KR200321210Y1

KR200321210Y1 - Automatic controller for voltage·surplus electricity without interruption of electric power

Info

Publication number: KR200321210Y1
Application number: KR20-2003-0011955U
Authority: KR
Inventors: 박미영
Original assignee: (주)드림파워텍
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2003-07-23

Abstract

본 고안은 여자권선과 연결된 저전압계전기(UVR) 접점의 조절을 이용한 무정전 전압자동조절 기능을 가진 잉여전력차단 절전기에 관한 것으로, 특수한 원형 권철심형철심(CORE)을 이용한 단권코일을 단상 2선식, 3상 4선식 또는 3상 3선식으로 조합, 결선한 변압기에 있어서,The present invention relates to a surplus power cut-off power saver with an uninterruptible voltage automatic control function by controlling a low voltage relay (UVR) contact connected to an excitation winding. A single-phase coil using a special circular wound core core (CORE) In transformers combined and wired in phase 4-wire or 3-phase 3-wire,

전기기기의 입력 전압변동에 따른 부하전류의 특성을 이용한 것으로, 효율이 높은 원형권철심형 CORE에 주권선을 감고 동일CORE에 이와 직렬로 여자권선을 2 STEP으로 권선한 후, 여자권선의 회로를 다양하게 결선하기 위해, 입력측에 특수제작한 정밀도가 높은 저전압계전기(UVR)를 설치하여, 입력전압의 감지에 따라 저전압계전기(UVR)의 접점에 변화를 주어, 입력전압이 일정기준치 이상일 때는 잉여전력을 차단하여 절전하며, 입력전압이 기준치 이하일 때는 여자권선의 전류방향을 변경하여 출력전압을 상승시키는 등의 방법으로 항상 일정한 전압을 전기제품에 공급하도록 하여 기기의 효율을 극대화하는 무정전 전압자동조절 및 잉여전력차단 절전기에 관한 것이다.It uses the characteristics of the load current according to the input voltage change of the electric equipment. The main winding is wound around the highly efficient circular winding core core and the excitation winding is wound in 2 STEP in the same core and then the excitation winding circuit is varied. In order to make a proper connection, a high precision low voltage relay (UVR) specially manufactured is installed on the input side, and when the input voltage is sensed, the contact of the low voltage relay (UVR) is changed. When the input voltage is below the standard value, it cuts off and saves power.Uninterruptible voltage automatic regulation and surplus that maximizes the efficiency of the device by maximizing the efficiency of the device by changing the current direction of the excitation winding to increase the output voltage. It relates to a power cut power saver.

Description

Automatic controller for voltagesurplus electricity without interruption of electric power

입력전압의 고전압 또는 저전압 발생시 출력전압을 일정하게 제어하여 전기기기의 손상방지와 안정된 사용을 도와 주는 절전기에 관한 것으로서,The present invention relates to a power saver that helps to prevent damage to electrical equipment and to ensure stable use by controlling the output voltage constantly when a high voltage or a low voltage of an input voltage occurs.

일반적인 절전기의 구성은 도 2의 회로 구성도에서 보여지는 바와 같이, 원형권철심(CORE)(K)에 단권변압기 형태로 주권선(L1)과 여자권선(ℓ1)을 권선하여 입력전압에 대해 일정전압을 강압 시키는 것으로, 전기기기의 전압변동에 따른 부하전류의 특성을 이용한 절전장치가 일반적이다. 이러한 절전기는 입력전압이 기준치 이상일 때는 전기제품에 손상을 주지 않고 전기에너지를 절감할 수 있다. 이러한 방식은 크게 두 종류가 있으며, 하나는 도2 와 같이 저전압 계전기를 이용하여 입력전압이 기준치 이하 일 때는 BY-PASS 회로로 전환하여 전압강하를 더 이상 하지 않는 것과, 다른 하나는 BY-PASS 회로가 없어 일정전압을 계속 강하하는 방식이 있다.As shown in the circuit diagram of FIG. 2, the general configuration of the power saving device is wound around the main winding L1 and the excitation winding L1 in the form of a single winding transformer on the core winding core C. As a voltage step-down, a power saving device using a characteristic of a load current according to a voltage change of an electric device is common. Such a power saver can save electrical energy without damaging the electrical appliance when the input voltage is above the reference value. There are two types of these methods. One is to use a low voltage relay as shown in FIG. 2 and switch to BY-PASS circuit when the input voltage is lower than the reference value, and the other is not to drop the voltage anymore. There is a way to keep dropping a constant voltage.

상기 기술에 있어서, 저 전압시 BY-PASS 회로로 전환하여 전압강하를 더 이상 하지 않는 제품에서는 회로변환 시 순간정전이 발생하여 사용중인 모든 전기제품을 재 가동 시켜야되는 문제점이 있으며, 일정 전압을 계속 강하하는 제품은 입력 전압이 저 전압시 이로 인해 전기제품의 성능 저하 및 치명적인 손상이 필연적이다.In the above technology, in a product that does not drop the voltage by switching to the BY-PASS circuit at low voltage any more, there is a problem that a momentary power failure occurs during the circuit conversion to restart all the electrical appliances in use. For a falling product, when the input voltage is low, it will inevitably lead to electrical degradation and fatal damage.

따라서, 입력 전압의 변동에 영향을 받지 아니하고, 일정한 범위의 출력전압을 유지하며, 전압변환에 따른 순간 정전현상으로부터 벗어날 수 있는 절전장치가 절실히 필요한 실정이다.Accordingly, there is an urgent need for a power saving device that is not affected by the variation of the input voltage, maintains a certain range of output voltage, and is capable of escaping from an instantaneous power failure due to voltage conversion.

본 고안품은 상기와 같은 순간정전 현상 및 저전압 발생시 출력전압의 저하에 대한 문제를 해결하기 위해, 동일한 원형권철심(TOROIDAL CORE)에 주 권선( L1 )과 직렬로 두 종류의 여자권선(ℓ1,ℓ2)을 권선하고, 입력측에 정밀도가 높고 다양한 리레이 (RELAY) 접점(a,b,c,d,e,f)을 가지는 특수 제작한 저전압계전기( UVR )를 구성하여,In order to solve the problem of the above-mentioned instantaneous power failure and lowering of the output voltage in case of low voltage, the present invention has two kinds of excitation windings (L1, L2) in series with the main winding (L1) in the same toroidal core. ) And specially manufactured low voltage relay (UVR) with high precision and various relay contacts (a, b, c, d, e, f) on the input side,

저전압계전기(10)의 전압감지에 따라 다수의 접점들이 제어기준에 따라 ON-OFF 에 의해 여자권선(ℓ1,ℓ2)의 연결관계를 조합, 결선하므로 순간정전이 발생하지 않으면서도, 입력전압의 변동에 따라 출력전압을 자동적으로 강압, 동압 및 승압( -10V, -5V, 0V, +5V ) 하여 전기제품에 항상 적정범위의 전압을 공급하므로 저전압으로 인한 제품의 손상을 방지하며, 성능을 향상시킬 수 있는 무정전 전압자동조절 및 잉여전력차단 절전기를 제공함에 기술적 과제를 두고 창안하였다.In accordance with the voltage detection of the low voltage relay 10, a plurality of contacts combine and connect the connection relations of the excitation windings (1, 1) by ON-OFF according to the control standard, so that the input voltage fluctuates even without instantaneous power failure. The output voltage is automatically stepped down, dynamic and stepped up (-10V, -5V, 0V, + 5V) to supply the proper range of voltage to the electrical products at all times, thus preventing damage to the product due to low voltage and improving performance. The present invention has been made with technical problems in providing uninterruptible voltage automatic regulation and surplus power cut-off power saver.

도1은 본 고안의 바람직한 실시예를 보인 절전기의 구성도.1 is a configuration diagram of a power saver showing a preferred embodiment of the present invention.

도2는 종래의 절전기 구성도Figure 2 is a conventional power saver configuration

도3은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보여주는 구성도3 is a block diagram showing a preferred embodiment of the present invention

도4는 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보여주는 구성도Figure 4 is a block diagram showing an embodiment of the present invention

도5는 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보여주는 구성도5 is a block diagram showing a preferred embodiment of the present invention

도6은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보여주는 구성도Figure 6 is a block diagram showing an embodiment of the present invention

도7은 본 고안의 입력전압의 변동에 따른 출력전압을 나타내는 그래프7 is a graph showing the output voltage according to the variation of the input voltage of the present invention

■도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명■Explanation of symbols used in main part of drawing

K : 원형 권철심형 철심, L1 : 주권선, ℓ1 : 여자권선, ℓ2 : 여자권선K: Circular winding core core, L1: Sovereign winding, ℓ1: Female winding, ℓ2: Female winding

a,b,c,d,e,f : 리레이접점, 10 : 저전압계전기(UVR), C : 콘덴서a, b, c, d, e, f: relay contact, 10: low voltage relay (UVR), C: capacitor

도1은 본 고안의 바람직한 실시예를 보인 절전기의 구성도이고, 도2는 종래의 절전기 구성도이며, 도3은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보여주는 구성도이며, 도4는 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보여주는 구성도이며, 도5는 본 고안의바람직한 일 실시예를 보여주는 구성도이며, 도6은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보여주는 구성도이며, 도7은 본 고안의 입력전압의 변동에 따른 출력전압을 나타내는 그래프도로서 본 고안의 무정전 전압자동조절 및 잉여전력차단 절전기와 그 제어방법 및 작용을 상세히 설명하면,1 is a configuration diagram of a power saver showing a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a conventional configuration of a power saver, Figure 3 is a block diagram showing a preferred embodiment of the present invention, Figure 4 is a preferred embodiment of the present invention Figure 5 is a block diagram showing an embodiment, Figure 5 is a block diagram showing a preferred embodiment of the present invention, Figure 6 is a block diagram showing a preferred embodiment of the present invention, Figure 7 of the input voltage of the present invention As a graph showing the output voltage according to the fluctuations, the uninterruptible voltage automatic regulation and surplus power cut-off power saver of the present invention and its control method and operation will be described in detail.

일반적으로 전기부하( LOAD )의 소비전력은 입력전압에 일정 비율로 비례하고 있다. 하지만, 소비전력을 감소시킬 목적으로 전압을 필요이상 강하시키면 소비전력은 감소하지만 전기제품의 성능과 수명에는 치명적인 악영향을 줄 우려가 있다. 특히, 회전기기인 경우는 부하의 종류 및 부하율에 따라 다소 차이가 있으나, 보통 정격전압의 95%-97% 까지는 소비전력이 전압감소에 비례하여 감소하지만, 더 이상 전압을 강하시키면 오히려 부하 측에서 일정 힘을 필요로 함으로 소비전력이 증가할 수도 있다.In general, the power consumption of LOAD is proportional to the input voltage. However, if the voltage is lowered more than necessary for the purpose of reducing the power consumption, the power consumption is reduced, but there is a fear that it will have a fatal adverse effect on the performance and life of the electrical appliance. Particularly, in case of rotating equipment, there are some differences depending on the type of load and load ratio.However, power consumption decreases in proportion to the voltage decrease up to 95% -97% of the rated voltage. The need for a certain force may increase power consumption.

따라서, 상기와 같은 전압변동에 대한 소비전력의 특성을 이용하여 입력전압이 일정기준치 보다 높을 때는 출력전압을 낮춰 전기제품에 전력을 공급하므로, 잉여전력을 차단하여 절전하며, 또한 입력전압이 낮을 때는 오히려 출력전압을 적절히 올려주므로 항상 전기제품에는 적절한 전압의 전력이 공급도록 함으로서 전기기기의 성능향상과 더불어 효율증대에 따른 절전효과를 가지도록 하고, 특히 저전압으로 인한 제품의 손상을 방지하게 하는 것이다.Therefore, when the input voltage is higher than a certain reference value, the output voltage is lowered to supply power to the electrical appliance by using the characteristics of power consumption for the voltage fluctuation as described above. Thus, the excess power is cut off to save power, and when the input voltage is low, On the contrary, by properly raising the output voltage to ensure that the electrical appliances are always supplied with the appropriate voltage, the electrical equipment has improved performance and power saving effect due to increased efficiency. In particular, it prevents damage to the product due to low voltage.

이에 본 고안은 도 1에 도시된 바와 같이 주권선(L1)과 2개의여자권선(l1,l2) 그리고 저전압 계전기(UVR)에 따른 다수의 Relay접점으로 구성되었으며, 상세내용은 원형권철심(K)에 부하전류가 통과하는 주권선(L1)을 감고, 동일한 철심에 이것과 직렬로 여자전류가 통과하는 여자권선(ℓ1,ℓ2)을 2 STEP으로 권선하여 두고,Therefore, the present invention is composed of a plurality of relay contacts according to the main winding (L1), two excitation windings (l1, l2) and the low voltage relay (UVR) as shown in Figure 1, the details are circular winding core (K ) Wound the main winding (L1) through which the load current passes, and winding the excitation winding (ℓ1, l2) through which the excitation current passes in series with this on the same iron core in 2 STEP,

두 개 여자권선(ℓ1,ℓ2)의 적절한 조합과 결선을 위해 리레이(RELAY)접점 (a,b,c,d,e,f) 과 입력전압을 감지하여 출력전압을 적절히 조절하기 위해 입력측에 정밀도가 높은 특수제작한 저전압계전기(UVR)(10)를 설치하며, 부하의 역율을 개선하기위해 출력측에 콘덴서(C)를 내장한 후, 저전압계전기(10)의 제어 전압을 원하는 전압으로 설정하여 둔다.It detects the relay contact (a, b, c, d, e, f) and input voltage for proper combination and connection of two excitation windings (l1, l2) to the input side to properly adjust the output voltage. Specially manufactured high-precision low voltage relay (UVR) 10 is installed, and a capacitor C is built in the output side to improve the power factor of the load, and then the control voltage of the low voltage relay 10 is set to a desired voltage. Put it.

상기와 같은 구성으로 작동 상태 실시 예를 들어 설명하면,Referring to the embodiment of the operating state with the above configuration,

1) 도 3을 참고로 하여 전원측의 전압이 필요 이상 높을 경우 (220V 이상 )1) When the voltage on the power supply side is higher than necessary, referring to Fig. 3 (above 220V)

: 입력측에 설치된 저전압계전기(10)는 입력전압을 감지하여 리레이 접점 a 와 d를 닫도록 신호를 보내어 제어하면, 전기회로는 주권선(L1)과 여자권선(ℓ1)이 직렬로 구성되어 출력전압을 강하(-10 V ) 시키는 것이다.: The low voltage relay 10 installed on the input side senses the input voltage and sends a signal to close the relay contacts a and d. Then, the electric circuit outputs the main winding L1 and the excitation winding L1 in series. To drop the voltage (-10V).

2) 도 4를 참고로 하여 전원측의 전압이 다소 높을 경우 ( 215V 이상 )2) When the voltage on the power supply side is rather high, referring to Fig. 4 (more than 215V)

: 입력측에 설치된 저전압계전기(10)는 입력전압을 감지하여 리레이 접점 a 와 c를 닫도록 신호를 보내어 제어하면, 전기회로는 주권선(L1)과 여자권선(ℓ1) 및 여자권선(ℓ2)가 직렬로 구성되어 출력전압을 강하(-5 V )시키는 것이다.: The low voltage relay 10 installed at the input side senses the input voltage and sends a signal to close the relay contacts a and c. Then, the electric circuit is controlled by the main winding L1, the excitation winding L1, and the excitation winding L2. Is configured in series to drop the output voltage (-5V).

3) 도 5를 참고로 하여 전원측의 전압이 적절한 경우 ( 210V 정도 )3) When the voltage on the power supply side is appropriate with reference to FIG. 5 (about 210V)

: 입력측에 설치된 저전압계전기(10)는 입력전압을 감지하여 리레이 접점 a 와 b를 닫도록 신호를 보내어 제어하면, 전기회로는 주권선(L1)과 여자권선(ℓ1) 및 여자권선(ℓ2)가 병렬로 구성되어 출력전압을 강압하지 않고 입력전압과 동일하게 전력을 공급하게 되는 것이다.: When the low voltage relay 10 installed at the input side senses the input voltage and sends a signal to close the relay contacts a and b, the electric circuit controls the main winding (L1), the excitation winding (ℓ1), and the excitation winding (ℓ2). Is configured in parallel to supply power equal to the input voltage without stepping down the output voltage.

4) 도 6을 참고로 하여 전원측의 전압이 너무 낮을 경우 ( 205V 이하 ) : 입력측에 설치된 저전압계전기(10)는 입력전압을 감지하여 리레이 접점 e 와 f를 닫도록 신호를 보내어 제어하면, 전기회로는 주권선(L1)과 여자권선(ℓ1) 및 여자권선(ℓ2)가 직렬로 구성되지만, 상기 2) (도4) 의 여자전류의 흐름방향과는 반대의 방향으로 여자전류가 흐르게 함으로 출력전압을 오히려 +5V 상승시켜 공급하게 되는 것이다.4) When the voltage on the power supply side is too low with reference to FIG. 6 (less than 205V): When the low voltage relay 10 installed on the input side senses the input voltage and sends a signal to close the relay contacts e and f, the electrical The circuit is composed of a main winding L1, an excitation winding L1, and an excitation winding L2 in series, but outputs by allowing an excitation current to flow in a direction opposite to the flow direction of the excitation current shown in FIG. Rather, the voltage is increased by + 5V.

본 고안을 통한 입력전압에 따른 출력전압의 변동은 도 7에 도시된 바와 같고, 이상과 같이 본 고안을 통하여 입력전압의 변동 중에도 상기 종래기술에서 살펴본 바와 같은 기존 기술에서 나타나는 순간 정전 현상없이 능동적으로 출력전압의 조절이 가능하므로, 입력전압이 필요이상 고전압일 때는 일정전압을 강압하여 잉여전력을 차단 절전하며, 저전압일 때는 오히려 출력전압을 적절히 상승 시켜주므로 전기기기의 성능향상과 저전압으로 인한 제품의 손상을 방지할 수 있는 것이다. 또한, 출력 측에 부하의 역율에 적절한 콘덴서를 장착함으로 효율이 높은 전력을 사용하여 전기에너지를 보다 절약 할 수 있는 것이다.Variation of the output voltage according to the input voltage through the present invention is as shown in Figure 7, as described above, even during the variation of the input voltage through the present invention actively without the instantaneous power outage appearing in the prior art as seen in the prior art Since the output voltage can be adjusted, when the input voltage is higher than necessary, it cuts off the surplus power by stepping down a certain voltage and saves the power.In the case of low voltage, the output voltage is raised properly. Damage can be prevented. In addition, by installing a capacitor suitable for the power factor of the load on the output side, it is possible to use more efficient power to save electrical energy.

상기와 같은 구성으로 이루어진 무정전 전압자동조절 및 잉여전력차단 절전기를 통하여,Through the uninterruptible voltage automatic regulation and surplus power cut-off power saver made of the above configuration,

입력전압이 높을 때는 잉여전력을 차단 절전할 수 있으며, 또한 입력전압이 너무 낮을 때는 오히려 출력전압을 상승시켜 전기제품에 적절한 전력을 공급함으로 제품의 성능향상과 저전압에 따른 손상을 방지할 수 있어, 변동이 많은 입력전압에 효가적으로 적용이 가능하며, 전압변환 시의 순간 정전현상을 해결하게 되었다. 또한, 기존의 강압 또는 승압기에 사용하는 E I 형 철심을 사용하지 않고 효율이 99% 이상 되는 원형 권철심형 철심(TOROIDAL CORE)을 사용함으로 자체 전력 손실이 거의 없을 뿐 만 아니라, 주권선 과 여자권선의 리액터(REACTOR) 역할로 고조파 개선 효과 및 콘덴서에 의한 역율개선 효과로 고 효율의 양질의 전기를 사용할 수도 있게 되었다.When the input voltage is high, it can cut off the surplus power and save power. Also, when the input voltage is too low, it can raise the output voltage to supply the proper power to the electrical products, preventing the improvement of the performance and the damage caused by the low voltage. It can be effectively applied to the fluctuating input voltage and solved the instantaneous power failure phenomenon during voltage conversion. In addition, by using the TOROIDAL CORE which is more than 99% efficient without using the EI-type iron core used in the conventional step-down or booster, it has almost no power loss, and the main winding and excitation winding It is possible to use high-quality electricity with high efficiency due to the effect of improving harmonics as a reactor and improving power factor by a condenser.

따라서, 본 고안품을 사용 시 전력회사의 입력전압이 변동하여도 출력전압이 안정되므로 전기제품에 손상이 없으며, 특히 날로 고조되고있는 에너지 위기에 전기 에너지를 절약함으로 석유 수입에 따른 외화를 절약하며, 기업의 경쟁력 강화에도 기여할 수 있어 그 효과가 다대한 고안이라 하겠다.Therefore, the output voltage is stabilized even when the input voltage of the utility company is fluctuated when the present product is used, and thus there is no damage to the electrical products.In particular, it saves foreign energy due to oil imports by saving electric energy in the rising energy crisis. It can also contribute to strengthening the competitiveness of a company, and its effect is a great design.

Claims

In the single winding coil type transformer using a circular wound core core (CORE) (K),

The main winding L1 through which the load current passes through the circular winding core K;

Two excitation windings (1, 2) through which an excitation current passes in series,

On the power input side, there are a number of relay contacts (a, b, c, d, e, f) for the combination and wiring of excitation windings (1, 1), and by sensing the input voltage, these relay contacts ( a low voltage relay (UVR) 10 that controls a, b, c, d, e, f,

Uninterruptible voltage automatic regulation and surplus power cut-off power saver including a capacitor (C) to improve the power factor of the electrical load on the output side