KR19990017059U - 전동기 자기진단 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모터 운전 중에 발생하는 고장 여부를 자기진단할 수 있는 장치에 관한 것이다.

본 고안은 과전류 감지 릴레이, 자기진단 시스템 증폭기 및 모터 제어 장치 패널로 구성하되, 상기 과전류 감지 릴레이는 과전류를 감지하여 자기진단 시스템 증폭기에 전달할 수 있도록 모터의 3상 전원선에 설치되고, 상기 자기진단 시스템 증폭기는 저항 측정치와 기준치의 비교 결과를 모터 제어 장치 패널에 전달할 수 있도록 상기 3상 전원선에 연결되어 있는 절연 저항 테스터와 3상 코일 저항 테스터를 구비하고, 상기 두 테스터의 측정치와 기 설정된 기준치를 비교하는 비교기를 구비하며, 상기 모터 제어 장치 패널은 상기 자기진단 시스템 증폭기의 결과별로 자동 초동 조치를 취할 수 있도록 과전류 감지 릴레이와 양호 표시등이 연결된 리셋 신호와 불량 트립 신호와 불량 경고등이 연결된 트립 신호를 구비한다.

따라서 본 고안에 의하면 모터의 이상 여부를 초기에 정확하고 신속하게 자동으로 진단하여 필요한 초동 조치를 자동으로 취할 수 있으므로, 작업자가 현장으로 직접 갈 필요가 없어서 인력과 시간 절감, 안전사고 예방 효과가 획기적이고, 모터의 소손 및 기타 설비에 파급될 수도 있는 손해를 미연에 방지할 수 있으므로 설비 가동률 극대화와 생산비 절감에 크게 기여할 수 있는 실용적인 효과가 있다.

Description

전동기 자기진단 시스템

본 고안은 모터 운전 중에 발생하는 고장 여부를 자기진단할 수 있는 장치에 관한 것으로서, 특히 모터에 이상 발생시에 자동으로 모터를 점검하여 양호 여부를 판단하여 자동으로 후속 조치를 취할 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업 설비에 있어서 모터는 주 구동원이 되고 있으므로, 모터 제어의 정밀도는 생산 라인의 연속 작업 여부를 결정짓는 중요한 관건이 될 뿐만 아니라 제품의 품질 전반을 좌우하는 중요한 요인이 된다. 따라서 각 산업체마다 모터의 상태를 상시 점검할 수 있는 체제를 구축할 필요가 있는 것이다.

종래의 모터 점검 체제를 살펴보면, 모터는 모터 설치 장소로부터 원거리에 있는 운전실에서 전기실에 설치되어 있는 모터 제어 장치(MCC) 시퀀스의 패널을 원격으로 조작함으로써 운전되고 있다. 이때 만일 모터의 동작 중에 고장이 발생하는 경우에는 과전류 감지 릴레이(EOCR)가 고장을 감지하여 모터를 트립(Trip), 즉 비상 정지시킨 후 정비자가 직접 현장으로 가서 수동으로 고장 여부를 판정하고 있다.

여기서 모터의 상태가 대체로 양호하다고 판정된 경우에는 모터의 재기동이 가능하도록 수동으로 상기 과전류 감지 릴레이(EOCR)의 리셋을 실시하도록 되어 있는데, 이는 모터 운전 중의 트립 발생 원인으로서 과부하가 주류를 차지하고 있으므로 정비자가 별다른 조치 없이 리셋을 실시한 후 3회 이상 트립이 발생한 경우에만 절연 저항의 점검 등에 의한 정밀 고장 진단을 실시하는 것이 보통이기 때문이다.

그러나, 실제로는 수동으로 고장 여부를 판정하기 때문에 정밀한 측정이 어려워서 초기에 모터의 이상 여부의 판정이 어렵고, 모터 트립 발생시마다 정비자가 직접 이상 발생 장소로 이동하여 진단하기 때문에 신속하고 정밀한 조치가 이루어지지 않으므로, 모터 소손의 요인이 되고, 인력 낭비 및 조치 시간의 지연으로 인한 생산 지연, 원가 상승을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 모터의 이상 여부를 초기에 정확하고 신속하게 자동으로 진단하여 필요한 초동 조치를 자동으로 취할 수 있는 전동기 자기진단 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 고안의 모터 제어 장치 내 설치 개략도

도 2는 본 고안의 시스템 증폭기의 구성도

도 3은 본 고안의 모터 제어 장치의 시퀀스도

도 4는 본 고안의 진단 시스템의 플로우챠트

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 차단기(MCCB) 2 : 전원 연결구(MC)

3 : 모터(Motor) 4 : 자기진단 시스템 증폭기

5 : 모터 제어 장치(MCC : Motor Control Center) 패널(Panel)

6 : 리셋 스위치(Reset Switch) 7 : 양호 표시등

8 : 불량 트립(Trip) 신호 9 : 불량 경고등

10 : 과전류 감지 릴레이(EOCR) 20 : 절연 저항 테스터(Tester)

30 : 3상 코일 저항 테스터 40 : 비교기

50 : 리셋(Reset) 신호 60 : 트립 신호

R1 ~ R7 : 릴레이

상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 고안은 도 1의 개략도에 도시한 바와 같이 과전류 감지 릴레이(10), 자기진단 시스템 증폭기(4) 및 모터 제어 장치 패널(5)로 구성된다. 여기서 모터(3)는 차단기(1)와 전원 연결구(2)를 거쳐서 3상 전원선(R, S, T)에 연결되어 있다.

상기 과전류 감지 릴레이(10)는 모터(3)의 3상 전원선(R, S, T)에 설치되어 이로부터 전류를 측정하여 과전류가 흐르는 경우에는 상기 자기진단 시스템 증폭기(4)에 과전류 발생 신호를 전달한다.

상기 자기진단 시스템 증폭기(4)는 3상 전원선(R, S, T)에 연결되어 있는 절연 저항 테스터(20)와 3상 코일 저항 테스터(30)를 구비하고, 상기 절연 저항 테스터(20)와 3상 코일 저항 테스터(30)에서 측정된 측정치와 미리 설정된 기준치를 비교하는 비교기(40)를 구비하고 있으며, 상기 과전류 감지 릴레이(10)로부터 과전류 신호를 받은 경우에 기동되는 구조로 구성되어 있다.

한편, 상기 모터 제어 장치 패널(5)은 종래의 모터 제어 장치에 도 3의 "A"로 표시된 부분과 같이 상기 자기진단 시스템 증폭기(4)에서 진단된 결과에 따라 모터의 전원 차단 여부, 경고등의 점등 여부를 수행하는 장치 부분을 부가한 것으로서, 종래의 각종 표시등과 스위치류 이외에 리셋 신호(50) 및 트립 신호(60)를 구비하고 있으며, 상기 리셋 신호(50) 장치에는 과전류 감지 릴레이(10)와 양호 표시등(7)이 연결되고, 상기 트립 신호(60) 장치에는 불량 트립 신호(8)와 불량 경고등(9)이 연결되어 있다.

이하 도 2에 도시된 본 고안의 자기진단 시스템의 구성도에 의하여 상기 자기진단 시스템 증폭기(4)의 동작을 설명하면, 먼저 모터(3)의 이상으로 인하여 과전류가 흐르게 되면 과전류 감지 릴레이(10)가 과전류 발생 신호를 발생시킨다. 상기 과전류 발생 신호를 받으면 릴레이(R1)가 접속됨으로써 본 고안의 자기진단 시스템이 기동된다.

상기 릴레이(R1)의 접속에 의하여 릴레이(R2)가 접속되며, 이로 인하여 절연 저항 테스터(20)가 가동되어 모터(3)의 절연 저항이 측정된다.

그 후 릴레이(R2)의 접속이 해제된 상태에서 시간 지연 요소(T1)로 지정된 간격으로 릴레이(R3, R4, R5)가 순차적으로 접속됨으로써 3상 코일 저항 테스터(30)가 가동되어 모터(3)의 3상 전원선(R, S, T)의 코일 저항이 측정된다.

그 후 상기 절연 저항 테스터(20)의 측정치와 상기 3상 코일 저항 테스터(30)의 각 상의 측정치는 미리 설정된 각각의 기준치와 비교되고, 이에 따라 아무런 이상이 없는 경우에는 "양호"로 판단하여 릴레이(R6)를 접속시키고, 어느 한 부분이라도 이상이 있는 경우에는 "불량"으로 판단하여 릴레이(R7)를 접속시킴으로써 자기진단 시스템 증폭기(4)의 동작은 종료된다.

이하 도 3에 도시된 본 발명의 모터 제어 장치의 시퀀스도에 의하여 상기 모터 제어 장치 패널(5)의 동작을 설명하면, 운전실에 설치되어 있는 모터 제어 장치에 있어서는 종래에는 과전류 감지 릴레이(10)의 과전류 감지 신호에 의하여 경고등이 점등된 경우에 모터 제어 장치가 이를 자동으로 처리하지 않고 수동으로 운전자가 리셋 스위치(6)를 눌러서 상기 과전류 감지 릴레이(10)의 과전류 감지를 리셋하는 기능밖에 없었는데, 본 고안에 있어서는 상기 종래의 기능에 부가하여 수동으로 과전류 감지 릴레이(10)를 리셋하는 기능 외에 "A" 부분으로 표시된 바와 같이 상기 도 3의 릴레이(R6, R7)의 상태에 따라 자동으로 동작하는 구조로 되어 있다. 즉, 도 2의 릴레이(R6)가 접속되면 모터(3)의 상태는 양호한 것이므로 도 3의 리셋 신호(50)가 기동하여 자동으로 과전류 감지 릴레이(10)를 리셋함과 동시에 양호 표시등(7)을 점등시키고, 릴레이(R7)가 접속되면 모터(3)의 상태는 불량한 것이므로 트립 신호(60)가 기동하여 자동으로 불량 트립 신호(8)를 발생시켜 모터(3)에 인가되는 전원의 차단기(1)를 트립시킴과 동시에 불량 경고등(9)을 점등시킴으로써 종래에 경고등을 본 운전자가 수동으로 리셋 스위치(6)를 누르는 경우에 비하여 실수없이 신속하고 정확한 대응을 할 수 있다.

상기 본 고안의 자기진단 시스템의 전체 동작을 도 4의 플로우챠트에 의하여 살펴보면, 과전류 감지 릴레이(10)의 과전류 감지 신호에 의하여 절연 저항 테스터(20)와 3상 코일 저항 테스터(30)에 의해 저항 측정을 한 후, 상기 절연 저항치가 기준치 이상이면 양호로 판단하여 과전류 감지 릴레이(10)를 리셋시키고 기준치 이하이면 불량으로 판단하여 차단기(1)를 트립시키면서 불량 경고등(9)을 점등시키고, 상기 3상 코일 저항치가 양호하면 과전류 감지 릴레이(10)를 리셋시키고 불량이면 차단기(1)를 트립시키면서 불량 경고등(9)을 점등시키도록 구성되어 있다.

따라서 본 고안에 의하면 모터의 이상 여부를 초기에 정확하고 신속하게 자동으로 진단하여 필요한 초동 조치를 자동으로 취할 수 있으므로, 작업자가 이상 발생 현장으로 직접 가서 대응 조치를 취할 필요가 없어서 인력 절감과 시간 절감 효과가 획기적이고, 모터의 소손 및 기타 설비에 파급될 수도 있는 손해를 미연에 방지할 수 있으므로 설비 가동률 극대화와 생산비 절감에 크게 기여할 수 있으며, 모터에 이상 발생시 작업자의 직접 조치가 없으므로 안전 사고를 예방할 수 있는 실용적인 효과가 있다.

Claims (1)

1. 모터 고장 여부를 자기진단할 수 있는 장치에 있어서, 과전류 감지 릴레이(10), 자기진단 시스템 증폭기(4) 및 모터 제어 장치 패널(5)로 구성하되, 상기 과전류 감지 릴레이(10)는 모터(3)의 과전류를 감지하여 자기진단 시스템 증폭기(4)에 전달할 수 있도록 모터(3)의 3상 전원선(R, S, T)에 설치되어 있고, 상기 자기진단 시스템 증폭기(4)는 저항 측정치와 기준치를 비교하여 결과를 모터 제어 장치 패널(5)에 전달할 수 있도록 상기 3상 전원선(R, S, T)에 연결되어 있는 절연 저항 테스터(20)와 3상 코일 저항 테스터(30)를 구비하고, 상기 절연 저항 테스터(20)와 3상 코일 저항 테스터(30)에서 측정된 측정치와 미리 설정된 기준치를 비교하는 비교기(40)를 구비하고 있으며, 상기 모터 제어 장치 패널(5)은 상기 자기진단 시스템 증폭기(4)의 결과에 따라 자동으로 초동 조치를 취할 수 있도록 종래의 모터 제어 장치의 각종 표시등과 스위치류 이외에 리셋 신호(50) 및 트립 신호(60)를 구비하고 있고, 상기 리셋 신호(50) 장치에는 과전류 감지 릴레이(10)와 양호 표시등(7)이 연결되고, 상기 트립 신호(60) 장치에는 불량 트립 신호(8)와 불량 경고등(9)이 연결됨을 특징으로 하는 전동기 자기진단 시스템