KR102232026B1 - Motor control system having digital-zero relay controller - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전동기로 공급되는 일반적인 과부하로 인한 과전류와, 고장 등 이상 현상으로 발생되는 순시 대전류를 이원적으로 구분 감지하는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러(D-ZRC:Digital-Zero Relay Controller)가 전동기 전단에 연결된 제로 릴레이(ZR:Zero Relay) 또는 외부 전력설비로부터 전원을 인가 받는 배선 차단기(MCCB:Molded Case Circuit Breaker)를 선택적으로 차단시켜 제로 릴레이의 소손을 방지시키는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a motor control panel system equipped with a digital zero relay controller, and more particularly, a digital device that dually detects an overcurrent caused by a general overload supplied to the motor and an instantaneous large current caused by abnormal phenomena such as failure. A zero relay controller (D-ZRC: Digital-Zero Relay Controller) selectively cuts off the zero relay (ZR) connected to the front end of the motor or the MCCB (Molded Case Circuit Breaker) that receives power from an external power facility. It relates to a motor control panel system equipped with a digital zero relay controller to prevent burnout of the zero relay.
산업현장에서 전동기의 소손 방지를 위하여 모터에 허용되는 전류 또는 전압 이상이 흐르는 경우 이를 EOCR(Electronic Overload Relays, 전자식 과부하계전기)이 감지하여 전자식 접촉기(MC: Magnetic Contactor)로 하여금 전원을 차단하도록 제어하고 있다. EOCR (Electronic Overload Relays) detects the flow of more than the allowable current or voltage to prevent burnout of the motor in the industrial field and controls the magnetic contactor (MC) to cut off the power. have.
기존의 EOCR(Electronic Overload Relays, 전자식 과부하계전기)은 아크 소호 및 차단 능력이 없는 접점식 기존 MC(전자식 접촉기, Magnetic Contactor)만을 제어하도록 특화되어 있어, 순시 대전류(통상 전동기 기동 전류인 운전전류의 6~8배 이상으로 단락전류, 아크 전류 등 이상 전류 포함)를 MC(전자식 접촉기)로 개폐하는 경우, 내부의 MC의 마그네트 접점이 소손되어 작은 고장이 발생하거나 트립이 불가한 문제점이 있었다.Existing EOCR (Electronic Overload Relays) is specialized to control only the existing MC (magnetic contactor), which is a contact type that does not have arc extinguishing and blocking capabilities. In the case of opening/closing with an MC (electronic contactor) (including abnormal current such as short-circuit current, arc current, etc. more than ~8 times), there is a problem that a small breakdown occurs or tripping is impossible due to the burnout of the magnetic contact of the internal MC.
또한 종래 전자접촉기(MC:Magnetic Contactor)는 전자석의 원리로 전원이 인가된 상태에서 3상의 입력전원이 출력측 부하로 전달되도록 ON 상태를 유지하기 때문에 운전시 소형의 경우에도 최소한 4W/h 이상의 대기전력이 소비되는 문제점이 있다.In addition, the conventional magnetic contactor (MC: Magnetic Contactor) maintains the ON state so that the three-phase input power is transferred to the output-side load while the power is applied under the principle of an electromagnet. There is a problem with this consumption.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 배선 차단기에 내장된 CT로부터 전류를 감지하여, 일반 과전류에 대해서는 아크소호 및 차단 능력이 없는 제로 릴레이(ZR:Zero Relay)를 트립하고, 순시 대전류에 대해서는 아크소호 및 차단 능력이 있는 배선 차단기(MCCB:Molded Case Circuit Breaker)를 선택적으로 트립하여 제로 릴레이의 파손을 방지하는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템을 제공하는데 목적이 있다. 또한 제로 릴레이 컨트롤러는 배선 차단기, 또는 제로 릴레이가 선택적으로 트립될 때 해당 트립 원인에 따라 스마트 뷰어를 제어하여 사용자에게 전달함에 의해 사고를 사전에 예방하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above-described problem, the present invention detects the current from the CT built in the wiring breaker, trips the arc extinguishing for general overcurrent and a zero relay (ZR) without blocking capability, and the arc for instantaneous high current. An object of the present invention is to provide a motor control panel system equipped with a digital zero relay controller that selectively trips a molded case circuit breaker (MCCB) with extinguishing and breaking capability to prevent damage to the zero relay. In addition, the zero relay controller has the purpose of preventing accidents in advance by controlling the smart viewer according to the cause of the trip and transmitting it to the user when the wiring breaker or the zero relay is selectively tripped.
또한 제로 릴레이 컨트롤러는 배선 차단기에 내장된 CT에서 전류정보를 수집 분석함으로서 종래 EOCR 처럼 독자적인 CT를 구비하지 않도록 하는데 그 목적이 있다. In addition, the zero relay controller collects and analyzes current information from a CT built in a wiring breaker, so that it does not have an independent CT like a conventional EOCR.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 투입코일과 트립코일 그리고 영구자석이 탑재된 제로 릴레이(ZR:Zero Relay)를 전동기 전단에 연결시켜, 고정단자 측 투입코일에 전원을 인가함에 따라 가동단자측 영구자석과 인력(Attractive force)이 작용하여 가동단자와 고정단자가 접촉된 후, 투입코일에 공급되는 전원을 차단하여도 영구자석의 자력에 의해 가동단자와 고정단자가 접촉상태를 유지하도록 하여 운전시는 대기전력이 소비되지 않는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템을 제공하는데 목적이 있다. 또한 종래는 교류 전자석에 의해 온(ON)점접이 유지되는데, 이는 교류 접점으로 인한 떨림 현상으로 순간 정전 등 전력의 품질이 낮은 문제를 해결하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above-described problem, the present invention connects an input coil, a trip coil, and a zero relay (ZR) equipped with a permanent magnet to the front end of the motor, and applies power to the input coil on the fixed terminal side. After the movable terminal and the fixed terminal are in contact with the permanent magnet and attractive force, the movable terminal and the fixed terminal remain in contact with the magnetic force of the permanent magnet even if the power supplied to the input coil is cut off. The city aims to provide a motor control panel system equipped with a digital zero relay controller that does not consume standby power. In addition, conventionally, an ON contact point is maintained by an alternating current electromagnet, which has the purpose of solving a problem of low power quality such as an instantaneous power failure due to a shaking phenomenon caused by an alternating current contact point.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템은 전류를 측정하는 CT를 내장하고 배전선을 통해 입력측으로 전원을 인가받아 출력측의 부하로 전원을 전달하면서 부하로 공급되는 전류의 상태에 따라 전류의 공급을 차단하는 배선 차단기; 상기 배전 차단기로부터 최종 부하로 공급되는 전류 또는 전압의 상태에 따라 디지털 제로 릴레이 컨트롤러(D-ZRC)의 제어로 릴레이가 온(ON), 오프(OFF) 되고, 릴레이 온(ON) 상태는 영구자석의 자력으로 유지되어 교류 전자석의 자력으로 발생되는 대기 전력이 제로가 되는 제로 릴레이(ZR); 상기 배선 차단기에 내장된 CT에서 전류정보를, 상기 제로 릴레이의 입력단에서 전압정보를 각각 수집 분석하고 그 분석정보에 기초하여 상기 배선 차단기 또는 제로 릴레이를 선택적으로 트립시켜 전류공급을 차단시키는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러(ZRC); 및 상기 배선 차단기 또는 제로 릴레이의 구동으로 작동되는 최종 부하인 전동기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention for achieving the above object has a built-in CT that measures current, receives power from the input side through the distribution line, and supplies the power to the load while delivering the power to the load on the output side. A wiring breaker that cuts off the supply of current according to the state of the current; Depending on the state of the current or voltage supplied from the distribution breaker to the final load, the relay is turned on (ON) and off (OFF) by the control of the digital zero relay controller (D-ZRC), and the relay on (ON) state is a permanent magnet. A zero relay (ZR) in which standby power generated by the magnetic force of the alternating current electromagnet becomes zero by being maintained by the magnetic force of Digital zero relay that collects and analyzes current information from the CT built in the wiring breaker and voltage information from the input terminal of the zero relay, and selectively trips the wiring breaker or zero relay based on the analysis information to cut off the current supply Controller (ZRC); And an electric motor that is a final load operated by driving the wiring breaker or the zero relay.
바람직하게 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템의 D-ZRC는 배선 차단기, 또는 제로 릴레이가 선택적으로 트립될 때 해당 트립 원인에 따라 서로 시각적으로 구별되는 스마트 뷰어를 더 포함하여 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the D-ZRC of the motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention for achieving the above object is visually distinguished from each other according to the corresponding trip cause when the wiring breaker or the zero relay is selectively tripped. It characterized in that the control further includes a smart viewer.
더욱 바람직하게 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템의 상기 D-ZRC는 상기 배선 차단기에 배선된 단상 또는 3상 중 임의의 두상에 각각 형성된 제1 CT와 제2 CT로부터 수집한 전류정보를 분석하여 순시 대전류보다 낮는 과전류가 감지된 경우에는 상기 제로 릴레이를 선택적으로 트립시키고, 상기 순시 대전류를 초과한 전류를 감지한 경우 상기 배선 차단기를 선택적으로 트립시켜 제로 릴레이의 소손을 방지하되,More preferably, the D-ZRC of the motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention for achieving the above object is a first CT formed on any two of the single-phase or three-phase wired to the wiring breaker. By analyzing the current information collected from the and the second CT, when an overcurrent lower than the instantaneous large current is detected, the zero relay is selectively tripped, and when a current exceeding the instantaneous large current is detected, the wiring breaker is selectively tripped. Prevent zero relay burnout,
상기 전동기에 입력되는 전류값이 전류&전압 설정부(330)에서 미리 설정된 순시 대전류 값을 초과하면 제로 릴레이의 트립신호를 중지시키고, 배선 차단기에만 트립신호를 전송시키는 것을 특징으로 한다.When the current value input to the motor exceeds the instantaneous high current value preset in the current & voltage setting unit 330, the trip signal of the zero relay is stopped and the trip signal is transmitted only to the wiring breaker.
본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템은 디지털 제로 릴레이 컨트롤러(D-ZRC)가 제로 릴레이(ZR:Zero Relay)에서 차단할 일반 과전류와 배선 차단기(MCCB:Molded Case Circuit Breaker)에서 차단할 순시 대전류를 구분 감지하여 선택적으로 트립 제어함으로써 기존 EOCR의 제어로 순시 대전류를 전자접촉기인 MC로 트립시키는 경우 전자접촉기(MC)가 소손되는 문제를 방지하는 효과가 있다. 또한 제로 릴레이 컨트롤러는 배선 차단기, 또는 제로 릴레이가 선택적으로 트립될 때 해당 트립 원인에 따라 다양한 다른 시각화 램프와 경보알람, 시간차 점멸을 표시하는 스마트 뷰어를 제어하여 사고를 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다. In the motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention, a digital zero relay controller (D-ZRC) can cut off a general overcurrent to be cut off at a zero relay (ZR) and a molded case circuit breaker (MCCB). It is effective to prevent the problem that the magnetic contactor (MC) is burned when the instantaneous large current is tripped to the magnetic contactor MC by the control of the existing EOCR by detecting and selectively tripping the large instantaneous current. In addition, the zero relay controller has the effect of preventing accidents in advance by controlling various other visualization lamps, alarm alarms, and smart viewers that display time difference flashing according to the cause of the trip when the wiring breaker or the zero relay is selectively tripped. .
본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템은 투입코일과 트립코일 그리고 영구자석이 탑재된 제로 릴레이(ZR:Zero Relay)를 사용하여 고정단자 측 투입코일에 전원을 인가함에 따라 투입코일에 공급되는 전원을 차단하여도 영구자석의 자력에 의해 가동단자와 고정단자가 접촉상태를 유지하도록 함으로써 운전중에 소비되는 대기전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한 영구자석으로 접촉상태를 유지함으로서 접점의 떨림 등으로 인한 순간정전 방지 등 전력품질 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.The motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention uses an input coil, a trip coil, and a zero relay (ZR) equipped with a permanent magnet to apply power to the input coil at the fixed terminal. Even if the power supplied to the terminal is cut off, the movable terminal and the fixed terminal are kept in contact by the magnetic force of the permanent magnet, thereby minimizing standby power consumed during operation. In addition, by maintaining the contact state with a permanent magnet, there is an effect of solving power quality problems such as preventing instantaneous power failure due to vibration of the contact.
그리고 배선 차단기에 내장된 CT에서 과전류 또는 순시 대전류의 전류정보를 감지하여 획득하므로 디지털 제로 릴레이 컨트롤러에 별도의 CT를 내장할 필요가 없는 효과가 있다. 또한 종래의 배선 차단기의 외장 CT에 비해 배선 차단기의 트립을 위한 배선이 용이한 장점이 있다. In addition, since the CT embedded in the wiring breaker detects and acquires current information of overcurrent or instantaneous large current, there is an effect that there is no need to incorporate a separate CT into the digital zero relay controller. In addition, there is an advantage in that wiring for tripping of a wiring breaker is easier compared to an external CT of a conventional wiring breaker.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템의 제로 릴레이(ZR) 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템의 D-ZRC 블록도 이다.1 is a view showing a motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a zero relay (ZR) of a motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention.
3 is a D-ZRC block diagram of a motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The terms or words used in the present specification and claims are not limited to their usual or dictionary meanings and should not be interpreted, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. Based on the principle that there is, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가 장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, so that they can be replaced at the time of application. It should be understood that there may be various equivalents and variations.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템 도면이다.1 is a diagram of an electric motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템은 배선 차단기(MCCB<Molded Case Circuit Breaker>:100), 제로 릴레이(ZR<Zero Relay>:200), D-ZRC(Digital-Zero Relay Controller<디지털 제로 릴레이 컨트롤러>:300) 및 전동기(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention includes a wiring breaker (MCCB <Molded Case Circuit Breaker>:100), a zero relay (ZR<Zero Relay>:200), and D- It includes a ZRC (Digital-Zero Relay Controller <digital zero relay controller>: 300) and an
상기 배선 차단기(100)는 외부의 전신주와 같은 전력설비에서 3상의 배전선을 통해 입력측으로 전원을 인가받아 출력측의 부하로 인입되는 전류를 공급하면서 부하로 설정전류 이상의 전류가 공급되는 경우 전류의 공급을 차단시킨다.The
특히 배선 차단기(100)는 부하전류가 흐르는 상태에서 선로를 차단할 수 있는 아크소호 챔버를 구비하고 있다. In particular, the
또한, 상기 배전 차단기(100)는 단상 또는 두개의 CT(Current Transformer)가 내장되는데, 보다 구체적으로 상기 배전 차단기(100)에 배선된 3상 중, R상과 T상에 각각 형성된 제1 CT(110)와 제2 CT(120)는 과전류와 순시 대전류를 측정한다.In addition, the
여기서 과전류라 함은 전동기 운전 중에 정격전류 이상으로서 과부하 등으로 인해 전동기가 소손되는 것을 방지하기 위해 제로 릴레이(ZR:200)가 차단될 수 있도록 미리 설정된 전류를 말한다.Here, the overcurrent refers to a current set in advance so that the zero relay (ZR:200) can be cut off in order to prevent the motor from being burned out due to an overload or the like as the rated current is higher than the rated current during operation of the motor.
상기 순시 대전류라 함은 통상 전동기 기동 전류 이상의 대전류, 아크전류, 단락전류로 인해 제로 릴레이(200)가 소손되는 것을 방지하기 위해 배선 차단기(100)가 차단될 수 있도록 미리 설정된 전류를 말한다. The instantaneous large current refers to a current set in advance so that the
도 1에서 상기 CT는 R상과 T상에 CT가 형성되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, R, S, 및 T상 중 임의의 두 상에 또는 단상에 CT가 형성될 수 있다.In FIG. 1, the CT is shown as being formed on the R phase and the T phase, but the present invention is not limited thereto, and the CT may be formed on any two or single phases of the R, S, and T phases.
상기 배전 차단기(100)에 내장되어 탑재되는 2개의 상기 제1 CT(110)와 제2 CT(120)는 퍼말로이 CT로 0.5A×1% 정밀도를 가지고 R상과 T상에 흐르는 과전류와 순시 대전류를 측정한다.The two
내장 CT는 외장 CT에 비하여 배선 차단기(100)의 트립을 위한 외부 배선이 용이하고, 배선 차단기(100)의 내장 CT에서 측정된 전류정보를 D-ZRC(디지털 제로 릴레이 컨트롤러) 그대로 이용하므로 D-ZRC(300)는 자신의 CT를 구비할 필요가 없는 이점이 있다. Compared to the external CT, the built-in CT facilitates external wiring for tripping of the
상기 제로 릴레이(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 투입코일(210), 트립코일(220), 고정단자(230), 가동단자(240), 영구자석(250), 철심(260), 로드(270)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the zero
상술한 바와 같은 구성을 갖는 제로 릴레이(200)의 작동에 대해 설명한다.The operation of the zero
먼저, 부하에 전원을 공급할 수 있도록 고정단자(230)와 가동단자(240)를 연결하기 위해서 투입코일(210)에 외부전원을 공급하여 철심(260)의 영구자석(250)을 향한 단부가 해당 영구자석(250)과 반대극성이 되게하여 영구자석(250)이 철심 측으로 당겨지게 하고 이렇게 영구자석(250)이 당겨짐에 따라 가동단자(240)가 설치된 로드(270)가 당겨지면, 상기 가동단자(240)는 고정단자(230)와 접촉하게 된다.First, in order to connect the
이때, 상기 투입코일(210)에 외부전원의 공급을 차단시켜도, 상기 영구자석(250)의 자력에 의해 상기 철심(260)의 단부와의 인력(Attractive force)이 작용하여 상기 가동단자(240)와 고정단자(230)가 접촉된 상태를 유지한다.At this time, even if the supply of external power to the
즉, 상술한 바와 같이 본 발명은 투입코일(210)에 외부전원의 공급이 차단된 상태에서도 영구자석(250) 자체의 자력에 의해 상기 가동단자(240)와 고정단자(230)가 접촉된 상태를 유지할 수 있어 지속적인 외부전원 공급에 따라 대기전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.That is, as described above, the present invention is a state in which the
반대로, 상기 고정단자(230)와 가동단자(240)의 연결을 트립시켜 부하에 공급되는 전원을 차단하기 위해 상기 트립코일(220)에 외부전원을 공급하고, 상기 철심(260)의 영구자석(250)을 향한 단부가 해당 영구자석과 동일한 극성이 되게 하며, 척력(Repulsive force)에 의해 영구자석(250)이 철심(260)의 반대방향으로 밀리게 하여, 영구자석(250)의 밀림에 의해 가동단자(240)를 포함한 로드(270)가 밀리면서 상기 고정단자(230)와 가동단자(240)의 연결이 트립된다.Conversely, external power is supplied to the
상기 D-ZRC(300)는 상기 배선 차단기(100)와 상기 제로 릴레이(200) 사이에서 상기 배선 차단기(100)에 내장된 CT가 측정한 전류정보와 3상 선로의 전압정보를 수신하여 상기 배선 차단기(100)와 상기 제로 릴레이(200)를 제어한다.The D-
보다 구체적으로, 상기 D-ZRC(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 계측전류 정보 수신부(310), 계측전압 정보 수신부(320), 전류&전압 설정부(330), 시간 설정부(340), 제어부(350)를 포함한다.More specifically, the D-
상기 계측전류 정보 수신부(310)는 상기 배전 차단기(100)에 내장된 제1 CT(110)와 제2 CT(120)가 측정한 계측전류 정보를 수신한다.The measurement current information receiving unit 310 receives measurement current information measured by the
상기 계측전압 정보 수신부(320)는 상기 배선 차단기(100)에서 상기 제로 릴레이(200)로 배선된 3상의 선로와 연결되어 해당 선로의 전압을 직접 계측하여 정보를 수집하거나, 상기 3상의 선로상에 각각 전압센서가 형성되어 해당 전압센서가 계측한 정보를 수신할 수도 있다.The measured voltage information receiving unit 320 is connected to a three-phase line wired from the
사용자의 조작에 따라 상기 전류&전압 설정부(330)는 전동기에 입력되는 전류가 과전류 또는 순시 대전류인지 여부를 판단하기 위해 필요한 전류값의 크기를 설정한다. According to a user's manipulation, the current & voltage setting unit 330 sets the size of the current value required to determine whether the current input to the motor is an overcurrent or an instantaneous large current.
또한, 상기 전류&전압 설정부(330)는 상기 배선 차단기(100)에서 상기 제로 릴레이(200)로 배선된 선로의 저전압, 과전압 또는 결상을 판단하기 위해 상기 전동기(400)의 개폐에 필요한 기준 전압값을 설정한다.In addition, the current & voltage setting unit 330 is a reference voltage required for opening and closing of the
또한, 상기 전류&전압 설정부(330)는 상기 배선 차단기(100)에서 상기 제로 릴레이(200)로 배선된 전동기의 순시 대전류를 판단하기 위한 기준 전류값을 설정한다.In addition, the current & voltage setting unit 330 sets a reference current value for determining an instantaneous large current of an electric motor wired from the
상기 순시 대전류는 통상 전동기 기동 전류[(운전전류의 6~8배)를 초과한 것으로서 아크전류, 단락 전류 등을 포함한다. The instantaneous high current generally exceeds the motor starting current [(6 to 8 times the operating current) and includes an arc current, a short-circuit current, and the like.
상기 D-ZRC(300)는 전동기에 입력되는 전류값이 전류&전압 설정부(330)에서 미리 설정된 순시 대전류 값을 초과하면 제로 릴레이(200)의 트립신호를 중지시키고, 배선 차단기(100)에만 트립신호를 출력시킴으로서, 아크 소호 차단 능력이 없는 제로 릴레이(200)의 소손을 방지할 수 있다. The D-
일반적으로 상기 전류&전압 설정부(330)는 제로 릴레이(200)를 차단하기 위해 정한시로 사용할 경우 전동기의 기동이 완료된 후 정상적인 부하로 운전되고 있을 때 그 운전전류의 110~120%로 전류값을 설정한다.In general, when the current & voltage setting unit 330 is used for a limited time to block the zero
또한, 사용자의 조작에 따라 상기 전류&전압 설정부(330)는 제로 릴레이(200)를 차단하기 위해 반한시로 사용할 경우 운전전류의 130%, 150%, 170% 및 200%를 설정할 수 있고, 이에 한정되지 않으며 다양한 퍼센테이지로 설정할 수 있다.In addition, according to the user's manipulation, the current & voltage setting unit 330 can set 130%, 150%, 170% and 200% of the operating current when used in inverse time to block the zero
상기 시간 설정부(340)는 순시 대전류를 감지한 경우 배선 차단기(100)가 즉시 차단되도록 세팅되어있다.The time setting unit 340 is set so that the
또한 상기 시간 설정부(340)는 전동기의 기동시 발생하는 과전류를 감지하여 차단하는 오해를 막기 위해 전동기의 기동시간을 설정할 수 있도록 되어 있다.In addition, the time setting unit 340 is configured to set the starting time of the electric motor to prevent misunderstanding of detecting and shutting off an overcurrent generated when the electric motor is started.
또한, 상기 시간 설정부(340)는 상기 전류&전압 설정부(330)에서 설정된 운전전류의 130%, 150%, 170% 및 200%와 대응되게 상기 제로 릴레이(200)의 트립시간을 설정할 수 있다.In addition, the time setting unit 340 may set the trip time of the zero
이때, 상기 시간 설정부(340)는 반한시 인점을 고려하여 운전전류의 퍼센테이지 크기와 반비례하게 짧은 시간으로 트립시간을 설정할 수 있는데, 예를 들어 운전전류의 130%인 경우 10초, 150%인 경우 3초, 170%인 경우 1초 및 200%인 경우 0.1초 등으로 연속적으로 전류가 커지면 상기 제로 릴레이(200)의 트립시간을 급격히 짧아지도록 설정할 수 있다.At this time, the time setting unit 340 may set the trip time in a short time in inverse proportion to the percentage size of the operating current in consideration of the inverse time point. For example, in the case of 130% of the operating current, the trip time is 10 seconds or 150%. If the current increases continuously in 3 seconds in the case of 3 seconds, 1 second in the case of 170%, and 0.1 second in the case of 200%, the trip time of the zero
또한, 상기 시간 설정부(340)는 상기 전류&전압 설정부(330)를 통해 과전압과 저전압을 판단하기 위한 설정전압에 대해서도 시간을 설정할 수 있다.In addition, the time setting unit 340 may also set a time for a set voltage for determining overvoltage and undervoltage through the current & voltage setting unit 330.
상기 제어부(350)는 상기 계측전류 정보 수신부(310)가 수신한 계측전류 정보를 전달받아 분석하여 계측전류가 상기 전류&전압 설정부(330)를 통해 설정한 설정전류의 크기와 상기 시간 설정부(340)를 통해 설정한 설정시간을 고려하여 과전류 또는 순시 대전류로 판단한다.The
보다 구체적으로, 상기 제어부(350)는 상기 계측전류가 상기 전류&전압 설정부(330)를 통해 미리 설정한 설정전류 이상의 과전류가 시간 설정부(340)를 통해 설정한 설정시간 이상 흘렀을 경우 배선 차단기(100) 또는 제로 릴레이(200) 중 제로 릴레이(200)를 선택하여 차단할 차단전류로서 판단한다.More specifically, the
또한 상기 시간 설정부(340)에서 과전류 차단은 차단 대기시간이 한시(정한시 또는 반한시)로 설정되어 있지만 순시 대전류 차단은 차단 대기시간이 즉시로 세팅되어 있으므로, 상기 제어부(350)는 상기 계측전류가 순시 대전류 이상인 경우 배선 차단기(100) 또는 제로 릴레이(200) 중 배선 차단기(100)가 먼저 선택되어 차단할 차단전류로서 판단한다.In addition, in the time setting unit 340, the blocking standby time is set to a limited time (definite or inverse), but for instantaneous high current blocking, the blocking standby time is set to immediate, so the
예를들어, 상기 제어부(350)는 상기 계측전류가 특별한 시간지연이 없이 수십ms에 해당하는 임의의 시간에서 순간적으로 과전류 상태를 나타내는 경우 순시 대전류로 판단한다.For example, when the measured current momentarily indicates an overcurrent state at a certain time corresponding to several tens of ms without a special time delay, the
또한, 상기 제어부(350)는 상기 계측전류가 상기 전류&전압 설정부(330)를 통해 설정된 130%, 150%, 170% 및 200%와 같이 운전전류의 소정 퍼센테이지 이상의 과전류인 경우 과전류의 크기에 반비례하는 길이의 시간으로 트립시켜야 하는 반한시 특성을 갖는 과전류로 분석한다.In addition, the
한편, 상기 제어부(350)는 상기 계측전압 정보 수신부(320)가 수신한 계측전압 정보를 전달받아, 계측된 전압이 저전압, 과전압, 결상인지 판단한다.Meanwhile, the
즉, 상기 제어부(350)는 상기 계측전압이 상기 전류&전압 설정부(330)를 통해 설정한 설정전압 보다 높은 전압이 상기 시간 설정부(340)를 통해 설정된 시간이상으로 지속될 경우 상기 제로 릴레이(200)에서 차단할 과전압으로 판단한다. That is, when the measured voltage is higher than the set voltage set through the current & voltage setting unit 330, the
또한, 상기 제어부(350)는 상기 계측전압이 상기 전류&전압 설정부(330)를 통해 설정한 설정전압 보다 낮은 전압이 상기 시간 설정부(340)를 통해 설정된 시간이상으로 지속될 경우 상기 제로 릴레이(200)에 차단할 저전압으로 판단한다. In addition, when the measured voltage is lower than the set voltage set through the current & voltage setting unit 330 continues for more than a time set through the time setting unit 340, the zero relay ( 200) is judged as a low voltage to be blocked.
한편, 상기 제어부(350)는 상기 계측전압 편차 즉 3상간 전압 편차를 계산하여 해당 편차가 38% 이상일 경우 전압 결상으로 판단하고, 상기 계측전류 편차 즉 3상간 전류 편차를 계산하여 상간의 전류 편차가 85% 이상일 경우 전류 결상으로서 상기 제로 릴레이(200)에서 차단할 편차로 판단한다.On the other hand, the
실시 과정을 예를들어 설명하면, 본 발명에 따른 상기 D-ZRC(300)는 사용자가 전류&전압 설정부(330)에서 과전류의 크기를 설정하고 시간 설정부(340)에서 차단시간을 설정한다. 그리고 제어부(350)는 계측전류를 상시 감지상태에서 과전류가 설정 전류 이상의 크기로 설정시간을 경과하는 경우 제로 릴레이(200)에 차단한 전류를 과전류로 판단하여 제로 릴레이(200)의 트립코일의 구동을 제어한다.To explain the implementation process as an example, in the D-
본 발명에 따른 상기 D-ZRC(300)는 배선 차단기의 내장 CT로 부터 계측된 전류를 상시 감지하고 있는 상태에 있다. D-ZRC(300)는 배선 차단기로부터 입력된 아날로그 전류를 디지털 전류로 변환하는 AD컨버터 등을 포함한 전류계측 정보수신부(310)가 있음은 물론이고, D-ZRC(300)의 제어부(300)는 제로 릴레이를 개폐할 전류 여부를 판단하는 판단부와 배선 차단기를 차단할 전류 여부를 판단할 판단부를 포함하고 있다. The D-
본 발명에 따른 상기 제어부(350)의 제로 릴레이를 개폐할 전류 여부를 판단할 판단부는 배선 차단기의 내장 CT로 부터 계측된 전류값이 전류&전압 설정부(330)에서 미리 설정된 과전류 차단 전류값 이상으로 판단되면 제어부(350)는 제로 릴레이 트립신호를 출력하고, 전류&전압 설정부(330)에서 미리 설정된 순시대전류를 초과하는 전류값 이상으로 판단되는 경우에 제어부(350)는 제로 릴레이(200)의 트립신호를 출력하지 않도록 하여 제로 릴레이(200)의 소손을 방지한다.The determination unit to determine whether or not the current to open and close the zero relay of the
또한 상기 제어부(350)의 배선 차단기(100)를 차단할 전류 여부를 판단할 판단부는 배선 차단기(100)의 내장 CT로부터 계측된 전류값이 전류&전압 설정부(330)에서 미리 설정한 순시대전류 값을 초과하는 것으로 판단하는 경우에 제어부(350)는 배선 차단기(100)에만 트립 신호를 출력하여 제로 릴레이(200)의 소손을 방지한다.In addition, the determination unit to determine whether the current to cut off the
더 나아가 배선 차단기(100)의 트립 설정시간을 시간 설정부에서 즉시(예: 50msec 이내)로 설정하고 제로 릴레이(200)에서 차단할 정한시 또는 반한시의 과전류에 대하여 시간차를 둠으로서(예: 100msec) 배선 차단기(100), 제로 릴레이 순으로 순차 차단시킬 수 도 있다.Furthermore, by setting the trip setting time of the
이와 같이 이원화 방식으로 배선 차단기(100)를 트립시키거나, 상기 제로 릴레이(200)를 선택적으로 트립시켜 제로 릴레이(200)가 순시 대전류를 차단하지 않도록 함으로서 제로 릴레이(200) 접점을 아크로부터 파괴되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In this way, the zero
결과적으로 상기 D-ZRC(300)는 상기 배선 차단기(100)에 배선된 단상 또는 3상 중 임의의 두상에 각각 형성된 제1 CT와 제2 CT로부터 수집한 전류정보를 분석하여 순시 대전류보다 낮은 과전류가 감지된 경우에는 정해진 시간 경과후 상기 제로 릴레이(200)를 선택적으로 트립시키고, 상기 순시 대전류를 초과한 전류를 감지한 경우 제로 릴레이의 트립 신호의 출력이 발생하지 않아 배선 차단기(100)만을 선택적으로 트립시켜 제로 릴레이(200)의 소손을 방지한다.As a result, the D-
마지막으로 본 발명에 따른 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템은 상기 D-ZRC(300)에 제어되어 트립상태를 표시하는 스마트 뷰어(500)를 더 포함할 수 있다.Finally, the motor control panel system equipped with a digital zero relay controller according to the present invention may further include a smart viewer 500 that is controlled by the D-
상기 스마트 뷰어(500)는 전동기 제어반 도어의 전면에 형성되어 순시 대전류, 과전류, 저전압, 과전압, 결상 등을 원인으로 상기 배선 차단기(100), 또는 제로 릴레이(200)가 트립될 때 해당 트립 원인에 따라 다양한 다른 시각화 램프와 경보알람, 시간차 점멸 등을 표시한다.The smart viewer 500 is formed on the front of the motor control panel door to cause a corresponding trip when the
보다 구체적으로, 상기 스마트 뷰어(500)는 이원화 트립구조에서 상기 배선 차단기(100)와 제로 릴레이(200)의 트립을 구분하여 시각화 램프를 다른 색상으로 표시하고, 상기 제로 릴레이(200)의 트립 원인(과전류, 저전압 과전압, 결상)에 따라 더욱 세분화하여 시각화 램프를 다른 색상으로 표시한다.More specifically, the smart viewer 500 separates the trips of the
즉, 상기 스마트 뷰어(500)는 LED와 같은 발광소자로 구성되어 별도의 구동전원을 인가받아 트립 원인에 따라 다른 색상의 빛을 발광하여 표시한다.That is, the smart viewer 500 is composed of a light-emitting device such as an LED, receives separate driving power, and emits light of a different color according to the cause of the trip to be displayed.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In the above, the technical idea of the present invention has been described together with the accompanying drawings, but this is illustrative of a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention. In addition, it is obvious that any person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
100 : 배선 차단기
200 : 제로 릴레이
300 : D-ZRC
310 : 계측전류 정보 수신부
320 : 계측전압 정보 수신부
330 : 전류&전압 설정부
340 : 시간 설정부
350 : 제어부
400 : 전동기100: wiring breaker
200: zero relay
300: D-ZRC
310: measurement current information receiver
320: measurement voltage information receiver
330: current & voltage setting unit
340: time setting unit
350: control unit
400: electric motor
Claims (8)
상기 배전 차단기로부터 최종 부하로 공급되는 전류 또는 전압의 상태에 따라 디지털 제로 릴레이 컨트롤러(D-ZRC)의 제어로 릴레이가 온(ON), 오프(OFF) 되고, 릴레이 온(ON) 상태는 영구자석의 자력으로 유지되어 교류 전자석의 자력으로 발생되는 대기 전력이 제로가 되는 제로 릴레이(ZR);
상기 배선 차단기에 내장된 CT에서 전류정보를, 상기 제로 릴레이의 입력단에서 전압정보를 각각 수집 분석하고 그 분석정보에 기초하여 상기 배선 차단기 또는 제로 릴레이를 선택적으로 트립시켜 전류공급을 차단시키는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러(D-ZRC); 및
상기 배선 차단기 또는 제로 릴레이의 구동으로 작동되는 최종 부하인 전동기;를 포함하고
상기 D-ZRC는
상기 배선 차단기의 트립시간을 상기 제로 릴레이의 트립시간 보다 더 짧게 사용자가 미리 설정하는 시간 설정부를 포함하고,
상기 시간 설정부는 상기 전동기의 기동시간을 설정할 수 있고, 운전전류의 퍼센테이지 크기와 반비례하는 트립시간을 설정하며,
상기 D-ZRC의 제어부는
상기 제로 릴레이를 개폐할 전류 여부를 판단하는 판단부와 상기 배선 차단기를 차단할 전류 여부를 판단하는 판단부를 포함하되,
상기 제로 릴레이를 개폐할 전류 여부를 판단하는 판단부가 배선 차단기의 내장 CT로부터 계측된 전류값이 전류&전압 설정부에서 미리 설정된 과전류 차단 전류값 이상으로 판단하면, 상기 제어부는 제로 릴레이 트립신호를 출력하고, 전류&전압 설정부에서 미리 설정된 순시대전류를 초과하는 전류값 이상으로 판단하면 상기 제어부는 제로 릴레이의 트립신호를 출력하지 않도록 하며,
상기 배선 차단기를 차단할 전류 여부를 판단하는 판단부가 배선 차단기의 내장 CT로부터 계측된 전류값이 전류&전압 설정부에서 미리 설정한 순시대전류 값을 초과하는 것으로 판단하면 상기 제어부는 배선 차단기에만 트립 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템.
A wiring breaker having a built-in CT for measuring current and receiving power to an input side through a distribution line, transmitting power to a load on the output side, and blocking the supply of current according to the state of the current supplied to the load;
Depending on the state of the current or voltage supplied from the distribution breaker to the final load, the relay is turned on (ON) and off (OFF) by the control of the digital zero relay controller (D-ZRC), and the relay on (ON) state is a permanent magnet. A zero relay (ZR) in which standby power generated by the magnetic force of the alternating current electromagnet becomes zero by being maintained by the magnetic force of ZR;
Digital zero relay that collects and analyzes current information from the CT built in the wiring breaker and voltage information from the input terminal of the zero relay, and selectively trips the wiring breaker or zero relay based on the analysis information to cut off the current supply Controller (D-ZRC); And
Including; an electric motor that is a final load operated by driving of the wiring breaker or the zero relay
The D-ZRC is
A time setting unit that presets the trip time of the wiring breaker to be shorter than the trip time of the zero relay,
The time setting unit may set the starting time of the motor, and set a trip time inversely proportional to the percentage size of the driving current,
The control unit of the D-ZRC
A determination unit that determines whether a current to open and close the zero relay and a determination unit to determine whether or not a current to cut off the wiring breaker,
When the determination unit for determining whether the current to open and close the zero relay determines that the current value measured from the built-in CT of the wiring breaker is equal to or greater than the overcurrent cutoff current value preset in the current & voltage setting unit, the control unit outputs a zero relay trip signal. And, if the current & voltage setting unit determines that the current value exceeds the preset instantaneous current, the control unit does not output the trip signal of the zero relay,
If the determination unit that determines whether the current to cut off the wiring breaker determines that the current value measured from the built-in CT of the wiring breaker exceeds the instantaneous current value preset in the current & voltage setting unit, the control unit sends a trip signal only to the wiring breaker. A motor control panel system equipped with a digital zero relay controller, characterized in that outputting.
상기 D-ZRC는 배선 차단기, 또는 제로 릴레이가 선택적으로 트립될 때 해당 트립 원인에 따라 서로 시각적으로 구별되는 스마트 뷰어를 더 포함하여 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템.
The method of claim 1,
The D-ZRC further comprises a wiring breaker or a smart viewer visually distinguished from each other according to a corresponding trip cause when the zero relay is selectively tripped, and controls the motor control panel system with a digital zero relay controller.
상기 D-ZRC는
상기 배선 차단기에 배선된 단상 또는 3상 중 임의의 두상에 각각 형성된 제1 CT와 제2 CT로부터 수집한 전류정보를 분석하여 순시 대전류를 초과한 전류를 감지한 경우 상기 배선 차단기와 제로 릴레이 중에서 상기 배선 차단기를 트립시켜 제로 릴레이의 소손을 방지하는 것을 특징으로 하는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템.
The method of claim 1,
The D-ZRC is
In the case of detecting a current exceeding the instantaneous high current by analyzing the current information collected from the first CT and the second CT respectively formed on any two of the single-phase or three-phase wired to the wire breaker, among the wire breaker and the zero relay, the A motor control panel system equipped with a digital zero relay controller, characterized in that the wiring breaker is tripped to prevent burnout of the zero relay.
상기 D-ZRC는
상기 전류정보를 분석하여 과전류 또는 전류결상이 감지되거나, 상기 전압정보를 분석하여 저전압, 과전압 또는 전압결상이 감지되는 경우 상기 배선 차단기와 제로 릴레이 중에서 상기 제로 릴레이를 선택하여 트립시키는 것을 특징으로 하는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템.
The method of claim 1
The D-ZRC is
Digital characterized in that, when overcurrent or current phase-out is detected by analyzing the current information, or when undervoltage, overvoltage, or voltage phase-out is detected by analyzing the voltage information, the zero relay is selected and tripped from among the wiring breaker and the zero relay. Motor control panel system with zero relay controller.
상기 D-ZRC는
상기 배선 차단기에 배선된 단상 또는 3상 중 임의의 두상에 각각 형성된 제1 CT와 제2 CT로부터 수집한 전류정보를 분석하여 순시 대전류보다 낮은 과전류가 감지된 경우에는 상기 제로 릴레이를 선택적으로 트립시키고, 상기 순시 대전류를 초과한 전류를 감지한 경우 상기 배선 차단기를 선택적으로 트립시켜 제로 릴레이의 소손을 방지하는 것을 특징으로 하는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템.
The method of claim 1,
The D-ZRC is
When an overcurrent lower than an instantaneous high current is detected by analyzing the current information collected from the first CT and the second CT respectively formed on any two of the single phase or the three phase wired to the wiring breaker, the zero relay is selectively tripped. And, when detecting a current exceeding the instantaneous high current, the wiring breaker is selectively tripped to prevent burnout of the zero relay.
상기 제로 릴레이는
투입코일, 트립코일, 고정단자, 가동단자, 영구자석, 철심, 및 로드를 포함하되,
상기 D-ZRC로부터 투입신호를 수신한 경우 상기 투입코일에 외부전원을 공급하여 상기 철심의 영구자석을 향한 단부가 상기 영구자석과 반대극성이 되도록 하여 인력(Attractive force)에 의해 상기 가동단자와 고정단자와 접촉하면, 상기 투입코일에 외부전원의 공급을 차단시켜도, 상기 영구자석의 자력에 의해 상기 가동단자와 고정단자가 접촉된 상태를 유지되도록 하여 상기 가동단자가 고정단자에 접촉된 상태를 유지하기 위한 대기전류를 제거하는 것을 특징으로 하는 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템.
The method of claim 1
The zero relay is
Including input coil, trip coil, fixed terminal, movable terminal, permanent magnet, iron core, and rod,
When receiving the input signal from the D-ZRC, external power is supplied to the input coil so that the end of the iron core toward the permanent magnet has the opposite polarity to the permanent magnet, and the movable terminal is fixed by an attractive force. When contacting a terminal, even if the supply of external power to the input coil is cut off, the movable terminal and the fixed terminal remain in contact with each other by the magnetic force of the permanent magnet, so that the movable terminal remains in contact with the fixed terminal. Motor control panel system equipped with a digital zero relay controller, characterized in that to remove the standby current for.
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---|---|---|---|
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KR1020200046290A KR102232026B1 (en) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Motor control system having digital-zero relay controller |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |