KR102018478B1 - Power supply systems for industrial machinery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산업장비용 전원공급 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 회전력을 이용하여 충전된 배터리의 전원을 산업장비의 제어회로에 공급함으로써 산업장비의 동력용모터가 구동하면서 발생하는 노이즈의 영향으로부터 제어회로를 완벽하게 보호할 수 있는 산업장비용 전원공급 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply system for industrial equipment, and more particularly, by supplying the power of a charged battery using the rotational power of a motor to the control circuit of the industrial equipment, The present invention relates to a power supply system for industrial equipment that can completely protect a control circuit from an impact.
도 1에는 일반적인 산업장비의 구성과 산업장비에 구동전원을 공급하는 SMPS(Switching Mode Power Supply)의 구성이 개시되어 있다. 도면을 참고하면 일반적으로 선반, 프레스, 연삭기 및 드릴링 머신 등과 같이 각각의 장비기능을 구현하는데 필요한 동력원을 제공하기 위한 동력수단으로 동력용모터(21)를 이용하는 산업장비(20)의 경우 사용자 입력신호에 따라 동력용모터(21)를 구동제어하기 위한 제어회로부(22)가 구비된다. 이러한 제어회로부(22)에는 PLC(Programmable Logic Controller), 모니터, 통신모듈 및 타겟컨트롤러 등이 구비되어 산업장비(20)의 전반적인 제어기능을 구현한다.1 illustrates a configuration of a general industrial equipment and a configuration of a switching mode power supply (SMPS) for supplying driving power to the industrial equipment. Referring to the drawings, in general, the user input signal in the case of the
또한, 도면에서와 같이 산업장비(20)가 구동하는데 필요한 구동전원을 공급하기 위해 상용전원입력단(10)으로부터 상용전원을 입력받아 요구되는 구동전원의 형태로 변환하는 SMPS(30)가 이용되고 있다. 이러한 종래의 산업장비용 SMPS(30)는 최초의 상용 교류전압을 1차적으로 트랜스에 통과시켜 2차 교류전압을 생성하는 AC-AC 컨버터(31)와, 상기 AC-AC 컨버터(31)의 교류전압을 입력으로 받아 정류회로를 통과시켜 직류전압의 형태로 변환하는 AC-DC 컨버터(32) 및 상기 AC-DC 컨버터(32)의 직류전압을 입력받아 원하는 크기의 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(33)로 구성되었다.In addition, as shown in the drawing, in order to supply the driving power required for driving the
그리고, 상기 DC-DC 컨버터(33)는 220V, 360V, 480V 및 660V 중 지원하는 동력용모터(21)의 규격에 따라 적정 동력용 직류전압의 크기로 변환하여 동력용모터(21)에 공급하고 1.2V, 3.3V, 5V, 12V, 15V 및 24V 중 제어회로부(22)의 규격에 따라 적정 제어용 직류전압의 크기로 변환하여 제어회로부(22)에 공급한다. The DC-
또한, 도시되지 않았으나 일반적으로 동력용모터(21)의 속도제어를 위해 상기 SMPS(30)를 포괄하는 인버터장치(미도시)가 이용되며, 이러한 인버터 장치는 펄스폭변조(PWM) 방식으로 고주파수 대역을 조절하여 가변의 모터속도 제어가 가능한데, 이때 출력되는 파형의 경우 정형파로 출력되는 것이 가장 이상적이나 정형파가 아닌 삼각파나 구형파의 형태로 출력되기 때문에 파형 자체에 노이즈 성분이 포함되는 문제점이 있었다.In addition, although not shown, in general, an inverter device (not shown) encompassing the SMPS 30 is used to control the speed of the
더불어, 모터의 특성상 출력의 크기가 변동되거나 고출력으로 구동되거나 정역회전 방향이 변경되거나, 구동과 정지를 반복하는 형태로 운전되는 경우 역기전력이 발생하여 출력부의 노이즈가 입력단까지 영향을 미치게 되며, 산업장비(20)의 안정적인 접지가 이루어지지 않은 경우 노이즈의 차단이 제한되어 결국 전원의 입력단에 영향을 미칠수 밖에 없었다. 이와 같이, 교류 입력부에 노이즈 성분이 포함된 상태로 SMPS(30)의 입력단에 전원이 인가되고 이러한 노이즈 성분이 SMPS(30)를 거쳐 직류형태로 변환되면서 완벽하게 차단되지 못함으로써 시스템에 영향을 주는 문제점이 있엇다.In addition, when the size of the output is fluctuated due to the characteristics of the motor, the output is driven at a high output, the direction of forward and reverse rotation is changed, or the driving is stopped and repeated, the counter electromotive force is generated and the noise of the output part affects the input stage. In the case where the stable grounding of (20) was not made, the blocking of noise was limited, which inevitably affected the input terminal of the power supply. As such, power is applied to the input terminal of the
즉, 동력용모터용 직류전원과 제어회로부용 직류전원을 함께 공급하는 SMPS(30) 내에서 동일한 접지를 사용함으로써 동력용모터(21)의 구성시 발생하는 노이즈가 제어회로부용 직류전원에 유기되어 제어회로부(22)에 오동작이 발생할 수 있으며, 산업장비(20)의 제어회로가 복잡한 디지털회로인 경우에는 노이즈에 의한 오작동이 심하기 때문에 장비동작의 신뢰성이 크게 떨어지게 된다.That is, by using the same ground in the SMPS 30 which supplies the DC power supply for the power motor and the DC power supply for the control circuit part, the noise generated when the
현재까지는 필터회로를 이용하여 노이즈원을 차단하는 용도로 사용하고 있으나, 노이즈의 특성은 저주파에서 고주파까지 다양한 형태로 존재하기 때문에 정형화된 필터회로로 완벽하게 노이즈를 제거하기가 제한되며, 현재는 노이즈에 대한 허용범위 이하일 경우 사용하게 끔 인증제도가 운용되고 있다. 그러나, 향후 4차 산업혁명의 산업장비는 고도화된 센서 및 정밀제어 등을 통한 데이터요구가 필요한 상황에서 완벽한 노이즈 차단 형태가 아니라면 정확한 데이터를 받기에는 제한적이다. 또한, 전원분리를 통한 노이즈 형태를 제어하기 위한 다양한 하드웨어 기술이 개발되고 있으나 환경의 그라운드 조건이 다르기 때문에 어느 정도 대책은 되더라도 완벽한 전원분리는 사실상 제한되는 실정이다.Until now, it is used to block the noise source by using the filter circuit, but since the characteristics of noise exist in various forms from low frequency to high frequency, it is limited to remove the noise completely by the standardized filter circuit. The certification system is being used to use the product when it is below the allowable range. However, the industrial equipment of the fourth industrial revolution in the future is limited to receive accurate data unless it is completely noise-blocked in the situation where data demand through advanced sensors and precision control is required. In addition, various hardware technologies have been developed for controlling the noise form through power separation. However, since the ground conditions of the environment are different, perfect power separation is practically limited even if some measures are taken.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 발전기의 회전력으로 충전된 배터리의 충전전원을 산업장비의 제어회로부에 공급하는 방식으로 동력용모터의 전원공급라인과 제어회로부의 전원공급라인을 물리적으로 완벽하게 분리함으로써 산업장비의 동력용모터가 구동하면서 발생하는 노이즈의 영향으로부터 제어회로부를 완벽하게 보호할 수 있는 산업장비용 전원공급 시스템을 제공하는 것에 있다.The present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention is to supply the charging power of the battery charged by the rotational power of the generator to the control circuit of the industrial equipment power supply line and the control circuit unit It is to provide a power supply system for industrial equipment that can completely protect the control circuit part from the influence of noise generated by driving the power motor of industrial equipment by physically and completely separating the power supply line.
본 발명에 따르면, 소정의 장비기능을 구현하는데 필요한 구동력을 제공하는 동력용모터(21) 및 상기 동력용모터(21)를 구동제어하는 제어회로부(22)가 구비된 산업장비(20)에 전원을 공급하기 위한 산업장비용 전원공급 시스템에 있어서, 상기 동력용모터(21)의 구동축(21a)에 축연결되어 회전구동하면서 전기에너지를 생성하는 발전기(130); 인가되는 입력전원에 의해 충전되어 일정량의 전원을 저장하며, 상기 제어회로부(22)와 제어용 전원라인(L)으로 연결되어 제어용 구동전원을 공급하는 배터리부(140); 상기 발전기(130)로부터 생성된 전기에너지를 입력받아 제어신호에 따라 상기 배터리부(140)에 입력전원을 인가하는 충전회로부(150); 및 상기 배터리부(140)에 저장된 충전전원량에 따라 상기 충전회로부(150)를 구동제어하는 메인제어부(160);를 포함하는 산업장비용 전원공급 시스템이 제공된다.According to the present invention, power is supplied to the
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 동력용모터(21)의 구동축(21a)과 상기 발전기(130)의 회전축(131)에 설치되어 구동축(21a)의 회전력을 회전축(131)에 전달하는 동력전달부(170);를 더 포함하고, 상기 동력전달부(170)는, 상기 구동축(21a)에 고정설치되어 함께 회전하는 구동풀리(171)와, 상기 회전축(131)에 고정설치되어 함께 회전하는 피동풀리(172) 및, 상기 구동풀리(171)와 피동풀리(172) 사이에 연결되는 구동벨트(173)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업장비용 전원공급 시스템이 제공된다.According to another feature of the invention, the power transmission is installed on the
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 동력용모터(21)의 구동축(21a)과 상기 발전기(130)의 회전축(131)에 설치되어 구동축(21a)의 회전력을 회전축(131)에 전달하는 동력전달부(170);를 더 포함하고, 상기 동력전달부(170)는, 상기 구동축(21a)에 고정설치되어 함께 회전하는 구동기어(174)와, 상기 구동기어(174)와 치합되도록 상기 회전축(131)에 고정설치되는 피동기어(175)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업장비용 전원공급 시스템이 제공된다.According to another feature of the invention, the power is installed on the
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,As described above, according to the present invention,
첫째, 발전용모터(110)는 인가되는 구동전원에 따라 회전구동하고, 모터구동부(120)는 상용전원을 공급받아 제어신호에 따라 발전용모터(110)에 구동전원을 인가하며, 발전기(130)는 발전용모터(110)의 구동축(111)에 축연결되어 회전구동하면서 전기에너지를 생성하고, 배터리부(140)는 인가되는 입력전원에 따라 충전되어 일정량의 전원을 저장하며 동시에 산업장비(20)의 제어회로부(22)와 제어용 전원라인(L)으로 연결되어 제어용 구동전원을 공급하도록 구비됨으로써, 산업장비(20)의 동력용모터(21)가 구동하면서 발생하는 노이즈의 영향으로부터 제어회로부(22)를 완벽하게 보호할 수 있다.First, the
둘째, 충전회로부(150)는 발전기(130)로부터 생성된 전기에너지를 입력받아 제어신호에 따라 배터리부(140)에 입력전원을 인가하며, 메인제어부(160)는 배터리부(140)에 저장된 충전전원량에 따라 상기 모터구동부(120) 및 충전회로부(150)를 구동제어함으로써 적시에 적정량의 충전전원을 생성하여 소용량의 배터리부(140)로도 시스템운용이 가능하므로 시스템 구축비용을 대폭 절감할 수 있다.Second, the
셋째, 상기 발전기(130)를 동력용모터(21)의 구동축(21a)에 축연결하여 회전구동하면서 생성되는 전기에너지를 배터리부(140)에 충전하여 상기 제어회로부(22)에 공급할 수 있으므로, 상기 발전용모터(110) 및 모터구동부(120)를 생략하여도 동일한 전원 분리기능을 구현할 수 있으며 시스템을 간소화하여 구축비용을 더욱 절감할 수 있다.Third, since the
도 1은 종래의 산업장비용 SMPS의 구성을 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산업장비용 전원공급 시스템의 구성을 나타낸 블럭도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동력전달부를 통해 발전기가 발전용모터 또는 동력용모터에 축연결된 상태를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전기가 동력용모터에 축연결되어 구동전원을 생성하는 구성을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional SMPS for industrial equipment,
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a power supply system for industrial equipment according to a preferred embodiment of the present invention,
3 and 4 are perspective views showing a state in which the generator is axially connected to the power generation motor or power motor through the power transmission unit according to a preferred embodiment of the present invention;
5 is a block diagram illustrating a configuration in which a generator according to a preferred embodiment of the present invention is connected to a power motor to generate driving power.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.The objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent from the following detailed description. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산업장비용 전원공급 시스템(100)은 소정의 장비기능을 구현하는데 필요한 구동력을 제공하는 동력용모터(21) 및 상기 동력용모터(21)를 구동제어하는 제어회로부(22)가 구비된 산업장비(20)에 전원을 공급하기 위한 시스템으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 발전용모터(110), 모터구동부(120), 발전기(130), 배터리부(140), 충전회로부(150) 및 메인제어부(160)를 포함한다.Industrial equipment
여기서, 상기 산업장비(20)는 동력용모터(21)의 구동력을 이용하여 소정의 장비기능을 구현하는 장비로서, 선반, 프레스, 연삭기 및 드릴링 머신 이외에 로봇암이나 전기자동차와 같은 다양한 장비들이 이에 포함될 수 있다. 따라서, 상기 소정의 장비기능은 각 산업장비별로 구현하고자 하는 특정 장비기능을 의미한다. 예를 들어, 상기 선반의 경우 피가공재를 회전시켜서 갈거나 파내거나 도려내는 기능이고, 연삭기는 연마재를 이용하여 피가공재의 표면을 갈아내는 기능이며, 드릴링머신은 드릴날을 회전시키는 기능이 될 수 있다.Here, the
상기 발전용모터(110)는 발전기(130)를 구동시키기 위해 별도로 마련된 구동수단으로서 모터구동부(120)로부터 인가되는 구동전원에 따라 회전구동하면서 발전기(130)에서 전기에너지를 생성하는데 필요한 회전력을 제공한다.The
상기 모터구동부(120)는 입력되는 제어신호에 따라 발전용모터(110)를 회전구동시키기 위한 회로구성으로서 상용전원입력단(10)에 입력측이 연결되어 상용전원을 공급받으며 메인제어부(160)로부터 입력되는 제어신호에 따라 정해진 타이밍에 정해진 회전속도로 발전용모터(110)가 회전될 수 있도록 구동전원을 인가한다.The
여기서, 상기 모터구동부(120)로 입력되는 상용전원은 3상4선식, 3상3선식 및 단상2선식 등 다양한 형태로 입력될 수 있으며, 공급되는 상용전원과 발전용모터(110)의 정격전원 사이에 차이가 있는 경우 입력된 상용전원을 정격전원의 전기적 특성(예를 들면, 전압값, 전류값 또는 주파수값 등)에 부합되도록 정류, 승압, 감압 및 주파수 변조할 수 있는 회로들이 구성될 수 있다.Here, the commercial power input to the
상기 발전기(130)는 배터리부(140)를 충전하기 위한 전기에너지를 생성하는 발전장치로서 상기 발전용모터(110)의 구동축(111)에 축연결되어 회전구동하면서 전기에너지를 생성한다. 여기서, 상기 발전기(130)가 발전용모터(110)에 축연결될 수 있도록 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 발전용모터(110)의 구동축(111)과 발전기(130)의 회전축(131)에 설치되어 구동축(111)의 회전력을 회전축(131)에 전달하는 동력전달부(170)가 구비될 수 있다.The
보다 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 동력전달부(170)는 상기 구동축(111)에 고정설치되어 함께 회전하는 구동풀리(171)와, 상기 회전축(131)에 고정설치되어 함께 회전하는 피동풀리(172) 및, 상기 구동풀리(171)와 피동풀리(172) 사이에 연결되는 구동벨트(173)를 포함할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 동력전달부(170)는 상기 구동축(111)에 고정설치되어 함께 회전하는 구동기어(174)와, 상기 구동기어(174)와 치합되도록 상기 회전축(131)에 고정설치되는 피동기어(175)를 포함할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 3, the
상기 배터리부(140)는 산업장비(10)에 필요한 구동전원을 공급하는 축전부재로서, 인가되는 입력전원에 따라 충전되어 일정량의 전원을 저장하며, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 산업장비(20)의 제어회로부(22)와 제어용 전원라인(L)으로 연결되어 제어용 구동전원을 공급한다. 여기서, 상기 배터리부(140)는 요구되는 출력전압의 크기에 따라 통상의 축전지 또는 파워커패시터(Power Capacitor)가 이용될 수 있다. 또한, 배터리부(140)로부터 출력되는 구동전원의 전압값과 제어회로부(22)에서 요구로 하는 구동전원의 전압값에 차이가 있는 경우 상기 제어회로부(22)에서 요구되는 전압의 크기로 승압 또는 감압하는 DC-DC 컨버터(141)가 구비될 수 있다.The
예를 들어, 220V의 정격전압으로 구동하는 동력용모터(21)인 경우 배터리부(140)로부터 24V가 출력되면 DC-DC 컨버터(141)로 220V까지 승압하여 출력하고, 1.2V의 회로전압으로 구동하는 제어회로부(22)인 경우 배터리부(140)로부터 24V가 출력되면 1.2V로 감압하여 출력함으로써 적정 크기의 전압을 제공할 수 있다.For example, in the case of a
상기 충전회로부(150)는 발전기(130)로부터 생성된 전기에너지를 입력받아 제어신호에 따라 배터리부(140)에 입력전원을 인가하며, 상기 메인제어부(160)는 배터리부(140)에 저장된 충전전원량에 따라 모터구동부(120) 및 충전회로부(150)를 구동제어한다. 여기서, 도시되지 않았으나 상기 메인제어부(160)는 사용자 입력신호가 입력되는 입력부가 신호연결되어 산업장비용 전원공급 시스템(100)의 설정상태 및 동작상태를 선택적으로 구동제어할 수 있다. 또한, 상기 충전회로부(150)에는 충전회로 이외에 방전회로가 실장되어 메인제어부(160)의 제어신호에 따라 배터리부(140)의 충전을 제어하는 기능 이외에 배터리부(140)의 방전을 제어하는 기능을 함께 구현할 수 있다.The charging
더불어, 상기 산업장비(20)나 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산업장비용 전원공급 시스템(100)을 구동시키는데 필요한 각종 센서들이 운용되는 경우 상기 배터리부(140)로부터 각 센서들의 구동전원이 공급되도록 회로설계되어 측정되는 감지값에 동력용모터(21)의 노이즈 영향이 미치지 않도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when various sensors required to drive the
다음으로는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산업장비용 전원공급 시스템(100)의 동작원리를 설명한다. 먼저, 상용전원입력단(10)으로부터 상용전원이 입력되면 모터구동부(120)는 입력된 상용전원으로 발전용모터(110)를 구동시키기 위한 전원의 형태로 변환하여 변환된 구동전원을 발전용모터(110)에 인가하며, 구동전원을 인가받은 발전용모터(110)는 소정의 회전속도로 구동축(111)을 회전시킨다. Next, the operation principle of the
여기서, 상기 구동축(111)이 회전함에 따라 동력전달부(170)를 통해 구동축(111)에 축연결된 발전기(130)의 회전축(131)이 함께 회전하게 되고 이에 따라 발전기(130)에서는 소정의 전기에너지가 생성된다. 또한, 상기 발전기(130)에서 생성된 전기에너지는 충전회로부(150)를 거쳐 배터리부(140)에 인가되어 축전되며 상기 메인제어부(160)로부터 축전된 충전전원의 방전을 위한 제어신호가 입력되면 상기 충전회로부(150)는 배터리부(140)에 저장된 충전전원을 방전시켜 동력용모터(21) 및 제어회로부(22)로 공급되도록 한다.Here, as the
한편, 상기 메인제어부(160)는 배터리부(140)에 저장된 충전전원의 상태 또는 배터리부(140)로부터 출력되는 구동전원의 상태(전압,전류 또는 주파수값)를 측정하여 배터리부(140)에 저장된 충전전원의 충전량을 판단하며, 기설정된 충전기준값과 비교하여 충전이 필요하다고 판단되면 모터구동부(120)를 통해 발전용모터(110)가 지속적으로 회전구동하도록 제어하고, 입력부로부터 입력되는 사용자 입력신호 또는 미리 프로그래밍된 사항에 따라 산업장비(10)에 구동전원의 공급이 필요한 경우 충전회로부(150)를 통해 배터리부(140)에 저장된 충전전원을 방전시켜 산업장비(10)에 공급되도록 한다.The
또한, 충전량이 기준치에 크게 미달될 경우 발전용모터(110)를 평상시보다 고속회전시켜 전기에너지의 생성속도를 증대시키고 충전량이 기준치에 부합될 경우 발전용모터(110)를 정지시키거나 평상시보다 저속회전시켜 배터리부(140)가 과충전되지 않도록 제어한다. 더불어, 도 2에 도시된 바와 같이 상용전원입력단(10)으로부터 상기 모터구동부(120)에 상용전원이 공급되는 전원라인과 별도의 전원라인(L2)으로 상용전원을 공급받아 산업장비(20)의 동력용모터(21)를 구동시키는 필요한 구동전원의 형태로 변환하는 SMPS(40)가 구비되어 동력용모터(21)는 제어회로부(22)와 완벽하게 분리된 전원공급라인을 가지며, 상기 SMPS(40)는 입력된 교류전원의 전압을 강하하여 출력하는 AC-AC 컨버터, 상기 AC-AC 컨버터의 교류전원을 입력받아 정류하여 직류전원의 형태로 변환하는 AC-DC컨버터 및, 상기 AC-DC 컨버터의 직류전원의 전압을 변압하여 동력용모터(21)에서 요구로 하는 구동전압의 크기로 변환하는 DC-DC 컨버터가 회로구성될 수 있다.In addition, when the charge amount is significantly below the reference value, the
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산업장비용 전원공급 시스템(100)은 상술한 바와 같이 별도로 마련된 발전용모터(110)로 발전기(130)를 회전구동시키는 것을 대신하여 산업장비(20)에 기본적으로 구비된 동력용모터(21)의 회전력을 이용하여 발전기(130)를 구동시킬 수도 있다.On the other hand, the
이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 발전기(130)는 동력용모터(21)의 구동축(21a)에 축연결되어 회전구동하면서 전기에너지를 생성한다. 여기서, 상기 발전기(130)의 회전축(131)이 동력용모터(21)의 구동축(21a)에 축연결되는 방식은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 풀리 및 벨트를 이용한 동력전달방식 및 상호 치합되는 기어를 이용한 동력전달방식이 이용될 수 있다.To this end, as shown in FIG. 5, the
보다 구체적으로 설명하면, 상기 동력용모터(21)의 구동축(21a)과 상기 발전기(130)의 회전축(131)에 동력전달부(170)가 설치되어 구동축(21a)의 회전력을 회전축(131)에 전달한다.More specifically, the
여기서, 도 3에서와 같이 상기 동력전달부(170)는, 상기 구동축(21a)에 고정설치되어 함께 회전하는 구동풀리(171)와, 상기 회전축(131)에 고정설치되어 함께 회전하는 피동풀리(172) 및, 상기 구동풀리(171)와 피동풀리(172) 사이에 연결되는 구동벨트(173)를 포함할 수 있다.Here, as shown in FIG. 3, the
그리고, 도 4에서와 같이 상기 동력전달부(170)는, 상기 구동축(21a)에 고정설치되어 함께 회전하는 구동기어(174)와, 상기 구동기어(174)와 치합되도록 상기 회전축(131)에 고정설치되는 피동기어(175)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the
또한, 상기 배터리부(140)는 인가되는 입력전원에 의해 충전되어 일정량의 전원을 저장하며 상기 제어회로부(22)와 제어용 전원라인(L)으로 연결되어 제어용 구동전원을 공급하며, 충전회로부(150)는 발전기(130)로부터 생성된 전기에너지를 입력받아 제어신호에 따라 배터리부(140)에 입력전원을 인가하고, 메인제어부(160)는 배터리부(140)에 저장된 충전전원량에 따라 상기 충전회로부(150)를 구동제어한다.In addition, the
이와 같이, 상기 발전기(130)를 동력용모터(21)의 구동축(21a)에 축연결하여 회전구동하면서 생성되는 전기에너지를 배터리부(140)에 충전하여 상기 제어회로부(22)에 공급할 수 있으므로, 상기 발전용모터(110) 및 모터구동부(120)를 생략하여도 동일한 전원 분리기능을 구현할 수 있으며 시스템을 더욱 간소화할 수 있다.As such, since the
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산업장비용 전원공급 시스템(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 발전용모터(110)는 인가되는 구동전원에 따라 회전구동하고, 모터구동부(120)는 상용전원을 공급받아 제어신호에 따라 발전용모터(110)에 구동전원을 인가하며, 발전기(130)는 발전용모터(110)의 구동축(111)에 축연결되어 회전구동하면서 전기에너지를 생성하고, 배터리부(140)는 인가되는 입력전원에 따라 충전되어 일정량의 전원을 저장하며 동시에 산업장비(20)의 제어회로부(22)와 제어용 전원라인(L)으로 연결되어 제어용 구동전원을 공급하도록 구비됨으로써 산업장비(20)의 동력용모터(21)가 구동하면서 발생하는 노이즈의 영향으로부터 제어회로부(22)를 완벽하게 보호할 수 있다. 즉, 노이즈 성분이 포함된 AC 입력단은 발전용모터(110)의 모터구동부(120)에만 영향을 줄 뿐 발전기(130)로부터 생성되는 전기에너지 성분에는 영향을 미치지 못하는 것이며, 이와 같이 공통된 메인 AC 입력단이 모터기동을 위한 인버터 입력단과 제어회로부를 위한 전원공급시스템의 입력단에 입력전원이 들어가며 인버터에서 출력되는 모터 노이즈의 발생으로 인해 공통된 메인 AC 입력단에 영향을 주며 이 영향이 제어회로부를 위한 전원공급시스템의 입력단에 미치게 되는 문제점을 해결하고자 할 수 있는 것이다.By the respective configurations and functions of the
또한, 충전회로부(150)는 발전기(130)로부터 생성된 전기에너지를 입력받아 제어신호에 따라 배터리부(140)에 입력전원을 인가하며, 메인제어부(160)는 배터리부(140)에 저장된 충전전원량에 따라 상기 충전회로부(150)를 구동제어함으로써 적시에 적정량의 충전전원을 생성하여 소용량의 배터리부(140)로도 시스템운용이 가능하므로 시스템 구축비용을 대폭 절감할 수 있다.In addition, the charging
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those who have knowledge.
10...산업장비 11...동력용모터
12...제어회로부 100...산업장비용 전원공급 시스템
110...발전용모터 120...모터구동부
130...발전기 140...배터리부
150...충전회로부 160...메인제어부
170...동력전달부 171...구동풀리
172...피동풀리 173...구동벨트
174...구동기어 175...피동기어10 ... Industrial Equipment 11 ... Power Motors
12.
110.Motor for motor 120.Motor drive part
130 ...
150 ...
170
172
174
Claims (3)
상기 동력용모터(21)의 구동축(21a)에 축연결되어 회전구동하면서 전기에너지를 생성하는 발전기(130);
인가되는 입력전원에 의해 충전되어 일정량의 전원을 저장하며, 상기 제어회로부(22)와 제어용 전원라인(L)으로 연결되어 제어용 구동전원을 공급하는 배터리부(140);
상기 발전기(130)로부터 생성된 전기에너지를 입력받아 제어신호에 따라 상기 배터리부(140)에 입력전원을 인가하는 충전회로부(150);
상기 배터리부(140)에 저장된 충전전원량에 따라 상기 충전회로부(150)를 구동제어하는 메인제어부(160); 및
상기 제어용 전원라인(L)과 구분되는 별도의 전원라인(L2)으로 상용전원입력단(10)에 연결되어 상용전원을 공급받으며 상기 동력용모터(21)를 구동시키는데 필요한 구동전원의 형태로 변환하여 동력용모터(21)에 인가하는 SMPS(40);을 포함하는 산업장비용 전원공급 시스템.
Industry for supplying power to the industrial equipment 20 equipped with a power motor 21 for providing a driving force required to implement a predetermined equipment function and a control circuit unit 22 for driving control of the power motor 21. In the power supply system for equipment,
A generator 130 connected to the drive shaft 21a of the power motor 21 to generate electric energy while rotating;
A battery unit 140 charged by an applied input power to store a predetermined amount of power and connected to the control circuit part 22 and the control power line L to supply driving power for control;
A charging circuit unit 150 receiving electric energy generated from the generator 130 and applying input power to the battery unit 140 according to a control signal;
A main control unit 160 driving control of the charging circuit unit 150 according to the amount of charging power stored in the battery unit 140; And
Connected to the commercial power input terminal 10 as a separate power line (L2) separate from the control power line (L) receives commercial power and converts it into the form of driving power required to drive the power motor (21) Power supply system for industrial equipment, including; SMPS (40) applied to the power motor (21).
상기 동력용모터(21)의 구동축(21a)과 상기 발전기(130)의 회전축(131)에 설치되어 구동축(21a)의 회전력을 회전축(131)에 전달하는 동력전달부(170);를 더 포함하고,
상기 동력전달부(170)는,
상기 구동축(21a)에 고정설치되어 함께 회전하는 구동풀리(171)와, 상기 회전축(131)에 고정설치되어 함께 회전하는 피동풀리(172) 및, 상기 구동풀리(171)와 피동풀리(172) 사이에 연결되는 구동벨트(173)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업장비용 전원공급 시스템.
The method according to claim 1,
A power transmission unit 170 installed on the drive shaft 21a of the power motor 21 and the rotation shaft 131 of the generator 130 to transmit the rotational force of the drive shaft 21a to the rotation shaft 131. and,
The power transmission unit 170,
A drive pulley 171 fixed to the drive shaft 21a and rotating together, a driven pulley 172 fixed to the rotation shaft 131 and rotating together, and the drive pulley 171 and a driven pulley 172 Power supply system for industrial equipment comprising a drive belt (173) connected between.
상기 동력용모터(21)의 구동축(21a)과 상기 발전기(130)의 회전축(131)에 설치되어 구동축(21a)의 회전력을 회전축(131)에 전달하는 동력전달부(170);를 더 포함하고,
상기 동력전달부(170)는,
상기 구동축(21a)에 고정설치되어 함께 회전하는 구동기어(174)와, 상기 구동기어(174)와 치합되도록 상기 회전축(131)에 고정설치되는 피동기어(175)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업장비용 전원공급 시스템.The method according to claim 1,
A power transmission unit 170 installed on the drive shaft 21a of the power motor 21 and the rotation shaft 131 of the generator 130 to transmit the rotational force of the drive shaft 21a to the rotation shaft 131. and,
The power transmission unit 170,
Industry characterized in that it comprises a drive gear 174 is fixed to the drive shaft (21a) and rotates together, and a driven gear (175) is fixed to the rotary shaft 131 to be engaged with the drive gear 174. Power supply system for equipment.
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---|---|---|---|
KR1020190024882A KR102018478B1 (en) | 2019-03-04 | 2019-03-04 | Power supply systems for industrial machinery |
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KR20130023986A (en) * | 2011-08-30 | 2013-03-08 | 이준 | With industrial motor generator |
KR101713827B1 (en) | 2015-09-17 | 2017-03-10 | 주식회사 디에스피 | Apparatus for removing electric and magnetic field |
-
2019
- 2019-03-04 KR KR1020190024882A patent/KR102018478B1/en active IP Right Grant
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