KR101851301B1 - 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부품수의 감소, 설계 및 작업 시간의 단축 그리고 재료비 절감을 통한 가격경쟁력으로 경제성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 소형 경량화를 도모할 수 있고, 소음 발생과 전압 스트레스를 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 선로의 전력 정보를 디스플레이하고 고지할 수 있어 유지 관리를 용이하도록 하는 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기로서, 하우징; 상기 하우징에 구성되고, 인가되는 전류에 의한 자화로 상대 이동하는 가동 전자석을 포함하는 전자석 모듈; 상기 전자석 모듈의 가동 전자석에 구비되며 일측으로 연장되는 선형이동 플런저 부재; 상기 하우징에 구비되어 스타 결선 또는 델타 결선을 위한 스타-델타 단자 구성을 형성하는 스타-델타 결선 통합모듈; 및 상기 선형이동 플런저 부재에 구성되어 상기 스타-델타 결선 통합모듈의 스타-델타 단자 구성에 선택적으로 접촉하여 스타 결선 또는 델타 결선을 형성하는 컨택터 모듈;을 포함하는 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기가 제공된다.
Description
본 발명은 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품수의 감소, 설계 및 작업 시간의 단축 그리고 재료비 절감을 통한 가격경쟁력으로 경제성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 소형 경량화를 도모할 수 있고, 소음 발생과 전압 스트레스를 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 선로의 전력 정보를 디스플레이하고 고지할 수 있어 유지 관리를 용이하도록 하는 스타-델타결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 스타(Y)-델타(Δ) 기동 장치는 전동기 결선을 스타 결선하여 기동전류 및 토오크를 1/3로 줄여 기동하고, 기동 완료 후 델타 결선으로 전환하여 운전하는 장치로서, 주변기기 및 전동기를 과부하로부터 보호하기 위하여 각종 산업현장에서 널리 유용된다.
이러한 스타-델타 기동 장치는 마그네트를 이용하여 전기적 접점을 전환시키는 전자 개폐기에 의한 방식과, 반도체 소자를 이용한 무접점 방식으로 나눌 수 있는데, 그 중에서 전자 개폐기에 의한 방식이 보다 널리 이용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 개폐기의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 전자 개폐기를 포함하는 스타-델타 기동 장치를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2의 스타-델타 기동 장치의 등가 회로도이다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 종래의 전자 개폐기(C)는 본체(1)의 상면(1a)에 착탈 가능하도록 커버(2)가 결합되고, 이 커버(2)의 외측에 위치되는 본체 상면(1a)의 양방 가장자리에는 전선을 연결하기 위한 3쌍의 단자(3)가 상호 절연되게 설치되며, 커버(2)의 양방 외측에는 단자(3)들을 분리시키기 위한 분리판(4)이 형성된다.
본체(1)의 상면(1a)에는 단자(3)가 연장된 3쌍의 고정접점(5)이 상호 절연되게 설치되고, 본체(1)의 중앙부에 상하로 이동 가능하게 승강부재(6)가 설치되며, 상호 절연된 3쌍의 가동접점(7)이 승강부재(6)의 승강에 따라 고정접점(5)과 단락 및 개방(short/open)되도록 승강부재(6)의 양측에 설치되고, 승강부재(6)를 탄성적으로 지지하도록 본체(1)의 상면(1a)에 스프링(8)이 설치된다.
본체(1)의 하부에는 고정철심(9)이 내설되고, 이 고정철심(9)에 코일(10)이 권회되어 전자석을 이루며, 고정철심(9)의 상측에는 상기 전자석의 자화 여부에 따라 승강부재(6)와 함께 승강 가능하게 가동철심(11)이 설치된다.
한편, 이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 전자개폐기를 이용한 스타-델타 기동 장치는, 주회로용 전자개폐기(C1)와 스타결선용 전자개폐기(C2) 및 델타결선용 전자개폐기(C3)가 도 3의 등가 회로도에 나타낸 바와 같이 결선되어 별도로 설치된 타이머(T)에 의해 작동된다.
구체적으로, 3상 전동기의 기동 시에 스타결선용 전자개폐기(C2)의 코일(10)에 전류가 인가되면 이 전류에 의하여 고정철심(9)과 코일(10)이 이루는 전자석이 자화된다. 이때, 스프링(8)의 탄성력 크기보다 더 큰 전자석의 자력에 의해 가동철심(11) 및 승강부재(6)가 하강되고, 또한 가동접점(7)이 하강되어 고정접점(5)에 접촉된다.
또한, 주회로용 전자개폐기(C1)가 상기와 같은 동일한 과정을 거쳐 동작되면 3상 전동기는 스타결선되어 기동전류 및 토오크가 1/3로 줄어든 상태로 기동되며, 이와 동시에 별도 설치된 타이머(T)가 작동되어 3상 전동기의 기동 시간이 카운트된다. 이후, 소정의 설정 시간이 경과되면 상기 타이머에 의해 스타결선용 전자개폐기(C2)의 코일(10)에 흐르는 전류가 차단되며, 델타결선용 전자개폐기(C3)의 코일(10)에 전류가 인가된다. 이때, 스타결선용 전자개폐기(C2)의 고정철심(9)과 코일(10)이 이루는 전자석의 자력이 상실되어 가동철심(11)과 승강부재(6) 그리고 가동접점(7)은 스프링(8)의 탄성력(복원력)에 의해 상승되어 가동접점(7)과 고정접점(5)이 상호 이탈된다.
그리고 델타결선용 전자개폐기(C3)에서 고정철심(9)과 코일(10)이 이루는 전자석이 인가된 전류에 의해 자화되며, 결국 델타결선용 전자개폐기(C3)의 가동접점(7)이 하강되어 고정접점(5)에 접촉된다.
여기서, 델타결선용 전자개폐기(C3)는 일측의 단자(3)에서 연장된 전선이 상호 단락된 상태이므로 3상 전동기(M)는 델타결선으로 전환되어 전속으로 운전된다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 전자 개폐기(C)를 이용한 스타-델타 기동장치는 전자 개폐기(C)가 단일 용도, 즉 스타결선 또는 델타결선 중 어느 하나의 용도로만 사용 가능하므로 주회로용 전자개폐기(C1)를 비롯하여 스타결선용 전자개폐기(C2) 및 델타결선용 전자개폐기(C3)와 같이 최소한 3개의 전자 개폐기(C)를 구비하여야만 하고, 이에 따라 그 구성요소가 증가하여 재료비가 상승하고 장치 전체의 사이즈가 증가하는 문제점이 있다.
종래 스타-델타 기동 장치는 타이머(T)를 별도로 설치하면서 3개의 전자 개폐기(C), 즉 주회로용 전자개폐기(C1), 스타결선용 전자개폐기(C2) 및 델타결선용 전자개폐기(C3)를 각각 조립하여 사용하므로 인하여 오결선의 위험이 있고 설치비 및 생산비가 높으며, 전자 개폐기(C)와 전동기(Motor)를 다소 복잡한 배선을 통하여 연결하기 때문에 오결선으로 인한 전동기(Motor)의 훼손이 빈번히 발생되어 대형사고의 우려가 있는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 3상 전동기의 결선방식을 스타 방식에서 델타 방식으로 또는 델타 방식에서 스타 방식으로 신속하고 안전하게 전환시키며 그 결선회로 및 개폐장치 구성을 간소화할 수 있는 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 부품수의 감소, 설계 및 작업 시간의 단축 및 재료비 절감을 통한 가격경쟁력으로 경제성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 소형 경량화를 도모할 수 있고, 소음 발생과 전압 스트레스를 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 선로의 전력 정보를 디스플레이하고 고지할 수 있어 유지 관리를 용이하도록 하는 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기로서, 하우징; 상기 하우징에 구성되고, 인가되는 전류에 의한 자화로 상대 이동하는 가동 전자석을 포함하는 전자석 모듈; 상기 전자석 모듈의 가동 전자석에 구비되며 일측으로 연장되는 선형이동 플런저 부재; 상기 하우징에 구비되어 스타 결선 또는 델타 결선을 위한 스타-델타 단자 구성을 형성하는 스타-델타 결선 통합모듈; 및 상기 선형이동 플런저 부재에 구성되어 상기 스타-델타 결선 통합모듈의 스타-델타 단자 구성에 선택적으로 접촉하여 스타 결선 또는 델타 결선을 형성하는 컨택터 모듈;을 포함하는 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기가 제공된다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 전자석 모듈은 고정코어와 상기 고정코어에 권선되는 고정코일을 포함하는 고정 전자석; 및 상기 고정코어에 간극을 갖고 대향하여 구비되는 가동코어와 상기 가동코어에 권선되는 가동코일을 포함하며, 전류의 흐름방향에 따라 극성을 전환하는 쌍극성(bipolar) 가동 전자석을 포함하고, 상기 선형이동 플런저 부재는 상기 가동코어의 일측에 구성되어 상기 스타-델타 결선 통합모듈 측으로 연장되는 선형 로드로 이루어지고, 상기 스타-델타 결선 통합모듈은 주회로용 단자 유닛을 중앙에 그 주회로용 단자 유닛의 양측에 이격되어 각각 형성되는 스타 결선용 단자 유닛과 델타 결선용 단자 유닛을 포함하며, 상기 컨택터 모듈은 상기 전자석 모듈의 자화에 의한 상기 선형 로드의 전후 이동으로 상기 주회로용 단자 유닛과 스타 결선용 단자 유닛 또는 주회로용 단자 유닛과 델타 결선용 단자 유닛에 선택적으로 접촉하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 스타-델타 결선 통합모듈은, 서로 대향하며 소정 이격 거리를 갖고 구비되는 주회로용 입력 및 출력 단자 및 상기 주회로용 입력 및 출력 단자 각각의 단부에 형성되는 주회로용 접점으로 이루어지는 주회로용 단자유닛과, 서로 대향하며 소정 이격 거리를 갖고 구비되는 스타 결선용 입력 및 출력 단자 및 상기 스타 결선용 입력 및 출력 단자 각각의 단부에 형성되는 스타 결선용 접점으로 이루어져 상기 주회로용 단자유닛의 일측에 이격되게 구비되는 스타 결선용 단자유닛, 및 서로 대향하며 소정 이격 거리를 갖고 구비되는 델타 결선용 입력 및 출력 단자 및 상기 델타 결선용 입력 및 출력 단자 각각의 단부에 형성되는 델타 결선용 접점으로 이루어져 상기 주회로 단자유닛의 타측에 이격되게 구비되는 델타 결선용 단자유닛을 포함하며, 상기 주회로용 접점은 상기 주회로용 입력 및 출력 단자 각각의 양측에 각각 구비되고, 상기 스타 결선용 접점은 상기 주회로용 단자유닛을 향하는 스타 결선용 입력 및 출력 단자에 각각 구비되고, 상기 델타 결선용 접점은 상기 주회로용 단자유닛을 향하는 델타 결선용 입력 및 출력 단자에 각각 구비될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 컨택터 모듈은 양단부가 각각 상기 주회로용 입력 및 출력 단자와 스타 결선용 입력 및 출력 단자 사이에 위치되도록 상기 선형이동 플런저 부재에 구비되는 제1 컨택터 단자; 상기 제1 컨택터 단자의 양단부의 양측에 각각 구비되는 제1 컨택터 접점; 양단부가 각각 상기 주회로용 입력 및 출력 단자와 델타 결선용 입력 및 출력 단자 사이에 위치되도록 상기 선형이동 플런저 부재에 구비되는 제2 컨택터 단자; 및 상기 제2 컨택터 단자의 양단부의 양측에 각각 구비되는 제2 컨택터 접점;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기한 일 관점에 따른 전자 개폐기를 포함하는 스타-델타 결선용 기동 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 하우징; 상기 하우징에 구비되는 상기한 일 관점에 따른 전자 개폐기; 상기 전자 개폐기에 의해 공급되는 각 상의 전류를 측정하기 위한 전류 측정 수단; 상기 전자 개폐기의 각 출력 단자 측에 구비되어 과전류를 차단하기 위한 과전류 보호수단; 상기 전자 개폐기를 구성하는 입력 및 출력단자와 각각 연결되는 상기 하우징의 외부에서 접속가능하게 구비되는 연장 입력 및 출력 단자; 상기 하우징 내부에 구비되는 통신 모듈; 및 상기 전자 개폐기의 각 출력단자로부터 출력되는 전압, 상기 전류 측정 수단에 의해 측정된 각 상의 전류 및 상기 통신 모듈의 통신 상태에 대한 정보를 디스플레이 하기 위한 디스플레이 모듈;을 포함하는 스타-델타 결선용 기동 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 전류 측정 수단은 전류의 변화에 의해 생기는 자속의 변화를 이용하여 전류를 측정하기 위한 로고스키 코일(Rogowskii coil)로 이루어지고, 상기 과전류 보호수단은 EOCR(Electronic OverCurrent Relay)로 이루어지며, 상기 하우징의 일측 외면에는 외부 통신 기기가 상기 통신 모듈과 접속될 수 있는 하나 이상의 통신 포트가 구비될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 하나의 가동부재만을 통해 스타 결선 또는 델타 결선을 가능하게 설계되어 종래의 복잡한 회선을 간소하게 처리할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 조립성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 오결선의 방지를 통한 안정성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 부품수의 감소, 설계 및 작업 시간의 단축 그리고 재료비 절감을 통한 가격경쟁력으로 경제성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 소형 경량화를 도모할 수 있고, 소음 발생과 전압 스트레스를 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 본 발명은 선로의 전력 정보를 디스플레이하고 고지할 수 있어 유지 관리가 용이한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 개폐기의 구성을 나타내는 단면도,
도 2는 종래 기술에 따른 전자 개폐기를 포함하는 스타-델타 기동 장치를 나타내는 사시도,
도 3은 도 2의 스타-델타 기동 장치의 등가 회로도,
도 4는 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기의 구성을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기의 스타 결선 동작을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기의 델타 결선 동작을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 전자 개폐기를 포함하는 기동 장치를 개략적으로 나타내는 도면, 및
도 8은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 전자 개폐기를 포함하는 기동 장치에 대한 등가 회로도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 전자 개폐기를 포함하는 스타-델타 기동 장치를 나타내는 사시도,
도 3은 도 2의 스타-델타 기동 장치의 등가 회로도,
도 4는 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기의 구성을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기의 스타 결선 동작을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기의 델타 결선 동작을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 전자 개폐기를 포함하는 기동 장치를 개략적으로 나타내는 도면, 및
도 8은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 전자 개폐기를 포함하는 기동 장치에 대한 등가 회로도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 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.
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 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기의 구성을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기의 스타 결선 동작을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기의 델타 결선 동작을 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기는, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 하우징(100); 상기 하우징(100)의 일측에 구성되고, 인가되는 전류에 의한 자화로 상대 이동하는 가동 전자석(220)을 포함하는 전자석 모듈(200); 상기 전자석 모듈(120)의 가동 전자석(220)에 구비되며 일측으로 연장되는 선형이동 플런저 부재(plunger member)(300); 상기 하우징(100)의 타측에 구비되어 스타 결선 또는 델타 결선을 위한 스타-델타 단자 구성을 형성하는 스타-델타결선 통합모듈(400); 및 상기 선형이동 플런저 부재(300)에 구성되어 상기 스타-델타 결선 통합모듈(400)의 스타-델타 단자 구성에 선택적으로 접촉하여 스타 결선 또는 델타 결선을 형성하는 컨택터 모듈(500);을 포함한다.
상기 하우징(100)은 후술하는 스타-델타 결선용 기동 장치를 구성하는 하우징일 수 있으며, 별개로 구성되어 스타-델타 결선용 기동 장치의 하우징에 일체화될 수도 있다.
상기 전자석 모듈(200)은 고정코어(211)와 상기 고정코어(211)에 권선되는 고정코일(212)을 포함하는 고정 전자석(210); 및 상기 고정 전자석(210)의 고정코어(211)에 간극을 갖고 대향하여 구비되는 가동코어(221)와 상기 가동코어(221)에 권선되는 가동코일(222)을 포함하며, 전류의 흐름방향에 따라 극성을 전환하는 쌍극성(bipolar) 가동 전자석(220)을 포함한다.
상기 선형이동 플런저 부재(300)는 상기 가동코어(221)의 일측에 구성되어 상기 스타-델타 결선 통합모듈(400) 측으로 연장되는 선형 로드로 이루어진다.
다음으로, 상기 스타-델타 결선 통합모듈(400)은 서로 대향하며 소정 이격 거리를 갖고 구비되는 주회로용 입력 및 출력 단자(411) 및 상기 주회로용 입력 및 출력 단자(411) 각각의 단부에 형성되는 주회로용 접점(412)으로 이루어지는 주회로용 단자유닛(410)과, 서로 대향하며 소정 이격 거리를 갖고 구비되는 스타 결선용 입력 및 출력 단자(421) 및 상기 스타 결선용 입력 및 출력 단자(421) 각각의 단부에 형성되는 스타 결선용 접점(422)으로 이루어져 상기 주회로용 단자유닛(410)의 일측에 이격되게 구비되는 스타 결선용 단자유닛(420), 및 서로 대향하며 소정 이격 거리를 갖고 구비되는 델타 결선용 입력 및 출력 단자(431) 및 상기 델타 결선용 입력 및 출력 단자(431) 각각의 단부에 형성되는 델타 결선용 접점(432)으로 이루어져 상기 주회로 단자유닛(410)의 타측에 이격되게 구비되는 델타 결선용 단자유닛(430)을 포함한다.
여기서, 상기 주회로용 단자유닛(410)의 주회로용 접점(412)은 상기 주회로용 입력 및 출력 단자(411) 각각의 양측에 각각 구비되고, 상기 스타 결선용 단자유닛(420)의 스타 결선용 접점(422)은 상기 주회로용 단자유닛(410)을 향하는 스타 결선용 입력 및 출력 단자(421)에 각각 구비되며, 상기 델타 결선용 단자유닛(430)의 델타 결선용 접점(432)은 상기 주회로용 단자유닛(410)을 향하는 델타 결선용 입력 및 출력 단자(431)에 각각 구비되게 된다.
다음으로, 상기 컨택터 모듈(500)은 양단부가 각각 상기 주회로용 입력 및 출력 단자(411)와 스타 결선용 입력 및 출력 단자(421) 사이에 위치되도록 상기 선형이동 플런저 부재(300)에 구비되는 제1 컨택터 단자(510)와, 상기 제1 컨택터 단자(510)의 양단부의 양측에 각각 구비되는 제1 컨택터 접점(511)과, 양단부가 각각 상기 주회로용 입력 및 출력 단자(411)와 델타 결선용 입력 및 출력 단자(431) 사이에 위치되도록 상기 선형이동 플런저 부재(300)에 구비되는 제2 컨택터 단자(520), 및 상기 제2 컨택터 단자(520)의 양단부의 양측에 각각 구비되는 제2 컨택터 접점(521)을 포함한다.
상기와 같이 구성되는 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기는, 3상 전동기의 기동 시에 고정 전자석(210)의 극성에 대하여 가동 전자석(220)이 동일 극성을 띠도록 프로그래밍 된 전류가 인가되고, 이에 따라 고정 전자석(210)과 가동 전자석(220) 간에는 도 5에 나타낸 바와 같이 척력이 작용하게 되어 가동 전자석(220)과 함께 선형이동 플런저부재(300)는 도면의 좌측방향으로 이동하게 된다.
이와 같이 선형이동 플런저부재(300)가 좌측으로 이동하여 주회로용 단자유닛(410)의 일측 주회로용 접점(412)과 제2 컨택터 단자(520)의 제2 컨택터 접점(521)이 접촉되어 통전됨과 동시에, 스타 결선용 단자(420)의 스타 결선용 접점(422)과 제1 컨택터 단자(510)의 일측의 제1 컨택터 접점(511)이 접촉되어 통전하게 된다.
이에 따라 3상 전동기는 스타 결선되어 기동전류 및 토오크가 1/3로 줄어든 상태로 기동되며, 이와 동시에 별도 설치된 타이머(미도시)가 작동되어 3상 전동기의 기동 시간이 카운트 된다.
이후 소정의 설정 시간이 경과되면 타이머에 의해 가동 전자석(220)에 흐르는 전류 방향을 반대로 하여 고정 전자석(210)의 극성에 대하여 가동 전자석(220)이 반대 극성을 띠게 되고, 이에 따라 고정 전자석(210)과 가동 전자석(220) 간에는 도 6에 나타낸 바와 같이 인력이 작용하게 되어 가동 전자석(220)과 함께 선형이동 플런저부재(300)는 도면의 우측방향으로 이동하게 된다.
이에 따라, 선형이동 플런저부재(300)는 우측으로 이동하여 스타 결선용 단자유닛(420)의 스타 결선용 접점(422)과 제1 컨택터 단자(510)의 제1 컨택터 접점(511) 간의 접촉은 해제되고, 상기 주회로용 단자유닛(410)의 타측의 주회로용 접점(412)과 제1 컨택터 단자(510)의 타측의 제1 컨택터 접점(521)이 접촉되어 통전됨과 동시에, 델타 결선용 단자유닛(430)의 델타 결선용 접점(432)과 제2 컨택터 단자(520)의 제2 컨택터 접점(521)이 접촉되어 통전하고, 이에 따라 3상 전동기는 스타 결선에서 델타 결선으로 전환되어 전속으로 운전하게 된다.
다음으로, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 전자 개폐기를 포함하는 기동 장치에 대하여 도 7 및 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 전자 개폐기를 포함하는 기동 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 전자 개폐기를 포함하는 기동 장치에 대한 등가 회로도이다. 상기한 전자 개폐기의 설명에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하거나 간략히 한다.
본 발명에 따른 스타-델타 결선용 전자 개폐기를 포함하는 기동 장치는, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 하우징(100); 상기 하우징(100)에 구비되는 상기한 전자 개폐기; 상기 전자 개폐기에 의해 공급되는 각 상의 전류를 측정하기 위한 전류 측정 수단; 상기 전자 개폐기의 각 출력 단자 측에 구비되어 과전류를 차단하기 위한 과전류 보호수단; 상기 전자 개폐기를 구성하는 3상의 입력 및 출력단자와 각각 연결되는 상기 하우징의 외부에서 접속가능하게 구비되는 3상의 연장 입력 및 출력 단자(120); 상기 하우징(100) 내부에 구비되는 통신 모듈; 및 상기 각 출력단자로부터 출력되는 전압 및/또는 상기 전류 측정 수단에 의해 측정된 각 상의 전류 그리고 상기 통신 모듈의 통신 상태에 대한 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 모듈(600)을 포함한다.
상기 전류 측정 수단은 전류의 변화에 의해 생기는 자속의 변화를 이용하여 전류를 측정하기 위한 것으로, 예를 들면 각 상의 전류 라인(예를 들면, 출력 단자)의 주위에 구비되는 로고스키 코일(Rogowskii coil)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 과전류 보호수단은 EOCR(Electronic OverCurrent Relay)로 이루어질 수 있다.
상기 하우징(100)의 일측 외면에는 외부 통신 기기가 상기 통신 모듈과 접속될 수 있는 하나 이상의 통신 포트(110)가 마련된다. 상기 통신 모듈은 기동 장치에 의해 실행되는 동작 상태 및 정보를 외부 기기로 통신할 수 있도록 구성되는 것으로, 공지의 구성을 채용할 수 있으며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기한 본 발명에 따른 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기 및 이를 구비하는 기동 장치에 의하면, 하나의 가동부재만을 통해 스타 결선 또는 델타 결선을 가능하게 설계되어 종래의 복잡한 회선을 간소하게 처리할 수 있고, 조립성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 오결선의 방지를 통한 안정성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 부품수의 감소, 설계 및 작업 시간의 단축 그리고 재료비 절감을 통한 가격경쟁력으로 경제성을 확보할 수 있고, 소형 경량화를 도모할 수 있고, 소음 발생과 전압 스트레스를 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 선로의 전력 정보를 디스플레이하고 고지할 수 있어 유지 관리가 용이한 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 하우징
200: 전자석 모듈
210: 고정 전자석
211: 고정코어
212: 고정코일
220: 가동 전자석
221: 가동코어
222: 가동코일
300: 선형이동 플런저 부재(plunger member)
400: 스타-델타결선 통합모듈
410: 주회로용 단자유닛
411: 주회로용 입력 및 출력 단자
412: 주회로용 접점
420: 스타 결선용 단자유닛
421: 스타 결선용 입력 및 출력 단자
422: 스타 결선용 접점
430: 델타 결선용 단자유닛
431: 델타 결선용 입력 및 출력 단자
432: 델타 결선용 접점
500: 컨택터 모듈
510: 제1 컨택터 단자
511: 제1 컨택터 접점
520: 제2 컨택터 단자
521: 제2 컨택터 접점
600: 디스플레이 모듈
200: 전자석 모듈
210: 고정 전자석
211: 고정코어
212: 고정코일
220: 가동 전자석
221: 가동코어
222: 가동코일
300: 선형이동 플런저 부재(plunger member)
400: 스타-델타결선 통합모듈
410: 주회로용 단자유닛
411: 주회로용 입력 및 출력 단자
412: 주회로용 접점
420: 스타 결선용 단자유닛
421: 스타 결선용 입력 및 출력 단자
422: 스타 결선용 접점
430: 델타 결선용 단자유닛
431: 델타 결선용 입력 및 출력 단자
432: 델타 결선용 접점
500: 컨택터 모듈
510: 제1 컨택터 단자
511: 제1 컨택터 접점
520: 제2 컨택터 단자
521: 제2 컨택터 접점
600: 디스플레이 모듈
Claims (7)
- 스타-델타결선용 기동 장치의 전자 개폐기로서,
하우징;
상기 하우징에 구성되고, 인가되는 전류에 의한 자화로 상대 이동하는 가동 전자석을 포함하는 전자석 모듈;
상기 전자석 모듈의 가동 전자석에 구비되며 일측으로 연장되는 선형이동 플런저 부재;
상기 하우징에 구비되어 스타 결선 또는 델타 결선을 위한 스타-델타 단자 구성을 형성하는 스타-델타 결선 통합모듈; 및
상기 선형이동 플런저 부재에 구성되어 상기 스타-델타 결선 통합모듈의 스타-델타 단자 구성에 선택적으로 접촉하여 스타 결선 또는 델타 결선을 형성하는 컨택터 모듈을 포함하고,
상기 전자석 모듈은 고정코어와 상기 고정코어에 권선되는 고정코일을 포함하는 고정 전자석; 및 상기 고정코어에 간극을 갖고 대향하여 구비되는 가동코어와 상기 가동코어에 권선되는 가동코일을 포함하며, 전류의 흐름방향에 따라 극성을 전환하는 쌍극성(bipolar) 가동 전자석을 포함하고,
상기 선형이동 플런저 부재는 상기 가동코어의 일측에 구성되어 상기 스타-델타 결선 통합모듈 측으로 연장되는 선형 로드로 이루어지고,
상기 스타-델타 결선 통합모듈은 주회로용 단자 유닛을 중앙에 그 주회로용 단자 유닛의 양측에 이격되어 각각 형성되는 스타 결선용 단자 유닛과 델타 결선용 단자 유닛을 포함하며,
상기 컨택터 모듈은 상기 전자석 모듈의 자화에 의한 상기 선형 로드의 전후 이동으로 상기 주회로용 단자 유닛과 스타 결선용 단자 유닛 또는 주회로용 단자 유닛과 델타 결선용 단자 유닛에 선택적으로 접촉하도록 구성되는
스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 스타-델타 결선 통합모듈은,
서로 대향하며 소정 이격 거리를 갖고 구비되는 주회로용 입력 및 출력 단자 및 상기 주회로용 입력 및 출력 단자 각각의 단부에 형성되는 주회로용 접점으로 이루어지는 주회로용 단자유닛과,
서로 대향하며 소정 이격 거리를 갖고 구비되는 스타 결선용 입력 및 출력 단자 및 상기 스타 결선용 입력 및 출력 단자 각각의 단부에 형성되는 스타 결선용 접점으로 이루어져 상기 주회로용 단자유닛의 일측에 이격되게 구비되는 스타 결선용 단자유닛, 및
서로 대향하며 소정 이격 거리를 갖고 구비되는 델타 결선용 입력 및 출력 단자 및 상기 델타 결선용 입력 및 출력 단자 각각의 단부에 형성되는 델타 결선용 접점으로 이루어져 상기 주회로 단자유닛의 타측에 이격되게 구비되는 델타 결선용 단자유닛을 포함하며,
상기 주회로용 접점은 상기 주회로용 입력 및 출력 단자 각각의 양측에 각각 구비되고,
상기 스타 결선용 접점은 상기 주회로용 단자유닛을 향하는 스타 결선용 입력 및 출력 단자에 각각 구비되고,
상기 델타 결선용 접점은 상기 주회로용 단자유닛을 향하는 델타 결선용 입력 및 출력 단자에 각각 구비되는
스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기.
- 제3항에 있어서, 상기 컨택터 모듈은,
양단부가 각각 상기 주회로용 입력 및 출력 단자와 스타 결선용 입력 및 출력 단자 사이에 위치되도록 상기 선형이동 플런저 부재에 구비되는 제1 컨택터 단자;
상기 제1 컨택터 단자의 양단부의 양측에 각각 구비되는 제1 컨택터 접점;
양단부가 각각 상기 주회로용 입력 및 출력 단자와 델타 결선용 입력 및 출력 단자 사이에 위치되도록 상기 선형이동 플런저 부재에 구비되는 제2 컨택터 단자; 및
상기 제2 컨택터 단자의 양단부의 양측에 각각 구비되는 제2 컨택터 접점
을 포함하는 스타-델타 결선용 기동 장치의 전자 개폐기.
- 제1항, 제3항, 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 전자 개폐기를 포함하는
스타-델타 결선용 기동 장치.
- 하우징;
상기 하우징에 구비되는 제1항, 제3항, 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 전자 개폐기;
상기 전자 개폐기에 의해 공급되는 각 상의 전류를 측정하기 위한 전류 측정 수단;
상기 전자 개폐기의 각 출력 단자 측에 구비되어 과전류를 차단하기 위한 과전류 보호수단;
상기 전자 개폐기를 구성하는 입력 및 출력단자와 각각 연결되는 상기 하우징의 외부에서 접속가능하게 구비되는 연장 입력 및 출력 단자;
상기 하우징 내부에 구비되는 통신 모듈; 및
상기 전자 개폐기의 각 출력단자로부터 출력되는 전압, 상기 전류 측정 수단에 의해 측정된 각 상의 전류 및 상기 통신 모듈의 통신 상태에 대한 정보를 디스플레이 하기 위한 디스플레이 모듈
을 포함하는 스타-델타 결선용 기동 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 전류 측정 수단은 전류의 변화에 의해 생기는 자속의 변화를 이용하여 전류를 측정하기 위한 로고스키 코일(Rogowskii coil)로 이루어지고,
상기 과전류 보호수단은 EOCR(Electronic Overcurrent Relay)로 이루어지며,
상기 하우징의 일측 외면에는 외부 통신 기기가 상기 통신 모듈과 접속될 수 있는 하나 이상의 통신 포트가 구비되는
스타-델타 결선용 기동 장치.
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| KR (1) | KR101851301B1 (ko) |
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| KR102192290B1 (ko) | 2020-06-03 | 2020-12-17 | 신광전공주식회사 | 내압 방폭형 구조를 갖는 전자개폐기 |
| KR102198711B1 (ko) * | 2020-02-28 | 2021-01-05 | 정용호 | 전자 접촉기 및 전자 접촉기를 이용한 스타-델타 결선 절환 방법 |
| IT201900011655A1 (it) * | 2019-07-12 | 2021-01-12 | Eldor Corp Spa | Dispositivo di commutazione per un motore elettrico e motore elettrico comprendente detto dispositivo di commutazione |
| CN114448458A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-06 | 深圳市顾凯信息技术有限公司 | 一种汽车电子组件用蓝牙模块 |
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-
2017
- 2017-08-24 KR KR1020170107392A patent/KR101851301B1/ko active IP Right Grant
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