KR200273202Y1 - 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치 - Google Patents

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KR200273202Y1
KR200273202Y1 KR2020020002161U KR20020002161U KR200273202Y1 KR 200273202 Y1 KR200273202 Y1 KR 200273202Y1 KR 2020020002161 U KR2020020002161 U KR 2020020002161U KR 20020002161 U KR20020002161 U KR 20020002161U KR 200273202 Y1 KR200273202 Y1 KR 200273202Y1
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이재경
정학진
박진신
최대길
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주식회사 젤파워
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Abstract

본 고안은 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치에 관한 것으로, 모터 컨트롤 센터반 유니트의 모터보호및제어장치를 구비한 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치에 있어서, 상기 모터보호및제어장치의 기능별로 모듈화되어 모터를 제어하기 위한 다수의 모듈과, 상기 모듈화된 다수의 모듈간의 통신을 위한 통신 버스를 포함하여 구성되며, 모터 컨트롤 센터(MCC)반 유니트가 요구하는 모터보호및제어장치의 사양 및 기능에 따라 모듈화하고, 자체 통신방식에 의해 연동할 수 있게 함으로써 기능별로 탈착 및 추가가 용이하며, 동일한 맨 머신 인터페이스(MMI)모듈을 사용하므로 모터 컨트롤 센터(MCC)반 유니트의 통일성을 유지하면서 모터 컨트롤 센터(MCC)반 유니트의 구성을 최적화할 수 있으며, 사용자가 요구되는 사양 및 기능에 따라 원하는 모듈을 선택하여 설치할 수 있으므로 MCC반을 구성하는데 드는 전체적인 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치{apparatus for protecting and controlling motor consisted of functional module}
본 고안은 모터 컨트롤 센터(Motor Control Center:이하 MCC라 약칭함)반 유니트에 관한 것으로, 특히 모터 컨트롤 센터(MCC)반 유니트가 요구하는 모터보호및제어장치의 사양 및 기능에 따라 모듈화하고, 자체 통신방식에 의해 연동하도록 하기 위한 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치에 관한 것이다.
이하, 종래 기술에 따른 MCC반 유니트의 모터보호및제어장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래 기술에 따른 MCC반 유니트에 모터보호및제어장치가 장착된 형태의 일예를 나타낸 도면으로, MCC반 유니트(100)는 배선용 차단기(10)와, 전자접촉기(20)와, 모터보호및제어장치(30)와, 베이스판(40)으로 구성되며, 상기베이스판(40)은 모터보호및제어장치(30)가 MCC반 유니트(100)의 도어 부분에 나오게 하기 위하여 사용된다.
도2는 도1의 모터보호및제어장치의 외형을 나타낸 도면으로, 모터보호및제어장치(30)는 기능 및 사양이 미리 정해져 제품화되어 제공되며, 도3은 도2의 블록 구성을 나타낸 도면으로, 상기 모터보호및제어장치(30)는 전원모듈(31)과, 표시부(32)와, 입출력부(33)와, 내부 스위칭부(34)와, 보호부(35)와, 통신 포트(36)로 구성된다.
상기 전원모듈(31)은 상기 공급되는 AC전원을 상기 모터보호및제어장치(30)내 다수의 장치에서 사용되는 DC전원으로 변환하여 공급하게 된다.
상기 표시부(32)는 상기 보호부(35)의 제어신호에 따라 모터(미도시)의 동작 상태 및 운전 등의 관련 정보를 디스플레이하게 된다.
상기 입출력부(33)는 상기 보호부(35)의 제어신호에 따라 전자접촉기(20)를 온 또는 오프시켜 모터의 전원을 공급 또는 차단하게 된다.
상기 내부 스위칭부(34)는 상기 보호부(35)의 제어신호에 따라 모터의 전원을 공급 또는 차단시키게 된다.
상기 보호부(35)는 상기 표시부(32) 또는 상기 통신 포트(36)로부터 입력된 모터의 동작 상태 및 운전 등의 관련 정보에 따라 모터를 제어 및 보호하기 위한 제어신호를 출력하게 된다.
상기 통신 포트(36)는 상기 모터의 동작 상태 및 운전 등의 관련 정보를 상위통신장치인 PC(37)로 출력하거나 상기 PC(37)로부터 모터 제어 관련 신호를 수신하게 된다.
이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 MCC반 유니트의 모터보호및제어장치의 동작을 첨부한 도면 도1 내지 도3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도2에 도시된 바와 같은, 제품화된 모터보호및제어장치(30)는 도1에 도시된 바와 같이, 베이스판(40)을 사용하여 MCC반 유니트(100)의 도어 부분에 나오게 형성되어, 배선용차단기(10)와 전자접촉기(20)로부터 공급되는 전원을 공급 또는 차단하여 모터의 운전 또는 정지를 제어하게 된다. 즉, 도3에 도시된 바와 같이, 모터보호및제어장치(30)내 전원모듈(31)은 상기 배선용차단기(10)와 전자접촉기(20)로부터 공급되는 전원을 모터보호및제어장치(30)내 다수의 장치들이 사용하는 전원에 맞게 변환하여 공급하게 된다.
그리고, 보호부(35)는 상기 표시부(32) 또는 통신모듈(36)로부터 입력된 모터의 동작 상태 및 운전 등의 관련 정보에 따라 모터를 운전 또는 정지시키기 위한 제어신호, 이러한 정보를 디스플레이하기 위한 신호를 출력하게 된다.
이에 따라 입출력부(33)는 상기 보호부(35)에서 출력된 제어신호에 따라 전자접촉기(20)를 온/오프할 수 있는 접점을 제공하며, 내부 스위칭부(34)는 내부 스위칭에 따라 모터의 전원을 공급 또는 차단하여 모터를 운전시키거나 정지시키게 되는데, 상기 입출력부(33)를 사용할 것인지 내부 스위칭부(34)를 사용할 것인지는 상기 전자접촉기(20)의 사용 여부에 따르게 된다.
그리고, 표시부(32)는 상기 보호부(35)의 제어신호에 따라 모터의 동작 상태 및 운전 등의 관련 정보를 디스플레이하게 된다.
또한, 보호부(35)는 모터의 운전시 모터의 전류를 검출하여, 모터의 보호 알고리즘 연산을 수행하게 된다.
이와 같은 종래 기술에 따른 MCC반 유니트의 모터보호및제어장치에서 MCC반 유니트(100)의 사양은 동일 사업장이라 하더라도 모터의 용도에 따라 매우 다르지만, 많은 기능이 기본 사양으로 되어 있으며, 사용자는 설치의 통일성을 위해 동일 제품을 사용하는 실정이다. 따라서, 설계시 설치의 통일성은 유지하면서, MCC반 유니트의 사양은 최적화하는 제품이 필요하다.
이러한 모터보호및제어장치의 경우 기능 및 사양이 이미 정해져 있으므로, 다양한 MCC반 유니트의 사양 및 중요도에 따라 MCC반 유니트의 구성을 신축성 있게 설계하기가 어렵다.
따라서, 대부분의 경우에는 MCC반 유니트의 사양에서 일반적인 사양에 맞는 모델을 선정하여, 모든 MCC반 유니트에 일괄적으로 구성하고 있는 실정이므로, 사용자는 통일성을 위해 불필요한 추가사양의 모터보호및제어장치를 적용함으로 인해 비용이 증가하는 문제가 발생하게 되고, 또한, MCC반 유니트의 사양이나 기능이 변경되면, 다른 모터보호및제어장치로 변경이 매우 어려운 문제점이 있었다.
따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, MCC반 유니트가 요구하는 모터보호및제어장치를 사양 및 기능에 따라 모듈화하고, 자체 통신방식에 의해 연동할 수 있게 함으로써 기능별로 탈착이 용이하며, 동일한 MMI 모듈을 사용하므로 MCC반 유니트의 통일성을 유지하면서 MCC반 유니트의 구성을 최적화하기 위한 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 종래 기술에 따른 모터 컨트롤 센터반 유니트에 모터보호및제어장치가 장착된 형태의 일예를 나타낸 도면
도2는 도1의 모터보호및제어장치의 외형을 나타낸 도면
도3은 도2의 블록 구성을 나타낸 도면
도4는 본 발명에 따른 모터 컨트롤 센터반 유니트에 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치가 장착된 형태의 일실시예를 나타낸 도면
도5는 도4의 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치의 블록 구성을 나타낸 도면
도6은 도4의 모터 컨트롤 센터반 유니트에 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치가 장착된 형태의 다른 실시예를 나타낸 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
200 : MCC반 유니트 210 : 배선용차단기
220 : 전자접촉기 230 : 통신 버스
240 : 모터보호및제어장치 241 : MMI모듈
242 : 전원모듈 243 : 기본모듈
244 : 시퀀스모듈 245 : 스위칭모듈
246 : 통신모듈 300 : MCC반 유니트
310 : 배선용차단기 320 : 전자접촉기
330 : 통신 버스 340 : 모터보호및제어장치
341 : MMI모듈 342 : 전원모듈
343 : 기본모듈 344 : 시퀀스모듈
345 : 스위칭모듈 346 : 통신모듈
350 : 전자접촉기
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치의 특징은, 모터 컨트롤 센터반 유니트의 모터보호및제어장치를 구비한 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치에 있어서, 상기 모터보호및제어장치의 기능별로 모듈화되어 모터를 제어하기 위한 다수의 모듈과, 상기 모듈화된 다수의 모듈간의 통신을 위한 통신 버스를 포함하여 구성되는데 있다.
상기 다수의 모듈 각각은 통신 버스를 통해 모터의 제어, 보호 및 상태 파악을 위한 통신을 수행하는 통신부를 구비하는 것을 다른 특징으로 하는데 있다.
상기 다수의 모듈은 상기 모터 컨트롤 센터반의 사양 및 기능 변경시 해당 모듈만의 탈부착이 가능함을 또다른 특징으로 하는데 있다.
상기 모터보호및제어장치는 상기 모터 컨트롤 센터반 유니트의 사양 및 기능에 따라 상기 다수의 모듈중 필요한 모듈만을 선택하여 구성하는 것이 가능함을 또다른 특징으로 하는데 있다.
상기 다수의 모듈 각각은 통신 버스를 RS485 통신 규격에 의해 제어하는 것을 또다른 특징으로 하는데 있다.
상기 모터 컨트롤 센터반 유니트내 맨 머신 인터페이스(Man Machine Interface;MMI)모듈 하나와 상기 맨 머신 인터페이스(Man Machine Interface;MMI)를 제외한 2개의 동일한 모듈 구성의 모터보호및제어장치를 연결구성하여 하나의모터보호및제어장치의 이상시 다른 하나의 모터보호및제어장치로 모터를 제어하는 것을 또다른 특징으로 하는데 있다.
본 고안의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 본 고안에 따른 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도4는 본 발명에 따른 모터 컨트롤 센터반 유니트에 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치가 장착된 형태의 일실시예를 나타낸 도면으로, MCC반 유니트(200)는 배선용차단기(210)와, 전자접촉기(220)와, 통신 버스(230)와, 모터보호및제어장치(240)로 구성되며, 상기 모터보호및제어장치(240)는 MMI모듈(241)과, 전원모듈(242)과, 기본모듈(243)과, 시퀀스모듈(244)과, 스위칭모듈(245)과, 통신모듈(246)을 포함하여 구성된 것의 일실시예를 도시한 것이며, 상기 모터보호및제어장치(241)내 다수의 모듈 구성은 MCC반 유니트(200)의 사양 및 기능에 따라 사용자가 필요한 모듈을 선택하여 구성할 수 있다.
도5는 도4의 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치의 블록 구성을 나타낸 도면으로, 모터보호및제어장치(240)는 MMI모듈(241)과, 전원모듈(242)과, 기본모듈(243)과, 시퀀스모듈(244)과, 스위칭모듈(245)과, 통신모듈(246)을 포함하여 구성된 것의 일시예를 도시한 것이다. 상기 다수의 모듈 각각은 모터의 제어, 보호 및 상태 파악을 위한 통신을 수행하는 통신부(미도시)를 구비하여 상기 통신 버스(230)와 연결되도록 구성되며, 사용자는 모터보호및제어장치(240)의 모듈 구성을 MCC반 유니트(200)의 사양 및 기능에 따라 필요한 모듈을 선택하여 구성할 수 있다.
상기 MMI모듈(241)은 상기 기본모듈(243)의 제어신호에 따라 모터의 동작 상태 및 운전 등의 관련 정보를 인터페이스하게 된다.
상기 전원모듈(242)은 상기 공급되는 전원을 상기 모터보호및제어장치(240)내 다수의 장치에서 사용되는 전원으로 변환하여 공급하게 된다.
상기 기본모듈(243)은 상기 MMI모듈(241) 또는 상기 통신모듈(246)로부터 입력된 모터의 동작 상태 및 운전 등의 관련 정보에 따라 모터를 제어 및 보호하기 위한 제어신호를 출력하게 된다.
상기 시퀀스모듈(244)은 상기 기본모듈(243)의 제어신호에 따라 전자접촉기(220)를 온 또는 오프시켜 모터의 전원을 공급 또는 차단하게 된다.
상기 스위칭모듈(245)은 상기 기본모듈(243)의 제어신호에 따라 모터의 전원을 공급 또는 차단시키게 된다.
상기 통신모듈(246)은 상기 모터의 동작 상태 및 운전 등의 관련 정보를 상위통신장치인 PC(247)로 출력하거나 상기 PC(247)로부터 모터 제어 관련 신호를 수신하게 된다.
도6은 도4의 모터 컨트롤 센터반 유니트에 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치가 장착된 형태의 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 도4에 도시된 바와 같은 구성 요소에 전자접촉기와, 동일한 다수의 모듈로 구성된 모터보호및제어장치를 더 부가하여 MMI모듈과 연결하여 모터보호및제어장치를 이중화 구성한 것이다. 하나의모터보호및제어장치 이상시 다른 하나의 모터보호및제어장치로 모터의 정지없이 운전할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치의 동작을 첨부한 도면 도4 내지 도6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도4에 도시된 바와 같이, MMC반 유니트(200)에 구성되는 모터보호및제어장치(240)를 사양 및 기능에 따라 다수의 모듈, 예를들어, MMI모듈(241)과, 전원모듈(242)과, 기본모듈(243)과, 시퀀스모듈(244)과, 스위칭모듈(245)과, 통신모듈(246)로 모듈화된 모터보호및제어장치(240)중 MCC반 유니트의 사양 및 기능에 따라 사용자가 필요한 모듈을 선택하여 MCC반 유니트(200)에 탈부착하여 모터를 제어하게 된다. 상기 도4는 사양 및 기능에 따라 모듈화된 다수의 모듈 전체를 MCC반 유니트(200)에 부가한 것을 도시한 것이다.
상기 MMI모듈(241)과, 전원모듈(242)과, 기본모듈(243)과, 시퀀스모듈(244)과, 스위칭모듈(245)과, 통신모듈(246) 각각은 도5에 도시된 바와 같이, 전원모듈(242)로부터 기본모듈(243)과, 시퀀스모듈(244)과, 스위칭모듈(245)과, 통신모듈(246) 각각은 동작에 필요한 전원을 공급받게 되며, 각 모듈내에 부가된 통신부(미도시)를 이용하여 RS485 모듈간 통신 버스(230)를 통해 모터를 제어 및 보호하기 위한 신호를 송수신하게 된다.
즉, 상기 MMI모듈(241)과, 전원모듈(242)과, 기본모듈(243)과, 시퀀스모듈(244)과, 스위칭모듈(245)과, 통신모듈(246) 각각은 하기한 표 1 에 나타낸 바와 같은 모듈의 종류에 따라 기능을 수행하게 되며, 사용자에 의해 선택된MMI모듈(241)과, 기본모듈(243)과, 시퀀스모듈(244)과, 통신모듈(246) 각각은 상기 MMI모듈(241) 또는 상위통신장치인 PC(247)로부터 입력된 모터 제어 관련 신호에 따라 하기한 표 2 에 나타낸 바와 같이, 동작 플로우를 수행하게 된다. 이때 각각의 MMI모듈(241)과, 기본모듈(243)과, 시퀀스모듈(244)과, 통신모듈(246)은 내부의 통신부를 통해 동작 플로우에 따른 신호를 RS485 모듈간 통신 버스(230)를 통해 송수신하게 된다.
NO 모듈 종류 기능 비고
1 MMI -상전류 및 정정치, 트립 내용-정정치 입력, KEY 입력-LED 표시
2 보호(3종) -기본 보호 기능 및기본 접점 제공 전원공급장치 내장
3 -기본 보호 및 기본 제어 기능
4 -추가 보호 기능 제공(과부하, 역상, 지락) CPU 성능 확대
5 전원(POWER) -AC110/220 입력-DC24V, DC 5V 전원공급 DC입력은 선택사양임
6 시퀀스 -기동, 인터록 시퀀스 기본 제공-수정 가능한 여분 접점 제공-상위 센터에서 편집된 시퀀스 다운로드 가능 추가 기능
7 통신 -모듈 기반의 상위 모니터링 및 제어 기능-정전시 한시 재기동 등의 부가 기능 제공
8 내부 스위칭(2종) 소용량 10A이하 -기본 내부 스위칭방식 380V, 3.7㎾이하
9 대용량 10A이상 -SCR을 사용한 VVVF방식-soft start/stop 기능 및 on/off 380V, 3.7㎾이상
NO 구분 내용 MMI모듈 기본모듈 시퀀스모듈 통신모듈
slave master slave slave
1 운전상태 MMI운전 데이터요청
운전정보전달
운전명령하달
운전접점입력 운전명령수신
2 MMI정지 데이터요청
정지정보전달
정지명령하달
정지접점입력 정지명령수신
3 상위 운전 데이터요청
운전정보전달
운전정보하달
운전정보수신 운전접점입력
4 상위 정지 데이터요청
정지정보전달
정지명령하달
정지정보수신 정지접점입력
5 운전수행여부 데이터요청
운전여부전달
운전여부수신
6 보호동작상태 트립 트립명령하달
트립상태수신 정지접점입력 트립상태수신
7 경보 경보명령하달
경보상태수신 경보상태수신
8 트립(경보)해제 데이터요청
해제정보전달
해제정보전달
해제정보수신
9 정정치 MMI정정치 정정치요청
정정치전달
정정치하달
정정치수신 정정치수신
상위 정정치 정정치요청
정정치전달
정정치하달
정정치수신 정정치수신
10 로직 상위 시퀀스 로직요청
로직전달
로직하달
로직수신
11 전류값 상전류값 전류값전달
전류값수신
12 트립/경보 트립내용 트립내용전달
트립내용수신 트립내용수신
경보내용 경보내용전달
경보내용수신 경보내용수신
13 통신회선 모듈장착여부 장착확인요청
장착여부전달
장착확인요청
장착여부전달
장착확인요청
장착여부전달
또한, 도6에 도시된 바와 같이, MMC반 유니트(300)내에 전자접촉기(320, 350)와, 동일한 다수의 모듈, 예를들어, 전원모듈(342)과, 기본모듈(343)과, 시퀀스모듈(344)로 모터보호및제어장치(340)를 이중화 구성하여 MMI모듈(341)과 연결한 후 RS485 모듈간 통신버스(320)와 연결구성한 것으로써 하나의 모터보호및제어장치(340) 이상시 다른 하나의 모터보호및제어장치(340)를 제어하여 모터의 정지없이 운전할 수 있다. 상기 다수의 모듈은 MCC반 유니트(300)의 사양 및 기능에 따라 사용자가 필요한 모듈을 탈부착할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치는 MCC반 유니트가 요구하는 모터보호및제어장치를 사양 및 기능에 따라 모듈화하고, 자체 통신방식에 의해 연동할 수 있게 함으로써 기능별로 탈착 및 추가가 용이하며, 동일한 MMI모듈을 사용하므로 MCC반 유니트의 통일성을 유지하면서 MCC반 유니트의 구성을 최적화할 수 있으며, 사용자가 요구되는 사양 및 기능에 따라 원하는 모듈을 선택하여 설치할 수 있으므로 MCC반을 구성하는데 드는 전체적인 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 고안의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 고안의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 실용신안등록청구의 범위 및 그와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

Claims (6)

  1. 모터 컨트롤 센터반 유니트의 모터보호및제어장치를 구비한 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치에 있어서,
    상기 모터보호및제어장치의 기능별로 모듈화되어 모터를 제어하기 위한 다수의 모듈과;
    상기 모듈화된 다수의 모듈간의 통신을 위한 통신 버스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 모듈 각각은
    상기 통신 버스를 통해 모터의 제어, 보호 및 상태 파악을 위한 통신을 수행하는 통신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 모듈은
    상기 모터 컨트롤 센터반의 사양 및 기능 변경시 해당 모듈만의 탈부착이 가능함을 특징으로 하는 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터보호및제어장치는
    상기 모터 컨트롤 센터반 유니트의 사양 및 기능에 따라 상기 다수의 모듈중 필요한 모듈만을 선택하여 구성하는 것이 가능함을 특징으로 하는 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 모듈 각각은 통신 버스를 RS485 통신 규격에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 컨트롤 센터반 유니트내 맨 머신 인터페이스(Man Machine Interface;MMI)모듈 하나와 상기 맨 머신 인터페이스(Man Machine Interface;MMI)를 제외한 2개의 동일한 모듈 구성의 모터보호및제어장치를 연결구성하여 하나의 모터보호및제어장치의 이상시 다른 하나의 모터보호및제어장치로 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치.
KR2020020002161U 2002-01-23 2002-01-23 기능별로 모듈화된 모터보호및제어장치 KR200273202Y1 (ko)

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KR20180021423A (ko) * 2016-08-22 2018-03-05 주식회사 루텍 이중화된 보호제어모듈을 구비한 모터제어반용 시스템

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KR20180021423A (ko) * 2016-08-22 2018-03-05 주식회사 루텍 이중화된 보호제어모듈을 구비한 모터제어반용 시스템
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