KR101902385B1 - 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치 - Google Patents

유량조절부재 구동기 위치 검출 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동기 위치 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉난방 및 공조를 위한 빌딩 자동 제어에 사용되는 댐퍼 또는 밸브 등의 유량조절부재의 구동기에 있어서, 전원이 오프되는 경우 상기 구동기의 위치를 저장하여 전원이 공급될 경우 상기 구동기의 위치를 인식할 수 있는 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치에 관한 것이다.

Description

유량조절부재 구동기 위치 검출 장치{Position detector for driver of flow control member}
본 발명은 구동기 위치 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉난방 및 공조를 위한 빌딩 자동 제어에 사용되는 댐퍼 또는 밸브 등의 유량조절부재의 구동기에 있어서, 전원이 오프되는 경우 상기 구동기의 위치를 저장하여 전원이 공급될 경우 상기 구동기의 위치를 인식할 수 있는 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치에 관한 것이다.
빌딩의 운전에 사용되는 냉난방 설비, 공조설비 등에는 덕트가 필수적으로 사용된다. 상기 덕트를 통하여 상기 빌딩의 내부 특정 공간에 유체, 예를 들면 온수, 증기 등을 공급하여 냉난방 및 공조를 제어하게 된다.
여기서, 상기 덕트에는 밸브 또는 댐퍼와 같은 유량조절부재가 설치되고, 상기 유량조절부재에 의하여 덕트를 통과하는 유체의 유량이 조절된다.
보다 구체적으로, 상기 유량조절부재는 구동기에 의하여 제어되면서 상기 상기 유량을 조절하게 된다. 일반적으로, 상기 구동기는 회전력을 발생시키는 모터와 상기 모터의 회전력을 상기 유량조절부재로 전달하는 기어를 포함하여 구성된다.
일반적으로 종래의 구동기는 자신의 현재 위치를 감지하기 위해 위치 감지 수단으로 가변 저항을 사용하고 있다.
가변 저항은 전원이 오프(OFF)되더라도 저항 값을 그대로 유지하고 있기 때문에 전원이 온(ON)이 되었을 때 CPU 또는 제어 시스템은 별도의 작업없이 상기 저항 값을 읽어서 구동기의 위치를 인식할 수 있다.
그러나 가변 저항은 수명이 20,000회 이하로 매우 짧으며, 수명이 다해갈수록 오차가 커지기 때문에 신뢰성에 문제가 있으며, 수명이 다한 후에는 신뢰성을 전혀 보장할 수 없는 단점을 가지고 있다.
또한, 가변 저항의 수명이 다했다 하더라도 수명이 다한 가변 저항만을 교체하는 것이 어려워 제품 전체를 교체해야 하므로 교체 비용 증가와 자원 손실이 발생하는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 특0168086(발명의 명칭: 위치제어시스템의 위치정보 판별장치 및 그 판별방법, 공고일: 1999년 3월 20일)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 단락이나 고장으로 인해 전원 공급이 중단되는 경우 이를 감지하여 회로 내의 충전된 전류가 방전되기 전까지 유량조절부재 구동기의 현재 위치를 저장함으로써 가변 저항 없이도 전원 공급이 차단된 경우 구동기의 위치를 검출할 수 있는 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치는 유량조절부재의 개폐를 조절하기 위해 구동력을 제공하는 구동기와 갑작스런 전압 강하를 감지하는 전압 강하 감지부와 구동기의 전체 범위와 상기 전압 강하 감지부로부터 전압 강하가 감지되면 구동기의 현재 위치 정보를 저장하는 메모리와 상기 전압 강하가 감지되어 전원 공급이 중단되는 경우 이를 감지하여 회로 내의 충전된 전류가 방전되기 전까지 상기 메모리에 구동기의 현재 위치 정보 저장을 제어하고, 전원이 온된 경우 상기 메모리에 저장된 구동기의 현재 위치 정보와 신호 입력부로부터 입력된 제어신호를 기초로 구동기의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전압 강하 감지부는 AC 전압을 DC 전압으로 평활하고 모터와 제어부로 공급되는 DC 전압으로 분배하는 과정 중 상기 DC 전압으로 평활하는 지점에서의 전압 강하를 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제어부는 상기 전압 강하 감지시 회로 내의 충전된 전류가 방전되기 전까지 구동기의 현재 위치 정보를 상기 메모리에 저장하는 위치 저장부와 전원이 공급되는 경우 상기 메모리에 저장된 구동기의 현재 위치를 검출하는 위치 검출부와 신호 입력부로부터 입력되는 아날로그 제어 신호를 디지털 제어 신호로 변환하는 컨버터와 상기 컨버터로부터 제공된 제어 신호와 상기 위치 검출부로부터 검출된 구동기의 현재 위치 정보를 바탕으로 상기 모터를 제어하기 위한 모터 제어신호를 생성하는 위치 제어부와 상기 위치 제어부로부터 생성된 모터 제어신호를 전송받아 상기 모터의 회전속도를 제어하는 속도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 위치 저장부는 상기 전압 강하 감지시 구동기의 현재 위치 정보를 자릿수의 숫자로 구분하고, 제일 높은 자리 숫자로부터 순차적으로 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 위치 검출부는 상기 메모리에 저장된 구동기의 전체 범위와 상기 메모리에 저장된 구동기의 현재 위치 정보를 분석하여 전원이 오프된 상태에서의 구동기의 위치를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 모터에서 소모되는 전류가 과전류에 해당하는지를 검사하는 과전류 검출부와 과전류 검출부를 통해 검출된 과전류에 의해 과부하 상태인지를 검사하는 과부하 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 과전류 검출부와 과부하 검출부 사이에 연결된 가변 저항과 상기 가변 저항의 저항값과 상기 메모리에 저장된 구동기의 위치 정보를 입력받아 비교하고, 전원이 온된 경우 상기 제어부의 위치 검출부로 구동기의 위치 정보를 출력하는 비교기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 비교기는 상기 가변 저항의 저항값을 통한 구동기의 위치 정보와 메모리에 저장된 구동기의 위치 정보를 비교하여 상기 가변 저항의 열화 상태를 검증하고, 상기 가변 저항의 위치 정보의 오차가 설정값을 초과하는 경우 상기 가변 저항의 수명이 다한 것이라고 판단하고, 상기 메모리에 저장된 구동기의 위치 정보가 상기 위치 검출부로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 전압 강하 감지부는 AC 전압이 아닌 DC 전압이 연결되어 구동기가 정상 작동할 수 있는 전압 이하로 전압이 강하할 경우 이를 감지하는 전원 이상 감지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 유량조절부재 구동기의 위치 검출 장치는 가변 저항 없이 메모리에 구동기의 전체 범위를 저장해 놓고, 전원 오프를 감지할 경우 제어부가 동작가능한 시간 동안 구동기의 현재 위치 정보를 메모리에 저장함으로써 재가동시에도 별도의 오토 세팅없이 즉시 운전이 가능한 탁월한 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절부재 구동기의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전압 강하 감지부가 전압 강하를 감지하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 위치 저장부가 메모리에 구동기의 현재 위치 정보를 저장하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유량조절부재 구동기를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절부재 구동기의 위치 검출 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절부재 구동기의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 유량조절부재 구동기는 유량조절부재의 개폐를 조절하기 위해 구동력을 제공하는 구동기(10)와 갑작스런 전압 강하를 감지하는 전압 강하 감지부(20)와 상기 전압 강하 감지부로부터 전압 강하가 감지되면 구동기의 현재 위치를 저장하는 메모리(30)와 상기 전압 강하가 감지되면 상기 메모리에 구동기의 현재 위치 저장을 제어하고, 상기 메모리에 저장된 구동기의 위치와 신호 입력부로부터 입력된 제어신호를 기초로 구동기의 구동을 제어하는 제어부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구동기(10)는 상기 유량조절부재(50)를 구동시키기 위한 모터(110)와 상기 모터의 회전력을 상기 유량조절부재(50)로 전달하기 위한 기어(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 모터(110)와 기어(120)는 통상의 유량조절부재 구동기에 포함되는 구성으로 본 발명의 기술분야의 통상을 지식을 가진 당업자에게 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 메모리(30)는 전원이 차단된 후에도 정보를 계속 유지하는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있으며, 구동기의 위치와 관련 전체 범위와 현재 위치 정보가 저장될 수 있다.
여기서, 상기 전체 범위는 구동기의 구동에 따라 유량조절부재가 닫힌상태에서 완전 개방상태까지 사이의 모터의 전체 회전수를 의미하고, 상기 현재 위치 정보는 현재의 회전수를 전체 회전수에 비례하여 환산한 위치를 의미한다. 예를 들어, 전체 범위가 200000인 경우 현재의 회전수가 100000이면 현재 위치가 50% 개방된 상태로 위치를 특정할 수 있다.
상기 전압 강하 감지부(20)는 공급되는 전압에 대하여 갑작스럽게 전압 강하가 발생하는 경우 이를 감지하는 역할을 담당한다.
여기서, 상기 전압 강하는 갑작스럽게 일시적으로 전압이 강하하는 경우와 전원이 완전히 오프되는 경우를 모두 포함하는 것으로 정의된다.
상기 전압 강하 감지부(20)는 AC 전압이 아닌 DC 전압이 연결되어 구동기가 정상 작동할 수 있는 전압 이하로 전압이 강하할 경우 이를 감지하는 전원 이상 감지모듈(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같이 AC 전압이 아닌 DC 전압이 연결될 경우 전원은 정상적으로 투입된 것으로 보이지만 실제로는 DC 전압의 특성상 전압 강하가 발생하여 전원이 공급되지 못하므로 상기 전원 이상 감지모듈(미도시)은 전원이 오프되지 않은 상태에서 전압 강하가 발생하는 경우 전원 이상으로 검출하여 제어부로 알람을 전송한다.
상기 제어부(40)는 상기 전압 강하 감지시 구동기의 현재 위치 정보를 메모리에 저장하는 위치 저장부(410)와 전원이 공급되는 경우 상기 메모리에 저장된 구동기의 현재 위치를 검출하는 위치 검출부(420)와 신호 입력부로부터 입력되는 아날로그 제어 신호를 디지털 제어 신호로 변환하여 위치 제어부에 제공하는 컨버터(430)와 상기 컨버터로부터 제공된 제어 신호와 상기 위치 검출부로부터 검출된 구동기의 현재 위치 정보를 바탕으로 상기 모터를 제어하기 위한 모터 제어신호를 생성하는 위치 제어부(440)와 상기 위치 제어부로부터 생성된 모터 제어신호를 전송받아 상기 모터의 회전속도를 제어하는 속도 제어부(450)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 위치 검출부(420)는 상기 메모리(30)에 저장된 구동기의 전체 범위와 전원 오프 당시의 구동기의 현재 위치 정보를 분석하여 구동기의 위치를 검출하는 역할을 담당한다.
여기서, 상기 전체 범위는 초기 세팅을 통해 구동기가 유량조절부재를 0~100%까지 구동할 경우 모터의 회전수로 결정되고, 구동기의 위치 정보는 전원 오프 당시 구동기의 현재 모터 회전수로 결정된다.
따라서, 위치 검출부(420)는 구동기의 전체 범위의 모터 회전수 중에 전원 오프 당시 현재 구동기의 모터 회전수를 비교하여 구동기의 현재 위치를 정확하게 검출할 수 있다.
상기 위치 제어부(440)는 신호 입력부(60)를 통해 외부로부터 입력된 제어 신호와 상기 위치 검출부(420)를 통해 검출된 구동기의 현재 위치를 토대로 모터 제어신호를 생성하게 된다.
보다 구체적으로, 만일, 입력된 제어 신호는 유량조절부재를 60% 개방하는 것인데 구동기의 현재 위치를 모른다면 유량조절부재를 완전히 닫거나 개방한 후에 다시 60%만큼 개방시키도록 모터를 구동시켜야하지만, 전원 오프 당시 구동기의 현재 위치가 유량조절부재가 50% 개방된 상태라면 10%를 더 개방하는 모터 제어신호를 생성함으로써 보다 적은 시간과 전력소모로 운전이 가능하게 된다.
통상적으로 빌딩자동제어를 위해서 수많은 유량조절부재가 설치된다는 점을 감안할때 전원 오프 당시 구동기의 현재 위치를 저장하는 것만으로 전력 절감 및 운전 효율을 극대화 할 수 있음을 알 수 있다.
보다 구체적인 예로 전압 강하를 감지하여 구동기의 현재 위치 정보를 저장하는 과정에 대해 도 2를 참조하여 설명하면, 일반적으로 구동기는 AC 24V를 입력받아 DC 24V로 변환하여 모터의 전원으로 사용하고, 다시 5V로 변환하여 제어부의 전원으로 사용하게 된다.
이때, AC 24V를 DC 24V로 변환하는 과정에서 AC를 DC로 평활하게 되면 약 DC 28V가 되고, 이를 전압 분배 소자를 이용하여 24V와 5V로 변환하여 사용하게 된다.
따라서, 전압 강하는 DV 전압으로 평활되는 DC 28V 지점에서 감지하게 되고, 상기 DC 28V 지점에서 전압이 떨어지는 전압 강하가 발생하면 상기 전압 강하 검출유닛을 이를 전압 강하 신호로 감지하게 된다.
상기와 같이 전압 강하 신호가 감지되면 구동기의 모든 회로가 바로 동작을 중단하는 것이 아니라 CPU로 구성되는 제어부는 2V까지 정상 작동이 가능하기 때문에 입력 전원인 5V가 2V까지 강하하기까지 내부 콘덴서 용량 등에 따라 수십 ms 동안은 동작이 가능하고, CPU의 처리속도는 us 단위로 동작하며 사양에 따라서는 ns 단위의 CPU로 동작될 수 있기 때문에 전원 공급이 중단되더라도 구동기의 현재 위치를 메모리에 저장하는 기능을 처리할 수 있다.
따라서, 전압 강하가 감지되면 위치 저장부는 회로 내의 충전된 전류가 방전되기 전까지 구동기의 현재 위치 정보를 메모리에 저장하는 기능을 수행할 수 있다.
그러나, 전압 강하를 감지하고 위치 정보를 저장하는 도중 외부 요인에 의해 회로 내부에 충전되어 있던 전원이 예상보다 빨리 방전될 수 있으며, 이럴 경우 상기 구동기의 현재 위치 정보가 메모리에 저장되기 전에 회로 동작이 중단될 수 있다.
이런 상황에서 구동기의 위치 데이터를 한꺼번에 저장하도록 구성될 경우 모든 위치 데이터가 모두 저장되어야만 저장이 가능하고, 일부라도 저장이 되지 않은 상태에서 회로 동작이 중단될 경우 위치 정보가 저장되지 않는 문제가 발생한다.
상기와 같이 예상보다 빨리 회로 내부에 충전되어 있던 전원이 방전되는 경우를 대비하여, 위치 저장부는 메모리에 저장되는 위치 정보를 앞자리 부터 저장하도록 구성함으로써 전체 위치 정보가 아니더라도 최소한 일부 위치 정보만이라도 저장되도록 구성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 위치 저장부가 메모리에 구동기의 현재 위치 정보를 저장하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
일반적으로, 구동기의 위치 정보는 모터의 회전수로 표시될 수 있으며, 0%에서 100%까지의 개폐 범위 내에서 위치 정보를 숫자로 표시될 수 있다.
예를 들어, 0%는 유량조절부재가 완전히 닫힌 상태이고, 100% 유량조절부재가 완전히 개방된 상태를 표시하고, 유량조절부재가 완전히 개방된 상태에서 모터으 회전수가 200,000이라면, 유량조절부재의 전체 범위는 0~200,000이 되고, 구동기의 위치 정보가 100,000인 경우는 유량조절부재가 반 개방된 50% 상태를 나타낸다.
여기서, 상기 위치 정보를 앞자리 숫자부터 끊어서 숫자 단위로 바이트를 끊어서 저장할 경우 앞자리 숫자부터 저장할 수 있다.
일반적으로, 위치 정보가 메모리에 저장되는 경우 1 바이트(byte) 씩 3-4번 끊어서 3-4 바이트로 저장하게 되므로 앞자리 숫자부터 바이트 단위로 끊어서 저장할 경우 앞자리 숫자부터 뒷자리 숫자까지 순차적으로 저장할 수 있다. 도 3은 1바이트 단위로 3번씩 저장하는 경우에 대한 것이다.
도 3과 같이 앞의 두자리를 1바이트로 3번에 걸쳐 저장되는 경우 위치 정보가 194563일 경우 19, 45, 63 순서로 저장될 수 있다.
따라서, 도 3의 (A)와 같이 1바이트만 저장된 상태에서 회로 동작이 중단된 경우 19만 메모리에 저장되게 되고, 전원이 복구되면 나머지 자리를 0으로 추정하여 구동기의 위치를 190000으로 추청하여 운전하게 된다.
그리고 (B)와 같이 2바이트만 저장된 상태에서 회로 동작이 중단된 경우 1945만 메모리에 저장되고, 전원이 복구되면 나머지 자리를 0으로 추정하여 구동기의 위치를 194500으로 추정하여 운전하게 된다.
이 경우 물론 오차가 발생하지만, 최소한 앞자리 수는 저장되기 때문에 구동기의 위치를 다시 세팅하여 동작하는 것다 효율적으로 운전할 수 있다.
상기 유량조절부재 구동기는 전원이 공급되는 상태에서 모터의 회전수를 카운팅하는 엔코더(70)를 포함하고, 전원이 공급되는 상태에서는 상기 엔코더의 위치 정보가 위치 검출부로 공급되어 속도 제어가 이루어지게 된다.
그리고 모터에서 소모되는 전류가 과전류에 해당하는지를 검사하는 과전류 검출부(80)와 과전류 검출부를 통해 검출된 과전류에 의해 과부하 상태인지를 검사하는 과부하 검출부(460)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 과부하 상태는 모터가 펄스에 비해 회전하지 못하는 경에 발생하고, 제어부의 속도 제어부에서 펄스를 출력하였으나 모터가 큰 부하에 걸려 회전하지 못하는 상황을 의미하고, 일반적으로 과부하는 양 끝점(완전히 열렸거나 닫혔거나)인 경우에 해당한다.
상기와 같이 과부하 상태가 발생하면, 양 끝점에서 펄스와 모터의 회전수가 비례하지 못하는 경우에 해당하므로 위치 제어부는 0%(닫힌상태)와 100%(완전개방상태)의 위치를 인식하게하고 모터의 동작을 멈추고, 전체 범위를 다시 계산하여 전체 범위를 다시 세팅하도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유량조절부재 구동기를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유량조절부재 구동기는 가변 저항(90)과 위치 정보를 저장하는 메모리(30)를 하이브리드로 구성할 수 있다.
상기 제 2 실시예에 따른 유량조절부재 구동기는 과전류 검출부(80)와 과부하 검출부(460) 사이에 형성된 가변 저항(90)과 상기 가변 저항의 현재 저항값과 메모리에 저장된 구동기의 현재 위치 정보를 입력받아 비교하여 위치 검출부로 출력하는 비교기(470)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 가변 저항(90)과 과부하 검출부(460)사이에는 전압을 증폭하는 증폭기(미도시)가 더 포함될 수 있다.
상기와 같은 구성을 통해 가변 저항(90)을 통한 구동기의 위치 정보와 메모리(30)에 저장된 위치 정보를 비교할 수 있으며, 가변 저항의 열화 정도를 검증할 수 있다.
보다 구체적으로, 전압 강하가 발생하더라도 가변 저항값은 저항값을 유지하게 되므로 저항값을 통해 전압 강하 전의 구동기 위치를 검출할 수 있으며, 상기 가변 저항을 통한 구동기 위치 정보와 메모리에 저장된 위치 정보를 비교하여 가변 저항의 열화 정도를 파악할 수 있다.
만일, 가변 저항의 오차가 설정된 값을 초과하는 경우 가변 저항의 수명이 다한 것으로 판단하고 상기 비교기(470)는 상기 메모리에 저장된 위치 정보만 출력되도록 구성하여 구동기를 운전하도록 구성함으로써 가변 저항의 수명이 다한 경우에도 교체없이 구동기를 운전할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 유량조절부재 구동기의 위치 검출 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절부재 구동기의 위치 검출 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 유량조절부재 구동기의 위치 검출 방법은 먼저 구동기에 전원이 공급되면 위치 검출부에 구동기의 오토 세팅 완료 신호가 존재하는지를 검사한다.
여기서, 오토 세팅이란, 구동기가 0%(닫힌 상태)에서 100%(완전 개방상태)까지 구동하기 위해 모터가 회전하는 전체 회전수를 전체 범위로 설정하는 과정을 의미한다.
오토 세팅 완료 신호가 존재하지 않는 경우 오토 세팅을 수행하고, 오토 세팅 완료 신호가 존재한다 하더라도 유저가 재 오토 세팅을 원하면 오토 세팅을 수행하여 전체 범위를 메모리에 저장하게 된다.
상기와 같이 오토 세팅이 완료된 경우 전체 범위를 읽고, 엔코더를 통해 구동기의 현재 위치 값을 읽어서 외부 제어 신호에 따라 유량조절부재 구동기를 운전하게 된다.
만일, 운전 중에 전압 강하 감지부가 전압 강하를 감지하고, 상기 전압 강하 감지부로부터 전압 강하 신호가 입력되면, 제어부의 위치 저장부는 전원 오프로 판단하고, 인터럽트(Interupt)를 발생하고 모든 운전을 무시하고 구동기의 현재 위치 정보를 메모리에 저장한다.
여기서, 회로 내의 동작이 예상보다 빨리 방전될 경우를 대비해서 위치 저장부는 엔코더를 통해 카운팅된 모터의 회전수(구동기의 현재 위치 정보)를 자릿수의 숫자로 구분하고, 제일 높은 자리 숫자로부터 순차적으로 저장하게 된다.
모든 자릿수의 숫자가 모두 저장되기 전에 전원 공급이 차단된 경우 저장된 높은 자리 숫자의 위치 정보만을 메모리에 저장하게 된다.
이 후, 전원이 턴온되면 제어부의 위치 검출부는 메모리에 저장된 전체 범위와 구동기의 현재 위치 정보를 읽어서 전원이 오프될 당시 구동기의 위치를 검출하고, 제어부의 위치 제어부는 상기 위치 검출부를 통해 검출된 구동기의 위치와 외부 제어 신호를 토대로 모터 제어 신호를 생성하여 속도 제어부에 제공하여 모터를 구동하여 운전을 재개하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 구동기 20 : 전압 강하 감지부
30 : 메모리 40 : 제어부
50 : 유량조절부재 60 : 신호 입력부
70 : 엔코더 80 : 과전류 검출부
90 : 가변 저항

Claims (9)

  1. 유량조절부재의 개폐를 조절하기 위해 구동력을 제공하는 모터를 포함하는 구동기와;
    갑작스런 전압 강하를 감지하는 전압 강하 감지부와;
    상기 구동기의 전체 범위와 상기 전압 강하 감지부로부터 전압 강하가 감지되면 상기 구동기의 현재 위치 정보를 저장하는 메모리와;
    상기 전압 강하가 감지되어 전원 공급이 중단되는 경우 이를 감지하여 회로 내의 충전된 전류가 방전되기 전까지 상기 메모리에 상기 구동기의 현재 위치 정보 저장을 제어하고, 전원이 온된 경우 상기 메모리에 저장된 구동기의 현재 위치 정보와 신호 입력부로부터 입력된 제어신호를 기초로 상기 구동기의 구동을 제어하며, 전원이 공급되는 경우 상기 메모리에 저장된 구동기의 현재 위치를 검출하는 위치 검출부를 포함하는 제어부와;
    상기 모터에서 소모되는 전류가 과전류에 해당하는지를 검사하는 과전류 검출부와;
    상기 과전류 검출부를 통해 검출된 과전류에 의해 과부하 상태인지를 검사하는 과부하 검출부와;
    상기 과전류 검출부와 상기 과부하 검출부 사이에 연결된 가변 저항과;
    상기 가변 저항의 저항값과 상기 메모리에 저장된 구동기의 위치 정보를 입력받아 비교하고, 전원이 온된 경우 상기 제어부의 위치 검출부로 구동기의 위치 정보를 출력하는 비교기를 포함하고,
    상기 비교기는
    상기 가변 저항의 저항값을 통한 구동기의 위치 정보와 메모리에 저장된 구동기의 위치 정보를 비교하여 상기 가변 저항의 열화 상태를 검증하고,
    상기 가변 저항의 위치 정보의 오차가 설정값을 초과하는 경우 상기 가변 저항의 수명이 다한 것이라고 판단하고, 상기 메모리에 저장된 구동기의 위치 정보가 상기 위치 검출부로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전압 강하 감지부는
    AC 전압을 DC 전압으로 평활하고 모터와 제어부로 공급되는 DC 전압으로 분배하는 과정 중 상기 DC 전압으로 평활하는 지점에서의 전압 강하를 감지하는 것을 특징으로 하는 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제어부는 상기 전압 강하 감지시 회로 내의 충전된 전류가 방전되기 전까지 구동기의 현재 위치 정보를 상기 메모리에 저장하는 위치 저장부와;
    신호 입력부로부터 입력되는 아날로그 제어 신호를 디지털 제어 신호로 변환하는 컨버터와;
    상기 컨버터로부터 제공된 제어 신호와 상기 위치 검출부로부터 검출된 구동기의 현재 위치 정보를 바탕으로 상기 모터를 제어하기 위한 모터 제어신호를 생성하는 위치 제어부와;
    상기 위치 제어부로부터 생성된 모터 제어신호를 전송받아 상기 모터의 회전속도를 제어하는 속도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 위치 저장부는
    상기 전압 강하 감지시 구동기의 현재 위치 정보를 자릿수의 숫자로 구분하고, 제일 높은 자리 숫자로부터 순차적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 위치 검출부는
    상기 메모리에 저장된 구동기의 전체 범위와 상기 메모리에 저장된 구동기의 현재 위치 정보를 분석하여 전원이 오프된 상태에서의 구동기의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 전압 강하 감지부는
    AC 전압이 아닌 DC 전압이 연결되어 구동기가 정상 작동할 수 있는 전압 이하로 전압이 강하할 경우 이를 감지하는 전원 이상 감지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량조절부재 구동기 위치 검출 장치.
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JP2012229735A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Kawaden:Kk 電動弁
KR101535094B1 (ko) * 2008-03-25 2015-07-08 산요 덴키 가부시키가이샤 무배터리 절대 위치 검출용 인코더

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101535094B1 (ko) * 2008-03-25 2015-07-08 산요 덴키 가부시키가이샤 무배터리 절대 위치 검출용 인코더
JP2012229735A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Kawaden:Kk 電動弁

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