KR200183435Y1

KR200183435Y1 - 래치형 전자접촉기

Info

Publication number: KR200183435Y1
Application number: KR2019990028824U
Authority: KR
Inventors: 조현길
Original assignee: 엘지산전주식회사
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2000-05-15

Abstract

본고안은 제어단의 정전이나 고장에 의해 부하가 차단되면 않되는 곳, 또는 개폐빈도가 낮아 코일의 소손이 우려되거나 시스템 전체가 하나의 모선에 의해 제어됨으로서 동일하게 온/오프가 이루어지는 곳등에서 사용하는 래치형 전자접촉기에 관한것으로, 특히 별도의 래치부가 필요없이 영구자셕을 이용하여 이동철심의 이동을 구속할 수 있는 래치형 전자접촉기를 제공하기 위한 것이다.

본 고안은 프레임에 고정된 고정접점과, 상기 프레임의 중앙면을 따라 상하로 움직일 수 있는 크로스바와, 상기 크로스바에 고정된 이동철심 및 이동접점과, 상기 크로스바를 원위치로 복귀시키는 복귀스프링과, 상기 프레임의 하부에 설치된 고정철심 및 전자접촉기 투입코일로 구성된 전자접촉기에 있어서, 상기 이동철심에 래치 영구자석을 고정하고 상기 고정철심에는 래치 개방코일을 설치하여 각 코일과 래치 영구자석 사이에 발생하는 흡인력과 반발력에 의해 이동철심이 구속되거나 이동되게 한 래치형 전자접촉기이다.

Description

래치형 전자접촉기{latch-type magnetic contactor}

본 고안은 래치(Latch)형 전자접촉기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영구자석을 이용한 래치형 전자접촉기에 관한 것이다.

일반적으로 래치형 전자접촉기는 제어단의 정전이나 고장에 의해 부하가 차단되면 않되는 곳, 또는 개폐빈도가 낮아 코일의 소손이 우려되거나 시스템 전체가 하나의 모선에 의해 제어됨으로서 동일하게 온/오프가 이루어지는 곳에 사용된다.

또한 야간에만 온/오프하는 용도로 많은 전등을 편리하게 제어하기 위해 사용되고, 신괴성이 요구되는 공장 살비나 학교 및 병원등에서 사용된다.

도 1은 래치형 전자접촉기가 아닌 일반형 전자 접촉기의 단면도로서 프레임(1)에 고정접점(4)이 고정되어 있고 프레임(1)의 중앙면을 따라 상하로 움직일 수 있는 크로스바(2)가 조립되어 있으며, 상기 크로스바(2)에는 이동접점(3)과 이동철심(5)이 고정되어 있다.

상기 크로스바(2)는 복귀스프링(8)에 의해 항상 도면상 상방으로 힘을 받아 고정접점(4)과 이동접점(3)은 개리상태로 유지된다.

또한 이동접점(3)이 고정접점(4)과 접촉 또는 개리될 때 발생하는 아크를 보호하기 위해 프레임(1)의 상부에 아크박스(9)가 설치되어 있고 하부에는 고정철심(6)과 조작코일(7)이 내장되어 있으며, 프레임(1)의 하단에는 설치판(10)이 나사로 고정되어 있다.

따라서 조작코일(7)에 전원이 인가되면 자장에 의해 흡인력이 발생되어 고정철심(6)이 이동철심(5)을 흡인하게 되고 이때 이동철심(5)과 함께 고정되어 있는 크로스바(2)와 이동철심(5)이 함께 이동되며, 이동접점(3)과 고정접점(4)의 접촉에 의해 폐회로가 형성되어 접점에 연결된 부하기기가 가동된다.

반대로 조작코일(7)에 전원이 제거되면 복귀스프링(8)의 힘에 의해 이동철심(5)과 크로스바(2) 및 이동접점(3)이 원래의 위치로 복귀되고 부하에 인가되는 전원이 차단되어 부하기기는 가동이 정지된다.

그러나 상기와 같은 일반형 전자접촉기는 코일에 전원을 계속 인가하여야만 동작된 상태, 즉 부하기기의 가동상태가 유지되므로 전력소모가 많다.

한편 래치형 전자접촉기는 상기 일반형 전자접촉기와는 반대로 동작해제시에만 전원을 인가하면 되므로 순간정전이나 전압강하에도 전자접촉기가 개로되어서는 않되는 기억회로나 개폐빈도가 낮고 소음이 없어야 하는 분전반회로 또는 도로조명등에 적용하는 경우 소비전력을 절감할 수 있다.

도 2는 종래의 래치형 전자접촉기의 단면도로서, 래치형 전자접촉기는 일반형 전자접촉기와 그 상부에 설치된 래치부등 전기적 및 기계적인 2개의 메커니즘으로 구성되어 있으며, 각각의 메커니즘은 종속적,배타적 관계에서 동작을 하도록 되어있다.

따라서 일반형 전자접촉기 부분의 구성은 종래의 일반형 전자접촉기와 같으며, 설치판(10)의 상부에는 지지대(11)가 고정되어 있고 래치부는 상기 지지대(11)위에 설치된다.

래치부는 상기 지지대(11)에 고정된 하우징(12)과, 상기 하우징에 고정된 래치 고정철심(13) 및 복귀코일(14)과, 상기 복귀코일에 자기력이 발생될 때 래치 고정철심측으로 흡인되는 래치 이동철심(15)과, 상기 래치 이동철심에 고정되어 함께 이동하는 이동판(16)과, 상기 이동판의 이동을 제한하는 멈춤판(17)과, 상기 복귀코일에 자기력이 상실될 때 래치 이동철심과 이동판을 멈춤판측으로 밀어주는 래치스프링(18)과, 상기 이동판에 결합되고 핀(20)을 중심으로 회전하는 래치회전대(19)에 고정되어 이동판의 이동시 핀을 중심으로 회전하는 래치로울러(21)와, 상기 크로스바(2)의 직상방에 설치되어 크로스바와 함께 이동하고 크로스바의 하강시 래치로울러에 접속하여 크로스바가 상승되지 못하도록 하여주는 래치봉(22)과, 상기 고정철심과 이동철심에 전자력이 발생할 때 고정철심의 움직임을 방지하는 고정철심 고정봉(23) 및 충격력 완화를 위한 고무덮개(24)등으로 구성되어 있다.

따라서 조작코일(7)에 전원이 인가되어 크로스바(2)가 하방으로 이동하면 래치봉(22)이 함께 이동하게 되고 래치봉(22)이 이동하면 래치회전대(19)에 고정된 래치로울러(21)가 래치스프링(18)의 탄성력에 의해 핀(20)을 중심으로 도면상 반시계방향으로 회전하여 래치봉(22)의 수직 상부로 이동하게 된다.

또한 상기 래치로울러(21)는 이동판(16)에 결합되어 있으므로 이동판(16)이 멈춤판(17)에 걸려 정지하면 래치로울러(21)는 래치봉의 상부 중앙에 위치하여 크로스바(2)를 구속하게 되고 계속 크로스바(2)의 구속상태를 유지하게 된다.

그러므로 일반형 전자접촉기의 조작코일(7)에 전원이 차단되어도 래치부에 의해 전자접촉기 접점은 폐로상태를 유지하게 된다.

상기와 같은 상태에서 전자접촉기를 개방하기 위해 복귀코일(14)에 전원을 인가하면 래치 이동철심(15)과 래치 고정철심(13)에 전자력이 발생하여 래치 이동철심(15)과 이동판(16)이 래치 고정철심(13)측으로 이동하게 되고 래치회전대(19)에 고정된 래치로울러(21)는 핀(20)을 중심으로 시계방향의 회전을 하여 래치봉(22)의 직상방으로 부터 벗어나게 된다.

따라서 복귀스프링(8)의 힘에 의해 크로스바(2)는 상승하고 이동접점(3)은 고정접점(4)으로 부터 떨어져 전자접촉기는 개로상태가 되며, 래치부의 복귀코일(14)에 인가되던 전원도 차단된다.

그러나 상기와 같은 종래의 래치형 전자접촉기는 장기간 사용에 의해 고무덮개(24)의 탄성력이 저하되거나 변형되면 고정철심(6)의 완전한 고정이 어려워지며, 이러한 경우 설치판(10)으로 부터 래치봉(22)의 밑면까지의 거리는 일정한 반면 크로스바(2)의 이동거리는 짧아지게 되므로 래치봉(22)이 완전히 투입되지 않아 래치동작이 실패하는 사례가 발생하게 된다.

또한 래치부가 동작되었더라도 래치봉(22)이 완전히 투입되지 않으면 진동이 많은 철도차량과 같은 사용장소에서는 종종 래치동작이 실패하게 되므로 제품의 신뢰성에 문제가 있다.

한편 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 래치봉(22)의 이동거리 보다 크로스바(2)의 이동거리를 약 1-1.5mm 정도 크게하는 방법이 있으나 이 경우에는 접촉압력과 OT(Over Travel)가 작아져 일반형 전자접촉기에 비해 래치형 전자접촉기의 수명이 1/2정도로 단축되며, 이동판(16)의 충격에 의해 멈춤판(17)이 변형되어 래치 복귀시간이 길어진다.

그리고 종래의 래치형 전자접촉기는 별도의 래치부를 제작하여 부착해야 하므로 생산성이 저하되고 제품의 외형이 커지는 단점이 있다.

본 고안의 목적은 별도의 래치부가 필요없이 영구자셕을 이용하여 래칭(Latching)시킬 수 있는 래치형 전자접촉기를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따라 프레임에 고정된 고정접점과, 상기 프레임의 중앙면을 따라 상하로 움직일 수 있는 크로스바와, 상기 크로스바에 고정된 이동철심 및 이동접점과, 상기 크로스바를 원위치로 복귀시키는 복귀스프링과, 상기 프레임의 하부에 설치된 고정철심 및 전자접촉기 투입코일로 구성된 전자접촉기에 있어서, 상기 이동철심에 래치 영구자석을 고정하고 상기 고정철심에는 래치 개방코일을 설치하여 각 코일과 래치 영구자석 사이에 발생하는 흡인력과 반발력에 의해 이동철심이 구속되거나 이동되게 한 래치형 전자접촉기가 제공된다.

도 1은 종래의 일반적인 전자접촉기의 단면도

도 2는 종래의 래치형 전자접촉기의 단면도

도 3은 본 고안에 따른 래치형 전자접촉기의 단면도

도 4는 본 고안에 따른 전자접촉기의 반파정류 회로도

도 5는 본 고안에 따른 전자접촉기의 전파정류 회로도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

32 : 크로스바 35 : 이동철심

36 : 고정철심 37 : 전자접촉기 투입코일

41 : 래치 개방코일 42 : 래치 영구자석

43 : 다이오드 44 : 제1스위치

45 : 제2스위치

도 3은 본 고안에 따른 래치형 전자접촉기의 단면도로서 프레임(31)에 고정접점(34)이 고정되어 있고 프레임(31)의 중앙면을 따라 상하로 움직일 수 있는 크로스바(32)가 조립되어 있으며, 상기 크로스바(32)에는 이동접점(33)과 이동철심(35)이 고정되어 있다.

상기 이동철심(35)에는 래치 영구자석(42)이 고정되어 있고 크로스바(32)는 복귀스프링(38)에 의해 항상 도면상 상방으로 힘을 받아 고정접점(34)과 이동접점(33)은 개리상태로 유지된다.

또한 이동접점(33)이 고정접점(34)과 접촉 또는 개리될 때 발생하는 아크를 보호하기 위해 프레임(31)의 상부에 아크박스(39)가 설치되어 있고 하부에는 고정철심(36)과 전자접촉기 투입코일(37) 및 래치 개방코일(41)이 내장되어 있으며, 프레임(31)의 하단에는 설치판(40)이 나사로 고정되어 있다.

전자접촉기 제어회로는 도 4 및 도 5와 같이 전자접촉기 투입코일 단자(A1)와 공용단자(A3)와 정류 다이오드(43)와 제1스위치(44) 및 전자접촉기 투입코일(37)이 직렬로 연결되고 , 래치 개방코일 단자(A2)와 공용단자(A3)와 정류 다이오드(43)와 제2스위치(45) 및 래치 개방코일(41)이 직렬로 연결되어 구성된다.

상기와 같이 된 본 고안은 전자접촉기 투입코일 단자(A1)와 공용단자(A3)에 제어전압을 인가하면 다이오드(43)와 제1스위치(44)를 통해 전자접촉기 투입코일(37)에 전류가 흐르고 고정철심(36)에는 래치 영구자석(42)과 흡인력이 발생하는 방향으로 자속이 발생하게 되며, 이때 래치 영구자석(42)에 의한 자속과 전자접촉기 투입코일(37)에 의한 자속의 합이 이동철심(35)과 고정철심(36)사이의 공극에 작용하여 전자력은 전자접촉기 투입코일(37)에 의한 자속의 2배가 된다.

따라서 전자접촉기 투입시 이동철심(35)과 고정철심(36)사이의 거리가 멀어 철심을 흡인하기 위한 많은 자속이 래치 영구자석(42)과 전자접촉기 투입코일(37)에 의한 자속의 합으로 되며, 전자접촉기의 투입이 완료된 후에는 이동철심(35)과 고정철심(36)의 공극이 작아져 래치 영구자석(42)에 의한 흡인력으로 흡인 상태를 유지하게 된다.

상기와 같이 래치 영구자석(42)의 흡인력에 의해 이동철심(35)이 흡인되면 이동철심(35)과 고정된 크로스바(32)가 이동함과 동시에 이동접점(33)이 고정접점(34)에 접촉되어 접점은 폐로되고 부하의 운전상태가 된다.

또한 이동접점(33)이 고정접점(34)에 접촉되면 제1스위치(44)가 개로되고 제2스위치(45)는 폐로되어 전자접촉기 투입코일(37)에는 더 이상 전류가 흐르지 않게 된다.

한편 상기와 같이 부하가 운전중인 상태에서 래치 개방코일 단자(A2)와 공용단자(A3)에 정격 전압을 인가하면 폐로상태를 유지하고 있는 제2스위치(45)에 의해 래치 개방코일(41)에 전원이 인가되고 래치 개방코일(41)에 흐르는 전류에 의해 발생한 자속과 래치 영구자석(42)의 자속은 서로 반발하는 방향으로 자속이 합성된다.

따라서 이동철심(35)은 상기와 같은 반발력과 복귀스프링(38)의 힘에 의해 도면상 상방으로 이동하여 접점은 개로되고 부하의 운전은 정지되며, 이때 동작시간은 복귀스프링(38)의 힘만으로 이동할 때 보다 빠르게 되므로 접점의 소모량이 감소하여 접점의 수명이 연장된다.

그리고 전자접촉기 투입코일 단자(A1)와 래치 개방코일 단자(A2)에 연결된 다이오드(43)에 의하여 제어전원이 교류인 경우에도 전류의 방향이 일정하므로 자속방향은 전원에 따라 변하지 않으며, 도 4 및 도 5와 같이 반파 정류나 전파 정류에 모두 이용 가능하고 직류와 교류릉 동시에 사용할 수도 있다.

본 고안은 별도의 래치부가 없이 일반형 전자접촉기 내에 래치 개방코일과 래치 영구자석을 내장하는 구조에 의해 래치형 전자접촉기를 구성할 수 있으므로 전체 외형이 소형화 되고 조립시 발생하는 오차가 래치 기구부의 동작에 영향을 미치지 않아 제품의 신뢰성이 향상된다.

또한 래치 기구부가 일방형 전자접촉기의 이동철심과 고정철심의 위치에 설치되므로 전기적 개폐에 따른 전기적 수명과 기계적 수명이 일반형 전자접촉기와 같고 종래의 래치형 전자접촉기에 비해서는 월등히 길어진다.

그리고 직류와 교류전원을 동시에 사용할 수 있으므로 사용의 편리성을 가져오게 된다

Claims

프레임(31)에 고정된 고정접점(34)과, 상기 프레임의 중앙면을 따라 상하로 움직일 수 있는 크로스바(32)와, 상기 크로스바에 고정된 이동철심(35) 및 이동접점(33)과, 상기 크로스바를 원위치로 복귀시키는 복귀스프링(38)과, 상기 프레임의 하부에 설치된 고정철심(36) 및 전자접촉기 투입코일(37)로 구성된 전자접촉기에 있어서, 상기 이동철심(35)에 래치 영구자석(42)을 고정하고 상기 고정철심(34)에는 래치 개방코일(41)을 설치하여 각 코일과 래치 영구자석 사이에 발생하는 흡인력과 반발력에 의해 이동철심이 구속되거나 이동되게 한 것을 특징으로 하는 래치형 전자접촉기.
제1항에 있어서, 상기 전자접촉기 투입코일(41)에 전자접촉기 투입코일 단자(A1)와 공용단자(A3)와 정류 다이오드(43) 및 제1스위치(44)를 직렬로 연결하고 , 래치 개방코일(41)에 래치 개방코일 단자(A2)와 공용단자(A3)와 정류 다이오드(43) 및 제2스위치(45)를 직렬로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 래치형 전자접촉기.