KR20000037393A - 절전형 전자개폐기(電磁開閉器) 및 그 작동 방법 - Google Patents

절전형 전자개폐기(電磁開閉器) 및 그 작동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절전형 전자(電磁)개폐기 및 그 작동방법에 관한 것으로서, 전자개폐기 ON,OFF 시간을 프로그램에 의해 SET 1,2 시간으로 지정하고,
24시간용 시계가 SET1 ON 시간이 되면 마이크로프로세서(6) 출력단자로부터 신호가 소레노이드 드라이버(5)에서 DC24V로 증폭되어 제1소레노이드(9)를 5초 동안 가동시키며, 제1소레노이드(9)가 가동되면 전자개폐기가 전기적으로 ON상태가 되고 전자개폐기의 하단에 부착된 잠금 머리(11)를 (8~10mm)하단으로 이동시킨 후 제1소레노이드(9)를 가동 2초 후에 센서(ab)의 상태를 점검 후 ON 이면 제2소레노이드(10)에 40ms동안 ON 신호를 보내어 V자형으로 홈이 파인 기계식 잠금 장치인 잠금 판(12)을 전진시켜 제1소레노이드(9)의 잠금 머리(11)에 잠금 판을 삽입한 잠금 상태로 2.6초 후 제1소레노이드(9)의 전원이 OFF되어도 전자개폐기가 전기적으로 ON 상태를 유지한다.
SET2 시간이 되면 마이크로프로세서(6)에서 출력된 ON 신호가 5초 동안 나오면 소레노이드 드라이버(5)에서 DC24V로 증폭되어 제1소레노이드(9)를 가동시키면, 제1소레노이드(9)를 ON된 상태에서 2초 후에 센서(ab)의 상태를 점검 후 ON 상태가 되면 제2소레노이드(10)에 40ms동안 OFF 신호를 인가하여 V자형으로 홈이 파인 기계식 잠금 장치인 잠금 판(12)을 후진하여 제1소레노이드(9)의 잠금 머리(11)로부터 해제한 다음, 잠금 판(12)을 해체한 후 2.6초 후 마이크로프로세서(6)는 출력 단자를 OFF하여 전자개폐기를 전기적으로 OFF 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 절전형 전자개폐기 및 그 작동방법.

Description

절전형 전자개폐기(電磁開閉器) 및 그 작동 방법{The method for operation of electromagnetic switch}
본 발명은 절전형 전자개폐기 및 그 작동방법에 관한 것으로서, 상세히 설명하면 전기를 공급하는 장치의 전원을 기계식으로 제어하는 장치인 절전형 전자개폐기 및 그 작동방법에 관한 것이다.
일반적으로 심야시간대 전기 기기에 전기가 공급되면, 전자개폐기의 소음과 진동 등으로 많은 문제점이 있어 왔으며, 전자개폐기가 소요되는 전기량 소모를 차단하지 못하는 결점이 있어 이러한 문제점을 개량하고자, 많은 연구가 있어 왔다.
국내공개특허공보 공개번호 98-87747호에는 보일러 등의 메인 보일러에 연계적으로 접속되어 심야전력시간대에만 포함하는 난방시스템 및 그 제어방법에 관한 기술이 공개되어 있으며,
국내공개실용신안공보 공개번호 제92-4873호에는 전기보일러의 급수온도 제어회로를 구성함에 있어서, 타이머를 포트커플러와 접점이 연동 동작하여 비교기의 +단 입력전원을 변화시켜주는 아날로그스위치와, 상기 아날로그스위치의 접점이 OFF될 때는 저항과 가변저항에 의해 설정된 전압을 +단으로 인가 받고, 아날로그스위치의 접점이 ON 될 때 저항과 가변저항에 의해 설정된 기준전압과 비교하여 그 출력 값에 따라 급수온도를 제어하는 비교기를 포함하여 구성된 전기보일러의 급수온도 제어회로가 기재되어 있으나,
상기 종래의 기술들은 전기 보일러 등 에 공급되는 전기를 제어하는 전기제어기에 전기를 인가할 경우에 전자개폐기에 계속 전원이 투입되므로 기기 자체가 소비되는 전력이 낭비되고, 소음이 발생되는 문제점이 있어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 전자개폐기에 기계식 잠금 장치를 설치하여 장기간 작동 시에도 소비전력을 줄이며 전자개폐기에서 발생되는 진동소음을 무 전원 방식으로 최소화하며, 24시간용 전자시계를 장착하여 개폐기와 타이머를 일체화한 절전형 전자식개폐기 및 그 작동 방법을 제공하는 것을 본 발명이 이루고자하는 과제인 것이다.
도1 본 발명의 절전형 전자개폐기 회로도
도2 본 발명의 절전형 전자개폐기 상세도
도3 본 발명의 절전형 전자개폐기 잠금 장치 확대도
A: OFF된 상태 B: ON된 상태
도4 본 발명의 절전형 전자개폐기 작동상태 시간별 타임챠트
도5 본 발명의 절전형 전자개폐기 프로그램 플로우챠트
〈도면의 주요부품에 대한 부호의 설명〉
소형트랜스 AC220V 및 AC24V(1), 정류기(2), DC5V정전압(3)
LED 드라이버(4), 소레노이드드라이버(5),마이크로프로세서(6),
발진 및 리세트(RESET)회로(7),시간조절스위치(S/W)(8),
제1소레노이드(9),제2소레노이드(10), 잠금머리(11),잠금판(12),
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소형변압기(1)와, 정류기 (2)와, 정전압회로(3)와,LED 드라이버(4)와, 소레노이드 드라이버회로(5)와, 마이크로 프로세서(6)와, 발진 및 리세트(RESET)회로(7),시간조절스위치(8)와, 제1소레노이드(9)와, 제2소레노이드(10), 잠금 머리(11), 잠금 판(12)으로 구성된 절전형 개폐기 및 그 작동방법에 관한 것이다
본 발명의 소형변압기(1)는 AC220V를 AC24V로 변환하여 정류기(2)로 보내어 DC24V로 만든 다음, 정전압회로(3)와 소레노이드 드라이버회로(5)에 공급한다.
정전압회로(3)의 DC5V 정전압은 마이크로 프로세서(6)와 LED드라이버(4)로 공급하고, 마이크로프로세서(6)는 프로그램에 의해 작동되며 프로그램은 도5의 플로우챠트이다.
도5 의(31)초기화설정은 SET1 전자개폐기ON시간, SET2 전자개폐기OFF시간 24시간용 시계, 소레노이드 출력단자, 시간조절용 스위치 입력단자, 센서입력단자 등을 결정한 후에, (32) 24시간용 시계를 프로그램 하여 작동시키면, (33)24시간용 시계의 시, 분을 메모리에 저장하고 LED 드라이버(4)에 출력하고, (34)센서(ab)의 상태를 점검하고 OFF 이면 (36)으로, ON이면 (35)으로 간다.
만약, (36)전자개폐기가 OFF 상태이므로 SET1 시간을 기다리고 SET1시간이 되면 (41)으로 가서, (41)SET1 시간이면 제1소레노이드(9)의 출력 단자를 ON되고, (42)소레노이드(9) 출력단자를 5초 타이머를 가동하여 ON 상태를 유지시키면, (도4참조)(43)제2소레노이드(10) 출력 단자 을 ON한 상태에서 0.4초 타이머를 가동하여 ON 상태를 유지시킨 다음, (44)제1소레노이드(9)가 5초가 되면 OFF되면 (32)상태로 되돌아가는 것이다.
만약 (35)전자개폐기가 ON되면 센서(ab)가 ON이므로, SET2시간을 기다리고 SET2시간이 되면 (37)으로 가서, 제1소레노이드(9) 출력 단자을 ON시키며, (38)제1소레노이드(9) 출력 단자 을 5초 타이머를 가동하여 ON 상태를 유지시킨 다음, (39)제2소레노이드(10) 출력 단자 을 OFF한 상태에서 0.4초 타이머를 가동 ON 상태를 유지시킨 후에, (40)제1소레노이드(9)가 5초가 되면 OFF되면 (32)으로 가는 장치인 것이다.
본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 절전형 전자개폐기 회로도, 도2는 본 발명의 절전형 전자개폐기 상세도, 도3은 본 발명의 절전형 전자개폐기 잠금 장치 확대도 A: OFF된 상태 B: ON된 상태, 도4는 본 발명의 절전형 전자개폐기 작동상태 시간별 타임챠트, 도5는 본 발명의 절전형 전자개폐기의 마이크로프로세서프로그램 플로우챠트를 도시한 것이며, 소형트랜스 1차AC220V 2차AC24V(1), 정류기(2), DC5V 정전압(3), LED드라이버(4), 소레노이드 드라이버(5), 마이크로 프로세서(6), 발진 및 리세트(RESET) 회로(7), 시간조절스위치(8), 제1소레노이드(9), 제2소레노이드(10), 잠금 머리(11) 및 잠금 판(12)을 나타낸 것임을 알 수 있다.
구조를 간단히 설명하면 도2와 같이 상부 우측에 설치되며, 7시그멘트 4개를 00:00형식으로 24시간을 나타내는 LED 드라이버(4)와, 상기 LED 드라이버(4) 하부에 설치되어 있으며, 상기 24시간의 시계와 모든 소레노이드를 제어하는 마이크로 프로세서(6)와, 상부 좌측에는 설치되어 있으며 제1소레노이드(9)가 작동에 의해 작동되는 잠금 머리(11)와, 상기 잠금 머리(11)의 하부에 설치되어 있으며, 잠금 머리를 작동시키는 제1소레노이드(9)와, 상기 제1소레노이드(9) 하부에 설치되어 있으며, 제1소레노이드(9)가 작동된 상태에서 제2소레노이드(10)의 작동에 의해 제2소레노이드(10)축에 연결되어 잠금 머리(11)사이로 삽입될 수 있도록 형성된 잠금 판(12)과,
상기 제1소레노이드(9)의 우측에 설치되고, 상기 마이크로프로세서(6)의 하부에 설치된 DC24V를 DC5V로 변환시키는 정전압DC5V(3)와, 상기 정전압DC5V(3)의 하부에 설치된 소레노이드 드라이버(5)와, 기 정전압DC5V(3) 및 소레노이드 드라이버(5)우측에 설치되며, AC 220V를 24V로 변환하는 소형변압기220/24V(1)로 구성된 절전형 전자개폐기인 것이다.
작동방법을 간단히 설명하면, 전자개폐기 ON 시간을 프로그램에 의해 SET1 시간으로 지정하고, 전자개폐기 OFF 시간을 프로그램에 의해 SET2로 지정한 다음,
24시간용 시계를 작동시켜 SET1 ON 시간이 되면 마이크로프로세서(6) 출력단자로부터 신호가 소레노이드 드라이버(5)에서 DC24V로 증폭되어 제1소레노이드(9)를 5초 동안 가동시키며,
제1소레노이드(9)가 가동되면 전기개폐기 하단에 부착된 잠금 머리(11)를 (8~10mm)하단으로 이동시킴으로서 전기접촉기인 잠금 머리(11)가 기계적으로 열린 상태가 된다.
제1소레노이드(9)가 가동된 후 2초 후에 전기개폐기 잠금 머리(11)와 연동되어 센서(ab)의 상태를 점검후 ON 상태이면 마이크로프로세서(6)는 출력단자로 ON 신호를 소레노이드 드라이버(5)를 거처 제2소레노이드(10)를 40ms 동안 작동시킨 다음, 제2소레노이드(10)와 연결된 전진시켜 V자형으로 홈이 파인 기계식 잠금 장치인 잠금 판(12)이 사이에 삽입되며, 제2소레노이드(10)는 영구자석형으로 40ms 신호로 도3의 B와 같이 ON 상태가 유지되고,
제2소레노이드(10) 작동 후 2.6초 후에 마이크로프로세서(6) 출력 단자 을 OFF 시켜 제1소레노이드(9)를 OFF시킨다.
제1소레노이드(9)를 OFF하여도 제2소레노이드(10)에 연결된 기계식 잠금 장치(12)로 ON 상태(17)를 유지한다.
시계 SET2 시간이 되면 마이크로프로세서(6)에서 출력된 ON 신호가 5초 동안 나오면 소레노이드 드라이버(5)에서 DC24V로 증폭되어 제1소레노이드(9)를 가동시키면, 제1소레노이드(9)를 ON된 상태에서 2초 후에 센서(ab)의 상태를 점검 후 ON 상태가 되면 제2소레노이드(10)에 40ms동안 OFF 신호를 인가하여 V자형으로 홈이 파인 기계식 잠금 장치인 잠금 판(12)을 후진하여 제1소레노이드(9)의 잠금 머리(11)로부터 해제한 다음,
잠금판(12)을 해체한 후 2.6초 후 마이크로프로세서(6)는 출력 단자를 OFF하여 전자접촉기인 잠금 머리(11)를 OFF 시키고,
마이크로프로세서(6)에 의해 가동되는 24시간 전자시계는 LED드라이버(4)를 거쳐 7시그멘트형 LED로 24시간을 19:45와 같이 표시하며 시간 조정 스위치 (H↑, H↓,M↑,M↓)4개로 초기시간 설정 및 오차를 수정한 다음, SET1 시간이 되면 마이크로프로세서(6)는 소레노이드 드라이버(5)에 신호를 출력한 후에, 소레노이드 드라이버(5)는 DC24V를 제1소레노이드(9)에 보내어 제1소레노이드(9)가 전자개폐기 잠금 머리(11)를 10mm 이동시키므로 개폐기는 전기적으로 ON 상태로 되고, 제1소레노이드(9)가 작동된 2초 후 제2소레노이드(10)가 40ms동안 작동하여 잠금 상태가 되고 2.6초 후에 제1소레노이드(9)가 OFF 되므로 전자개폐기 투입과정이 완료되고,
SET2 시간이 되면 마이크로프로세서(6)는 소레노이드 드라이버(5)에 신호를 출력하고, 소레노이드 드라이버(5)는 DC24V를 제1소레노이드(9)에 보내어 제1소레노이드(9)가 ON 된 상태에서 2초 후 제2소레노이드(10)가 40ms 동안 작동하여 풀림 상태가 되고 2.6초 후에 제1소레노이드(9)가 OFF가 되므로 도3의 A와 같이 전자개폐기 OFF과정이 완료되는 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 장기간 작동 시에도 소비전력을 줄이며 전자개폐기에서 발생되는 진동소음을 무 전원 방식으로 최소화하며, 24시간용 전자시계를 장착하여 개폐기와 타이머를 일체화한 구조가 간단하고, 경제적인 효과가 있는 것이다

Claims (4)

  1. 절전형 전자개폐기에 있어서, 상부 우측에 설치되며, 7시그멘트 4개를 00:00형식으로 24시간을 나타내는 LED 드라이버(4)와, 상기 LED드라이버(4) 하부에 설치되어 있으며, 상기 24시간의 시계와 모든 소레노이드를 제어 하 는 마이크로 프로세서(6)와, 상부 좌측에는 설치되어 있으며 제1 소레노이드(9)가 작동에 의해 작동되는 잠금 머리(11)와, 잠금 머리(11)의 하부에 설치되어 있으며, 잠금 머리를 작동시키는 제1소레노이드(9)와, 제1소레노이드(9) 하부에 설치되어 있으며, 제1소레노이드(9)가 작동된 상태에서 제2소레노이드(10)의 작동에 의해 제2소레노이드(10)축에 연결 되어 잠금 머리(11)사이로 삽입될 수 있도록 형성된 잠금판(12)과, 상기 제1소레노이드(9)의 우측에 설치되고, 상기 마이크로프로세서(6)의 하부에 설치된 DC24V를 DC5V로 변환시키는 정전압DC5V(3)와, 상기 정전압DC5V(3)의 하부에 설치된 소레노이드 드라이버(5)와, 상기 정전압DC5V(3) 및 소레 노이드 드라이버(5)우측에 설치되며, AC 220V를 24V로 변환하는 소형변압기 220/24V(1)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 절전형 전자개폐기.
  2. 절전형 전자개폐기의 작동방법에 있어서, 전자개폐기 ON 시간을 프로그램 에 의해 SET1 시간으로 지정하고, 전자개폐기 OFF 시간을 프로그램에 의해 SET2 시간으로 지정한 다음, 24시간용 시계가 SET1 ON 시간이 되면 마이크로프로세서(6) 출력단자로부터 신호가 소레노이드 드라이버(5)에서 DC24V로 증폭되어 제1소레노이드(9)를 5초 동안 작동시키고 제1소레노이드(9) 작동 2초 후에 센서(ab)ON 상태에서 제2소레노이드(10) 40ms 작동되며, 시계 SET2 시간이 되면 마이크로프로세서(6)에서 출력된 ON 신호가 5초 동안 소레노이드 드라이버(5)에서 DC24V로 증폭되어 제1소레노이드(9)를 가동시키며, 제1소레노이드(9)를 ON된 상태에서 2초 후에 센서(ab)의 상태 를 점검 후 ON 상태가 되면 제2소레노이드(10)에 40ms동안 OFF 신호를 가 하여 전자개폐기를 OFF 시킴을 특징으로 하는 절전형 전자개폐기 작동방법.
  3. 제2항에 있어서, 제1소레노이드(9)가 가동된 후 2초 후에 전기개폐기 잠금 머리(11)와 연동되어 센서(ab)의 상태를 점검 후 ON 상태이면 마이크로프로세서(6)는 출력단자로 ON 신호를 소레노이드 드라이버(5)를 거처 제2소레노이드(10)를 40ms 동안 작동시킨 다음, 제2소레노이드(10)와 연결된 잠금 판(12)을 전진시켜 V자형으로 홈이 파인 기계식 잠금 장치사이에 삽입되며, 제2소레노이드(10)는 영구자석형으로 40MS 신호로 ON 상태가 유지되고, 2.6초 후에 마이크로프로세서(6) 출력단자를 OFF 시켜 제1소레노이드(9)를 OFF시킨 후에, 제1소레노이드(9)를 OFF하여도 제2소레노이드(10)에 연결된 기계식 잠금 장치(12)로 ON 상태(17)를 유지시킴을 특징으로 하는 절전형 전자개폐기 작동방법
  4. 제2항에 있어서, 상기 마이크로프로세서(6)에 의해 가동되는 24시간 전자시계는 LED드라이버(4)를 거쳐 7시그멘트형 LED로 24시간을 19:45와 같이 표시하며 시간 조정 스위치 (H↑, H↓,M↑,M↓)4개로 초기시간 설정 및 오차를 수정하여 SET1 시간 및 SET2 시간을 지정함을 특징으로 하는 절전형 전자개폐기의 작동방법.
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