KR20040100029A

KR20040100029A - 전동기 제어반

Info

Publication number: KR20040100029A
Application number: KR1020030032226A
Authority: KR
Inventors: 박영서; 윤세일
Original assignee: (주)팀넷
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-02
Also published as: KR100555634B1

Abstract

유니트의 규격을 표준화한 전동기 제어반이 제공된다. 본 발명의 전동기 제어반은 전동기 제어를 위한 회로부를 수용하고 있는 다수의 유니트와, 다수의 유니트를 수용하기 위한 하우징으로 구성된다. 유니트는 전면(前面)에 전동기 전원 온오프를 위한 스위치를 구비하고, 후면 바닥에 2차측 단자 연결을 위한 2차측 커넥터, 3차측 단자 연결을 위한 3차측 커넥터를 구비하고, 후면에 1차측 전원 연결을 위한 수직부스바 연결커넥터를 포함한다. 하우징은 유니트를 서랍 방식으로 수용하기 위한 다수의 유니트 수용부가 세로로 배열되어 형성된 하나 또는 그 이상의 큐비클로 이루어져 있다. 큐비클의 후면에는 1차측 전원 연결을 위한 3개의 수직부스바가 수직방향으로 형성되어 있다. 유니트 수용부는 유니트가 유니트 수용부에 완전히 수용되었을 때 2차측 커넥터, 3차측 커넥터와 각각 결합되도록 형성된 2차측 리셉터클, 3차측 리셉터클을 포함하는 바닥판을 구비하고 있다. 유니트에 수용된 전동기 제어를 위한 회로부는 유니트의 바닥면에 배치된다. 유니트수용부의 바닥판 위에는 유니트가 용이하게 슬라이딩 삽입될 수 있도록 마련된 다수의 롤러가 마련되어 있다.

Description

전동기 제어반 {Motor control center}

본 발명은 전동기 제어반(Motor Control Center)에 관한 것으로서, 특히 유니트를 표준화하고 배선 작업을 간략화한 전동기 제어반에 관한 것이다.

공장이나 건물 등에는 많은 전동기가 공조(air conditioning), 온도조절, 상하수 제어 등을 위하여 가동되고 있다. 이들 전동기는 필요에 따라서 자동으로 구동되거나 멈출 필요가 있기 때문에, 전자개폐기(電磁開閉器)를 이용한 회로를 사용하여 전동기를 제어하고 있다. 한편, 전동기가 많이 사용되는 경우에는 관리 및 운용의 편리성을 위하여 여러개의 전동기용 유니트(unit)를 하나의 캐비넷에 집적한 형태의 전동기 전용 배전반을 제작하여 전동기를 제어하게 된다. 이러한 장치를 전동기 제어반(Motor Control Center, MCC)이라 한다.

종래의 전동기 제어반으로는 집합형 전동기 제어반과 인출형 전동기 제어반가 있다.

집합형 전동기 제어반은 하나의 메인전원 아래에 모든 전동기용 전자개폐기회로들을 일렬로 배열해 놓은 형태로서, 단 하나의 전동기용 회로, 또는 그 회로 내의 부품이 하나만 고장이 나거나 오동작이 되어도 공장이나 건물 내의 모든 전동기용 전원을 차단해야 한다는 단점이 있다. 또한, 고장 또는 오동작이 된 부품이나 회로를 수리할 때까지 전원을 켤 수 없었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이 인출형 전동기 제어반이다. 인출형 전동기 제어반은 각 전동기용 회로를 유니트라고 하는 분리된 형태로 제작하여 커다란 하우징에 다수의 유니트를 수용하도록 한 것이다.

도 1에 이러한 종래의 전동기 제어반의 모습과 배선 형태를 모식적으로 보여주는 개념도가 도시되어 있다.

종래의 전동기 제어반은 하우징(500)에 도어(501)가 여닫이식으로 개폐하도록 힌지 결합되고, 잠금장치에 의해 도어(501)가 닫혀진 상태에서 도어를 잠그도록 되어 있다. 도어(501)에는 또한, 유니트(510)를 제어하기 위한 차단기 조작레버, 전원 온오프 스위치 등이 설치되어 있다. 한편, 전압강하 트랜스포머, 전류 트랜스포머, 개폐기, 릴레이, 자동차단기, 휴즈, 타이머 등의 각종 전동기 제어용 부품이 수직으로 세워진 베이스 플레이트(502)에 조립 고정된다. 한편, 하우징(500)의 하부에는 전동기로의 결선을 위한 터미널 블록(503)이 형성되어 있다. 터미널 블록(503)에서 베이스 플레이트(502) 사이는 다수의 케이블(504)에 의해 결선된다.

이와 같은 형태의 전동기 제어반은 하우징(500)에 베이스 플레이트(502)가 수직으로 세워져서 설치되어 있으므로, 유니트의 크기가 용량에 따라 달라질 수밖에 없고 따라서 하우징(500)에 설치할 수 있는 유니트의 수가 적다고 하는 단점이있다. 또한, 유니트를 용량에 따라 서로 다른 크기로 형성하여야 하므로, 하우징(500)의 활용 효율도 떨어지게 되며, 전동기의 용량 변경에 따른 유니트의 교체가 용이하지 않다. 또한, 터미털 블록(503)에서 베이스 플레이트(502) 사이로 다수의 케이블을 연결하여야 하므로, 배선이 까다롭고 시간이 많이 소요된다고 하는 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위하여 대한민국 특허공보 특1996-0004292호에 서랍 방식의 전동기 제어반이 제안되었다.

이 특허에서는 유니트를 수평으로 다단 설치하여 설치공간 활용도를 향상하였고, 유니트를 서랍식으로 착탈이 가능하게 결합하여 유니트의 결합과 분리가 쉽고, 유니트의 후면에 마련된 커넥터가 유니트의 착탈시에 하우징에 마련된 리셉터클에 자동으로 접속 또는 분리되도록 함으로써 복잡한 배선 작업을 제거하였다.

그러나, 이 특허에서는 유니트를 하우징의 측면에 마련된 레일로 지지하므로, 대용량의 유니트를 오래 사용하는 경우에는 레일이 휘게 되어 사용할 수 있는 유니트의 용량에 한계가 있다. 또한, 대용량의 전류가 흐를 수 있도록 하기 위하여 하우징에 마련되는 리셉터클은 강한 텐션을 가지도록 구성된다. 따라서, 유니트를 삽입하기 위해서는 커넥터가 리셉터클 안으로 삽입될 수 있도록 강한 힘을 가하여야 하기 때문에, 유니트를 착탈하다보면 리셉터클과 하우징 등에 무리한 힘이 가해지게 되어 부품이 일찍 손상될 우려가 있다. 또한, 유니트의 무게에 따른 레일의 변형, 커넥터 또는 리셉터클의 변형, 제품 생산시의 편차 등에 의해 유니트의 커넥터와 리셉터클의 정렬이 제대로 되지 않아서 유니트가 하우징 안으로 삽입되지 않거가 삽입시키기가 어려워지는 경우가 발생할 수 있다. 또한, 전동기로부터의 선을 하우징의 리셉터클에 연결하는 경우에 작업자가 고전압의 수평부스바에 접촉되는 안전사고가 발생할 우려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 전동기 제어반 내부에 전원이 인가된 상태에서도 유니트의 착탈이 가능한 전동기 제어반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 유니트를 착탈함에 있어서 작업자의 안전이 보장되는 전동기 제어반을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 하나의 유니트에서 발생한 고장 및 오작동이 전체 전동기 제어반에 영향을 주지 않도록 독립적이며, 설치 및 관리가 용이한 전동기 제어반을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 무리한 힘을 가하지 않아도 유니트를 착탈시킬 수 있는 전동기 제어반을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대용량의 유니트도 구현할 수 있는 전동기 제어반을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 유니트의 착탈시에 발생할 수 있는 스파크를 최대한 줄일 수 있는 전동기 제어반을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 전동기 제어반의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 전동기 제어반의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 전동기 제어반의 배면도.

도 4는 본 발명에 따른 전동기 제어반에 적용된 단위 큐비클과 유니트의 사시도.

도 5는 유니트 수용부를 위에서 내려다본 도면이다.

도 6은 유니트가 레일 위에서 가이드되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 유니트가 유니트 수용부에 완전히 수용되었을 때의 측면도이다.

도 8은 유니트가 유니트 수용부 안으로 삽입되기 시작할 때의 상태를 보여주는 도면으로서, (a)는 유니트결합수단과 유니트 결합 브라켓과의 상대적 위치를 보여주며, (b)는 유니트 가이드 바와 유니트 가이드의 상대적 위치를, (c)는 2차 및 3차 커넥터와 2차 및 3차 리셉터클의 상대적 위치를 보여준다.

도 9는 유니트가 유니트 수용부 안으로 일정 깊이 이상 삽입되었을 때의 상태를 보여주는 도면이다.

도 10은 유니트가 유니트 수용부 안으로 완전히 삽입되었을 때의 상태를 보여주는 도면이다.

도 11a 및 도 11b는 2차 커넥터의 결합 상태를 설명하기 위한 상세도이다.

도 12a 및 도 12b는 3차 커넥터의 결합 상태를 설명하기 위한 상세도이다.

도 13a 및 도 13b는 전원 스위치를 오프로 했을 때의 데드볼트의 상태를 보여주는 도면이다.

도 14a 및 도 14b는 전원 스위치를 온 했을 때의 데드볼트의 상태를 보여주는 도면이다.

도 15는 전원 스위치를 우측으로 슬라이딩하여 전원을 온 시킨 다음에 조작레버를 아래로 당겨서 고정시키는 모습을 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 유니트 111 : 스위치

113 : 슬라이드식 조작레버 141 : 2차측 커넥터

143 : 3차측 커넥터 145 : 수직부스바 연결 커넥터

150 : 유니트 바닥판 151 : 레일 가이드

152 : 유니트 결합수단 153 : 유니트 가이드 바

200 : 큐비클 201 : 기둥부재

207 : 유니트 수용부 220 : 수직부스바

230 : 수평부스바 231 : 수평부스바 수용부

241 : 2차측 리셉터클 243 : 3차측 리셉터클

247 : 격벽 249 : 유니트 결합수단 삽입구

250 : 바닥판 252 : 유니트 결합 브라켓

253 : 유니트 가이드 255 : 레일

257 : 롤러 260 :트로프

263 : 케이블 고정판 265 : 컨덴서

300 : 하우징

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동기 제어반은 전동기 제어를 위한 회로부를 수용하고 있는 다수의 유니트와, 다수의 유니트를 수용하기 위한 하우징으로 구성된다. 유니트는 전면(前面)에 전동기 전원 온오프를 위한 스위치를 구비하고, 후면 바닥에 2차측 단자 연결을 위한 2차측 커넥터, 3차측 단자 연결을 위한 3차측 커넥터를 구비하고, 후면에 1차측 전원 연결을 위한 수직부스바 연결커넥터를 포함한다. 하우징은 유니트를 서랍 방식으로 수용하기 위한 다수의 유니트 수용부가 세로로 배열되어 형성된 하나 또는 그 이상의 큐비클로 이루어져 있다. 큐비클의 후면에는 1차측 전원 연결을 위한 3개의 수직부스바가 수직방향으로 형성되어 있다. 유니트 수용부는 유니트가 유니트 수용부에 완전히 수용되었을 때 2차측 커넥터, 3차측 커넥터와 각각 결합되도록 형성된 2차측 리셉터클, 3차측 리셉터클을 포함하는 바닥판을 구비하고 있다. 유니트에 수용된 전동기 제어를 위한 회로부는 유니트의 바닥면에 배치된다.

각 큐비클의 각 수직부스바는 모든 큐비클에 걸쳐서 수평방향으로 배설된 3개의 수평부스바에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있으며, 큐비클은 수평부스바를 수용하기 위한 수평부스바 수용부를 더 포함한다. 수평부스바 수용부는 큐비클의 가장 위쪽 칸에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

유니트수용부의 바닥판 위에는 유니트가 용이하게 슬라이딩 삽입될 수 있도록 마련된 다수의 롤러가 마련되어 있다. 다수의 롤러는 다수의 레일위에 마련되고, 유니트의 바닥판은 유니트가 레일을 따라 삽입될 수 있도록 안내해주는 레일 가이드를 포함하는 것이 바람직하다.

유니트가 유니트수용부에 용이하게 삽입되도록 하기 위하여, 유니트수용부의바닥판 위에는 유니트가 유니트수용부 안으로 일정 깊이 이상 삽입되었을 때 유니트의 삽입 방향을 정렬시켜주는 하나 또는 그 이상의 유니트 가이드를 마련하고, 유니트의 후면에는 유니트가 유니트수용부 안으로 일정 깊이 이상 삽입되었을 때 유니트 가이드 안으로 삽입되기 시작하도록 형성된 하나 또는 그 이상의 유니트 가이드 바를 마련하는 것이 바람직하다.

또한, 유니트를 삽입할 때 무리한 힘을 가하지 않아도 될 수 있도록 하기 위하여, 유니트의 전면판 하부에는 유니트의 전면판을 관통하여 유니트의 후면쪽으로 연장되는 유니트 결합수단을 마련하며, 유니트수용부의 바닥판 밑에는 유니트 결합수단이 삽입될 수 있는 결합공이 형성된 유니트 결합 브라켓을 마련하며, 유니트 결합수단은 유니트가 일정 깊이 이상 삽입되었을 때 유니트 결합 브라켓에 삽입되기 시작하도록 구성하는 것이 바람직하다.

큐비클의 후면에는 하나 또는 그 이상의 도어가 구비될 수 있다. 또한, 작업의 안전을 위하여, 큐비클의 후면에는 수직부스바를 가리거나 개방시킬 수 있는 도어를 별도로 마련하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 전동기 제어반을 첨부한 도면에 의거하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전동기 제어반의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전동기 제어반의 배면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 전동기 제어반에 적용된 단위 큐비클과 유니트의 사시도이다.

도 2 또는 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전동기 제어반은 여러 곳에 배치된 다수의 전동기를 한 조작반에서 통제하기 위한 것으로, 전동기를 제어하기 위한 유니트(100)가 다수개 수용되어 큐비클(200)을 이루고, 하나 또는 그 이상의 큐비클(200)이 모여져 하나의 하우징(300)을 형성한다.

사각의 박스 형태로 형성되어 서랍 방식으로 개폐되는 유니트(100)의 전면(前面)에는 전동기의 전원 온오프를 위한 스위치(111)와, 전동기에 흐르는 전류량을 표시하는 전류계(121)와 전동기 제어 회로를 조작하기 위한 다수의 조작 버튼(123)이 마련되어 있다.

하우징(300)의 후면에는 각 큐비클의 후면을 개방시키거나 가리기 위한 하나 또는 그 이상의 도어(290)가 마련된다. 도 3에서 좌측 큐비클은 도어(290)가 닫힌 상태를 보여주며, 중앙 및 우측의 큐비클은 도어를 제거했을 때의 후면 모습을 보여준다. 각 큐비클(200)의 후면에는 전동기에 전원을 공급하기 위한 세개의 수직부스바(220)가 세로 방향으로 연장되어 있으며, 각 큐비클의 수직부스바(220)를 연결하기 위한 수평부스바(230)가 하우징(300)의 위쪽 칸에 마련된 수평부스바 수용부(231)에 수용되어 있다. 도 3에서 도면부호 263은 배선된 케이블의 정리를 용이하게 하기 위하여 마련된 케이블 고정판이며, 도면부호 265는 전동기의 역율 개선을 위해 사용되는 컨덴서를 나타낸다.

유니트(100)의 내부에는 전동기 회로의 개폐 및 과부하 방지를 위한 전자개폐기와, 스위칭을 위한 마그네트(115)와, 전동기 회로 내에 이상 발생시 자동으로 회로를 차단하기 위한 차단기(117)가 유니트(100)의 바닥판(150)에 고정 설치되어 있다. 바닥판(150)의 후면쪽에는 또한, 2차측 단자 연결을 위한 2차측 커넥터(141)와 3차측 단자 연결을 위한 3차측 커넥터(143)가 설치되어 있다. 유니트(100)의 후면에는 전원 연결을 위한 수직부스바 연결 커넥터(145)가 설치된다.

유니트(100)를 서랍 방식으로 수용하기 위한 큐비클(200)은, 수직으로 설치되는 복수개 이상의 기둥부재(201)와, 기둥부재(201)에 고정되어 마련된 다수의 바닥판(250)을 구비한다. 큐비클의 후면에는 수직 부스바(220)와, 케이블 고정판(263)이 마련되어 있다. 다수의 바닥판(250)은 각각 위쪽의 바닥판(250)과의 사이에 유니트(100)를 수용하기 위한 유니트수용부(207)를 형성한다. 유니트수용부(207)의 양 측면, 즉 바닥판(250)과 바닥판(250) 사이의 양 측면에는 기둥부재(201)들을 견고히 지지하기 위한 수평지지부재(254)가 마련되어 있다.

바닥판(250)의 상면에는 유니트(100)가 부드럽게 삽입될 수 있도록 하는 다수의 롤러(257)가 레일(255) 위에 마련되어 있다. 바닥판(25)의 상면 뒤쪽으로는 유니트(100)가 유니트수용부(207)에 완전히 수용되었을 때 유니트(100)의 2차 및 3차 커넥터(141, 143)가 결합될 수 있도록 2차 및 3차 리셉터클(241, 243)이 마련되어 있다. 도 4에는 레일(255)이 두개가 도시되어 있지만, 레일의 수는 두 개 이상이면 되고, 그 수에는 제한이 없다. 또한, 롤러(257)를 유니트(100)의 바닥판(150) 밑에 다는 것도 가능하다.

바닥판(250)은 그 전면(前面)이 절곡되어 있으며, 절곡된 앞면의 중앙에는 유니트 결합수단(152)이 삽입되는 유니트 결합수단 삽입구(249)가 마련되어 있다. 유니트 결합수단(152)은 유니트 결합수단 삽입구(249)를 통과하여 바닥판(250) 밑에 마련되어 있는 유니트 결합 브라켓(252)에 나사 결합된다.

바닥판(250)의 레일(255) 뒤쪽에는 유니트(100)가 일정 깊이 이상 삽입되었을 때 유니트(100)의 삽입방향을 가이드해 주기 위한 유니트 가이드(253)가 마련되어 있다. 유니트 가이드(253)에는 깔때기 형상의 구멍이 형성되어 있어서, 유니트(100)가 삽입될 때 유니트 가이드 바(153)가 유니트 가이드(253)의 깔때기 형상의 구멍 안으로 미끌어져 들어가면서 유니트(100)의 삽입 방향을 가이드하게 된다. 도 4에서 유니트 가이드(253)는 양쪽에 마련되어 있지만, 중앙에 하나만을 마련하는 것도 가능하며, 유니트 가이드(253)의 수는 적절하게 구성할 수 있다.

도 5는 유니트 수용부(207)를 위에서 내려다본 도면이다. 도 5에서 볼 수 있는 것처럼, 유니트 수용부(207)의 안쪽에는 바닥판(250) 위에 조립되는 2차측 리셉터클(241), 3차측 리셉터클(243)과, 유니트 가이드(253)가 마련되어 있다. 또한, 바닥판(250) 위의 2차측 리셉터클(241), 3차측 리셉터클(243) 뒤쪽 빈 공간에는 케이블을 삽입하여 고정시키기 위한 케이블 고정판(263)과, 전동기의 역률 개선을 위해 사용되는 컨덴서(265)가 마련되어 있다.

한편, 큐비클(200)의 후면에는 큐비클의 후면을 가리기 위한 도어(290)가 마련되며, 도어(290) 안쪽에는 또한 수직부스바(220)를 가리기 위한 부스바 도어(262)와, 2차측 리셉터클(241), 3차측 리셉터클(243)에 결선된 케이블의 통로 역할을 하는 덕트형태의 트로프(260)를 가리기 위한 트로프 도어(261)가 형성되어 있다.

도 6은 유니트(100)가 레일(255) 위에서 가이드되는 모습을 설명하기 위한 도면이다. 유니트(100)는 그 바닥판(150)이 유니트 수용부(207)의 바닥판(250) 위에 형성된 레일(255) 안에 구비되어 있는 롤러(257)위에 얹혀져서 슬라이딩된다. 유니트(100)의 바닥판(150)에는 ㄷ자 형태로 굽어진 레일 가이드(151)가 마련되어 있어서, 유니트(100)가 롤러(257) 위에서 슬라이딩 될 때 궤도에서 벗어나는 것이 방지된다.

도 7은 유니트(100)가 유니트 수용부(207)에 완전히 수용되었을 때의 측면도이다. 도 7에서 볼 수 있는 것처럼, 유니트(100)가 유니트 수용부(207)에 완전히 수용된 상태에서는 유니트(100)는 다수의 롤러(257)에 의해 지지되어 있으며, 유니트 가이드 바(153)는 유니트 가이드(253)에 삽입되어 있고, 유니트결합수단(152)의 나사산이 형성된 로드(157)가 유니트 결합 브라켓(252)에 형성된 너트(256)에 나사결합된 상태가 된다.

다음으로 도 8 내지 도 10을 참조하여 유니트(100)가 유니트 수용부(207) 안으로 삽입될 때의 유니트결합수단(152), 유니트 가이드 바(153), 2차 및 3차 커넥터(141, 143)의 결합 과정을 설명한다.

도 8은 유니트(100)가 유니트 수용부(207) 안으로 삽입되기 시작할 때의 상태를 보여준다. 이 상태에서는, 유니트(100)는 롤러(257) 위에서 슬라이딩 되어 유니트 수용부(207) 안으로 미끌어들어가지만, 도 8의 (a), (b), (c)에서 볼 수 있는 것처럼, 유니트결합수단(152), 유니트 가이드 바(153), 2차 및 3차 커넥터(141, 143)는 아직 유니트 결합 브라켓(252), 유니트 가이드(253), 2차 및 3차 리셉터클(241, 243)과 결합을 시작하지 않고 있다.

그러다가 유니트(100)가 유니트 수용부(207) 안으로 일정 깊이 이상 삽입되면 도 9와 같은 상태가 된다. 이 상태에서 2차 및 3차 커넥터(141, 143)는 아직 2차 및 3차 리셉터클(241, 243)과 결합을 시작하지 않지만, 유니트결합수단(152)의 로드(157)는 바닥판(250)의 절곡된 앞면에 마련된 유니트결합수단 삽입구(249)를 통과하여 유니트 결합 브라켓(252)에 삽입되기 시작하는 상태가 된다. 한편, 이때 유니트 가이드 바(153)는 유니트 가이드(253)에 마련된 깔때기 형상의 구멍에 삽입되기 시작하며, 유니트(100)를 계속해서 삽입함에 따라 유니트(100)의 진행방향을 가이드하여 유니트(100)가 정확히 제자리에 삽입되도록 한다. 유니트결합수단(152)의 로드(157)가 유니트 결합 브라켓(252)에 삽입되기 시작하는 시점에서 유니트(100)의 전면판 앞에 노출된 유니트결합수단(152)의 헤드를 돌리면, 유니트결합수단(152)의 로드(157)는 유니트 결합 브라켓(252)의 너트(256)에 나사결합되기 시작한다.

2차 커넥터(141) 및 수직부스바 연결 커넥터(145)는 전류가 많이 흐르기 때문에 확실한 접촉을 위하여 매우 큰 텐션을 가지게 된다. 따라서, 손으로 유니트(100)를 밀어서 삽입하게 되면, 2차 커넥터(141) 및 수직부스바 연결 커넥터(145)가 2차 리셉터클(241) 및 수직부스바(220)에 삽입될 때 강한 힘을 가해주어야 한다. 그러나, 본 발명에서는 2차 커넥터(141) 및 수직부스바 연결 커넥터(145)가 2차 리셉터클(241) 및 수직부스바(220)에 삽입되는 시점에서 유니트결합수단(152)을 공구로 돌리면, 유니트결합수단(152)이 유니트 결합 브라켓(252)의 너트(256)에 나사 결합되는 과정에서 2차 커넥터(141) 및 수직부스바 연결 커넥터(145)가 2차 리셉터클(241) 및 수직부스바(220)에 부드럽게 삽입되게 된다. 반대로, 유니트(100)를 유니트 수용부(207)로부터 빼내는 과정에서도 유니트결합수단(152)을 반대 방향으로 돌리면 2차 커넥터(141) 및 수직부스바 연결 커넥터(145)가 2차 리셉터클(241) 및 수직부스바(220)로부터 부드럽게 빠지게 된다.

이와 같이 유니트(100)가 유니트 수용부(207) 안으로 완전히 삽입되었을 때의 상태가 도 10에 도시되어 있다. 도 10의 (a)에서 스프링(155)과 너트(156)는 유니트 결합수단(152)을 돌릴 때 텐션을 줌으로써 유니트결합수단(152)이 제대로 유니트 결합 브라켓(252)에 마련된 너트(256) 안으로 삽입될 수 있도록 하는 역할을 하지만, 반드시 필요한 것은 아니다.

도 11a 및 도 11b에 2차 커넥터의 결합 상태를 보여주는 상세도가 도시되어 있다. 2차 커넥터(141)에는 2차 리셉터클(241)과의 전기적인 접속을 위한 리셉터클 접속부(142)와, 유니트(100) 내부의 회로로부터의 케이블을 연결하기 위한 커넥터측 케이블 접속부(149)가 마련되어 있다. 리셉터클 접속부(142)는 리셉터클(241)에 마련된 커넥터 접속부(242)와의 확실한 접촉을 위해 강한 텐션을 가지는 서로 마주보는 두개의 단자로 구성된다. 2차 리셉터클(241)에도 2차 커넥터(141)와의 전기적인 접속을 위한 커넥터 접속부(242)와, 전동기로부터의 케이블을 연결하기 위한 리셉터클측 케이블 접속부(249)가 마련되어 있다. 도 11b와 같이 2차 커넥터(141)와 2차 리셉터클(241)이 완전히 결합한 상태에서는 커넥터 접속부(242)가 리셉터클 접속부(142)의 양 단자 사이로 삽입되고, 리셉터클 접속부(142)의 양 단자의 텐션에 의해 커넥터 접속부(242)와 리셉터클 접속부(142)가 확실한 접촉을 하여 많은 전류가 흐를 수 있게 된다. 한편, 커넥터(141)를 결합시키거나 빼낼 때 발생할 수 있는 스파크로부터 단자를 보호하기 위하여 커넥터 접속부(242) 사이에는 격벽(247)이 마련되어 있다.

도 12a와 도 12b는 3차 커넥터의 접속을 보여주고 있다. 3차 커넥터(143)에는 유니트(100) 내부의 회로로부터의 케이블을 연결하기 위한 커넥터측 케이블 접속부(149)와, 3차측 리셉터클(243)에 접속되도록 된 리셉터클 접속부(144)가 구비되어 있다. 마찬가지로, 3차 리셉터클(243)에는 3차 커넥터(143)와의 전기적인 접속을 위한 커넥터 접속부(244)와, 제어 케이블을 연결하기 위한 리셉터클측 케이블 접속부(249)가 마련되어 있다. 3차 커넥터를 통해서는 제어신호만이 전달되므로 많은 전류 용량을 가질 필요가 없다. 따라서, 3차 커넥터의 경우에는 2차 커넥터와 같은 강한 텐션을 갖는 단자를 마련할 필요가 없으며, 일반적인 신호용 커넥터와 유사한 구조를 가지면 된다.

다음으로, 도 13과 도 14를 참조하여 전원 스위치(111)의 조작에 따라 유니트(100)를 유니트 수용부(207)에 고정시키거나 해제시키는 구조에 대해서 설명한다. 도 13a 및 도 13b는 전원 스위치를 오프로 했을 때의 상태를 보여주며, 도 14a 및 도 14b는 전원 스위치를 온 했을 때의 상태를 보여준다.

도 13a는 유니트(100)가 유니트 수용부(207)에 삽입된 상태에서 전원 스위치(111)의 슬라이드식 조작레버(113)를 오프로 했을 때의 측면도이다. 조작레버(113)와 스위치(111) 사이에는 데드볼트(114)의 동작을 제어하기 위한 제어블록(116)이 형성되어 있다. 제어블록(116)은 한쪽 모서리가 제거된 직육면체형상으로 되어 있다. 유니트(100)의 바닥판(150)에는 ㄷ자 형태로 형성된 데드볼트 지지편(120)이 마련되어 있으며, 데드볼트(114)는 데드볼트 지지편(120)를 관통하여 설치된다. 스프링(118)은 데드볼트(114)에 마련된 돌출부(112)를 위로 미는 힘을 가하지만, 데드볼트 지지편(120)에 의해 데드볼트(114)가 더 이상 위로 튀어나오는 것이 방지된다.

유니트 수용부(207)의 바닥판(250)에는 삽입공(204)이 형성되어 있으며, 대응되는 위치의 유니트(100)의 바닥판(150)에도 구멍이 형성되어 있다. 슬라이드 조작레버(113)가 오프 위치에 있는 상태에서는 데드볼트(114)가 유니트(100)의 바닥판(150)에 형성된 구멍에 삽입되어 있지만, 바닥판(250)의 삽입공(204)에는 도달하지 않은 상태를 유지한다.

도 13b는 슬라이드식 조작레버(113)의 슬라이딩 동작에 따른 데드볼트(114)의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 스위치(111)를 정면에서 바라본 도면이다. 조작레버(113)를 왼쪽으로 슬라이드 시키면 제어블록(116)도 왼쪽으로 이동한다. 그러면, 제어블록(116)의 제거된 모서리 부분이 데드볼트(114)의 상단 부분과 접촉하면서 데드볼트(114)를 하방으로 밀게 된다.

슬라이드식 조작레버(113)가 완전히 왼쪽으로 이동하여 스위치가 온 되면 데드볼트(114)는 도 14a 및 도 14b에 도시된 것과 같은 상태가 된다. 즉, 제어블록(116)에 의해 밑으로 밀려내려간 데드볼트(114)는 바닥판(250)에 형성된 삽입공(204)을 통과하게 된다. 이 상태에서 유니트(100)를 빼내려고 하면, 데드볼트(114)가 삽입공(204)에 걸려서 유니트(100)가 유니트 수용부(207)로부터 빠져나올 수 없게 된다.

한편, 반대의 동작에서는 제어블록(116)이 오른쪽으로 이동하여 데드볼트(114)가 제어블록(116)으로부터 벗어나게 되므로, 스프링(118)의 탄발력에 의해 데드볼트(114)가 위쪽으로 밀려올라가고, 따라서 데드볼트(114)가 삽입공(204)에서 빠져나가게 되어 유니트(100)를 뺄 수 있게 된다.

한편, 조작레버(113)를 왼쪽으로 슬라이딩 시킨 상태에서 실수로 조작레버(113)가 오른쪽으로 슬라이딩 되어 전원이 오프되는 것을 방지하기 위하여, 도 4에 도시한 것처럼 유니트(100)의 전면판에 조작레버(113)의 슬라이딩을 가이드하는 가이드 홀의 양측에 아래 방향으로 홈을 마련하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 조작레버(113)를 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 슬라이딩 시킨 다음에 도 15에 도시한 것처럼 조작레버(113)를 아래 방향으로 당겨놓으면 실수로 조작레버(113)가 움직여지는 것이 방지된다.

본 발명에 따르면, 바닥판을 사용하고 롤러에 의해 유니트를 슬라이딩 삽입시킬 수 있어서, 사용할 수 있는 유니트의 무게가 증대되고 텐션이 강한 높은 용량의 커넥터를 사용할 수 있으므로 대용량의 유니트도 구현할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또한, 각 유니트별로 전원의 온오프가 가능하므로 전동기 제어반 내부에 전원이 인가된 상태에서도 유니트의 착탈이 가능하다고 하는 효과가 있다.

또한, 수직부스바에 도어가 설치되어 있어서 유니트를 설치하고 배선할 때작업자의 안전이 보장된다고 하는 효과가 있다.

또한, 하나의 유니트에서 발생한 고장 및 오작동이 전체 전동기 제어반에 영향을 주지 않도록 독립적이며, 설치 및 관리가 용이하다고 하는 효과가 있다.

또한, 유니트결합수단을 사용함으로써 부드럽게 유니트의 착탈이 가능하여 각종 부품이 손상될 우려가 적다고 하는 효과가 있다.

또한, 리셉터클의 각 단자 사이를 격벽으로 분리함으로써 유니트의 착탈시에 발생할 수 있는 스파크를 최대한 줄일 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims

전동기 제어를 위한 회로부(110)를 수용하고 있는 다수의 유니트(100)와, 상기 다수의 유니트(100)를 수용하기 위한 하우징(300)으로 구성된 전동기 제어반에 있어서,

상기 유니트(100)는 전면에 전동기 전원 온오프를 위한 스위치(111)를 구비하고, 후면 바닥에 2차측 단자 연결을 위한 2차측 커넥터(141), 3차측 단자 연결을 위한 3차측 커넥터(143)를 구비하고, 후면에 1차측 전원 연결을 위한 수직부스바 연결커넥터(145)를 포함하며,

상기 하우징(300)은 유니트(100)를 서랍 방식으로 수용하기 위한 다수의 유니트 수용부(207)가 세로로 배열되어 형성된 하나 또는 그 이상의 큐비클(200)로 이루어져 있으며,

상기 큐비클(200)의 후면에는 1차측 전원 연결을 위한 3개의 수직부스바(220)가 수직방향으로 형성되어 있으며,

상기 유니트 수용부(207)는 유니트(100)가 상기 유니트 수용부(207)에 완전히 수용되었을 때 상기 2차측 커넥터(141), 3차측 커넥터(143)와 각각 결합되도록 형성된 2차측 리셉터클(241), 3차측 리셉터클(243)을 포함하는 바닥판(250)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제1항에 있어서,

각 큐비클(200)의 각 수직부스바(220)는 모든 큐비클(200)에 걸쳐서 수평방향으로 배설된 3개의 수평부스바(230)에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있으며,

상기 큐비클(200)은 상기 수평부스바(230)를 수용하기 위한 수평부스바 수용부(231)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제2항에 있어서,

상기 수평부스바 수용부(231)는 상기 큐비클(200)의 가장 위쪽 칸에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제1항에 있어서,

상기 유니트(100)에 수용된 전동기 제어를 위한 회로부(110)는 상기 유니트(100)의 바닥면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제1항에 있어서,

상기 유니트수용부(207)의 바닥판(250) 위에는 유니트(100)가 용이하게 슬라이딩 삽입될 수 있도록 마련된 다수의 롤러(257)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제5항에 있어서,

상기 다수의 롤러(257)는 다수의 레일(255)위에 마련되어 있으며,

상기 유니트(100)의 바닥판(150)은 유니트(100)가 상기 레일(255)을 따라 삽입될 수 있도록 안내해주는 레일 가이드(151)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제5항에 있어서,

유니트수용부(207)의 바닥판(250) 위에는 유니트(100)가 유니트수용부(207) 안으로 일정 깊이 이상 삽입되었을 때 유니트(100)의 삽입 방향을 정렬시켜주는 하나 또는 그 이상의 유니트 가이드(253)가 마련되어 있으며,

상기 유니트(100)의 후면에는 유니트(100)가 유니트수용부(207)안으로 일정 깊이 이상 삽입되었을 때 상기 유니트 가이드(253) 안으로 삽입되기 시작하도록 형성된 하나 또는 그 이상의 유니트 가이드 바(153)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제5항에 있어서,

유니트(100)의 전면판 하부에는 유니트(100)의 전면판을 관통하여 유니트(100)의 후면쪽으로 연장되는 유니트 결합수단(152)이 구비되며,

유니트수용부(207)의 바닥판(250) 밑에는 상기 유니트 결합수단(152)이 삽입될 수 있는 결합공이 형성된 유니트 결합 브라켓(252)이 마련되어 있으며,

상기 유니트 결합수단(152)은 유니트(100)가 일정 깊이 이상 삽입되었을 때 상기 유니트 결합 브라켓(252)에 삽입되기 시작하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제8항에 있어서, 상기 유니트 결합수단(152)은

유니트 결합수단(152)이 삽입되도록 상기 유니트의 전면판에 형성된 구멍보다 큰 직경의 헤드와,

상기 헤드의 중앙부에서 길게 연장되어 형성되고 나사산이 형성된 로드(157)와,

상기 로드에 삽입되는 스프링(155)과,

상기 스프링이 삽입된 후에 상기 로드에 삽입되어 상기 스프링(155)을 지지하는 너트(156)를 포함하며,

상기 유니트 결합 브라켓(252)은 상기 로드(157)가 나사 결합될 수 있도록 하는 너트(256)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제1항에 있어서,

상기 2차측 커넥터(141) 및 상기 3차측 커넥터(143)는 상기 2차측 리셉터클(241) 및 상기 3차측 리셉터클(243)에 각각 접속되도록 된 리셉터클 접속부(142, 144)와, 상기 유니트(100)에 수용된 전동기 제어를 위한 회로부(110)로부터의 케이블을 접속하기 위한 커넥터측 케이블 접속부(149)를 각각 구비하며,

상기 2차측 리셉터클(241)과 상기 3차측 리셉터클(243)은 각각 상기 2차측 커넥터(141) 및 상기 3차측 커넥터(143)의 상기 리셉터클 접속부(142, 144)와 접속되는 커넥터 접속부(242, 244)와, 전동기 및 조작반으로부터의 케이블을 접속시키기 리셉터클측 케이블 접속부(249)를 각각 구비하며,

상기 2차측 커넥터(141)와 리셉터클(241), 3차측 커넥터(143)와 리셉터클(243) 결합 시 상기 커넥터 접속부(149)와 리셉터클 접속부(249)가 파손되는 것을 방지하기 위해 격벽(247)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제1항에 있어서,

상기 스위치(111)의 전면에는 좌우로 조작되는 슬라이드식 조작레버(113)가 구비되어 있으며,

상기 유니트(100)는 전면에 상기 슬라이드식 조작레버(113)가 돌출되어 작동될 수 있도록 수평으로 형성된 가이드홀을 구비하며,

유니트 수용부(207)의 바닥판(250)에는 삽입공(204)이 형성되어 있고, 대응되는 위치의 유니트(100)의 바닥판(150)에도 구멍이 형성되어 있으며,

유니트(100)의 바닥판(150)에는 ㄷ자 형태로 형성된 데드볼트 지지편(120)이 마련되어 있으며,

데드볼트 지지편(120)과 바닥판(150)의 구멍을 관통하여 데드볼트(114)가 설치되며,

조작레버(113)와 스위치(111) 사이에는 데드볼트(114)의 동작을 제어하기 위하여 한쪽 모서리가 제거된 직육면체 형상으로 된 제어블록(116)이 마련되어 있으며,

데드볼트(114)에 마련된 돌출부(112)에 위로 미는 힘을 가하기 위하여 데드볼트에는 스프링(118)이 삽입되어 있어서,

슬라이드식 조작레버(113)를 온 상태로 이동하면 제어블록(116)에 의해 데드볼트(114)가 삽입공(204)안으로 삽입되고, 슬라이드식 조작레버(113)를 오프 상태로 이동하면 스프링(118)에 의해 데드볼트(114)가 삽입공(204)으로부터 빠져나오는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제1항에 있어서,

상기 큐비클(200)의 후면에는 하나 또는 그 이상의 도어(290)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제12항에 있어서,

상기 큐비클(200)의 후면에는 상기 수직부스바(220)를 가리거나 개방시킬 수 있는 도어(262)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제12항에 있어서,

상기 큐비클(200)은 각 패널(210)에 연결되는 케이블의 통로 역할을 하기 위하여 패널(210)의 일측에 수직으로 형성된 트로프(260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.
제1항에 있어서, 상기 유니트수용부(207)의 바닥판(250) 뒤쪽에는 전동기의 역율 개선용 컨덴서(265)가 조립되는 것을 특징으로 하는 전동기 제어반.