KR200296798Y1 - 교류 전압 자동 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교류 전압 자동 조절 장치, 특히, 전력 공급업체에서 전기를 공급받아 구동하는 각종 전기기기에 과전압 또는 저전압이 입력될 때 이를 감지하여 미리 설정된 전압으로 공급함으로써, 효율적인 전압 공급에 의한 절전과 이에 따른 전기기기의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 교류 전압 자동 조절 장치에 관한 것으로서, 본 고안 교류 전압 자동 조절 장치에 의하면, 과전압이 공급되는 지역에 대하여 미리 설정된 전압으로 감압하여 공급함으로써, 전기기기에 공급되는 전압의 절감에 따른 절전 효과에 의해 경제적 손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 전기기기의 수명을 연장시키는 한편, 기계적 오류가 발생할 경우 전력 공급업체에서 공급되는 전압을 직접 전기기기에서 공급받을 수 있도록 하여 전압공급 차단으로 인한 경제적 손실 및 불편함을 최소화할 수 있다는 아주 뛰어난 효과가 있다.

Description

교류 전압 자동 조절 장치{DEVICE FOR AC VOLTAGE AUTOMATIC REGULATION}

본 고안은 교류 전압 자동 조절 장치에 관한 것으로, 특히, 전력 공급업체에서 전기를 공급받아 구동하는 각종 전기기기에 과전압 또는 저전압이 입력될 때 이를 감지하여 미리 설정된 전압으로 공급함으로써, 효율적인 전압 공급에 의한 절전과 이에 따른 전기기기의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 교류 전압 자동 조절 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전력을 공급하는 전력 공급업체로부터 공급받는 표준 전압은 전기 사업법에 따라 220[V]일 경우에는 정격 전압의 ±13[V] 이내인 207~233[V]를 유지하고, 380[V]일 경우에는 정격 전압의 ±38[V] 이내인 342~418[V]를 유지하도록 규정하고 있다.

그러나, 전력 공급업체에서 공급되는 공급 전압은 지역적으로 약간의 차이가 있으며, 일반적으로 배선도중의 전압강하를 고려하여 인입되는 공급 전압을 높여 송전(주상 변압기에서 230[V]로 공급)하기 때문에 일반적으로 인입전압이 높은 경우가 많다.

한편, 상기와 같이 공급되는 220[V] 및 380[V]의 전압을 입력받아 사용하는 전기기기의 경우 ±10%인 198~242[V], 342~418[V]의 전압 범위내에서는 사용상의 이상이 없어야 할 뿐만 아니라, 스펙(Spec)상의 규정(전기형식승인)된 성능이 나올 수 있도록 제작되었기 때문에 실제 상기에 언급된 전기 사업법에서 제시하고 있는 과전압을 공급하지 않는다 하여도 전기기기의 정상적인 가동에는 크게 문제가 되지 않는다.

이어서, 상기와 같이 전력 공급업체에서 공급되는 전기를 각종 전기기기에 일정한 전압으로 공급할 수 있는 장치를 설명하면, 자동 전압 조정기(AVR : Automatic Voltage Regulator)와 유도형 자동 전압 조정기(IVR : Induction Type Voltage Regulator)로 구분할 수 있다.

이어서, 상기 자동 전압 조정기를 먼저 설명하면, 자동적으로 출력 전압을 일정치로 유지시키는 장치로, 교류 발전기, 직류 발전기 또는 정전압 정류기 등에 종속적으로 사용되는 것과 독립적으로 사용되는 것이 있는데, 발전기의 경우 부하, 속도 등의 변동에 의한 단자 전압의 변동을 검출하여 자계 전류를 제어하고, 기타 장치의 경우 전원 전압, 부하 등의 변동에 의한 단자 전압의 변동을 검출하여 입력 전압을 제어한다.

또한, 상기 유도형 자동 전압 조정기를 설명하면, 교류 전압 조정에 이용되는 것으로 입력측에 병렬 접속된 분로 권선에 의해 유기되는 자기 회로중에 입력과 직력 접속된 권선을 설치하여 여기서 유기되는 전압에 의해 입력을 가감하여 출력 전압을 보상하는 장치로, 입력 전압 변동이나 부하 변동에 대해 출력 전압을 일정하게 유지하기 위해서는 직렬 권선의 유기 전압을 조절할 필요가 있는데, 그 방법은 직렬 권선과 분로 권선의 각도를 기계적으로 변화시켜 조절할 수 있다.

그러나, 상기와 같이 전력 공급업체에서 공급되는 전압을 전기기기에 일정한 전압으로 공급하는 장치는 전압이 공급되는 지역에 상관없이 미리 설정된 전압보다 높거나 낮은 전압이 입력될 경우 미리 설정된 전압(±13[V] 207~233[V])으로 조절하여 공급하기 때문에 상기에 언급한 바와 같이, 과전압이 공급되는 지역일 경우에는 많은 양의 전력이 낭비될 수 있기 때문에 이로인한 경제적 손실이 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 전압 조절 장치의 경우에는 자체 결함에 의해 오동작하거나, 작동을 하지 않을 경우 전압을 공급받아 구동하는 전기기기에 별도의 공급 선로가 구비되어 있지 않기 때문에 전기기기에 전압을 공급하지 못하는데 따른 여러 가지 불편함이 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 이로인한 경제적 손실이 발생할 수 있다는 문제점 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 과전압이 공급되는 지역에 대하여 미리 설정된 전압으로 감압하여 공급함으로써, 전기기기에 공급되는 전압의 절감에 따른 절전 효과에 의해 경제적 손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 전기기기의 수명을 연장시키는 한편, 기계적 오류가 발생할 경우 전력 공급업체에서 공급되는 전압을 직접 전기기기에서 공급받을 수 있도록 하여 전압공급 차단으로 인한 경제적 손실 및 불편함을 최소화할 수 있도록 한 교류 전압 자동 조절 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안 교류 전압 자동 조절 장치는, 입력전압을 설정 전압으로 출력해 주는 자동 전압 조절 장치에 있어서,

전력 공급업체에서 공급되는 과전압을 입력받아 미리 설정되어 있는 전압으로 감압하여 출력하는 전압 조절부와,

상기 전압 조절부에 입력되는 전류 및 상기 전압 조절부에서 출력된 전압을 관리자가 볼 수 있도록 디스플레이해 주는 디스플레이부와,

상기 전압 조절부에서 출력된 전압에 상응하여 유효 전력을 개선해 주는 역률 개선부와,

상기 전압 조절부의 이상 유무를 감지하여 이에 상응하는 감지 신호를 출력하는 감지부, 및

상기 감지부에서 출력된 감지 신호를 입력받아 전압 조절부의 이상 유무에 따라 전력 공급업체에서 공급되는 전압을 전기기기에 직접 공급할 수 있도록 전압 공급선로를 절체시켜 주는 오토 트랜스부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 고안의 일 실시예에 따른 교류 전압 자동 조절 장치를 나타낸 블록도,

도 2 는 본 고안의 일 실시예에 따른 교류 전압 자동 조절 장치를 나타낸 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전력 공급업체 20 : 전기기기

100 : 전압 조절부 200 : 디스플레이부

300 : 역률 개선부 400 : 감지부

500 : 오토 트랜스부

이하, 본 고안의 일 실시예에 의한 본 고안의 교류 전압 자동 조절 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 교류 전압 자동 조절 장치를 나타낸 블록도이고, 도 2 는 교류 전압 자동 조절 장치를 나타낸 회로도이다.

본 고안은 도 1 및 도 2 에 도시한 바와 같이, 전압 조절부(100), 디스플레이부(200), 역률 개선부(300), 감지부(400) 및 오토 트랜스부(500)로 구성되며, 상기 전압 조절부(100)에서는 전력 공급업체(10)에서 공급되는 과전압을 입력받아 미리 설정되어 있는 전압으로 감압하여 출력하는 역할을 한다.

또한, 상기 디스플레이부(200)에서는 상기 전압 조절부(100)에 입력되는 전류 및 상기 전압 조절부(100)로부터 출력된 전압을 사용자가 볼 수 있도록 디스플레이해 주는 역할을 하고, 상기 역률 개선부(300)에서는 상기 전압 조절부(100)로부터 출력된 전압에 상응하여 유효 전력을 개선해 주는 역할을 한다.

이어서, 상기 감지부(400)에서는 상기 전압 조절부(100)의 이상 유무를 감지하여 이에 상응하는 감지 신호를 출력하는 역할을 하고, 상기 오토 트랜스부(500)에서는 상기 감지부(400)로부터 출력된 감지 신호를 입력받아 이상 유무에 따라 전력 공급업체(10)로부터 공급되는 전압을 전기기기(20)에서 직접 공급받을 수 있도록 전압 공급선로를 절체시켜 주는 역할을 한다.

이하, 상기와 같이 구성된 교류 전압 자동 조절 장치의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2 에 도시한 바와 같이 전압을 공급하는 전력 공급업체(10)(예를 들어, 한국전력)에서 주택, 상가, 아파트 단지 또는 공장 등에 전압을 공급하면, 전압 조절부(100)에서는 상기 전력 공급업체(10)로부터 공급되는 과전압을 입력받아 미리 설정되어 있는 전압으로 감압하여 공급한다.

이때, 상기 전력 공급업체(10)에서 공급되는 과전압을 미리 설정된 전압만큼 감압하는 것은 주택, 상가 또는 아파트에 공급되는 전압의 양이 불필요하게 과잉공급되기 때문에 예를 들어 가정용 형광등을 사용할 경우 불필요한 과전압에 의해 빛의 밝기는 향상되는 반면, 외부로 열이 많이 발생하여 형광등 사용자에게 불필요한 전기세를 부담하게 된다.

즉, 상기 전압 조절부(100)에서 전력 공급업체(10)로부터 공급되는 과전압을 가정에서 사용할 수 있을 정도의 양으로 감압하여 공급함으로써, 불필요한 전력 낭비를 막을 수 있다.

한편, 상기와 같이 전압 조절부(100)에서 전력 공급업체(10)로부터 공급되는 전압을 주택, 상가, 아파트 또는 공장 등으로 공급할 때, 디스플레이부(200)에서는 상기 전압 조절부(100)에 입력되는 전류 및 상기 전압 조절부(100)로부터 출력되는 전압을 관리자가 볼 수 있도록 디스플레이 하고, 역률 개선부(300)에서는 상기 전압 조절부(100)로부터 출력된 전압에 상응하여 유효 전력을 개선해 준다.

또한, 감지부(400)에서는 상기 전력 공급업체(10)로부터 전압을 공급받아 일정한 전압을 공급해주는 전압 조절부(100)의 이상 유무를 감지하여 이에 상응하는 감지 신호를 출력하는데, 이때 상기 전압 조절부(100)에 오류가 발생하면 오토 트랜스부(500)에서는 상기 감지부(400)로부터 출력된 감지 신호를 입력받아 상기 전력 공급업체(10)로부터 공급되는 전압을 전기기기(20)에 직접 공급할 수 있도록 전압 공급선로를 절체시켜 준다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안 교류 전압 자동 조절 장치는, 과전압이공급되는 지역에 대하여 미리 설정된 전압으로 감압하여 공급함으로써, 전기기기에 공급되는 전압의 절감에 따른 절전 효과에 의해 경제적 손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따른 전기기기의 수명을 연장시키는 한편, 기계적 오류가 발생할 경우 전력 공급업체에서 공급되는 전압을 직접 전기기기에서 공급받을 수 있도록 하여 전압공급 차단으로 인한 경제적 손실 및 불편함을 최소화할 수 있다는 아주 뛰어난 효과가 있다.

Claims (1)

1. 입력전압을 설정 전압으로 출력해 주는 자동 전압 조절 장치에 있어서,

   전력 공급업체에서 공급되는 과전압을 입력받아 미리 설정되어 있는 전압으로 감압하여 출력하는 전압 조절부와,

   상기 전압 조절부에 입력되는 전류 및 상기 전압 조절부에서 출력된 전압을 관리자가 볼 수 있도록 디스플레이해 주는 디스플레이부와,

   상기 전압 조절부에서 출력된 전압에 상응하여 유효 전력을 개선해 주는 역률 개선부와,

   상기 전압 조절부의 이상 유무를 감지하여 이에 상응하는 감지 신호를 출력하는 감지부, 및

   상기 감지부에서 출력된 감지 신호를 입력받아 전압 조절부의 이상 유무에 따라 전력 공급업체에서 공급되는 전압을 전기기기에 직접 공급할 수 있도록 전압 공급선로를 절체시켜 주는 오토 트랜스부로 구성된 것을 특징으로 하는 교류 전압 자동 조절 장치.