KR200338711Y1 - 마그네트 브레이크의 소손방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모터의 제동장치로 사용되는 마그네트 브레이크의 개방동작시 코일에 공급되는 전원이 강여자에서 약여자로 전환되지 않는 것을 검출하여 마그네트의 전원을 차단시킴으로서 브레이크의 소손을 방지하는 마그네트 브레이크의 소손 방지 장치에 관한 것으로, 제1,2전자개폐기를 통해 전원전압을 인가받아 개방 및 개방상태의 유지동작을 하는 마그네트 브레이크의 소손 방지 장치에 있어서, 상기 제1,2전자개폐기의 동작전원인가라인에 구비되는 브레이크전원차단기와, 상기 제1,2전자개폐기의 동작상태를 체크하여, 제1,2전자개폐기가 동시에 온되고, 이 상태가 소정시간이상 계속될때 상기 브레이크전원차단기가 제1,2전자개폐기의 동작전원을 차단시키도록 제어하는 브레이크소손방지회로부로 이루어진다.

Description

마그네트 브레이크의 소손 방지 장치{APPARATUS FOR PREVENTING FROM BREAKDOWN OF MAGNET BREAK}

본 고안은 각종 설비에서 구동제어를 위해 사용되는 AC모터를 제동시키는 마그네트 브레이크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마그네트 브레이크의 동작시 코일에 공급되는 전원이 강여자에서 약여자로 전환되지 않는 것을 검출하여 마그네트의 전원을 차단시킴으로서 소손을 방지하는 마그네트 브레이크의 소손 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 현장 설비에서는 AC모터를 구동시킨 후, 이를 적시에 제동시키기 위해 마그네트 브레이크를 구비시키고, AC모터의 전원을 오프시킴과 동시에 상기 마그네트 브레이크를 동작시켜 모터가 적시에 제동되도록 하고 있다.

상기 마그네트 브레이크는 모터에 접촉되어 있다가 도 1에 도시한 바와 같이, 외부 자동제어 또는 수조작에 의해 브레이크 개방신호가 인가되면(즉, 브레이크개방스위치(19)가 온되면), 브레이크 전원공급용 전자개폐기(13)가 동작하여, 브레이크 전원인가 라인에 구비된 접점(BR-1)이 온되고, 상기 전자개폐기(13)의 B접점(BR-2)에 의해 동작하는 오프딜레이타이머(14)의 A접점(BRT-1)에 의해서 전원을 공급받는 제1전자개폐기(BRF)의 A접점(BRF-1)이 온되어 있으므로, 마그네트 브레이크(11)의 코일로 DC 220V의 강여자가 공급된다. 그리고, 상기 제1전자개폐기(13)가 동작하여 그 B접점(BR-2)이 오프된 뒤 소정 시간(약 7초) 후에, 오프딜레이타이머(14)가 오프되어, 그 A접점(BRT-1)이 턴오프된다. 이에 제2전자개폐기(BRF)로의 동작전원이 차단되므로, 그 A접점(BRF-1)은 오프되어 마그네트 브레이크(11)로 약 DC 24V의 약여자전압이 공급된다.

이는 마그네트 브레이크의 개방시에만 강여자전압이 필요하고 완전히 개방된 후 이를 유지하는데는 약여자전압만으로 가능하기 때문에 상기와 같이 구동제어하는 것이다.

이와같이, 보통 마그네트 브레이크의 개방시에 마그네트 브레이크의 코일전압은 강여자전압에서 약여자전압으로 전환되어야 하는데, 보통 오동작이나 부품파손등으로 인해 강여자전압에서 약여자전압으로의 전환이 이루어지지 못하는 경우가 빈번하게 발생하고, 이 경우 마그네트 브레이크 코일에 강여자가 계속공급되어 브레이크가 소손되고, 이렇게 소손된 브레이크의 교체시 장시간이 소요되어 생산성을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 마그네트 브레이크의 동작시 코일에 공급되는 전원이 강여자에서 약여자로 전환되지 않는 것을 검출하여 마그네트의 전원을 차단시킴으로서 브레이크의 소손을 방지하는 마그네트 브레이크의 소손 방지 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 모터를 제동시키는 마그네트 브레이크의 구동회로를 보이는 회로도이다.

도 2는 본 고안에 따른 마그네트 브레이크 소손 방지 장치가 적용된 구동회로를 보이는 회로도이다.

도 3은 본 고안에 의한 마그네트 브레이크 소손 방지 장치를 도시한 블럭구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11 : 마그네트 브레이크

21 : 브레이크동작차단기

22 : 브레이크소손방지회로부

31 : 앤드논리부

op1~op3 : 연산증폭기

TR : 스위칭트랜지스터

본 고안은 상술한 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 제1,2전자개폐기를 통해 전원전압을 인가받아 개방 및 개방상태의 유지동작을 하는 마그네트 브레이크의 소손 방지 장치에 있어서,

상기 제1,2전자개폐기의 동작전원인가라인에 구비되는 브레이크전원차단기와,

상기 제1,2전자개폐기의 동작상태를 체크하여, 제1,2전자개폐기가 동시에 온되고, 이 상태가 소정시간이상 계속될때 상기 브레이크전원차단기가 제1,2전자개폐기의 동작전원을 차단시키도록 제어하는 브레이크소손방지회로부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 마그네트 브레이크 소손 방지 장치가 적용된 마그네트 브레이크의 구동회로를 도시한 회로구성도로서, 마그네트 브레이크(11)의 전원전압인가라인에 그 A접점 (BR-1),(BRF-1)이 연결되어 전원전압을 조정하는 제1,2전자개폐기(13,15) 및 상기 전자개폐기(13,15)의 동작전원인가라인에 그 구동전원을 차단/도통시키는 브레이크동작차단기(21)와, 상기 제1,2전자개폐기(13,15)의 동작여부를 체크하여 제1,2전자개폐기(13,15)가 모두 소정 시간이상 동작할때 브레이크로 인가되는 전원이 차단되도록 상기 브레이크동작차단기(21)를 동작시키는 브레이크 소손 방지 회로부(22)를 구비한다.

도 3은 상기 브레이크 소손 방지 회로부(22)의 구성에 대한 일실시예를 보이는 회로도로서,

상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 브레이크 소손 방지 장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

즉, 도 2에서, 전원스위치(NFB)가 온되면, 과전류 방지 퓨즈(18)를 통해 제어전원이 브레이크의 구동회로 및 본 고안에 따른 브레이크 소손 방지회로부(22)에 인가되고, 전원확인용 DC릴레이(12)가 동작하여 조작판넬(도시생략)로 전원인가신호를 보내어 알리고, 동시에 온상태인 제2전자개폐기(13)의 B접점(BR-4)을 통해 오프램프(17)가 점등되어, 현재 마그네트 브레이크가 닫혀있는 상태임을 표시한다.

또한, 현재 마그네트 브레이크의 개방신호가 없는 상태이므로, 온상태인 제1전자개폐기(13)의 B접점(BR-2)을 통해 오프딜레이타이머(14)에 전원이 인가되어, 상기 오프딜레이타이머(BRT-1)는 온상태이므로, 약여자 전환용 제2전자개폐기(15)가 여자되어 브레이크 전원라인에 구비된 A접점(BRF-1)은 온상태로 대기하게 된다.

이때, 교류모터(AC MOTOR)를 기동시키기 위해 마그네트 브레이크 개방신호가 인가되면(즉, 마그네트 브레이크 개방스위치(19)가 온되면), 제1전자개폐기(13)가 여자되어 그 A접점(BR-1)이 온되므로, 상기 온상태인 제1전자개폐기의 A접점(BR-1)과 제2전자개폐기(BRF-1)를 통해 마그네트 브레이크(11)에 DC 220V의 강여자가 공급된다. 동시에, 제1전자개폐기(13)의 A접점(BR-3)을 통해 온램프(16)가 점등되어, 마그네트 브레이크가 개방상태임을 나타낸다.

그리고, 오프딜레이타이머(14)는 상기 제1전자개폐기(13)가 여자되면 그로부터 설정된 시간(예를 들어, 7초)후에, 오프동작하고, 이에 제2전자개폐기(15)가 차단된다. 따라서, 마그네트 브레이크 개방신호인가후 소정 시간 지연후 제2전자개폐기(15)의 A접점(BRF-1)이 오프상태가 되어, 마그네트 브레이크(11)로는 DC 24V의 약여자전압이 인가된다.

이와 같은 브레이크 구동회로의 동작시, 상기 제1,2전자개폐기(13,15)의 동작상태는 앤드논리회로(31)가 체크하여, 제1,2전자개폐기(13,15)가 동시에 여자될때 하이레벨신호를 출력한다. 이 신호에 의해 제1스위치(SW1)는 스위칭동작하여 A,B접점을 연결을 차단하고, 제2스위치(SW2)는 AB접점을 오프시킨다. 이에, 제1연산증폭기(op1)는 반전입력단(-)과 출력단사이에 콘덴서가 연결되고, 반전입력단(-)은 접지에서 전원단(12v)으로 연결이 전환되어, 적분동작하게 된다.

상기 콘덴서(C)의 용량은 충전시간이 상기 제1전자개폐기(13)의 온동작후 제2전자개폐기(15)의 오프시까지 걸리는 설정시간보다 약간 더 걸리도록 설정한다.

본 실시예에서는 약 2초정도 걸리도록 설정한다.

따라서, 제1,2전자개폐기(13,15)가 동시에 여자되는 시간이 상기 콘덴서의 충전시간(약, 2초)을 경과하면, 상기 제1연산증폭기(op1)로부터 소정 레벨(약 -10v)의 마이너스전압이 출력된다. 이 제1연산증폭기(op1)의 출력전압은 가변저항(VR)에 의해서 설정된 양의 기준전압(약, +10V)과 합쳐져 제2연산증폭기(op2)로 반전증폭된다. 이때, 상기 가변저항(VR)에 의해 설정된 기준전압은 상기 콘덴서(C)가 완전히 충전될때 제1연산증폭기(OP1)로부터 출력되는 전압보다 약간 작게 설정한다.

따라서, 제1,2전자개폐기(13,15)가 동시에 여자된 시간이 설정시간이상이면, 상기 제1연산증폭기(op1)의 출력전압의 절대값이 가변저항(VR)에 의해 설정된 기준전압의 절대값보다 커지므로, 이에 제2연산증폭기(op2)의 반전입력단에는 (-)전압이 입력되고, 이는 제2연산증폭기(op2)에 의해 반전증폭되어 제3스위치(SW3)의 제어단에 인가된다.

상기 제3스위치(SW3)는 A,B단자를 연결하다가 제2연산증폭기(op2)로부터 소정의 하이레벨전압이 인가될 때, A,B단자의 연결을 차단시킨다.

상기 제3스위치(SW3)의 B단자는 스위칭트랜지스터(TR)의 베이스에 연결되어 있고, 상기 스위칭트랜지스터(TR)의 베이스는 구동전원을 소정 비율로 증폭하여 인가하는 제3연산증폭기(op3)의 출력단이 연결되어 있으므로, 상기 제3스위치(SW3)가 A,B단자를 연결한 경우에 상기 스위칭트랜지스터(TR)의 베이스는 접지되어, 트랜지스터(TR)는 턴오프되고, 브레이크동작차단기(21)의 전자개폐기(BD)는 오프되고, B접점(BD-1)은 온상태를 유지하여, 브레이크 구동회로가 상술한 바와 같이 정상동작하도록 한다.

반대로, 상기 제2연산증폭기(op2)로부터 하이레벨전압을 인가받아 제3스위치(SW3)가 A,B단자간을 차단시킨 경우에는 상기 스위칭트랜지스터(TR)의 베이스에 제3연산증폭기(op3)의 출력전압이 인가되어, 스위칭트랜지스터(TR)는 턴온된다. 이에 브레이크동작차단기(21)의 전자개폐기(BD)가 전원을 공급받아 여자되고, 그 B접점(BD-1)을 오프시킨다. 따라서, 온된 전원스위치(NFB)를 통해 구동회로의 제1,2전자개폐기(13,15), 오프딜레이타이머(14), DC릴레이(12)로 인가되던 동작전원이 차단되고, 이에 제1,2전자개폐기(13)가 오프동작하여 마그네트 브레이크(11)로 인가되는 전원전압을 차단시킨다.

즉, 제1,2전자개폐기(13,15)의 동시 온상태가 소정 시간이상 유지될 때, 강제적인 전원차단에 의해 마그네트 브레이크(11)가 소손되기 전에 정지시킨다. 따라서, 작업자나 정비자는 전자개폐기의 쇼트상태와 같은 주변회로의 이상을 찾아 고치기만 하면된다.

상술한 바와 같이, 본 고안은 마그네트 브레이크에 강여자전원이 설정시간이상 인가되는 상태를 체크하여, 이러한 이상상태 검출시 마그네트 브레이크의 코일로 인가되는 전원전압을 차단시킴으로서, 마그네트 브레이크가 과하게 공급되는 강여자전압에 의해 소손되는 것을 방지할 수 있으며, 더하여, 마그네트 브레이크의 파손과 같은 큰 고장이 발생하기 전에 브레이크설비의 정비가 이루어지도록 함으로서, 정비시간을 줄이고, 그로인해 해당 마그네트 브레이크가 설치된 설비의 정지시간을 줄여 생산성을 높힐 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 제1,2전자개폐기를 통해 전원전압을 인가받아 개방 및 개방상태의 유지동작을 하는 마그네트 브레이크의 소손 방지 장치에 있어서,

   상기 제1,2전자개폐기의 동작전원인가라인에 구비되는 브레이크전원차단기와,

   상기 제1,2전자개폐기의 동작상태를 체크하여, 제1,2전자개폐기가 동시에 온되고, 이 상태가 소정시간이상 계속될때 상기 브레이크전원차단기가 제1,2전자개폐기의 동작전원을 차단시키도록 제어하는 브레이크소손방지회로부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마그네트 브레이크의 소손 방지 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 브레이크 소손 방지회로부는

   제1,2전자개폐기가 동시에 온될때 하이레벨신호를 출력하는 앤드논리부와,

   비반전단과 출력단사이에 콘덴서가 연결되고 비반전단으로 소정 전압을 인가받아 적분기로 동작하는 제1연산증폭기와,

   각각 제1연산증폭기의 비반전입력 및 콘덴서를 접지시키다가 상기 앤드논리부로부터 하이레벨신호출력시 이를 오프시키는 제1,2스위치와,

   일정 레벨의 기준전압을 설정하는 가변저항회로부와,

   상기 제1연산증폭기의 출력과 상기 가변저항회로부로부터 인가되는 기준전압을 합하여 비반전증폭하는 제2연산증폭기와,

   상기 브레이크전원차단기의 전원을 차단/연결하는 스위칭트랜지스터와,

   상기 스위칭트랜지스터의 베이스에 소정 레벨의 전압을 인가하여 스위칭트랜지스터를 온시키는 제3연산증폭기와,

   상기 스위칭트랜지스터의 베이스를 접지로 연결하다가 상기 제2연산증폭기로부터 하이레벨전압인가시 스위칭동작하여 이를 접지연결을 차단시키는 제3스위치로 이루어짐을 특징으로 하는 마그네트 브레이크의 소손 방지 장치.