨으로써, 안정적인 전력 사용이 어려운 문제점이 있었다. In particular, the load of the motor system consumes about 80% or more of the total load due to the high power consumption. These motors are not stable in power consumption, so that the power factor is not stable compared with other loads, There is a problem in that a lot of such problems occur. In addition, loads such as computers and lighting also have flicker phenomenon due to difficulty in maintaining the constant voltage due to DC conversion of the AC power source. When the load of the motor is used, flicker is exerted on other loads due to instantaneous and excessive voltage fluctuations , There is a problem that it is difficult to use stable electric power.

대한민국 등록특허공보 제10-0923333호 (2009.10.16. 등록)Korean Registered Patent No. 10-0923333 (registered on October 16, 2009)

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 수용가에서 전체 전력의 80％ 이상의 비중을 차지하는 전동기 부하의 전압안정과 역률안정을 통해 전력요금을 경감할 수 있도록 하는 전력저감장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a motor control apparatus and a control method thereof, which can reduce power charges through stabilization of voltage and stabilization of power factor of a motor load occupying 80% And a power reduction device.

본 발명의 다른 목적은 컴퓨터나 조명 등의 부하의 교직류 변화시 정전압을 유지시켜 플리커 현상을 방지할 수 있으며, 전동기 부하의 사용에 따른 순간적인 전압 변동으로 인해 발생하는 고조파에 인한 전압 왜곡 현상을 방지하여 안정적인 전력공급이 이루어질 수 있도록 하는 전력저감장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to prevent the flicker phenomenon by maintaining the constant voltage when changing the teaching of the load such as a computer or an illumination, and to prevent the voltage distortion due to the harmonics caused by the instantaneous voltage fluctuation caused by the use of the motor load So that stable power supply can be achieved.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력저감장치는 전원입력부를 통하여 유입되는 전원을 안정적으로 유지시켜 전력을 저감할 수 있도록 하는 전력저감장치로서, 유지되어야 하는 전원의 기준 역률을 포함하는 전력저감장치의 동작 환경을 설정하는 설정부와; 상기 전원입력부를 통하여 공급되는 전원의 역률이 상기 설정부를 통하여 설정된 기준 역률을 유지할 수 있도록 유입되는 전원의 역률을 제어하는 역률제어부와; 상기 역률제어부를 통하여 역률이 제어되는 전원의 전압을 정전압 상태로 유지시키는 정전압회로부와; 상기 역률제어부를 통하여 역률이 제어되는 전원에 포함된 고조파 성분을 필터링하여 제거하는 고조파필터부와; 전력저감장치의 동작 상태 및 역률제어부를 통하여 제어되는 전원의 역률 정보가 표시되는 표시부;를 포함하여 이루어진다. According to an aspect of the present invention, there is provided a power reduction apparatus for stably maintaining power supplied through a power input unit and reducing power, the power reduction apparatus comprising: A setting unit for setting an operating environment of the apparatus; A power factor control unit for controlling a power factor of an input power source so that the power factor of the power supplied through the power input unit can be maintained through the setting unit; A constant voltage circuit unit for maintaining a voltage of a power source whose power factor is controlled through the power factor control unit in a constant voltage state; A harmonic filter unit for filtering and removing harmonic components included in a power source whose power factor is controlled through the power factor controller; And a display unit for displaying an operating state of the power reduction device and power factor information of a power source controlled through the power factor control unit.

여기에서, 상기 역률제어부는 전원입력부를 통하여 공급되는 전원의 전압을 측정하는 전압검출모듈과, 상기 전원입력부를 통하여 공급되는 전원의 전류를 측정하는 전류검출모듈과, 상기 전압검출모듈 및 전류검출모듈을 통하여 측정된 전압 및 전류의 위상 차를 통하여 전원 역률을 계측하는 역률계측모듈과, 상기 역률계측모듈을 통하여 계측된 역률이 설정부를 통하여 설정된 기준 역률을 유지한 수 있도록 전압 및 전류의 위상을 조절하여 역률을 보상하는 역률보상모듈을 포함하여 이루어진다. Here, the power factor control unit may include a voltage detection module that measures a voltage of a power source supplied through the power input unit, a current detection module that measures a current of a power source supplied through the power input unit, A power factor measuring module for measuring the power factor of the power source through a phase difference between the voltage and the current measured through the power factor measuring module, and a controller for adjusting the phase of the voltage and the current so that the power factor measured by the power factor measuring module maintains the reference power factor And a power factor correction module for compensating the power factor.

상기 역률보상모듈은 설정부를 통하여 설정된 기준 역률과 계측되는 부하의 역률 상태에 따라, 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4)의 동작을 단계별로 조절함으로써, 부하의 역률이 설정된 기준 역률을 유지할 수 있도록 제어하게 된다. The power factor correction module adjusts the operation of the plurality of capacitors C1, C2, C3, and C4 step by step according to the reference power factor set through the setting unit and the measured power factor state of the load so that the load power factor maintains the set reference power factor .

한편, 상기 표시부에는 역률제어부를 통하여 측정되는 최초 역률과, 설정된 기준 역률에 따라 제어되는 역률 정보가 표시되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 표시부에는 전력저감장치의 동작 이상 발생시 이를 외부로 표출하는 경고모듈이 구비될 수 있다. The display unit may display the first power factor measured through the power factor controller and the power factor information controlled according to the set reference power factor. In addition, the display unit may include a warning module for displaying an operation error of the power reduction device to the outside.

상기 설정부에는 정전압회로부를 통하여 유지되는 기준 전압을 설정하는 정전압 설정모듈이 구비될 수 있다.  The setting unit may include a constant voltage setting module for setting a reference voltage held through the constant voltage circuit unit.

한편, 상기 전원입력부는 수용가에서 부하에 전원을 공급하는 콘센트에 착탈 가능하게 체결되는 플러그 형태로 이루어져 전원이 입력됨으로써, 수용가 전원의 역률과 정전압 안정 및 고조파 필터링이 수행될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the power input unit may be a plug which is detachably coupled to an outlet for supplying power to a load from a customer, and it is desirable that the power factor of the power source of the consumer, the stabilization of the constant voltage and the harmonic filtering can be performed by inputting power.

본 발명에 따른 전력저감장치는 수용자 전력 소비의 대부분을 차지하는 전동기 부하의 전압 안정과 역률안정을 통해 전력요금을 경감할 수 있으며, 기타 부하의 교류 및 직류 변화시 전압을 일정하게 유지시켜 플리커 현상을 방지하여 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다. The power reduction device according to the present invention can reduce the electric charge rate by stabilizing the voltage of the motor load and stabilizing the power factor, which occupies most of the electric power consumption of the receiver. In addition, when the alternating current and the direct current of the other load are changed, So that the power can be stably supplied.

또한, 본 발명에 따른 전력저감장치는 고주파 필터링을 통하여 상대적으로 고전압의 전동기 사용에 따른 전압 변동에 의해 발생하는 고조파 왜곡 현상을 방지하여 다른 부하 장치에 안정적인 전력공급이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, the power reduction apparatus according to the present invention has an effect of preventing the harmonic distortion caused by the voltage fluctuation due to the relatively high voltage motor through high frequency filtering, thereby enabling stable power supply to other load devices.

도 1은 본 발명 따른 전력저감장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전력저감장치의 회로 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 전력저감장치의 외형 사시도를 나타낸 것이다. 1 is a block diagram of a power reduction device according to the present invention;
2 is a circuit conceptual diagram of a power reduction device according to the present invention,
3 is an external perspective view of the power reduction device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력저감장치의 블록 구성도를 나타낸 것이다.1 is a block diagram of a power reduction apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력저감장치(100)는 수용자에 설치된 콘센트에 체결되어 전원을 입력받는 전원입력부(110)와, 전력저감장치(100)의 동작상태를 설정하는 설정부(130)와, 전원입력부(110)를 통하여 유입되는 전원의 역률을 측정하고 제어하는 역률제어부(140)와, 전원입력부(110)를 통하여 유입되는 전원의 전압을 정전압으로 유지시키는 정전압회로부(150)와, 상기 전원입력부(110)를 통하여 유입되는 전원의 고조파 성분을 차단하는 고조파필터부(160)와, 상기 설정부(130)의 설정 상태에 따라 전력저감장치(100)의 각 구성부 동작을 제어하는 중앙제어부(120)와, 전력저감장치(100)의 동작 상태를 표시하는 표시부(170)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1, the power reduction apparatus 100 according to the present invention includes a power input unit 110 that is coupled to a receptacle installed in a receiver and receives power, a setting unit 110 that sets an operation state of the power reduction apparatus 100, A power factor control unit 140 for measuring and controlling the power factor of the power supplied through the power input unit 110 and a constant voltage circuit unit for maintaining the voltage of the power source inputted through the power input unit 110 at a constant voltage A harmonic filter unit 160 which cuts off a harmonic component of a power source inputted through the power input unit 110 and a harmonic filter unit 160 which is connected to each component of the power reduction device 100 according to a setting state of the setting unit 130. [ A central control unit 120 for controlling the operation of the power reduction apparatus 100, and a display unit 170 for displaying the operation state of the power reduction apparatus 100.

상기 전원입력부(110)는 수용가에서 각 부하에 전원을 공급하는 전원 공급라인이 연결된 콘센트에 체결되어 상용 전원을 입력받는 플러그 형태로 이루어지는데, 이 전원입력부(110)에는 한국전력에서 허용하는 오차범위(±13V) 내에서의 교류 220V 전압이 입력된다.  The power input unit 110 is a plug type that is connected to a power supply line for supplying power to each load in a customer and is supplied with a commercial power. The power input unit 110 has a power input unit 110, (+ 13V) is input to the AC voltage of 220V.

상기 설정부(130)는 전력저감장치(100)의 동작 환경을 설정하는 설정 장치로서, 이 설정부(130)에는 전력저감장치(100)의 동작 모드를 설정하는 동작모드 설정모듈(131)과, 역률제어부(140)를 통하여 안정적으로 유지되기를 원하는 목표 기준 역률을 설정하는 역률 설정모듈(132)과, 정전압회로부(150)를 통하여 안정적으로 유지되기를 원하는 기준 전압(정전압)을 설정하는 정전압 설정모듈(133)이 구비된다. 본 발명의 실시예에서 상기 설정부(130)의 동작모드 설정모듈(131)을 통하여 동작 모드를 자동으로 설정하면, 전력저감장치(100)는 기준 역률과 기준 전압을 디폴트 값으로 설정하여 자동으로 해당 값을 유지할 수 있도록 해당 값을 제어하게 된다.The setting unit 130 is a setting device for setting the operating environment of the power reduction device 100. The setting unit 130 includes an operation mode setting module 131 for setting the operation mode of the power reduction device 100, A power factor setting module 132 for setting a target reference power factor desired to be stably maintained through the power factor control unit 140 and a constant voltage setting module 132 for setting a reference voltage (constant voltage) desired to be stably maintained through the constant voltage circuit unit 150. [ (133). In the embodiment of the present invention, when the operation mode is automatically set through the operation mode setting module 131 of the setting unit 130, the power reduction device 100 sets the reference power factor and the reference voltage as default values and automatically The value is controlled so that the value can be maintained.

상기 역률제어부(140)는 설정부(130)를 통하여 설정된 기준 역률에 따라 전원입력부(110)를 통하여 공급되는 전원의 역률을 제어하는 회로로서, 이 역률제어부(140)에는 전압검출모듈(141), 전류검출모듈(142), 역률계측모듈(143) 및 역률보상모듈(144)이 구비된다. 상기 전압검출모듈(141)은 전원입력부(110)로부터 유입되는 전원의 전압을 측정하는 회로이고, 전류검출모듈(142)은 유입되는 전원의 전류를 측정하는 회로이다. 또한, 상기 역률계측모듈(143)은 전압검출모듈(141) 및 전류검출모듈(142)을 통하여 검출되는 전압 및 전류의 위상 차를 계산하여 부하 전원의 역률을 계측하는 회로이고, 상기 역률보상모듈(144)은 계측된 역률이 설정부(130)를 통하여 설정된 기준 역률을 유지한 수 있도록 전압 및 전류의 위상을 조절하여 역률을 보상하는 회로이다. 본 발명의 실시예에서 상기 역률계측모듈(143) 및 역률보상모듈(144)에는 다수의 L과 다수의 C 및 릴레이(R)가 구비되어, 전압검출모듈(141) 및 전류검출모듈(142)을 통하여 검출된 전압 및 전류의 위상을 비교하여 위상 차에 따른 역률을 검출하고, 검출되는 역률이 설정된 기준 역률을 유지할 수 있도록 L, C, R의 동작을 제어하여 역률을 보상하게 된다. The power factor control unit 140 is a circuit for controlling the power factor of the power source supplied through the power input unit 110 according to the reference power factor set through the setting unit 130. The power factor control unit 140 includes a voltage detection module 141, A current detection module 142, a power factor measuring module 143, and a power factor correction module 144 are provided. The voltage detection module 141 is a circuit for measuring a voltage of a power source input from the power input unit 110. The current detection module 142 is a circuit for measuring a current of an incoming power source. The power factor measuring module 143 is a circuit that measures the power factor of the load power source by calculating the phase difference between the voltage and the current detected through the voltage detecting module 141 and the current detecting module 142, The controller 144 compensates the power factor by adjusting the phases of the voltage and the current so that the measured power factor maintains the reference power factor set through the setting unit 130. [ In the embodiment of the present invention, the power factor measuring module 143 and the power factor compensating module 144 are provided with a plurality of Ls, a plurality of Cs and relays R, and the voltage detecting module 141 and the current detecting module 142, The power factor is compensated by controlling the operation of L, C, and R so that the detected power factor can maintain the set reference power factor.

상기 정전압회로부(150)는 역률제어부(140)를 통하여 역률이 보상된 전원의 전압이 설정부(130)를 통하여 설정된 기준 전압을 유지할 수 있도록 보상하는 회로로서, 이 정전압회로부(150)는 입력되는 전압과 설정된 기준 전압을 비교하여 입력되는 전압이 설정된 기준 전압을 유지할 수 있도록 전압 오차를 보상하게 된다. 이러한 정전압회로부(150)는 다수의 다이오드와 저항 및 콘덴서, 트랜지스터 등을 통하여 이루어져, 출력 전압을 일정함으로써 전압 변동에 의한 부하의 플리커 현상을 방지하게 된다. The constant voltage circuit unit 150 is a circuit that compensates the voltage of the power source whose power factor is compensated through the power factor control unit 140 to maintain the reference voltage set through the setting unit 130. The constant voltage circuit unit 150 The voltage is compared with the set reference voltage, and the voltage error is compensated so that the input voltage can maintain the set reference voltage. The constant voltage circuit unit 150 includes a plurality of diodes, a resistor, a capacitor, and a transistor. The constant voltage circuit unit 150 prevents a flicker phenomenon of a load due to a voltage variation.

상기 고조파필터부(160)는 입력 전원에 포함되는 고조파 성분을 필터링하여 제거하는 회로로서, 일반적으로 전압 변동이나 노이즈 등에 의해 발생하는 고조파 성분, 예를 들면 3조파, 5조파, 7조파 등의 고조파 성분은 전원의 품질을 떨어뜨리는 요소로 작용하게 된다. 본 발명에서는 복수의 콘덴서 및 저항 등으로 이루어지는 고조파필터부(160)를 통하여 입력 전원에 포함된 고조파 성분을 필터링하여 제거함으로써 고품질을 전원을 유지할 수 있도록 한다.The harmonic filter unit 160 is a circuit for filtering and removing harmonic components included in the input power supply. The harmonic filter unit 160 generally includes harmonic components generated by voltage fluctuations and noise, for example, harmonics such as 3-wave, 5-wave, The component will act as a factor to degrade the quality of the power supply. In the present invention, harmonic components included in the input power source are filtered and removed through a harmonic filter unit 160 including a plurality of capacitors, resistors, and the like, thereby maintaining high quality power.

상기 표시부(170)는 전력저감장치(100)의 동작 상태가 표출되는 출력 장치로서, 이 표시부(170)에는 전력저감장치(100)의 설정 환경 및 동작 상태가 표시되는 상태 표시모듈(171)과, 전력저감장치(100)의 동작이상 유무를 표출하는 경고모듈(172)이 구비된다. 상기 상태 표시모듈(171)에는 설정부(130)를 통하여 설정된 기준 역률 및 기준 전압 정보와, 전력저감장치(100)의 동작에 따라 측정되는 최초 역률 및 전압, 그리고 이후 제어되는 역률 및 전압 정보 등이 표시된다. 한편, 경고모듈(172)은 전력저감장치(100)의 동작 과정에서 이상 발생시 이를 음향 신호 등을 통하여 외부로 표출하여 경고하게 된다. The display unit 170 is an output device for displaying the operation state of the power reduction device 100. The display unit 170 includes a status display module 171 for displaying the setting environment and operation status of the power reduction device 100, And a warning module 172 for indicating the presence or absence of an operation abnormality of the power reduction apparatus 100. [ The status display module 171 receives the reference power factor and reference voltage information set through the setting unit 130, the initial power factor and voltage measured according to the operation of the power reduction device 100, and the power factor and voltage information Is displayed. On the other hand, the warning module 172 alerts the outside of the power reduction device 100 through an acoustic signal or the like when an error occurs during operation of the power reduction device 100.

도 2는 본 발명의 실시시예에 따른 전력저감장치의 회로 개념도를 나타낸 것이다.  2 is a circuit diagram of a circuit of a power reduction device according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력저감장치(100)는 수용가에 공급되는 전원을 유입받아, 전원의 역률을 안정시키고 정전압을 유지시키며 고조파 성분을 필터링하여, 수용가에 균일한 전력이 안정적으로 공급하도록 하는 동시에 불필요한 전력 손실을 방지하여 전력 요금을 저감시킬 수 있도록 한다. As shown in FIG. 2, the power reduction apparatus 100 according to the present invention receives power supplied to a customer, stabilizes the power factor of the power supply, maintains a constant voltage, filters harmonic components, So that it is possible to stably supply power and at the same time to prevent unnecessary power loss and to reduce electric power charges.

본 발명의 실시예에서 상기 전력저감장치(100)는 APFC(Auto Power Factor Controller)로 제작되는데, 이 APFC의 내부에는 역률제어부(140)와 정전압회로부(150), 고조파필터부(160) 및 중앙제어부(120)가 구비되어 있으며, 입출력 인터페이스를 통하여 설정부(130) 및 표시부(170)가 연결되어, 사용자가 전력저감장치(100)의 동작 환경을 설정하고 동작 상태를 확인할 수 있도록 한다. In the embodiment of the present invention, the power reduction apparatus 100 is formed of an APFC (Automatic Power Factor Controller). The APFC includes a power factor control unit 140, a constant voltage circuit unit 150, a harmonic filter unit 160, The control unit 120 is connected to the setting unit 130 and the display unit 170 through an input / output interface so that the user can set the operating environment of the power reduction device 100 and check the operation status.

상기 APFC는 입력단인 전원입력부(110)로부터 전원의 전압과 전류를 입력받아 역률을 조절하고 정전압을 유지시키며 고조파를 제거하게 되는데, 전류 입력시 과전류에 의한 장치의 손상을 방지하기 위해 OCR(Over Current Relay, 과전류계전기)을 통하여 전류가 입력되도록 한다. The APFC receives the voltage and current of the power source from the power input unit 110 as an input terminal, adjusts the power factor, and maintains the constant voltage and removes the harmonics. In order to prevent damage to the device due to the overcurrent upon inputting the current, Relay, overcurrent relay).

또한, 상기 APFC는 역률 조절시, 설정된 기준 역률과 부하의 상태에 따라, 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4)의 동작을 단계별로 조절함으로써, 부하의 역률이 설정된 기준 역률을 유지할 수 있도록 제어하게 된다. The APFC controls the operation of the plurality of capacitors C1, C2, C3, and C4 according to the set reference power factor and the state of the load at the time of adjusting the power factor so that the power factor of the load can be maintained at the set reference power factor Respectively.

상기의 구성으로 이루어지는 본 발명의 전력저감장치(100)는 전원이 공급되는 콘센트에 착탈 가능하게 결합되어, 유입되는 전원의 상태를 측정하고 안정적으로 유지시키게 된다.The power reduction apparatus 100 of the present invention having the above-described structure is detachably coupled to an outlet to which power is supplied, so that the state of an incoming power source can be measured and stably maintained.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전력저감장치의 외형 사시도를 나타낸 것이다. 3 is an external perspective view of a power reduction device according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력저감장치(100)는 전원 공급 라인에 연결된 콘센트에 결합되어 전원을 공급받는 플러그 형태의 전원입력부(110) 몸체(101)의 하부에 돌출 형성되고, 몸체(101)의 상부에는 표시부(170) 및 설정부(130)가 형성되고, 몸체(101)의 내측에는 중앙제어부(120)와 역률제어부(140), 정전압회로부(150) 및 고조파필터부(160)가 구비된다. 3, the power-saving apparatus 100 according to the present invention is protruded from a lower portion of a plug-type power input unit 110 body 101 coupled to an outlet connected to a power supply line A power control unit 140, a constant voltage circuit unit 150, and a harmonic filter unit 150 are disposed on the inside of the body 101. The central control unit 120, (Not shown).

사용자는 상기 몸체(101) 하부에 형성된 전원입력부(110)를 콘센트에 체결한 후, 표시부(170)를 확인하면서 설정부(130)의 구비된 설정모듈 버튼을 조작하여 전력저감장치(100)의 동작 모드와 유지하고자 하는 기준 역률을 설정하고, 필요한 경우 기준 전압도 설정하게 된다. The user operates the setting module button included in the setting unit 130 while confirming the display unit 170 after connecting the power input unit 110 formed in the lower part of the body 101 to the outlet and then, The operating mode and the reference power factor to be maintained are set, and the reference voltage is also set if necessary.

상기 설정부(130)의 설정에 따라 전력저감장치(100)의 내측에 구비된 역률제어부(140)는 유입되는 전원의 전압 및 전류를 측정하고, 이를 통하여 역률을 계산하여 최초 역률을 표시부(170)에 표시하게 되며, 측정되는 역률이 설정된 기준 역률을 유지하도록 전압 및 전류의 위상을 조절하여 역률을 보상하게 된다. 이러한 역률 보상 과정을 거쳐 측정되는 역률은 표시부(170)에 표시된다. According to the setting of the setting unit 130, the power factor control unit 140 provided inside the power reduction device 100 measures the voltage and current of the incoming power source, calculates the power factor through the measured power factor, ), And the power factor is compensated by adjusting the phases of the voltage and the current so that the measured power factor maintains the set reference power factor. The power factor measured through the power factor correction process is displayed on the display unit 170.

한편, 정전압회로부(150)는 역률제어부(140)를 통하여 역률이 조절된 전원의 전압이 설정부(130)를 통하여 설정된 기준 전압을 유지하도록 전압을 조절하여 정전압 상태를 유지시키게 되며, 고조파필터부(160)는 전원에 포함된 고조파 성분을 필터링하여 제거하게 된다. Meanwhile, the constant voltage circuit unit 150 maintains the constant voltage state by adjusting the voltage so that the voltage of the power source whose power factor is adjusted through the power factor control unit 140 is maintained to be the reference voltage set through the setting unit 130, (160) filters and removes the harmonic components included in the power source.

이와 같이, 본 발명에 따른 전력저감장치(100)는 역률제어부(140)를 통하여 공급되는 전원의 역률을 안정적으로 유지시키고, 정전압회로부(150)를 통하여 정전압을 안정적으로 유지시킴으로써, 전원의 변동에 따른 부하의 플리커 현상을 방지할 수 있으며, 불필요한 전력 손실을 방지하여 전력 요금을 경감할 수 있도록 제공된다. 또한, 고조파필터부(160)를 통하여 전원에 포함된 고조파 성분을 차단함으로써 고품질의 전력을 부하에게 제공할 수 있게 된다. 특히, 본 발명에서는 사용자가 직접 목표로 하는 기준 역률을 설정할 수 있으며, 측정되는 역률을 표시하도록 하여 최초 역률 및 제어되는 역률을 확인할 수 있어, 이를 통하여 전력 저감 효과를 체감할 수 있게 된다.  As described above, the power reduction apparatus 100 according to the present invention stably maintains the power factor of the power supplied through the power factor control unit 140 and stably maintains the constant voltage through the constant voltage circuit unit 150, It is possible to prevent a flicker phenomenon caused by a load and to prevent unnecessary power loss, thereby reducing power charges. Further, harmonic components included in the power supply are cut off through the harmonic filter unit 160, thereby providing a high-quality power to the load. Particularly, in the present invention, the user can directly set a target reference power factor and display the measured power factor, thereby confirming the initial power factor and the controlled power factor, thereby enabling to experience the power reduction effect.

이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that various modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the appended claims. Of course, can be achieved.

100 : 전력저감장치 101 : 몸체
110 : 전원입력부 120 : 중앙제어부
130 : 설정부 131 : 동작모드 설정모듈
132 : 역률 설정모듈 133 : 정전압 설정모듈
140 : 역률제어부 141 : 전압검출모듈
142 : 전류검출모듈 143 : 역률계측모듈
144 : 역률보상모듈 150 : 정전압회로부
160 : 고조파필터부 170 : 표시부
171 : 상태 표시모듈 172 : 경고모듈100: power reduction device 101: body
110: power input unit 120: central control unit
130: Setting unit 131: Operation mode setting module
132: Power factor setting module 133: Constant voltage setting module
140: Power factor control unit 141: Voltage detection module
142: current detection module 143: power factor measurement module
144: Power Factor Correction Module 150: Constant Voltage Circuit
160: Harmonic filter unit 170: Display unit
171: status display module 172: warning module

Claims (7)

전원의 기준 역률 및 기준 전압을 포함하는 전력저감장치(100)의 동작 환경을 설정하는 설정부(130)와, 전원입력부(110)를 통하여 공급되는 전원의 역률이 상기 설정부(130)를 통하여 설정된 기준 역률을 유지할 수 있도록 유입되는 전원의 역률을 제어하는 역률제어부(140)와, 상기 역률제어부(140)를 통하여 역률이 제어되는 전원의 전압을 상기 설정부(130)를 통하여 설정된 기준 전압에 따라 정전압 상태로 유지시키는 정전압회로부(150)와, 상기 역률제어부(140)를 통하여 역률이 제어되는 전원에 포함된 고조파 성분을 필터링하여 제거하는 고조파필터부(160), 상기 전력저감장치(100)의 동작 상태 및 역률제어부(140)를 통하여 제어되는 전원의 역률 정보가 표시되는 표시부(170)를 포함하는 전력저감장치(100)로서,
상기 전력저감장치(100)는 전원 공급 라인에 연결된 콘센트에 결합되어 전원을 공급받는 플러그 형태의 전원입력부(110)가 몸체(101)의 하부에 돌출 형성되고, 상기 몸체(101)의 상부에는 설정부(130) 및 표시부(170)가 형성되고, 몸체(101)의 내측에는 역률제어부(140), 정전압회로부(150) 및 고조파필터부(160)가 구비되되,
상기 역률제어부(140)와 정전압회로부(150) 및 고조파필터부(160)는 APFC(Auto Power Factor Controller)의 내부에 구비되고, 상기 APFC는 입출력 인터페이스를 통해 설정부(130) 및 표시부(170)와 연결되며, 상기 APFC는 전원 입력시 과전류에 의한 손상을 방지하기 위해 OCR(Over Current Relay)을 통하여 전원입력부(110)와 연결되어 전원을 입력받고,
상기 표시부(170)에는 상기 역률제어부(140)를 통하여 측정되는 최초 역률과 설정된 기준 역률에 따라 제어되는 역률 정보가 표시되고, 상기 전력저감장치(100)의 동작 이상 발생시 이를 외부로 표출하는 경고모듈(172)이 구비된 것을 특징으로 하는 전력저감장치.
A setting unit 130 for setting an operating environment of the power reduction apparatus 100 including a reference power factor of the power source and a reference voltage and a setting unit 130 for setting the power factor of the power source supplied through the power input unit 110 via the setting unit 130 A power factor control unit 140 for controlling a power factor of an input power source so as to maintain a set reference power factor and a control unit 140 for controlling the power factor of the power source, A harmonic filter unit 160 for filtering harmonic components included in a power source whose power factor is controlled through the power factor control unit 140 and for removing the harmonic components from the power factor control unit 140, And a display unit (170) for displaying power factor information of a power source controlled through the power factor control unit (140), the power reduction device (100)
The power reduction device 100 includes a plug type power input unit 110 coupled to an outlet connected to a power supply line and protruded from a lower portion of the body 101, A power factor control unit 140, a constant voltage circuit unit 150 and a harmonic filter unit 160 are provided on the inside of the body 101,
The power factor control unit 140, the constant voltage circuit unit 150 and the harmonic filter unit 160 are provided in an APFC (Automatic Power Factor Controller). The APFC includes a setting unit 130 and a display unit 170 via an input / The APFC is connected to the power input unit 110 through an OCR (Over Current Relay) to prevent damage due to an overcurrent when the power is input, receives power from the power input unit 110,
The display unit 170 displays power factor information controlled based on the initial power factor measured through the power factor controller 140 and the set reference power factor, (172). ≪ / RTI >
제 1항에 있어서,
상기 역률제어부(140)는
상기 전원입력부(110)를 통하여 공급되는 전원의 전압을 측정하는 전압검출모듈(141)과,
상기 전원입력부(110)를 통하여 공급되는 전원의 전류를 측정하는 전류검출모듈(142)과,
상기 전압검출모듈(141) 및 전류검출모듈(142)을 통하여 측정된 전압 및 전류의 위상 차를 통하여 부하 전원의 역률을 계측하는 역률계측모듈(143)과,
상기 역률계측모듈(143)을 통하여 계측된 역률이 설정부(130)를 통하여 설정된 기준 역률을 유지한 수 있도록 전압 및 전류의 위상을 조절하여 역률을 보상하는 역률보상모듈(144)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력저감장치.
The method according to claim 1,
The power factor control unit 140
A voltage detection module 141 for measuring a voltage of a power source supplied through the power input unit 110,
A current detection module 142 for measuring a current of a power source supplied through the power input unit 110,
A power factor measuring module 143 for measuring a power factor of the load power source through a phase difference between the voltage and the current measured through the voltage detecting module 141 and the current detecting module 142,
And a power factor correction module (144) for adjusting a phase of a voltage and a current to compensate the power factor so that the power factor measured through the power factor measurement module (143) can maintain the reference power factor set through the setting part (130) Wherein the power reduction device comprises:
제 2항에 있어서,
상기 역률보상모듈(144)은
상기 설정부(130)를 통하여 설정된 기준 역률과 계측되는 부하의 역률 상태에 따라, 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4)의 동작을 단계별로 조절함으로써, 부하의 역률이 설정된 기준 역률을 유지할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력저감장치.
3. The method of claim 2,
The power factor correction module 144
The operation of the plurality of capacitors C1, C2, C3, and C4 is controlled in stages according to the reference power factor set through the setting unit 130 and the power factor state of the load to be measured to maintain the reference power factor So that the power consumption of the power supply is reduced.
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