KR102640947B1 - Apparatus for driving permanent magnetic actuator - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 전기적으로 인터락(interlock)되는 영구 자석형 액추에이터 구동 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치는 변전 설비의 전력을 차단하는 차단기의 영구 자석형 액추에이터를 구동시키는 영구 자석형 액추에이터 구동 장치에 있어서, 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 상태 또는 개방 상태를 검출하는 검출부, 상기 검출부에서 검출된 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 상태 여부에 따라 입력된 투입 신호의 전달을 제어하는 제어부, 상기 제어부로부터 전달받은 투입 신호에 따라 상기 영구 자석형 액추에이터가 투입 동작을 하도록 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 코일에 전류를 인가하는 구동부를 포함할 수 있다. The present invention relates to a permanent magnet actuator driving device that is electrically interlocked. The permanent magnet actuator driving device according to an embodiment of the present invention is a permanent magnet actuator of a circuit breaker that blocks power to a substation facility. A permanent magnet actuator driving device that drives a detection unit that detects a closed or open state of the permanent magnet actuator, and transmitting an input signal depending on whether the permanent magnet actuator is in a closed state detected by the detection unit. It may include a control unit that controls and a drive unit that applies current to the closing coil of the permanent magnet actuator so that the permanent magnet actuator performs a closing operation according to the closing signal received from the control unit.
Description
본 발명은 영구 자석형 액추에이터 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a permanent magnet actuator drive device.
일반적으로 변전설비의 가스절연 개폐장치(GIS; Gas Insulated Switchgear) 등에는 차단기가 설치되어, 부하전류 이상시 또는 사고전류 발생시에 전기 회로를 차단시킨다. 차단기의 투입 및 개방 동작은 전동 조작 방식과 스프링 조작 방식으로 이루어진다.In general, circuit breakers are installed in gas insulated switchgear (GIS) of substation facilities to block the electric circuit when the load current is abnormal or a fault current occurs. The closing and opening operation of the circuit breaker is performed by electric operation method and spring operation method.
차단기의 투입 및 개방을 전동으로 조작하는 경우, 통상적으로 영구 자석형 액추에이터(Permanent Magnetic Actuator)가 사용된다.When the closing and opening of a circuit breaker is operated electrically, a permanent magnetic actuator is usually used.
이러한 영구 자석형 액추에이터는 컨트롤러를 통해 제어되는데, 영구 자석형 액추에이터가 투입된 상태에서 컨트롤러에 투입 신호와 개방 신호가 동시에 입력되면 영구 자석형 액추에이터가 오동작하는 문제점이 있다.These permanent magnet actuators are controlled through a controller, but there is a problem in that the permanent magnet actuator malfunctions when the closing signal and the opening signal are simultaneously input to the controller while the permanent magnet actuator is engaged.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동부의 교체 또는 수정없이 투입 상태에서 투입 신호의 전달을 차단하는 인터락(interlock) 기능을 전기적으로 구현한 영구 자석형 액추에이터 구동 장치가 제공된다.According to one embodiment of the present invention, a permanent magnet type actuator driving device is provided that electrically implements an interlock function to block transmission of a closing signal in an closing state without replacing or modifying the driving unit.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치는 변전 설비의 전력을 차단하는 차단기의 영구 자석형 액추에이터를 구동시키는 영구 자석형 액추에이터 구동 장치에 있어서, 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 상태 또는 개방 상태를 검출하는 검출부, 상기 검출부에서 검출된 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 상태 여부에 따라 입력된 투입 신호의 전달을 제어하는 제어부, 상기 제어부로부터 전달받은 투입 신호에 따라 상기 영구 자석형 액추에이터가 투입 동작을 하도록 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 코일에 전류를 인가하는 구동부를 포함할 수 있다. In order to solve the problems of the present invention described above, the permanent magnet type actuator driving device according to an embodiment of the present invention is a permanent magnet type actuator driving device that drives the permanent magnet type actuator of a circuit breaker that blocks power to a substation facility. , a detection unit that detects the closed or open state of the permanent magnet actuator, a control unit that controls the transmission of the input closing signal depending on whether the permanent magnet actuator is in the closed state detected by the detection unit, and the closing signal received from the control unit. It may include a driving unit that applies a current to the closing coil of the permanent magnet actuator so that the permanent magnet actuator performs a closing operation according to a signal.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동부의 교체 또는 수정 없이 투입 상태에서 투입 신호을 차단하는 인터락 기능을 수행하여 영구 자석형 액추에이터에 불완전한 개방 상태가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to prevent an incomplete open state in a permanent magnet actuator by performing an interlock function to block the closing signal in the closing state without replacing or modifying the driving unit.
도 1은 영구 자석형 액추에이터를 구동시키는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치의 제어부의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치의 제어부의 투입 제어부의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a permanent magnet actuator driving device according to an embodiment of the present invention that drives a permanent magnet actuator.
Figure 2 is a schematic diagram of the control unit of a permanent magnet actuator driving device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic configuration diagram of the closing control unit of the control unit of the permanent magnet type actuator driving device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the attached drawings, preferred embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention.
도 1은 영구 자석형 액추에이터를 구동시키는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a permanent magnet actuator driving device according to an embodiment of the present invention that drives a permanent magnet actuator.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치(100)는 제어부(110), 구동부(120) 및 검출부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a permanent magnet actuator driving device 100 according to an embodiment of the present invention may include a control unit 110, a driving unit 120, and a detection unit 130.
변전설비의 가스절연 개폐장치(GIS; Gas Insulated Switchgear) 등에는 차단기가 설치되어, 부하전류 이상시 또는 사고전류 발생시에 전기 회로를 차단시킨다. 차단기의 투입 및 개방 동작은 전동 조작 방식과 스프링 조작 방식으로 이루어진다.Circuit breakers are installed in gas insulated switchgear (GIS) of substation facilities to cut off electric circuits when load current abnormalities or fault currents occur. The closing and opening operation of the circuit breaker is performed by electric operation method and spring operation method.
차단기의 투입 및 개방을 전동으로 조작하는 경우, 통상적으로 영구 자석형 액추에이터(Permanent Magnetic Actuator; PMA)가 사용될 수 있다.When the closing and opening of a circuit breaker is operated electrically, a permanent magnetic actuator (PMA) can typically be used.
제어부(110)는 영구 자석형 액추에이터(A)의 상태에 따라 구동부(120)의 영구 자석형 액추에이터(A)의 구동 동작을 제어할 수 있다.The control unit 110 may control the driving operation of the permanent magnet actuator (A) of the driving unit 120 according to the state of the permanent magnet actuator (A).
구동부(120)는 제어부(110)의 제어에 따라 영구 자석형 액추에이터(A)를 구동시킬 수 있는데, 구동부(120)는 컨버터(미도시)의 전원을 공급받아 외부의 제어 신호에 따라 영구 자석형 액추에이터(A)의 투입코일(a) 및 개방코일(b)에 서로 다른 극성의 전류를 인가한다. 차단기 개방 신호를 수신하는 경우, 개방코일(b)에 전류를 인가하여 영구 자석형 액추에이터가 개방 동작을 수행하도록 한다. 반대로 차단기 투입 신호를 수신하는 경우, 투입코일(a)에 전류를 인가하여 영구 자석형 액추에이터(A)가 투입 동작을 수행하도록 한다.The driving unit 120 can drive the permanent magnet actuator (A) under the control of the control unit 110. The driving unit 120 receives power from a converter (not shown) and acts as a permanent magnet actuator according to an external control signal. Currents of different polarities are applied to the closing coil (a) and open coil (b) of the actuator (A). When receiving a circuit breaker opening signal, current is applied to the opening coil (b) to cause the permanent magnet actuator to perform an opening operation. Conversely, when receiving the circuit breaker closing signal, current is applied to the closing coil (a) so that the permanent magnet actuator (A) performs the closing operation.
검출부(130)는 투입 검출 로드(c)를 검출하기 위한 투입 검출 센서(131)와, 개방 검출 로드(d)를 검출하기 위한 개방 검출 센서(132)가 설치될 수 있다. 투입 검출 센서(131) 및 개방 검출 센서(132)는 예를 들어 마그네틱 스위치일 수 있다. 제어부(110) 및 구동부(120)는 투입 검출 센서(131) 및 개방 검출 센서(132)의 검출 신호에 따라 영구 자석형 액추에이터(A)의 투입 및 검출 상태를 판단한다.The detection unit 130 may be installed with an insertion detection sensor 131 for detecting an insertion detection rod (c) and an open detection sensor 132 for detecting an open detection rod (d). The closing detection sensor 131 and the opening detection sensor 132 may be, for example, magnetic switches. The control unit 110 and the driver 120 determine the closing and detection states of the permanent magnet actuator (A) according to the detection signals of the closing detection sensor 131 and the opening detection sensor 132.
차단기 개방 상태에서는 개방코일(b)에 전류가 차단된 상태이며, 요크(g)를 따라 개방코일(b) 주변으로 자기력선이 형성되어 자속이 흐르게 된다. 이에 따라 가동철심(e)은 전진한 상태를 유지하며, 가동로드(f)가 커넥팅 레버를 밀어 차단기가 개방 상태에 있게 한다.In the open state of the circuit breaker, the current is blocked in the open coil (b), and magnetic force lines are formed around the open coil (b) along the yoke (g), causing magnetic flux to flow. Accordingly, the movable iron core (e) maintains the advanced state, and the movable rod (f) pushes the connecting lever so that the circuit breaker is in an open state.
이 상태에서 구동부(120)에 차단기 투입 신호가 전달되면, 구동부(120)는 투입코일(a)에 전류를 인가하여 투입코일(a) 주변으로 자기력선이 형성되도록 한다. 이에 따라, 가동철심(e)이 투입코일(a)에 의해 후진하여 차단기를 투입 동작시킨 후에, 구동부(120)는 투입코일(a)의 전류 인가를 차단한다In this state, when the circuit breaker closing signal is transmitted to the driving unit 120, the driving unit 120 applies a current to the closing coil (a) so that a magnetic force line is formed around the closing coil (a). Accordingly, after the movable iron core (e) moves backward by the closing coil (a) and operates the circuit breaker, the drive unit 120 blocks the application of current to the closing coil (a).
만약, 부하측 이상 발생에 의해 차단기를 개방시켜야 하는 경우, 구동부(120)에 차단기 개방 신호가 전달된다. 구동부(120)는 개방코일(b)에 전류를 인가하여 개방코일(b) 주변으로 자기력선이 형성되도록 한다. 이에 따라 가동철심(e)이 전진하여 개방로드(f)를 밀어내고, 차단기는 개방 상태에 놓이게 된다.If the circuit breaker needs to be opened due to an abnormality on the load side, a circuit breaker opening signal is transmitted to the driver 120. The driver 120 applies current to the open coil (b) so that magnetic force lines are formed around the open coil (b). Accordingly, the movable iron core (e) advances and pushes the open rod (f), and the circuit breaker is placed in an open state.
한편, 영구 자석형 액추에이터(A)가 투입 상태에서 투입 신호와 개방 신호를 동시에 입력하는 경우 투입 상태를 인지하여 개방 후 투입 동작이 일어나는 현상이 발생될 수 있다.Meanwhile, when the permanent magnet actuator (A) inputs the closing signal and the opening signal simultaneously in the closing state, a phenomenon in which the closing operation occurs after the closing state is recognized and the open state may occur.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치의 제어부(110)는 상기 영구 자석형 액추에이터가 투입 상태인 경우 투입 신호가 입력되면 상기 영구 자석형 액추에이터를 부동작시킬 수 있다.To this end, the control unit 110 of the permanent magnet actuator driving device according to an embodiment of the present invention may inactivate the permanent magnet actuator when a closing signal is input when the permanent magnet actuator is in the closed state.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치의 제어부의 개략적인 구성도이다.Figure 2 is a schematic diagram of the control unit of a permanent magnet actuator driving device according to an embodiment of the present invention.
도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치(100)의 제어부(110)는 전원 입력부(111), 상태 입력부(112), 투입 제어부(113) 및 투입 신호부(114)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, the control unit 110 of the permanent magnet actuator driving device 100 according to an embodiment of the present invention includes a power input unit 111, a status input unit 112, and a closing control unit 113. ) and an input signal unit 114.
전원 입력부(111)는 외부의 컨버터로부터 직류 전원을 입력받을 수 있다.The power input unit 111 can receive direct current power from an external converter.
상태 입력부(112)는 검출부(130)로부터의 검출 신호에 따라 영구 자석형 액추에이터(A)의 투입 상태 또는 개방 상태를 나타내는 상태 정보를 입력받을 수 있다.The status input unit 112 may receive status information indicating the closed or open state of the permanent magnet actuator A according to the detection signal from the detection unit 130.
투입 제어부(113)는 투입 명령이 입력되면 전원 입력부(111)로부터 직류 전원을 전달받아 동작하고, 상태 입력부(112)의 상태 정보에 따라 영구 자석형 액추에이터(A)의 투입 동작을 제어할 수 있다.The closing control unit 113 operates by receiving direct current power from the power input unit 111 when a closing command is input, and can control the closing operation of the permanent magnet type actuator (A) according to the status information of the status input unit 112. .
투입 신호부(114)는 투입 제어부(113)의 투입 제어에 따라 투입 신호를 구동부(120)에 전달할 수 있다.The input signal unit 114 may transmit an input signal to the driver 120 according to the input control of the input control unit 113.
투입 제어부(113)는 영구 자석형 액추에이터(A)가 투입 상태인 경우 투입 명령이 입력되면 부동작할 수 있다.The closing control unit 113 may be inoperable when a closing command is input when the permanent magnet type actuator (A) is in the closing state.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 자석형 액추에이터 구동 장치의 제어부의 투입 제어부의 개략적인 구성도이다.Figure 3 is a schematic configuration diagram of the closing control unit of the control unit of the permanent magnet type actuator driving device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2와 함께, 도 3을 참조하면, 투입 제어부(113)는 릴레이(R) 및 릴레이 접점(R1)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 along with FIGS. 1 and 2 , the closing control unit 113 may include a relay (R) and a relay contact (R1).
먼저, 제어부(110)의 외부 조작 판넬을 통해 사용자의 투입 명령이 스위치(SW)에 입력되면, 릴레이(R)는 접지로 전력 패스(path)가 형성되어(식별부호 ①) 전원 입력부(111)로부터 직류 전력을 공급받아 동작을 시작할 수 있다.First, when a user's input command is input to the switch (SW) through the external operation panel of the control unit 110, a power path is formed in the relay (R) to ground (identifier ①) and the power input unit 111 It can start operation by receiving direct current power from the.
릴레이의 접점(R1)은 제어부(110)의 외부 조작 판넬을 통해 사용자의 투입 명령이 스위치(SW)에 입력되면 전력 패스가 형성되고(식별부호 ②), 릴레이(R)의 동작 시작 후 상태 입력부(112)로부터의 상태 신호에 따라 사용자의 투입 명령에 따른 투입 제어를 투입 신호부(114)에 전달할 수 있다. 상태 입력부(112)로부터의 상태 신호가 개방 동작을 나타내는 상태 정보를 포함하는 경우 릴레이의 접점(R1)은 쇼트(short)되어 사용자의 투입 명령에 따른 투입 제어를 투입 신호부(114)에 전달할 수 있다. 상태 입력부(112)로부터의 상태 신호가 투입 동작을 나타내는 상태 정보를 포함하는 경우 릴레이의 접점(R1)은 개방되어 사용자의 투입 명령에 따른 투입 제어를 차단할 수 있다.When the user's input command is input to the switch (SW) through the external operation panel of the control unit 110, a power path is formed at the contact point (R1) of the relay (identification code ②), and after the operation of the relay (R) starts, the status input unit In accordance with the status signal from 112, input control according to the user's input command can be transmitted to the input signal unit 114. If the status signal from the status input unit 112 includes status information indicating an open operation, the contact point (R1) of the relay is shorted and closing control according to the user's closing command can be transmitted to the closing signal unit 114. there is. If the status signal from the status input unit 112 includes status information indicating a closing operation, the contact point R1 of the relay may be opened to block closing control according to the user's closing command.
즉, 투입 상태에서 투입 명령에 의한 투입 신호의 전달을 차단하고, 투입 명령이 지속되더라도 투입 제어부(113)의 회로 내부에서 자체적으로 투입 신호의 전달을 차단하기 때문에, 투입 완료 후 투입 명령이 계속 입력되더라도 재투입이 불가되고, 투입 신호가 일단 해제된 후에야 재투입되는 안티 펌핑(Anti-Pumping) 기능을 구현할 수 있다, 즉, 투입 상태에서 투입 신호에 대한 인터락 기능과 안티 펌핑 기능의 동시 구현이 가능할 수 있다.That is, in the input state, the transmission of the input signal by the input command is blocked, and even if the input command continues, the transmission of the input signal is blocked inside the circuit of the input control unit 113, so the input command continues to be input after the input is completed. Even if it is, re-injection is not possible, and an anti-pumping function can be implemented in which re-injection is performed only after the in-out signal is released. That is, simultaneous implementation of the interlock function for the in-out signal and the anti-pumping function in the in-out state is possible. It may be possible.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구동부의 교체 또는 수정 없이 투입상태에서 투입 명령을 차단하고, 투입 명령이 지속적으로 입력되더라도 회로 내부에서 자체 차단할 수 있어 불완전한 개방 상태가 발생되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the closing command can be blocked in the closing state without replacing or modifying the driving unit, and even if the closing command is continuously input, it can be blocked inside the circuit, thereby preventing an incomplete open state from occurring. .
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is limited by the scope of the patent claims described later, and the configuration of the present invention can be varied within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. Those skilled in the art can easily see that changes and modifications can be made.
100: 영구 자석형 액추에이터 구동 장치
110: 제어부
111: 전원 입력부
112: 상태 입력부
113: 투입 제어부
114: 연결부
120: 구동부
130: 검출부
131: 투입 검출 센서
132: 개방 검출 센서100: Permanent magnet actuator driving device
110: control unit
111: Power input unit
112: Status input unit
113: Input control unit
114: connection part
120: driving unit
130: detection unit
131: Input detection sensor
132: Open detection sensor
Claims (3)
상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 상태 또는 개방 상태를 검출하는 검출부;
상기 검출부에서 검출된 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 상태 여부에 따라 입력된 투입 신호의 전달을 제어하는 제어부; 및
상기 제어부로부터 전달받은 투입 신호에 따라 상기 영구 자석형 액추에이터가 투입 동작을 하도록 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 코일에 전류를 인가하는 구동부를 포함하고,
상기 제어부는
직류 전원을 입력받아 전달하는 전원 입력부;
상기 검출부로부터 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 상태 또는 개방 상태를 나타내는 정보를 입력받는 상태 입력부;
상기 전원 입력부로부터 직류 전원을 전달받아 동작하고, 상기 상태 입력부의 정보에 따라 상기 영구 자석형 액추에이터의 투입 동작을 제어하는 투입 제어부; 및
상기 투입 제어부의 제어에 따라 상기 구동부에 투입 신호를 전달하는 투입 신호부
를 포함하며,
상기 투입 제어부는 상기 상태 입력부로부터 입력받은 정보가 상기 영구 자석형 액추에이터가 투입 상태인 경우에 투입 명령의 신호가 입력되면 부동작하여 투입 상태에서 투입 명령에 의한 투입 신호의 전달을 차단하고, 투입 신호가 일단 해제된 후에야 투입 명령을 재투입하는
영구 자석형 액추에이터 구동 장치.In the permanent magnet type actuator driving device that drives the permanent magnet type actuator of the circuit breaker that blocks power to the substation facility,
a detection unit that detects the closed or open state of the permanent magnet actuator;
a control unit that controls the transmission of an input signal depending on whether the permanent magnet actuator is in an engaged state detected by the detection unit; and
A driving unit that applies current to the closing coil of the permanent magnet actuator so that the permanent magnet actuator performs a closing operation according to the closing signal received from the control unit,
The control unit
A power input unit that receives and transmits direct current power;
a state input unit that receives information indicating an engaged or open state of the permanent magnet actuator from the detection unit;
a closing control unit that receives direct current power from the power input unit and operates, and controls a closing operation of the permanent magnet actuator according to information from the status input unit; and
A closing signal unit that transmits a closing signal to the driving unit according to the control of the closing control unit.
Includes,
The closing control unit does not operate when a closing command signal is input when the information received from the status input unit is in the closing state of the permanent magnet actuator, blocks transmission of the closing signal by the closing command in the closing state, and generates the closing signal. The input command is re-entered only after it is released.
Permanent magnet actuator drive.
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-
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR101206215B1 (en) * | 2011-07-20 | 2012-11-28 | 엘에스산전 주식회사 | Electronic magnetic contactor |
| KR101315967B1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-08 | 정동훈 | Magnetic actuator for circuit breaker |
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| AMND | Amendment | ||
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