KR20020033501A - 솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법과,장치와, 솔레노이드 어셈블리 - Google Patents

솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법과,장치와, 솔레노이드 어셈블리 Download PDF

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제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹
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Abstract

보호 하우징(protective housing) 내에 넣어진 통합 모듈(22)은 ATS(Automatic Transfer Switch)(10) 또는 광 접촉기(lighting contactor)를 원격으로 조작하는 솔레노이드(solenoid)(20)에 전기 및 기계적으로 접속된다. 모듈은 전파 브리지 정류기(full-wave bridge rectifier)(42), 과도 전압 보호 회로(transient voltage protection circuitry)(44), 솔레노이드의 플런저(plunger)(58) 위치를 결정하기 위한 근접 검출기(proximity detector), 솔레노이드를 프레임에 부착시키기 위한 탑재 스트랩(mouning strap)을 포함한다. 또한, 모듈은 플러그인 장치(plug-in device)(74)로서 다양한 저항값을 받아들여 라인 전압을 감소시키고, 인터넷(92)에 접속을 위한 통신 장치/모뎀(90)을 통합한다. 모듈은 솔레노이드 코일을 통한 고정 전압이 가능하게 하며, 솔레노이드가 다양한 동작 전압에 접속되도록 한다.

Description

솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법과, 장치와, 솔레노이드 어셈블리{APPARATUS AND METHOD FOR ACTUATING A MECHANICAL DEVICE}
본 발명은 전반적으로 액추에이터(actuator)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기계 장치를 원격으로 조작하는 솔레노이드 어셈블리(solenoid assembly)에 관한 것이다.
솔레노이드는 플런저(plunger) 둘레를 감싸는 코일을 포함하는 전자석(electromagnet)이다. 솔레노이드는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 코일을 통한 전류 흐름에 의해 자계가 생성된다. 코일을 통해 전류가 흐를 때, 자계가 생성되어 코일 내에 삽입된 플런저를 이동시킨다. 코일에 의해 생성된 자기(magnetism)가 플런저를 코일 내로 끌어당긴다. 교류(alternating current)는 양(positive) 및 음(negative)의 피크 크기를 갖는다. 교류가 솔레노이드에 인가될 때, 생성된 자계는 정현파 신호의 양 및 음의 피크에서 가장 강하다. 솔레노이드 힘은 코일 전류의 증가에 따라 증가하는데, 그 이유는 전류가 증가하면 솔레노이드 코일 내에 자기가 형성되기 때문이다. 자기가 코일 내에 형성될 때, 플런저가 코일 내로 이동된다.
알려진 솔레노이드는 기계적 스위치를 통합하는 부속의 패키지(accessory package)를 포함한다. 이들 부속 패키지는 솔레노이드를 감소된 전력 소모로 조작 상태로 유지하는데 이용된다. 소정의 알려진 구성에서, 감소된 힘을 가지며 플런저에 의해 조작된 스위치를 경유하여 접속되는 코일을 제공하도록권선(winding)이 탭(tap)된다. 다른 알려진 구성은 긴 리드(lead)를 경유하여 개별적인 정류기에 전기적으로 접속된 장치에 기계적으로 스트랩(strap)된 솔레노이드를 포함한다.
솔레노이드는 선형적 이동을 필요로 하는 매우 다양한 전기적 응용에 이용된다. 전형적인 전기적 응용은 세척 기계(washing machine) 및 접시 세척기(dishwasher)를 포함하는 가전 제품(household appliance)으로부터 자동차 및 현관문 벨 차임(chimes)까지의 범위를 갖는다. 솔레노이드의 이용에 대해 알려진 것은, 기본적으로 백업 전력 시스템(backup power system)에 이용되는 자동 전환 스위치(Automatic Transfer Switches; ATS)를 동작시키는 것이다. ATS는 하나의 전력 소스, 예를 들면 공중 시설(public utility)에 접속된 전기 부하를, 공중 시설의 전력 공급 실패시에 다른 전력 소스로 전환한다.
전형적으로, 솔레노이드는 스트랩 또는 판(plate)을 갖는 프레임에 탑재되며, 그 후 다수의 접속 및 접속 해제로 인해 스트랩에 주름이 잡히고 닳아지게 된다. 또한, 알려진 솔레노이드는 단지 특정의 전압에서만 동작한다. 따라서, 전압 범위를 커버하기 위해서는 다양한 전압에서 정격된 다수의 솔레노이드가 요구된다.
솔레노이드를 프레임에 탑재하기 위한 부착물을 갖는 부속 패키지, 예를 들면 모듈에 전기적으로 접속된 솔레노이드를 갖는 것이 바람직할 것이다. 더욱이, 모듈에 과도 전압 보호가 제공된다면 바람직할 것이다. 또한, 모듈은 솔레노이드가 다양한 전압에서 동작하도록 할 수 있다면 바람직할 것이다. 마지막으로, 모듈이 솔레노이드 상태를 통신하거나 또는 활성 코맨드를 수신하도록 인터넷에 대해 인터페이스된다면 바람직할 것이다.
예시적인 실시예에서, 솔레노이드 어셈블리는 솔레노이드에 전기 및 물리적으로 접속된 정류기를 포함하는 통합된 모듈을 포함한다. 솔레노이드 어셈블리는 ATS를 원격으로 조작한다. 모듈은 전파 브리지 정류기, 전압 과도 보호 구성 요소, 저항 모듈(resistor module), 홀 효과 장치(Hall effect device) 및 통신 인터페이스를 포함한다. 또한, 모듈은 솔레노이드 어셈블리를 프레임에 고정하기 위해 부착물에 기계적으로 접속된다. 더욱이, 모듈은 마이크로프로세서와 인터페이스한다. 정류기를 솔레노이드에 전기적으로 접속하는 배선이 모듈을 포함하는 하우징 내에 위치된다. 이러한 하우징은 전기 구성 요소를 사람의 접촉으로부터 보호한다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 모듈은 교번 전압(alternating voltage)에 전기적으로 접속된 전파 브리지 정류기를 포함한다. 전파 브리지 정류기는 전압 과도 보호 구성 요소 및 저항 모듈에 전기적으로 접속된다. 저항 모듈은 다양한 값의 저항을 수신하고, 솔레노이드에 직렬로 전기 접속된다. 솔레노이드는 플런저를 포함한다. 플런저는 ATS에 접속된다. 홀 효과 장치는 솔레노이드의 플런저 확장부에 근접하여 위치된다. 홀 효과 장치는 솔레노이드의 플런저 위치를 감지하여 전달한다. 통신 인터페이스는 인터넷에 접속되며, 모듈은 인터넷으로부터원격 코맨드 및 솔레노이드의 송신 상태를 수신한다.
예시적인 실시예에서, 전파 브리지 정류기는 다수의 다이오드를 포함한다. 교번 전압은 전파 브리지 정류기로 입력되며, 전파 브리지 정류기는 교번 전압을 직류 전압으로 변환한다. 전파 브리지 정류기 및 다른 장치, 예를 들면 홀 효과 장치 및 통신 인터페이스에 대한 과도 전압 보호가 제공된다.
전파 브리지 정류기 및 과도 전압 보호 회로는 저항 모듈에 전기적으로 접속된다. 저항 모듈은 솔레노이드와 직렬로 전기 접속되며, 솔레노이드 권선으로 전달된 전압에 영향을 미친다. 저항의 저항값을 변화시킴으로써, 저항 모듈은 솔레노이드가 다양한 전압, 예를 들면 120V, 208V, 240V, 277V 및 480V에 전기적으로 접속되도록 할 수 있다. 이것은 솔레노이드 코일을 통한 전압이 설정 전압(set voltage), 예를 들면 120V이 되도록, 그리고 선택된 저항이 라인 전압을 수용하도록 허용한다.
홀 효과 장치는 플런저의 위치를 감지한다. 모듈과 인터페이스하는 마이크로프로세서는 플런저 위치 및 솔레노이드 활성 상태를 저장하도록 프로그램을 실행한다. 플런저의 위치는 마이크로프로세서가 프로그램을 실행할 때 메모리에 저장된다. 또한, 플런저의 위치는 통신 인터페이스가 인터넷으로부터 코맨드를 수신할 때 인터넷을 통해 전달된다.
전술한 솔레노이드 어셈블리는 비용 효율적이고 신뢰성이 있으며, 과도 전압 보호를 제공하고, 솔레노이드가 다양한 전압에서 동작하도록 하며, 원격 코맨드를 수신하고, 인터넷을 통해 상태를 보고하며, 솔레노이드가 프레임에 부착될 수 있도록 한다.
도 1은 알려진 ATS를 도시한 도면,
도 2는 통합 장착된 정류기 및 탑재 스트랩을 갖는 솔레노이드를 도시한 도면,
도 3은 정류기 회로의 예시적인 실시예에 대한 개략도,
도 4는 실리콘 제어 정류기를 이용한 정류기 회로의 예시적인 실시예에 대한 개략도,
도 5는 인터넷에 접속된 모듈의 블록도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
20 : 솔레노이드22 : 모듈
90 : 통신 장치92 : 인터넷
94 : 마이크로프로세서96 : 프로그램
98 : 메모리
도 1은 다수의 전력 소스 사이에서 전력을 스위칭하기 위한, 알려진 ATS(10)를 도시한다. ATS(10)는 전력 소스(12), 전력 소스(14) 및 부하(16)에 전기적으로 접속된다. 전형적으로, 전력 소스(12)는 병원, 공항 레이더 탑, 또는 다른 계속적인 전력 사용자와 같은 부하(16)에 전력을 공급하는 공중 전기 시설이다. 만약, 예를 들어 전력 소스(12)가 전력 공급에 실패하거나, 또는 부하(16)에 의해 요구되는 전력을 공급하기에 부적합하게 되는 경우, ATS(10)는 전력의 소스를 전력 소스(12)로부터 전력 소스(14)로 전환한다. 일실시예에서, 전력 소스(14)는 발전기 세트이다. ATS(10)는 전력 소스(12)의 상태를 모니터한다. 전력 소스(12)에 의해 생성된 전압이 사전결정된 레벨로 복원될 때, ATS(10)는 전력 소스(14)로부터 전력 소스(12)로 부하(16)를 다시 전환한다. ATS(10)에 대한 상기 설명은 단지 예시적인 것이며, ATS(10)와 같은 자동 전환 스위치에 의해 추가적인 기능이 수행될 수 있다.
ATS(10)는 기계적 구동 어셈블리(mechanical drive assembly)(도시되지 않음)를 포함한다. 기계적 구동 어셈블리는 이동가능 접촉 어셈블리(moveable contact assembly)(18)에 접속되고, 이동가능 접촉 어셈블리(18)는 전력 소스(12) 또는 전력 소스(14)에 접속된다. 솔레노이드(20)는 기계적 구동 어셈블리에 기계적으로 접속된다. 솔레노이드(20)에 에너지를 공급함으로써, ATS(10)는 전력 소스(12)로부터 전력 소스(14)로 전력을 전환할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 솔레노이드(20)는 다극 접촉기(multi-pole contactor)(도시되지 않음)를 조작하도록 기계적으로 접속된다.
도 2는 모듈(22), 부착물(24) 및 탑재 표면(25)에 전기 및 기계적으로 접속된 솔레노이드(20)를 포함하는 솔레노이드 어셈블리(18)를 도시한다. 부착물(24)은 솔레노이드(20)를 ATS(10)(도시되지 않음)의 프레임에 탑재하기 위한 개구부(opening)(26, 28)를 포함한다. 부착물(24)은 솔레노이드(20)에 결합하는 오목 탑재 장치(concave mounting device)(25)를 포함한다. 일실시예에서, 부착물(24)은 탑재 장치(25) 및 모듈(22)과 완전하게 몰딩된다. 대안적인 실시예에서, 탑재 장치(25)는 모듈(22)에 완전하게 접속된다. 다른 대안적인 실시예에서, 부착물(24)은 모듈(22) 및 탑재 장치(25)에 연결된 개구부를 포함하는 플랜지(flange)이다. 다른 대안적인 실시예에서, 솔레노이드(20), 모듈(22), 탑재 장치(25) 및 부착물(24)은 단일 유닛으로서 구성된다. 탑재 장치(25)와 접속된 부착물(24)은 솔레노이드(20) 및 모듈(22)을 ATS(10)(도시되지 않음)의 프레임에 탑재하도록 구성된다. 대안적인 실시예에서, 부착물(24) 및 탑재 장치(25)는 솔레노이드(20)를 ATS(10)(도시되지 않음)의 프레임에 탑재하도록 구성된다.
모듈(22)은 이하 기술된 전기 회로(도 2에 도시되지 않음)에 대한 하우징이다. 모듈(22), 부착물(24) 및 탑재 장치(25)는 방수(water resistant)이며, 플라스틱으로 제조된다. 대안적인 실시예에서, 모듈(22), 부착물(24) 및 탑재 장치(25)는 금속으로 제조되며, 금속은 (도 3 및 4에 도시된) 정류기 회로를 전기적으로 접지한다. 다른 실시예에서, 모듈(22)은 플라스틱으로 제조되고, 부착물(24), 탑재 장치(25)는 금속으로 제조된다. 또 다른 실시예에서, 모듈(22)은 금속으로 제조되고, 부착물(24) 및 탑재 장치(25)는 플라스틱으로 제조된다. 더욱이, 모듈(22)은 교번 전압에 전기적으로 접속되는 단자(30, 32)를 포함하여 정류기 회로(도 2에 도시되지 않음)에 전력을 제공한다.
도 3은 (도 2에 도시된) 모듈(22)에 하우징된 전기 회로(40)의 예시적인 실시예에 대한 개략도이다. 전기 회로(40)는 노드(46, 48)에서 과도 전압 보호 회로(44)에 전기적으로 접속된 전파 브리지 정류기(42)를 포함한다. 과도 전압 보호 회로(44)는 노드(46)에서 저항 모듈(50)에 전기적으로 접속된다. 저항 모듈(50)은 (도 2에 도시된) 솔레노이드(20)와 노드(52)에서 직렬 접속된다. 홀 효과 장치(54)는 솔레노이드(20)에 근접하여 위치된다. 솔레노이드(20)는 플런저(58)를 통해 (도 1에 도시된) ATS(10)에 접속된다. 일실시예에서, 전파 브리지 정류기(42)는 다이오드(60, 62, 64, 66)를 포함한다. 전파 브리지 정류기(42)는 노드(70, 72)에서 전압 소스(68)에 접속된다.
일실시예에서, 전파 브리지 정류기(42) 이후에, 과도 전압 보호 회로(44)가 노드(46, 48)에 접속되어, 솔레노이드(20)의 권선 및 전자 장치를 보호한다. 대안적인 실시예에서, 전파 브리지 정류기(42) 이전에, 과도 전압 보호 회로(44)가 노드(70, 72)에 접속되어, 다이오드(60, 62, 64, 66)를 보호한다. 일실시예에서, 과도 전압 보호 회로(44)는 공통 모드 초크 회로(common mode choke circuit)를 포함한다. 다른 실시예에서, 과도 전압 보호 회로(44)는 프리휠링 다이오드(free-wheeling diode)를 포함한다. 다른 대안적인 실시예에서, 과도 전압 보호 회로(44)는 금속 산화물 버리스터(metal oxide varistor; MOV)를 포함한다.
저항 모듈(50)은 플러그인 저항(plug-in resistor)(74)을 포함한다. 플러그인 저항(74)은 솔레노이드(20)에 대한 전압을 감소시킨다. 플러그인 저항(74)에 대해 다양한 저항값을 선택함으로써, 솔레노이드(20)는 다양한 동작 전압, 예를 들면 120V, 208V, 240V, 277V 및 480V에 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 저항 모듈(50)은 솔레노이드(20)가 에너지를 공급받고, 그 플런저(58)가 이동할 수 없는 경우, 전기 회로를 "개방(opening)"시킴으로써, 솔레노이드(20)의 권선을 보호한다. 일실시예에서, 저항 모듈(50)은 전파 브리지 정류기(42) 이후에 노드(46, 52)에서 직렬로 접속된다. 다른 실시예에서, 저항 모듈(50)은 전파 브리지 정류기(42) 이전에 전압 소스(68)와 노드(70) 사이에서 직렬로 전기 접속된다. 또 다른 실시예에서, 저항(74)은 전기 회로(40)에서 하드 배선(hard-wired)된다.
홀 효과 장치(54)는 솔레노이드(20)에 근접하여 위치되어 솔레노이드 플런저(58)의 확장을 검출한다. 일실시예에서, 홀 효과 장치(54)는 신호 출력(signal out)(76)을 통해 외부 제어기(도시되지 않음)에 접속되어, 플런저(58)의 위치를 지시한다. 대안적인 실시예에서, 홀 효과 장치(54)는 (도 5에 도시된) 마이크로프로세서에 접속된다. 다른 대안적인 실시예에서, 제한 스위치(limit switch)가 솔레노이드(20)에 전기적으로 접속되어 플런저(58)의 위치를 결정한다.
일실시예에서, (도 2에 도시된) 솔레노이드 어셈블리(18)는 (도 1에 도시된) ATS(10)에 접속된다. (도 2에 도시된) 솔레노이드(20)의 플런저(58)는 ATS(10)의기계적 구동 어셈블리(도시되지 않음)에 기계적으로 접속된다. 기계적 구동 어셈블리는 이동가능 접촉 어셈블리(도시되지 않음)에 접속되고, 이동가능 접촉 어셈블리는 (도 1에 도시된) 전력 소스(12), 예를 들면 전기 시설 전력 소스, 또는 (도 1에 도시된) 전력 소스(14), 예를 들면 발전기 세트에 접속된다. 솔레노이드(20)에 에너지를 공급함으로써, ATS(10)는 전력 소스(12)로부터 전력 소스(14)로 전력을 전환한다. 대안적인 실시예에서, 솔레노이드(20)는 기계적으로 접속되어 다극 접촉기(도시되지 않음)를 조작한다. 다른 대안적인 실시예에서, 솔레노이드 어셈블리(18)는 교류 응용에 이용된다.
도 4는 모듈(22)에 하우징된 전기 회로(80)의 예시적인 실시예에 대한 개략도이다. (도 3에 도시된) 전기 회로(40)의 구성 요소와 동일한, 도 4에서의 전기 회로(80)의 구성 요소는, 도 3에서 이용된 것과 동일한 참조 번호를 이용하여 표시된다. 전기 회로(80)는 노드(46, 48)에서 과도 전압 보호 회로(44)에 전기적으로 접속된 전파 브리지 정류기(42)를 포함한다. 과도 전압 보호 회로(44)는 노드(46)에서 저항 모듈(50)에 전기적으로 접속된다. 저항 모듈(50)은 노드(52)에서 (도 2에 도시된) 솔레노이드(20)와 직렬로 접속된다. 홀 효과 장치(54)는 솔레노이드(20)에 근접하여 위치된다. 솔레노이드(20)는 플런저(58)를 통해 (도 1에 도시된) ATS(10)에 접속된다. 전파 브리지 정류기(42)는 실리콘 제어 정류기(silicon controlled rectifier; SCR)(82, 84) 및 다이오드(62, 64)를 포함한다. 일실시예에서, SCR(82, 84)의 게이트(86, 88)는 외부 제어기(도시되지 않음)에 전기적으로 접속되어, 전파 브리지 정류기(42)의 턴 "온(on)" 및"오프(off)"를 제어한다. 전파 브리지 정류기(42)는 노드(70, 72)에서 전압 소스(68)에 접속된다.
도 5는 (도 2에 도시된) 솔레노이드(20)에 접속된 (도 2에 도시된) 모듈(22)의 블록도이다. 모듈(22)은 인터넷(92)에 전기적으로 접속된 통신 장치(90)를 포함한다. 또한, 모듈(22)은 마이크로프로세서(94)에 전기적으로 접속된다. 마이크로프로세서(94)는 프로그램(96)과 인터페이스하며, 홀 효과 장치(54)(도 3 및 4에 도시됨), 메모리(98) 및 통신 장치(90)에 전기적으로 접속된다.
본 명세서 사용된 마이크로프로세서 라는 용어는 마이크로제어기, CPU, RISC(reduced instruction set circuit), 응용 주문형 집적 제어기(application specific integrated controller; ASIC), 논리 회로 및 소정의 다른 회로 또는 메모리와 인터페이싱할 수 있고, 일련의 인스트럭션 또는 소프트웨어 프로그램을 실행할 수 있는 프로세서를 의미한다. 일실시예에서, 메모리(98)는 휘발성 랜덤 액세스 메모리(RAM)이다. 대안적인 실시예에서, 메모리(98)는 비휘발성 메모리(NVRAM)이다. 다른 대안적인 실시예에서, 메모리(98)는 PROM(Programmable Read-Only memory)이다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 메모리(98)는 EEPROM(Electrically Eraseable Programmable Read-Only Memory)이다.
예시적인 실시예에서, 통신 장치(90)는 인터넷(92)에 접속된 모뎀이다. 대안적인 실시예에서, 통신 장치(90)는 전용 전화 링크(도시되지 않음)에 접속된다. 다른 대안적인 실시예에서, 통신 장치(90)는 전용 T1 라인에 접속된다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 통신 장치(90)는 디지털 가입자 라인(Digital SubscriberLine; DSL)에 접속된다. 다른 실시예에서, 통신 장치(90)는 ISDN(Integrated Services Digital Network)에 접속된다. 또 다른 실시예에서, 통신 장치(90)는 통신 케이블에 접속된다. 또 다른 실시예에서, 무선 기법을 이용하여 통신 장치(90)에 대한 접속을 용이하게 한다. 추가적인 실시예에서, 통신 장치(90)는 인터넷에 접속된다. 다른 추가적인 실시예에서, 통신 장치(90)는 위성 기법에 접속된다.
예시적인 실시예에서, 모듈(22)은 원격 위치로부터 전송된 코맨드에 응답하여, 전기 스위칭 기능을 조작한다. 통신 장치(90)는 인터넷(92)으로부터 코맨드를 수신한다. 일실시예에서, 코맨드는 (도 3 및 4에 도시된) 플런저(58)의 위치를 요청한다. 다른 실시예에서, 코맨드는 솔레노이드(20)를 조작할 것을 요청한다. 또 다른 실시예에서, 코맨드는 솔레노이드(20)의 상태를 요청한다. 통신 장치(90)는 요청된 정보를 인터넷(92)을 통해 전송한다.
일실시예에서, 마이크로프로세서(94), 메모리(98) 및 프로그램(96)은 모듈(22)에 전기적으로 접속된 외부 제어기(도시되지 않음)에 포함된다. 일실시예에서, 프로그램(96)은 마이크로프로세서(94)에 의해 실행된다. 프로그램(96)은 모듈이 솔레노이드(20)의 플런저(58)(도 3 및 4에 도시됨) 위치를 결정하고, 정보를 메모리(98)에 저장하도록 마이크로프로세서(94)에게 명령한다. 또한, 프로그램(96)은 마이크로프로세서(94)에게, 솔레노이드(20)가 조작되었는지 여부를 결정하고, 정보를 메모리(98)에 저장하도록 명령한다. 대안적인 실시예에서, 마이크로프로세서(94), 메모리(98), 프로그램(96)은 모듈(22)의 하우징 내에 포함된다.
본 명세서에서 기술된 방법 및 장치는 솔레노이드를 사용하여 ATS를 조작하는 것에 한정되지 않는다. 솔레노이드를 사용하여 조작될 수 있는 시스템의 다른 예로는 광 접촉기(lighting contactor)가 있다. 솔레노이드를 사용하여 조작될 수 있는 시스템의 또다른 예로는 전력을 보존하기 위한 비상 버스(emergency bus)가 있다.
본 발명은 여러 가지 특정한 실시예의 관점에서 기술되었지만, 당업자라면 본 발명이 특허 청구 범위의 정신 및 영역 내에서의 변형으로 실행될 수 있음을 알 것이다.
본 발명에 의하면, 비용 효율적이고 신뢰성이 있으며, 과도 전압 보호를 제공하고, 솔레노이드가 다양한 전압에서 동작하도록 하며, 원격 코맨드를 수신하고, 인터넷을 통해 상태를 보고하며, 솔레노이드가 프레임에 부착될 수 있는 솔레노이드 어셈블리를 제공할 수 있다.

Claims (25)

  1. 다수의 공급 전압에서 동작하기 위한 솔레노이드 어셈블리(solenoid assembly)(18)를 제조하고, 전력 공급 전압에서의 전압 과다(voltage transients)를 억제하기 위한 방법에 있어서,
    상기 솔레노이드(20)에 대한 탑재 장치(mounting device)(25)로서 사용하기 위한 모듈(22)을 물리적으로 구성하는 단계와,
    상기 탑재 장치를 이용하여 상기 솔레노이드를 프레임(frame)에 탑재하는 단계와,
    원하는 솔레노이드 성능을 위해 상기 모듈을 전기적으로 구성하는 단계와,
    원격 위치로부터 전송된 코맨드(command)에 응답하도록 상기 모듈을 구성하는 단계를 포함하는
    솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전파 브리지 정류기(full-wave bridge rectifier)(42)는 다수의 실리콘 제어 정류기(silicon controlled rectifier)(82, 84) 및 다이오드(62, 64)를 포함하고, 제어기는 상기 다수의 실리콘 제어 정류기에 전기적으로 접속되며, 상기 모듈(22)을 전기적으로 구성하는 단계는 상기 다수의 실리콘 제어 정류기를 제어함으로써상기 전파 브리지 정류기를 턴(turning) "온(on)" 및 "오프(off)"하는 단계를 포함하는 솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈(22)을 전기적으로 구성하는 단계는 프리휠링 다이오드(free-wheeling diode), 공통 모드 초크(common mode choke) 및 금속 산화물 버리스터(metal oxide varistor) 중 적어도 하나를 이용하여 교번 전압(alternating voltage)을 필터링하는 단계를 포함하는 솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    저항이 상기 솔레노이드(20)에 직렬로 전기 접속되며, 상기 모듈(22)을 전기적으로 구성하는 단계는,
    상기 직렬 저항에 대한 저항값을 선택하는 단계와,
    상기 직렬 저항을 통한 전압을 증가시킴으로써 상기 솔레노이드를 통해 일정한 전압을 유지시키는 단계를 포함하는
    솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제한 스위치(limit switch)가 상기 솔레노이드(20)에 전기적으로 접속되며, 상기 모듈(22)을 전기적으로 구성하는 단계는 제한 스위치를 이용하여 상기 솔레노이드의 플런저(plunger)(58) 위치를 결정하는 단계를 포함하는 솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    홀 효과 장치(Hall effect device)(54)가 상기 솔레노이드(20)에 근접하여 위치되며, 상기 모듈(22)을 전기적으로 구성하는 단계는 홀 효과 장치를 이용하여 상기 솔레노이드의 플런저(58) 위치를 결정하는 단계를 포함하는 솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈(22)을 물리적으로 구성하는 단계는,
    상기 모듈을 개구부(opening)(26, 28)를 포함하는 부착물(24)로 구성하는 단계와,
    플라스틱 및 금속 중 적어도 하나로 상기 모듈을 제조하는 단계와,
    상기 모듈을 다수의 전기 단자(electrical terminal)(30, 32)로 구성하는 단계와,
    상기 모듈을 인터넷(92)에 전기적으로 접속하는 단계를 포함하는
    솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격 위치로부터 전송된 코맨드에 응답하도록 상기 모듈을 구성하는 단계는,
    상기 솔레노이드의 플런저(58) 위치를 메모리(98) 내에 저장하도록 상기 모듈을 구성하는 단계와,
    상기 솔레노이드의 활성 상태를 메모리(98) 내에 저장하도록 상기 모듈을 구성하는 단계와,
    인터넷(92), 인트라넷(intranet), T1 라인, 전용 전화 링크, DSL 라인, ISDN 라인, 통신 케이블, 위성 기법(satellite technology) 및 무선 기법(wireless technology) 중 적어도 하나를 이용하여, 전송을 위해 메모리(98) 내에 저장된 요청 정보를 통신 장치(90)로 전송하는 단계를 포함하는
    솔레노이드 어셈블리 제조 및 전압 과다 억제 방법.
  9. 장치에 있어서,
    탑재 표면(25)을 포함하는 모듈(22)과,
    다수의 단자(30, 32)와,
    다수의 부착물(24)을 포함하되,
    상기 탑재 표면은 솔레노이드(20)에 기계적으로 접속하도록 원주 형상(circumferential shape)을 갖고, 상기 다수의 단자는 상기 솔레노이드의 길이 방향 축을 따라 연장하며, 상기 다수의 부착물은 상기 솔레노이드로부터 방사상으로 연장하는
    장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 솔레노이드(20)는 권선(winding)을 포함하고, 상기 모듈(22)은 상기 솔레노이드 권선에 전기적으로 접속되는 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 모듈(22)은 상기 모듈 내에 하우징된 전기 회로(40)를 더 포함하되,
    상기 전기 회로는,
    다수의 다이오드(60, 62, 64, 66)를 포함하며 교번 전압 소스에 접속되는 전파 다이오드 브리지(42)와,
    다수의 실리콘 제어 정류기(82, 84) 및 다수의 다이오드(62, 64) 중 적어도 하나를 포함하는 전파 다이오드 브리지(42)―상기 전파 다이오드 브리지는 교번 전력 소스에 접속되고, 상기 실리콘 제어 정류기(SCR)의 게이트(86, 88)는 외부 제어기에 접속되며, 상기 SCR은 상기 전파 다이오드 브리지(42)를 턴 "온" 및 "오프"하도록 구성됨― 중 적어도 하나를 포함하는
    장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전기 회로(40)는 플러그인 저항(plug-in resistor)(74)을 포함하고, 상기 저항은 상기 솔레노이드(20)에 직렬로 전기 접속되며, 상기 저항은 전위차계(potentiometer)가 되도록 구성되는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전기 회로(40)는 프리휠링 다이오드, 공통 모드 초크 및 금속 산화물 버리스터 중 적어도 하나를 포함하는 과도 전압 보호 회로(transient voltage protection circuit)(44)를 더 포함하는 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 전기 회로(40)는 상기 솔레노이드(20)에 근접하여 위치된 홀 효과 장치(54)를 더 포함하는 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 전기 회로(40)는 상기 솔레노이드(20)에 전기적으로 접속된 제한 스위치를 더 포함하는 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 전기 회로(40)는,
    통신 장치(90)와,
    메모리(98)와 인터페이스하는 마이크로프로세서(94)를 더 포함하는
    장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전기 회로(40)는,
    상기 솔레노이드(20)의 플런저(58) 위치를 메모리(98)에 저장하고,
    상기 솔레노이드(20)의 활성 상태를 메모리(98)에 저장하도록 프로그램을 실행하는 상기 마이크로프로세서(94)를 더 포함하는
    장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전기 회로(40)는 인터넷(92), 인트라넷, T1 라인, 전용 전화 링크, DSL 라인, ISDN 라인, 통신 케이블, 위성 기법 및 무선 기법 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 솔레노이드의 플런저(58) 위치를 원격 위치로 전송하도록 구성된 장치.
  19. 자동 전환 스위치(automatic transfer switch; ATS)(10)를 조작하도록 구성된 솔레노이드 어셈블리(18)에 있어서,
    권선을 포함하는 솔레노이드(20)와,
    상기 솔레노이드에 전기적으로 접속된 모듈(22)을 포함하되,
    상기 모듈은 전파 브리지 정류기(42), 과도 전압 보호 회로(44), 저항 모듈(50), 홀 효과 장치(54) 및 통신 장치(90)를 포함하는
    솔레노이드 어셈블리.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 모듈(50)은 마이크로프로세서(94), 메모리(98) 및 프로그램(96)을 더 포함하는 솔레노이드 어셈블리.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서(94)는 프로그램을 실행하여 상기 솔레노이드(20)의 플런저(58) 위치를 메모리(98)에 저장하도록 구성된 솔레노이드 어셈블리.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서(94)는 프로그램(96)을 실행하여 상기 솔레노이드(20)의 활성 상태를 메모리(98)에 저장하도록 구성된 솔레노이드 어셈블리.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 전파 브리지 정류기(42)는 적어도 다수의 실리콘 제어 정류기(82, 84) 및 다수의 다이오드(62, 64)를 포함하고, 상기 실리콘 제어 정류기(SCR)의 게이트(86, 88)는 외부 제어기에 전기적으로 접속되며, 상기 SCR은 상기 전파 브리지 정류기(42)를 턴 "온" 및 "오프"하도록 구성된 솔레노이드 어셈블리.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 저항 모듈(50)은 플러그인 저항(74)을 포함하고, 상기 플러그인 저항은 상기 솔레노이드(20)에 직렬로 전기 접속되며, 상기 플러그인 저항(74)은 전위차계가 되도록 구성되고, 상기 과도 전압 보호 회로(44)는 프리휠링 다이오드, 공통 모드 초크 및 금속 산화물 버리스터 중 적어도 하나를 포함하는 솔레노이드 어셈블리.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 모듈(22)은 인터넷(92), 인트라넷, T1 라인, 전용 전화 링크, DSL 라인, ISDN 라인, 통신 케이블, 위성 기법 및 무선 기법 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 솔레노이드의 플런저(58) 위치를 원격 위치로 전송하도록 구성된 솔레노이드 어셈블리.
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