KR200417767Y1 - 바이패스 및 절전전환 기능을 갖는 가정용 전기절감장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가정용 전기절감장치에 관한 것으로서 전압강하효과 및 역률개선 효과를 동시에 얻을 수 있는 상호유도리액터를 이용하되 부하측의 수요전류량이나 입력전원의 상태를 판단하여 입력전력을 직접 부하에 연결시키던지 혹은 상호유도리엑터를 작동 절전될 수 있도록 하는 바이패스 및 절전전환이 용이하여 부하기기를 보호 할 수 있는 것을 특징으로 하는 바이패스 및 절전전환기능을 갖는 가정용 전기절감장치에 관한 것이다

Description

바이패스 및 절전전환 기능을 갖는 가정용 전기절감장치{omitted}

도 1은 본 고안에 따른 절전장치의 구성도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 입력전원 2 : 1차측 전압코일 3 : 2차측 전류코일 4 : 상호유도 리액터 5 : 부하 6 :바이패스 및 절전전환 스위치 7,8: 릴레이V₁:1차측 전압V_Z: 전류코일 전압V₂ : 출력전압I₁ : 1차측 전류I₂ : 2차측 전류L_P :제어점VI_IL : 1차전압 제어기준전압V_ZL : 전류코일전압 제어기준전압 9,10: 스위치절환수단의 접점단자

본 고안은 가정용 전기절감 장치에 관한 것으로 전압강하 및 역률개선 효과를 동시에 얻을수 있는 상호유도 리액터를 사용하되 부하측의 수요전류량이나 입력전원의 상태를 판단하여 입력전력를 직접 부하에 연결시키던지 혹은 상호유도리엑터를 작동 절전될 수 있도록 하는 바이패스 및 절전전환 이 용이하여 부하기기를 보호 할 수 있는 것을 특징으로 하는 바이패스 및 절전전환기능을 갖는 가정용 전기절감장치에 관한 것이다

상호유도 리액터의 원리는 자가유도 상호작용을 이용한 리액터로서 부하측에 적정전압을 강하시켜 공급함으로써 절전효과를 얻고, 또한 역률을 개선시켜 절전효과를 얻을 뿐만아니라 부하측에 공급되는 전원은 파형(노이즈포함)을 정형시켜주고 급격한 돌입, 써지전압을 평활시켜주는 기능을 갖고 있다.

그러나 이러한 상호유도 리액터만으로는 입,출력 전압관계를 부하조건이나 입력전압상태에 따라 적절히 대응시킬수 없기 때문에 일정한 부하조건외에는 폭넓은 부하조건과 전원사정에 맞추어 사용하는데 실용적인 문제가 있을뿐아니라 저전압 및 과전류에 의거 부하기기가 파곤되는 등 안전에 많은 문제가 있었다.

즉 모터운전과 같은 부하변동이 심한 경우 정상운전시에는 보통 부하율이 모터 정격의 60∼70％수준이기 때문에 일정 전압을 강하시키고, 역률을 개선시킬 경우 모터의 운전을 정상적으로 유지시키면시 상당한 절전효과를 얻을수 있지만 기동시에나 갑자기 부하율이 높아졌을 경우 충분한 전력공급을 위해 전압을 상승시켜 주거나 전원전압을 100％공급할 필요가 있다. 또한 입력전원이 일정전압이하로 떨어질 경우에 상호유도 리액터를 통한 부하측 전압이 정상적인 운전에 지장을 초래할 만큼 전압강하가 일어나므로 이 경우에도 전압을 상승시켜주거나 전원전압을 100％공급할 필요가 있다.

이에 본 고안의 목적은 상술한 문제점을 해결함에 있어서 상호유도 리액터의 작동 특성을 이용한 제어장치를 창출하여 상호유도 리액터의 절전특성을 실용화시키고, 필요에 따라 입력전력를 직접 부하에 연결시키든지 혹은 상호유도리엑터를 작동 절전될 수 있도록 하는 바이패스 및 절전전환 이 용이하여 부하기기를 보호 할 수 있는 관련 제어기술을 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 첨부한 도면에 따라 상세히 설명한다.

제 1도에 도시한 상호유도 리액터(4)는 입력전원(1)에 대해 병렬로 1차측 전압코일(2)과 2차측 전류코일(3)이 전자기적으로 결합되어 있고, 2차측 전류코일(3)은 부하(5)회로와 직렬로 연결되어 있다.

한편 상호유도리엑터(4)의 작동을 컨트롤하기 위하여 입력전원(1)에 별도의 바이패스 및 절전전환 스위치(6)를 연결하고,바이패그 및 절전전환 스위치(6)에 릴레이(7,8)를 별령로 연결하고,릴레이(7,8)에 상호유도리엑터(4) 2차측전류부분에 있는 스위치절환수단의 접점단자(9,10)를 연결한다

또한 1차측 전압코일(2)의 권선(n₁)은 입력전원(1)의 전압(V₁)에 의해 결정되고 2차측 전류코일(3)의 권선(n₂)은 임의의 적정전압강하량(V_Z)에 따라 결정한다.

이때 출력전압(V₂)은 V₁-V_Z로 결정되며 V_Z × I₂만큼의 전력량이 상호유도작용으로 1차측 전원(1)으로 궤환되어 절전이 되므로 역률개선 효과를 제공한다.

그러나 이와같은 상호유도 리액터(4)는 부하(5)의 정상적인 작동전압범위가 200±15％일 경우 187 ∼ 253V 전압 범위가 허용되지만 예를 들어 2차측 전류코일(3)의 전압(V_Z)이 15V이고 입력전원(1) 전압이 190V일 경우 부하(5)에 공급되는 전압은 175V밖에 되지 않는다. 이럴 경우 절전효과 보다는 부하가 정상적인 일을 할 수 없게 되므로 이런 경우 최소한 입력전원(1)은 직접 부하측에 연결할수 있는 수단이 필요하다.

한편 부하(5)가 급격한 부하변동이나 과부하로 대전류를 필요로 할 때 2차측전류코일(3)에 흐르는 전류도 크게 증가하게되고 이때 2차측 전류코일전압(V_Z)이 크게 증가하므로 부하측 출력전압(V₂)은 그 만큼 감소하여 부하(5)측 수요전력을 충족시키지 못하게 되어 상호유도리액터(4)의 절전기능 발휘에 대한 역기능이 제공된다. 또한 절전기의 이상 또는 부하기기의 보호를 위하여 필요시 입력전원(1)을 직접부하측에 연결하던지 혹은 직접연결된 전원을 상호리엑터(4)를 걸쳐 절전을 이루게 하는데 실용상 문제가 있을 것이다.

본 고안의 제어구성 개념은 부하(5)에 입력전원(1)이 직접 공급되게 하거나 상호유도 리액터(4)의 2차측 전류코일(3)과 직렬로 연결시키켜 절전웅 이루게하도록 입력전원(1)에 별도의 바이패스 및 절전전환 스위치(6)를 연결하고, 바이패그 및 절전전환 스위치(6)에 릴레이(7,8)를 별령로 연결하고, 릴레이(7,8)에 상호유도리엑터(4) 2차측전류부분에 있는 스위치절환수단의 접점단자(9,10)를 구성시켜서 입력전원(1)과 부하조건의 상황에 따라 적절히 대응할수 있는 기능을 부여한 것이다.

입력전원(1)응 부하에 직결되도록 하는 제어방법을 제1도의 본 고안 절전장치 일 구성도에 따라 설명한다.

먼저 입력전압이 현저히 낮다든가 혹은 부하의 전력량리 현저히 높아 절전기 사용이 용이하지 않을 경우 즉 바이패스를 하여야 할 경우 바이패그 및 절전전환 스위치(6)를 바이패스 상태에 놓으면 릴레이(8: T_RY)가 ON되고 부하입력라인(11)은 릴레이(8)의 접점단자(10)에 연결되므로 입력전원(1)과 부하가 직접 연결된다.

또한 모든 사항이 정상적으로 복원되어 절전상태를 유지하고자 할 경우 바이패그 및 절전전환 스위치(6)를 절전상태에 놓으면 릴레이(7: T_RY)가 ON되고 부하입력라인(11)은 릴레이(7)의 접점단자(9)에 연결되므로 절전 운전을 할수 있는 것이다.

한편, 릴레이(7,8)는 파워반도체스위칭소자를 사용할수도 있다.

이와같이 구성된 본 고안은 상호유도 리액터의 절전특성을 실용화 할수 있게 하고 입력전원 변동과 부하변동에 따른 진력공급을 원할히 함으로써 부하측의 정상 운전 또는 정상작동에 지장을 전혀 초래하지 않고 입력전원이 바로 부하에 연결하도록하여 부하기기를 보호하며 안전성을 확보할 수 있는 가정용 잔기절감장치를 제공할수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 상호유도 리액터(4)는 입력전원(1)에 대해 병렬로 1차측 전압코일(2)과 2차측 전류코일(3)이 전자기적으로 결합되어 있고, 2차측 전류코일(3)은 부하(5)회로와 직렬로 연결되어 있고,입력전원(1)에 별도의 바이패스 및 절전전환 스위치(6)를 연결하고,바이패TM 및 절전전환 스위치(6)에 릴레이(7,8)를 별렬로 연결하고,릴레이(7,8)에 상호유도리엑터(4) 2차측전류부분에 있는 스위치절환수단의 접점단자(9,10)를 연결하여 부하(5) 입력단자(11)가 입력전원(1)에 접점단자(10)로 직접연결되거나 2차측 전류코일(3)과 접점단자(9)로 직렬연결될 수 있는 스위치 절환 수단을 구비하는 것을 특징으로하는 바이패스 및 절전전환기능을 갖춘 가정용 전기절감장치

Images