KR20110061577A - 스위치 디바이스 제어를 위한 기능 모듈 및 커플링 모듈, 및 스위치 디바이스 제어를 위한 시스템 - Google Patents

스위치 디바이스 제어를 위한 기능 모듈 및 커플링 모듈, 및 스위치 디바이스 제어를 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스위치 디바이스 제어를 위한 기능 모듈(300)에 관한 것으로, 기능 모듈(300)은 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈(400)과 통신하기 위한 통신 인터페이스를 가지는 통신 유닛(310), 통신 유닛(310)에 접속되고, 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈(400)로부터 통신 유닛(310)에 송신된 신호들(AE)을 수신하며 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈(400)에게 스위칭 명령들(SK)을 통신 유닛(310)을 통해 송신하도록 설계된 제어 유닛(350), 제1 스위칭 디바이스(100) 또는 외부 전력 공급 유닛으로의 전기적 접속을 위한 제1 제어 전류 인터페이스, 및 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈(400)에게 제어 전류를 공급하기 위한 제2 제어 전류 인터페이스를 구비하고 있다. 본 발명은 추가적으로 스위치 디바이스 제어를 위한 커플링 모듈(400) 및 스위치 디바이스 제어를 위한 시스템에 관한 것이다.

Description

스위치 디바이스 제어를 위한 기능 모듈 및 커플링 모듈, 및 스위치 디바이스 제어를 위한 시스템{FUNCTIONAL MODULE AND COUPLING MODULE FOR A SWITCH DEVICE CONTROL AND SYSTEM FOR SWITCH DEVICE CONTROL}
본 발명은 스위칭 디바이스 제어를 위한 기능 모듈 및 커플링 모듈에 관한 것이다. 뿐만 아니라, 본 발명은 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템에 관한 것이다.
스위칭가능한 부하 피더(feeder)들을 구비하는 전기 인스톨레이션(installation)들에서, 접촉기들과 같은 스위칭 부재들을 서로에게 종속되어 스위칭할 필요성이 자주 존재한다. 이들 이전 복잡한 회로들은 종종 로직 오퍼레이션들, 스위칭 상태들의 심문(interrogation), 스위칭 디바이스들 및 인터록들(interlocks)의 구동을 요구하고, 따라서 제어 전류 회로에서 다량의 와이어링 복잡도와 자주 연관된다. 뿐만 아니라, 각각의 개별적인 스위칭 디바이스들에게 자주 와이어링될 필요가 있는 타이밍 릴레이들 또는 보조 스위치들과 같은 추가 디바이스들이 요구된다.
따라서, 복잡한 회로들은, 스위칭 디바이스들이 타이밍 릴레이들 및 보조 스위치들과 같은 추가 컴포넌트들에게 와이어링되는 제어 전류 회로들의 와이어링에 의해 구성되고, 이는 인스톨레이션의 전체 비용들을 끌어올리고 복잡한 회로들의 설계를 복잡하게 할 수 있다. 시공자(fitter)에 따라, 스위칭 디바이스들, 특히 접촉기들은 상이하게 와이어링된다. 스위칭 디바이스들의, 특히 상이한 제조자들의 것과의 교체의 결과로서, 다른 사람들이 와이어링을 이해한다는 것은 더 이상 불가능하고, 결과적으로 이 경우에 개별적인 스위칭 디바이스들 및 추가 디바이스들의 와이어링을 볼 때 증가된 복잡도가 수반된다.
본 발명의 목적은 복잡한 회로들에 대한 와이어링 복잡도를 감소시키고, 각각 이용된 스위칭 디바이스들의 제어를 중앙집중화하며, 그 구성의 측면에서 스위칭 디바이스들에 접속되는 추가 디바이스들을 단순화하고 표준화시키는 것이다.
이들 목적들은 본 발명에 따라 독립 청구항 1에 따른 특징들을 가지고 있는 기능 모듈, 독립 청구항 10에 따른 특징들을 가지고 있는 커플링 모듈, 및 독립 청구항 13에 따른 특징들을 가지고 있는 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템에 의해 달성된다. 본 발명의 추가 특징들 및 세부사항들은 종속 청구항들, 상세한 설명 및 도면들에서 제공된다. 이 경우에, 본 발명에 따른 기능 모듈의 컨텍스트에서 설명된 특징들 및 세부사항들은 당연히 본 발명에 따른 커플링 모듈 및 본 발명에 따른 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템의 컨텍스트에도 적용되고, 그 반대로도 적용되며, 결과적으로 개시와 관련하여, 본 발명의 개별적인 양태들에 대해 항상 상반되게 참조된다.
종속 청구항들은 본 발명의 양호한 양태들을 기재한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 목적들은 스위칭 디바이스 제어를 위한 기능 모듈에 의해 달성되고, 여기에서 기능 모듈은 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈과 통신하기 위한 통신 인터페이스를 가지는 통신 유닛, 통신 유닛에 접속되고 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈에 의해 통신 유닛에 송신된 신호들을 수신하며 스위칭 명령들을 통신 유닛을 통해 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈에게 송신하도록 설계된 제어 유닛, 제1 스위칭 디바이스 또는 외부 전력 공급 유닛으로의 전기적 접속을 위한 제1 제어 전류 인터페이스, 및 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈에게 제어 전류를 공급하기 위한 제2 제어 전류 인터페이스를 구비한다.
스위칭 디바이스 제어를 위한 그러한 기능 모듈은 스타-델타 회로들과 같은 복잡한 회로들에 대한 와이어링 복잡도를 감소시킨다. 뿐만 아니라, 이는 복잡한 회로들의 각각 이용된 스위칭 디바이스들의 제어를 중앙집중화시키고, 스위칭 디바이스들에게 접속된 추가 디바이스들, 소위 커플링 모듈들을 단순화시키거나 표준화시킬 수 있게 한다.
기능 모듈이 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈과 통신하기 위한 통신 인터페이스, 제1 스위칭 디바이스 또는 외부 전력 공급 유닛으로의 전기적 접속을 위한 제1 제어 전류 인터페이스, 및 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈에 제어 전류를 공급하기 위한 제2 제어 전류 인터페이스를 구비하고 있다는 사실의 결과로서, 제어 전류 공급, 따라서 스위칭 상태의 판독, 및 제1 스위칭 디바이스 및/또는 추가 기능 모듈들 및/또는 커플링 모듈들에게 접속되는 추가 스위칭 디바이스들의 제어가 단순화될 수 있다. 기능 모듈은 제1 스위칭 디바이스, 및 추가 기능 모듈들 또는 커플링 모듈들, 및 따라서 추가 스위칭 디바이스들을 구동하는데 요구되는 모든 소자들을 포함한다. 이러한 기능 모듈의 융통성으로 인해, 추가 커플링 모듈들은 훨씬 단순화된 방식으로 형성될 수 있고, 기능 모듈, 커플링 모듈들 및 스위칭 디바이스들 간의 와이어링 복잡도가 감소된다.
그러한 설계에 의해, 기능 모듈은 예를 들면 스위칭 디바이스들로서 3개의 접촉기들을 구비하는 스타-델타 회로의 시퀀스를 제어할 수 있다. 이 경우에, 기능 모듈은 제1 접촉기, 소위 라인 접촉기에 배치된다. 기능 모듈은 라인 접촉기 또는 외부 전력 공급 유닛으로부터 제1 제어 전류 인터페이스를 통해 제어 전류를 끌어 당긴다. 기능 모듈은 추가 접촉기들, 즉 스타 접촉기 및 델타 접촉기에 배열되는 커플링 모듈들에게, 제2 제어 전류 인터페이스를 통해 제어 전류를 공급한다. 전기 회로, 이 경우에는 스타-델타 회로로의 제어 전류의 전체 공급은 기능 모듈을 통해 발생한다. 이것은 기능 모듈의 제2 제어 전류 인터페이스에 의해 가능하게 된다. 라인 접촉기 또는 외부 전력 공급 유닛으로부터 추가 커플링 모듈들의 복잡한 제어 전류 와이어링이 요구되지 않는다. 이 경우에, 기능 모듈은 제1 커플링 모듈을 통해 제어 전류를 추가 커플링 모듈에 공급한다. 복잡한 회로는 또한 복수의 속도들, 다랜더(Dahlander) 회로, 반전 회로(reversing circuit), 등을 가지는 모터에 대한 스타터일 수 있다.
통신 유닛은 통신 인터페이스를 통해 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 추가 커플링 모듈로부터 신호들(AE)을 수신한다. 추가 기능 모듈들이 복잡한 회로의 동작에 이용되는 것이 생각될 수 있다. 그러나, 양호하게는, 단지 하나의 기능 모듈만이 요구된다. 일반적으로, 간단한 설계를 가지는 커플링 모듈들은 추가 스위칭 디바이스로의 접속을 생성하는데 계속해서 이용될 수 있다. 뿐만 아니라, 기능 모듈은 상기 모듈 또는 거기에 접속된 스위칭 디바이스들, 예를 들면 스타-델타 회로에서의 스타 접촉기 및 델타 접촉기를 제어하기 위해 스위칭 명령들(SK)을 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 추가 커플링 모듈에게 송신한다.
제2 제어 전류 인터페이스뿐만 아니라 통신 인터페이스 및 통신 유닛 때문에, 기능 모듈은 스타-델타 회로와 같은 복잡한 회로, 다랜더 회로, 반전 회로, 등의 시퀀스를 제어할 수 있다. 이 경우에, 기능 모듈은 예를 들면, 기능 모듈 또는 추가 기능 모듈들 또는 커플링 모듈들에게 접속되는 모든 스위칭 디바이스들의 인터록킹, 런-업 시간 및 스위치오버 페이즈(switchover phase)를 제어할 수 있다. 그러한 기능 모듈의 이용의 결과로서, 복잡한 회로에서 각각의 개별적인 스위칭 디바이스에 대한 보조 스위치 또는 시간-지연 스위칭 릴레이의 와이어링은 더 이상 요구되지 않는다.
제2 제어 전류 인터페이스가 통신 유닛의 통신 인터페이스에 통합되거나, 통신 유닛의 통신 인터페이스가 제2 제어 전류 인터페이스에 통합되는 기능 모듈이 바람직하다. 이것은, 하나의 단일 인터페이스가 통신 및 제어 전류의 공급을 담당한다는 것을 의미한다. 하나의 인터페이스는 2개의 분리된 접촉 포인트들을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 기능 모듈, 및 추가 기능 모듈 및/또는 커플링 모듈 간의 통신은 제어 전류 회로를 통해 발생할 수 있다. 즉, 신호들은 제어 전류 회로를 통해 기능 모듈로부터 수신될 수 있고 스위칭 명령들은 추가 모듈들에게 송신될 수 있다. 그러한 설계를 가지는 인터페이스는 또 하나의 모듈에게 제어 전류를 공급하고 동시에 또 하나의 모듈과 통신할 수 있게 한다. 즉, 모듈들 간의 데이터 교환은 제어 전류를 통해 동시에 발생할 수 있다.
기능 모듈의 양호한 실시예는, 제어 유닛과 연관된 센서 소자를 통해 제1 스위칭 디바이스의 스위칭 상태를 검출하고 스위칭 명령들을 제1 스위칭 디바이스에게 송신하기 위해, 기능 모듈이 제1 스위칭 디바이스에게 전기적으로 및/또는 기계적으로 접속되는 것을 생각할 수 있다. 그러한 기능 모듈의 구성은 기능 모듈로의 제어 전류의 공급이 제1 스위칭 디바이스에 의해서가 아니라 외부 전력 공급 유닛에 의해 수행되는 경우에 요구된다. 기능 모듈로의 제어 전류 공급이 제1 스위칭 디바이스, 예를 들면 스타-델타 회로의 라인 접촉기를 통해 수행되는 경우, 제1 스위칭 디바이스의 스위칭 상태는 재송신된 제어 전류를 통해 라인 접촉기로부터 기능 모듈에 직접적으로 송신될 수 있다. 기능 모듈이 외부 전력 공급 유닛에 의해 제어 전류를 공급받는 경우에, 제1 스위칭 디바이스의 스위칭 상태는 제어 유닛과 연관된 센서 소자를 통해 검출될 필요가 있다. 기능 모듈과 제1 스위칭 디바이스 간의 전기적 및/또는 기계적 커플링에 의해, 제어 디바이스는 제1 스위칭 디바이스의 플런저(plunger)의 이동을 검출하고 검출된 정보에 기초하여 기능 모듈의 제어 유닛에 패싱한다. 센서 소자는 양호하게는 기능 모듈에 통합된다. 이 경우에, 센서 소자는 예를 들면 제1 스위칭 디바이스의 액튜에이팅 소자의 기능 모듈로 돌출하는 플런저의 위치 또는 이동을 검출한다. 플런저의 이동을 검출하는데 유도성, 용량성 또는 광 센서 소자들이 또한 이용될 수 있다.
뿐만 아니라, 기능 모듈의 제어 유닛은 센서 소자에 의해 검출된 측정된 변수들을 이용하여, 제1 스위칭 디바이스의 스위칭 상태, 및/또는 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈에 전기적으로 접속된 적어도 하나의 제2 스위칭 디바이스의 스위칭 상태를, 수신된 신호들(AE)에 기초하여 결정하도록 설계되고, 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈은 적어도 하나의 제2 스위칭 디바이스의 스위칭 상태를 검출하기 위한 센서 소자를 구비하고 있는 기능 모듈이 바람직하다. 이 경우에, 각 추가 기능 모듈 또는 각 커플링 모듈은 양호하게는 각각의 추가 기능 모듈 또는 적어도 하나의 커플링 모듈에 기계적으로 및/또는 전기적으로 접속되는 스위칭 디바이스들의 스위칭 상태를 검출하기 위해 센서 소자를 구비하고 있다. 양호하게는, 각각 접속된 스위칭 디바이스, 예를 들면 스타-델타 회로의 스타 접촉기 및 델타 접촉기의 액튜에이팅 소자의 플런저는 각각의 추가 기능 모듈 또는 각각의 커플링 모듈로 돌출한다. 기능 모듈들 및 커플링 모듈들의 각각의 센서 소자들은 각 스위칭 디바이스들의 스위칭 상태를 검출하고 이들 스위칭 상태들을 기능 모듈의 통신 유닛에 송신한다. 기능 모듈은 개별적인 스위칭 디바이스들의 스위칭 상태들에 관한 정보에 기초하여 전체 회로의 스위칭 상태를 모니터링하고, 스위칭 디바이스의 회로의 시퀀스를 중앙에서 제어할 수 있다. 기능 모듈의 제어 유닛이 오류가 있다고 확립하는 경우, 상기 제어 유닛은 전류 흐름을 차단할 수 있다. 기능 모듈의 제어 유닛은 스위칭 명령들을 통신 유닛을 통해 추가 기능 모듈들 또는 추가 커플링 모듈들에게 송신하고, 결과적으로 상기 추가 기능 모듈들 또는 추가 커플링 모듈들은 전기적 및/또는 기계적 접속들을 통해 스위칭 명령들을 각각의 접속된 스위칭 디바이스에게 송신하고 따라서 개별적인 스위칭 디바이스들의 스위칭 상태를 제어한다.
기능 모듈은 다른 기능 모듈들 또는 커플링 모듈들로부터 제어 유닛에 의해 수신된 신호들에 기초하여 각각의 스위칭 디바이스들의 스위칭 상태들을 결정하고 이러한 정보를 회로를 제어하는데 이용한다.
추가적으로, 기능 모듈의 제어 유닛이 제1 스위칭 디바이스의 스위칭 상태의 변경을 유발하기 위해 스위칭 명령을 통해 제1 전기 회로를 액튜에이팅시키고 적어도 하나의 제2 스위칭 디바이스의 스위칭 상태의 변경을 유발하기 위해 적어도 하나의 스위칭 명령을 통해 적어도 하나의 제2 전기 회로를 액튜에이팅시키도록 설계되는 기능 모듈이 바람직하다. 기능 모듈의 제어 유닛이 모든 스위칭 디바이스들의 모든 스위칭 상태들을 결정한 경우, 스위칭 디바이스들의 스위칭 상태들을 타겟팅된 방식으로 변경할 수 있다. 이를 위해, 기능 모듈은 기능 모듈 자체에, 또는 접속된 추가 기능 모듈들 또는 커플링 모듈들에 제공된 전기 회로들을 이용한다. 즉, 각 기능 모듈 및 각 커플링 모듈은 양호하게는 기능 모듈의 제어 회로에 의해 구동될 수 있는 전기 회로를 가지고 있다. 결과적으로, 스위칭된 디바이스들은 하나의 기능 모듈에 의해 중앙집중화된 방식으로 구동될 수 있고 각 스위칭 디바이스의 스위칭 상태들에 대응하여 변경될 수 있다.
뿐만 아니라, 기능 모듈 또는 기능 모듈의 제어 유닛이 검출된 스위칭 상태들, 및/또는 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈로의 제1 스위칭 디바이스의 적어도 하나의 입력 제어 신호에 따라, 스위칭 명령을 제1 전기 회로 및 따라서 제1 스위칭 디바이스에 송신하거나 스위칭 명령을 적어도 하나의 제2 전기 회로 및 따라서 적어도 하나의 제2 스위칭 디바이스에게 송신하기 위해 시간-지연 스위칭 디바이스를 구비하는 기능 모듈이 바람직하다. 시간-지연 스위칭 디바이스는 시간적으로 정확한 방식으로 각각의 스위칭 디바이스들을 구동할 수 있게 한다. 즉, 시간-지연 스위칭 디바이스는 그에 따라 각각의 스위칭 디바이스들이 스위칭 온 또는 오프되거나 인터록킹되는 스케줄을 고수할 수 있게 한다. 예를 들면, 그 경우 또는 스타-델타 회로에서, 스타 접촉기 및 델타 접촉기는 동시에 스위칭 온되지 않는다. 스타 접촉기가 스위칭 온되기 이전에, 델타 접촉기가 우선 스위칭 오프될 필요가 있다. 기능 모듈의 제어 유닛은 시간-지연 스위칭 디바이스를 통해 각각의 스위칭 디바이스들을 시간적으로 연속하여 또는 요구되는 경우에 동시에 구동할 수 있다.
양호하게는, 기능 모듈의 시간-지연 스위칭 디바이스는 회로도에 기초하여 사전 결정되는 개별적인 스위칭 디바이스들의 스위칭 상태들을 제어 장치에게 제공하기 위해, 기능 모듈의 메모리 모듈 또는 기능 모듈의 제어 유닛에서 사전 프로그래밍되거나 사전 프로그램가능한 회로도에 접속된다. 기능 모듈의 제어 유닛은 회로도에서 시간적으로 오프셋된 방식으로 사전 결정된 스위칭 명령들을 각각의 접속된 추가 기능 모듈들 또는 커플링 모듈들에게 송신하고, 이는 결국 그 전기 회로를 통해 스위칭 디바이스 상태에서의 변경을 유발한다. 이 경우에, 시간-지연 스위칭 디바이스는 사전 결정된 회로도들을 이용할 수 있다. 그러나, 기능 모듈과 연관된 입력 유닛을 통해 회로도가 확립되거나 변경될 수 있다는 것도 생각될 수도 있다. 양호하게는, 메모리 모듈은 개별적인 스위칭 디바이스들의 연속적인 스위칭 상태들을 포함하는 소위 룩-업 테이블을 가지고 있다.
각 추가 기능 모듈 또는 각 커플링 모듈은 각각의 스위칭 디바이스에 전기적으로 및/또는 기계적으로 결합된다. 기능 모듈과 연관된 상기 제1 스위칭 디바이스, 및/또는 적어도 하나의 추가 기능 모듈, 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈과 연관된 스위칭 디바이스의 스위칭 상태를, 그 각각의 코일 단자들을 통해 제어하도록 설계되는 기능 모듈이 특히 바람직하다. 즉, 스위칭 명령들을 재송신하기 위해, 스위칭 디바이스들의 각 코일 단자들이 이용될 수 있다. 스위칭 디바이스들의 스위칭 상태들, 즉 스위칭 디바이스들의 플런저의 위치를 검출하기 위해, 기계적으로 액튜에이팅가능한 센서 소자들뿐만 아니라 전자적으로, 유도성으로, 용량성으로 또는 광학으로 측정하는 센서 소자들을 이용할 수도 있다.
기능 모듈의 추가 양호한 실시예는 전기적 및/또는 기계적 접속을 생성하기 위해 연관된 스위칭 디바이스 상에서 분리가능하게 고정되거나 연관된 스위칭 디바이스에 통합되는 기능 모듈을 제공한다. 특히 기능 모듈은 연관된 스위칭 디바이스 상에 스냅핑되거나 래치될 수 있다. 즉, 기능 모듈은 양호하게는 힘-피팅(force-fitting) 방식 및 형태-피팅(form-fitting) 방식으로 스위칭 디바이스 상에 고정된다. 이를 위해, 다양한 고정(fastening) 소자들이 이용될 수 있다. 예를 들면, 접속은 예를 들면 스냅-액션 또는 래칭 소자들에 의해 생성될 수 있다. 뿐만 아니라, 각각의 다른 컴포넌트의 대응하는 소켓(receptacle)들에 삽입되어 힘-피팅 방식으로 그 내부에 홀딩되는 플러그-타입 소자들이 생각될 수 있다. 모듈과 스위칭 디바이스 사이의 기계적 접속이 생성되는 경우에, 전기적 접속들이 또한 생성된다. 이를 위해, 예를 들면 플러그-타입 접속들 또는 스프링 접촉들이 이용될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 목적들은 스위칭 디바이스 제어를 위한 커플링 소자에 의해 달성되고, 여기에서 커플링 모듈은 통신 유닛, 통신 유닛에 접속되는 제어 유닛, 및 제어 유닛과 연관되는 커플링 모듈과 연관된 스위칭 디바이스의 스위칭 상태를 검출하기 위한 센서 소자를 구비하며, 통신 유닛은 적어도 하나의 기능 모듈과 통신하기 위한 제1 통신 인터페이스, 및 적어도 하나의 추가 커플링 모듈과 통신하기 위한 제2 통신 인터페이스를 구비하고, 제어 유닛은 스위칭 디바이스의 검출된 스위칭 상태를, 통신 유닛을 통해 기능 모듈 또는 적어도 하나의 추가 커플링 모듈에게 송신하도록 설계되며, 전기 회로는 제어 유닛과 연관되고, 여기에서 통신 유닛을 통해 수신된 스위칭 명령은 스위칭 디바이스의 스위칭 상태의 변경을 유발하기 위해 전기 회로를 액튜에이팅하는데 이용되며, 여기에서 커플링 모듈은 2개의 제어 전류 인터페이스들을 구비한다.
커플링 모듈은 2개의 통신 인터페이스들을 가지는 통신 유닛을 구비하고 있다. 제1 통신 인터페이스는 적어도 하나의 기능 모듈과 통신 링크를 생성하는데 이용되고, 제2 통신 인터페이스는 적어도 하나의 추가 커플링 모듈과 통신 링크를 생성하는데 이용된다. 통신 유닛은 제어 유닛에 접속되고 이는 데이터를 처리할 수 있게 한다. 즉, 제어 유닛은 스위칭 디바이스의 검출된 스위칭 상태를 통신 유닛을 통해 기능 모듈 또는 적어도 하나의 추가 커플링 모듈에게 송신하도록 설계된다. 연관된 스위칭 디바이스의 스위칭 상태를 검출하기 위해, 센서 소자는 제어 유닛과 연관된다. 이러한 센서 소자는 기계적, 유도성, 용량성, 전기적 또는 광학적일 수 있다. 이 경우에, 센서 소자는 예를 들면 연관된 스위칭 디바이스의 액튜에이팅 소자의 플런저의 위치에 기초하여 스위칭 상태를 검출한다. 뿐만 아니라, 전기 회로는 제어 유닛과 연관된다. 제어 유닛은 통신 유닛을 통해 수신된 스위칭 명령들을 그 액튜에이션을 위해 전기 회로에 재송신한다. 전기 회로의 액튜에이션에 의해 스위칭 디바이스의 스위칭 상태의 변경이 유발된다.
스위칭 디바이스 제어를 위한 그러한 커플링 모듈은 유사하게 복잡한 회로들에 대한 와이어링 복잡도를 감소시킨다. 복합한 회로들에 이용되는 각 스위칭 디바이스들의 구동은 기능 모듈에 의해 수행되므로, 커플링 모듈들은 비교적 간단한 설계를 가지고 있다. 커플링 모듈의 제어 유닛은 신호들 및 스위칭 명령들을 단지 재송신한다. 커플링 모듈 또는 커플링 모듈의 제어 유닛은 접속된 스위칭 디바이스를 구동하기 위해 전용 시간 검출 유닛, 또는 회로도가 저장되는 메모리 모듈을 요구하지 않는다. 그러한 커플링 모듈은 기능 모듈로부터 추가 커플링 모듈로, 또는 커플링 모듈로부터 추가 커플링 모듈로 제어 전류를 재송신하는데도 이용된다. 즉, 커플링 모듈들은 직렬로 접속될 수 있는 방식으로 설계되고, 제어 전류를 재송신하고 신호들 또는 스위칭 명령들을 재송신하도록 설계된다. 제어 전류의 재송신은 커플링 모듈의 2개의 제어 전류 인터페이스들을 통해 발생한다. 이 경우에, 통신 인터페이스에 통합되는 제어 전류 인터페이스 또는 제어 전류 인터페이스에 통합되는 통신 인터페이스에 대해 프로비전이 만들어지는 것이 바람직하다. 이 경우에, 커플링 모듈들은 임의의 커플링 모듈이 임의의 스위칭 디바이스에 이용될 수 있는 방식으로 설계된다. 즉, 커플링 모듈은 간단한 설계의 결과로서 융통성이 있다. 제어 유닛은 연관된 스위칭 디바이스의 스위칭 디바이스 상태를 자동으로 제어하지 않고, 단지 제어 명령들 또는 센서 소자에 의해 검출된 측정된 변수들을 재송신하는데 이용된다.
커플링 모듈의 추가 양호한 실시예는 전기적 및/또는 기계적 접속을 생성하기 위해, 연관된 스위칭 디바이스 상에서 분리가능하게 고정되거나 연관된 스위칭 디바이스에 통합되는 커플링 모듈을 제공한다. 특히, 커플링 모듈은 연관된 스위칭 디바이스 상에 스냅핑되거나 래치될 수 있다. 즉, 커플링 모듈은 양호하게는 스위칭 디바이스 상에서 힘-피팅 및 형태-피팅 방식으로 고정된다. 이를 위해, 다양한 고정 소자들이 이용될 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 접속은 스냅-액션 또는 래칭 소자들에 의해 생성될 수 있다. 뿐만 아니라, 각각의 다른 컴포넌트의 대응하는 소켓(receptacle)들에 삽입되고 힘-피팅 방식으로 그 내부에 홀딩되는 플러그-타입 소자들이 또한 생각될 수 있다. 그러므로, 예를 들면 케이지 텐션(cage tension) 스프링 접속들이 생각될 수 있다.
추가적으로, 연관된 스위칭 디바이스의 주 전류 경로들과 접촉하기 위한 디바이스를 구비하고, 주 전류 경로들과 접촉하기 위한 디바이스는 기능 모듈 및 커플링 모듈의 제어 유닛에게 각각 결합되며, 결과적으로 연관된 스위칭 디바이스의 상태는 제어 유닛과 연관된 센서 소자를 통해 검출될 수 있고, 연관된 스위칭 디바이스의 검출된 상태는 추가 스위칭 디바이스를 제어하는데 이용될 수 있는 기능 모듈 또는 커플링 모듈이 바람직하다. 예를 들면, 스위칭 디바이스의 전압, 위상 각도 또는 위상 시퀀스는 스위칭 디바이스의 주 전류 경로들과 접촉하기 위한 디바이스를 통해 검출될 수 있다. 연관된 스위칭 디바이스의 상태가 검출될 수 있는 센서 소자는 양호하게는 기능 모듈 또는 커플링 모듈에 통합된다. 스위칭 상태를 검출하는데 이용되는 센서 소자뿐만 아니라 센서 소자가 제공된다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 목적은 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템에 의해 달성되고, 여기에서 시스템은 본 발명의 제1 양태에 따른 적어도 하나의 기능 모듈 및 본 발명의 제2 양태에 따른 적어도 하나의 커플링 모듈을 구비하며, 모듈들은 연관된 통신 인터페이스들을 구비하는 통신 유닛들을 통해, 그리고 제어 전류를 재송신하기 위한 제어 전류 인터페이스들을 통해 서로에게 접속된다.
기능 모듈은 제1 스위칭 디바이스와 연관되거나 거기에 전기적으로 및/또는 기계적으로 접속되며, 적어도 하나의 커플링 모듈은 추가 스위칭 디바이스와 연관되거나 거기에 전기적으로 및/또는 기계적으로 접속된다.
그러한 시스템은 복수의 스위칭 디바이스들을 구비하는 복잡한 회로의 와이어링 복잡도를 현저하게 감소시킬 수 있게 한다. 모든 스위칭 디바이스의 전체 구동이 하나의 단일 기능 모듈을 통해 발생한다는 사실에 의해, 커플링 모듈들은 간단한 설계를 가질 수 있다. 그러한 시스템으로의 제어 전류의 공급은 기능 모듈을 통해 수행된다. 즉, 기능 모듈은 제어 전류 인터페이스를 통해 제어 전류를 커플링 모듈에게 재송신한다. 결국, 이러한 커플링 모듈은 제어 전류를 추가 커플링 모듈에 재송신한다. 즉, 기능 모듈 및 추가 커플링 모듈들은 서로 직렬로 접속된다. 결과적으로, 와이어링 복잡도가 감소되고 와이어링의 형태가 미리 결정된다. 뿐만 아니라, 통신은 모듈들의 직렬 회로를 통해 유사하게 발생한다. 기능 모듈로부터 시작하여, 스위칭 명령은 커플링 모듈에 송신된다. 스위칭 명령이 직렬 회로의 제1 커플링 모듈에 대해 의도되지 않는 경우, 상기 커플링 모듈은 관련 커플링 모듈이 도달될 때까지 스위칭 명령을 재송신한다. 이와 같이, 각 스위칭 디바이스에 대한 다른 종래의 외부 제어 전류 와이어링, 및 각 스위칭 디바이스와 시간 검출 디바이스 또는 시간 릴레이 및 보조 스위치 사이의 와이어링에 대한 필요성이 없다.
이 경우에, 적어도 하나의 기능 모듈 및 적어도 하나의 커플링 모듈이 접속 케이블, 특히 편평한 리본 케이블, 및/또는 점퍼 플러그에 의해 서로에게 접속되는 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템이 바람직하다. 이것은 기능 모듈을 추가 기능 모듈 또는 커플링 모듈에 간단한 방식으로 접속하는데 이용될 수 있다. 이것은 커플링 모듈들의 서로에게로의 접속에 적용된다. 접속 케이블들 또는 점퍼 플러그들은 대응하게 제공된 인터페이스들, 즉 통신 인터페이스들 및 제어 전류 인터페이스들에게 간단하게 플러깅되고, 결과적으로, 제어 전류 및 데이터 둘다는 상기 인터페이스들을 통해 송신될 수 있다. 모듈들의 서로에게로의 접속의 유형은 기능 모듈들 및 접속 모듈들의 인터페이스들에 의해 표준화되고 미리 결정된다.
스위칭 디바이스 제어를 위한 그러한 기능 모듈 및 그러한 커플링 모듈 및 스위칭 디바이스 제어를 위한 그러한 시스템은 복수의 스위칭 디바이스들을 구비하는 복잡한 회로를 이용하여 모듈들 및 시스템을 신속하고 안전하게 피팅할 수 있게 한다. 스위칭 디바이스 제어를 위한 모듈들, 및 따라서 시스템의 단순성으로 인해, 모듈들은 미숙련된 사람에 의해 피팅될 수도 있다. 커플링 모듈들 또는 추가 기능 모듈들 및 따라서 각각의 스위칭 디바이스들의 구동 및 이들로의 전력 공급은 접속 케이블들 또는 점퍼 플러그들을 통해 발생하므로, 스위칭 디바이스들로의 어떠한 추가 접속들도 요구되지 않는다. 와이어링, 즉 주 전류 회로들 및 제어 전류 회로들에 대한 시퀀스는 요구되는 대로 시스템의 설계의 특성에 기초한다. 커플링 모듈들의 적합한 내부 회로에 의해, 상기 커플링 모듈들은 스타 구동 및 델타 구동에 대해 동일할 수 있고, 그 결과로서 커플링 모듈들의 변동이 감소될 수 있다. 커플링 모듈들 및 기능 모듈은 적합한 설계의 결과로서 상이한 스위칭 디바이스 크기들, 특히 접촉기 크기들에 이용될 수 있다. 기능 모듈, 커플링 모듈, 및 따라서 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템의 이러한 설계 타입으로 인해, 접촉기 제어 시스템의 광범위한 어플리케이션이 가능하다.
스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템이, 통신 단자들을 통해 서로에게 접속되는 적어도 하나의 기능 모듈 및 적어도 하나의 커플링 모듈을 가지고 있는 경우에, 제어 와이어링에 대한 와이어링 복잡도를 감소시킬 수 있다.
추가적으로, 전기 부하들에 접속되거나 접속될 수 있는 다수의 스위칭 디바이스들을 가지는 스위칭 폴리페이즈 회로들에 대한 스위칭 시스템이 바람직하고, 스위칭 시스템은 스위칭 디바이스에 통합되거나 통합될 수 있거나 또는 결합되거나 결합될 수 있는 본 발명의 제3 양태에 따른 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템을 구비한다. 스위칭 디바이스들에 통합되거나 통합될 수 있거나 또는 결합되거나 결합될 수 있는 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템을 구비하고 있는 경우에 전기 부하들에게 접속되거나 접속될 수 있는 다수의 스위칭 디바이스들을 가지고 있는 스위칭 폴리페이즈 회로들에 대한 스위칭 시스템은 이전에 적용되었던 것보다 더 신속하게 와이어링될 수 있다.
기능 모듈이 적어도 하나의 시간-지연 스위칭 디바이스를 구비하고 있는 경우, 및 시간-지연 스위칭 디바이스가 소정 시간이 경과된 것을 확립할 때까지 제어 장치가 스위칭 디바이스의 스위칭 상태를 변경하기 위한 스위칭 명령 또는 액션의 송신을 전기 회로 상에서 지연시키도록 설계된 경우, 시간 제어는 간단한 방식으로 실현될 수 있다. 하나 이상의 타이밍 릴레이들을 가지는 어플리케이션들에 요구되는 추가 질의 및 제어 와이어링없이도 가능할 수 있다.
기능 모듈이, 제어 장치에게 개별적인 스위칭 디바이스들의 연속적인 스위칭 상태들을 제공하도록 설계된 사전 프로그래밍되거나 사전 프로그램가능한 메모리 모듈을 가지고 있는 경우, 하나의 기능 모듈 타입으로 상이한 스위칭 동작들을 수행할 수 있다. 메모리 모듈이 개별적인 스위칭 디바이스들의 연속적인 스위칭 상태들을 포함하는 룩업 테이블을 구비하는 경우, 관리 복잡도가 감소되고 기능 모듈의 프로그래밍은 더 간단한 방식으로 실현될 수 있다.
양호하게는, 기능 모듈은 연관된 스위칭 디바이스 상에 스냅핑될 수 있다. 그리고나서, 이것은 부가 기기(add-on)로서 분리되어 판매될 수 있다. 그러나, 기능 모듈이 연관된 스위칭 디바이스에 통합될 수 있고, 이는 인스톨레이션 복잡도 관련을 더 감소시킬 수 있다. 기능 또는 커플링 모듈들의 모듈별 설계에 의해, 외부 제어 와이어링 및 가능한 타이밍 릴레이들 및 보조 스위칭 소자들 없이도 가능할 수 있다.
본 발명의 일부 양태들은 첨부된 도면들에 예시된 예들을 참조하여 이하에 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 제1 물리적 크기를 가지는 스위칭 디바이스들에 대한 스타-델타 와이어링을 도시하고 있다.
도 2는 종래 기술로부터 제2 물리적 크기를 가지는 스위칭 디바이스들에 대한 스타-델타 와이어링을 도시하고 있다.
도 3은 기능 모듈과 연관된 스위칭 디바이스를 구비하는 기능 모듈을 도시하고 있다.
도 4는 커플링 모듈과 연관된 스위칭 디바이스를 구비하는 커플링 모듈을 도시하고 있다.
도 5는 각각이 스위칭 디바이스를 구비하는 기능 모듈 및 2개의 커플링 모듈들을 도시하고 있다.
도 6은 스타-델타 회로에 대한 개략적인 스케치를 도시하고 있다.
도 1은 3개의 접촉기들(630)을 구비하는 제1 주지된 스타-델타 와이어링을 도시하고 있고, 이들은 조회 및 제어 와이어링(610, 615)을 통해 그리고 보조 스위치(620)를 이용하여 서로 접속된다. 스타 접촉기로부터 델타 접촉기로 스위칭하기 위한 시간 제어는 타이밍 릴레이(660)에 의해 수행된다.
도 2는 3개의 접촉기들(630)을 구비하는 제2 주지된 스타-델타 와이어링을 도시하고 있고, 이들은 그들의 약간 더 큰 물리적 크기로 인해 분리된 타이밍 릴레이(660)를 필요로 한다. 전체적으로, 6개의 보조 스위치들(620) 및 도 1에 도시된 와이어링에서보다 더 많은 케이블 접속들(615)이 요구된다.
본 발명이 기초하고 있는 개념은, 그 아래에 배치된 스위칭 디바이스로의 기계적 및 전기적 결합으로 스위칭 디바이스들에 플러그온되거나 그 위에 통합될 수 있는 기능 모듈들 및 커플링 모듈들을 이용한 조회 및 제어 와이어링의 실현이다. 기능 및 커플링 모듈들은 적합한 전기적 접속에 의해 서로에게 접속된다.
도 3 및 4에서, 기능 모듈들 및 커플링 모듈들의 설계가 설명된다.
도 3에 예시된 바와 같이, 기능 모듈(300)은 시간 세팅 및 인터록킹 및 추가적으로는 연관된 제1 스위칭 디바이스(100)의 스위칭 상태의 구동 및 조회와 같은 기능 로직을 포함한다.
스위칭 디바이스 제어를 위한 기능 모듈(300)은 적어도 하나의 추가 기능 모듈(300) 또는 커플링 모듈(400)과 통신하기 위한 통신 인터페이스를 가지는 적어도 하나의 통신 유닛(310)을 구비하고 있다. 통신 유닛(310)은 와이어링 또는 무선 형태로 구현될 수 있다. 기능 모듈(300)은 또한 기능 모듈(300)과 연관된 제1 스위칭 디바이스(100)의 스위칭 상태를 조회하기 위한 적어도 하나의 센서 소자(320)를 구비하고 있다. 센서 소자(320)는 예를 들면 제1 스위칭 디바이스(100)의 액튜에이팅 소자의 플런저(plunger)로의 기계적 탭에 의해 제1 스위칭 디바이스(100)의 스위칭 상태를 결정할 수 있지만, 유도성, 용량성 또는 광 센서 소자들을 이용할 수도 있다.
뿐만 아니라, 기능 모듈(300)은 스위칭 디바이스(100)의 스위칭 상태를 변경하기 위한 적어도 하나의 전기 회로(340), 및 제어 유닛(350)을 가지고 있다. 이 경우에, 전기 회로(340)는 제어 유닛(350)에 통합되거나 이것과 연관될 수 있다. 이러한 예로 든 실시예에서, 전기 회로(340)는 제어 유닛(350)에 통합된다.
제어 유닛(350)은 통신 유닛(310)을 통해 그것과 연관된 스위칭 디바이스들(200)에 대해 적어도 하나의 추가 기능 모듈 또는 적어도 하나의 커플링 모듈(400)로부터 스위칭 상태 정보를 수신하도록 설계된다. 뿐만 아니라, 기능 모듈(300)의 제어 유닛(350)은, 적어도 하나의 기능 모듈 또는 적어도 하나의 커플링 모듈(400)과 연관된 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태의 변경을 유발시키기 위해, 통신 유닛(310) 또는 통신 유닛(310)의 통신 인터페이스를 통해 스위칭 명령들 SK를 추가 기능 모듈들 또는 커플링 모듈들(400)에게 송신할 수 있다.
양호하게는, 기능 모듈(300)은 적어도 하나의 시간-지연 스위칭 디바이스(360)를 구비하고 있다. 기능 모듈(300)의 제어 유닛(350)은 이 시간-지연 스위칭 디바이스(360)를 통해 특정 시간들에서 적어도 하나의 추가 기능 모듈 또는 적어도 하나의 추가 커플링 모듈(400)을 구동할 수 있다. 이 경우에, 시간-지연 스위칭 디바이스(360)는 양호하게는 복잡한 회로의 스위칭 디바이스들(100, 200)을 구동하기 위해 회로도를 이용한다. 이를 위해, 기능 모듈(300)은 양호하게는 적어도 하나의 회로도가 저장되는 메모리 모듈(370)을 가지고 있다. 이 경우에, 회로도는 사전에 프로그래밍되거나, 프로그래밍가능할 수 있다.
회로도를 프로그래밍하기 위해, 입력 유닛(예시되지 않음)은 기능 모듈(300) 또는 기능 모듈(300)의 제어 유닛(350)과 연관된다.
메모리 모듈(370)의 회로도(들)는 제어 장치(350)의 시간-지연 스위칭 디바이스(360)가 개별적인 스위칭 디바이스들(100, 200)의 연속적인 스위칭 상태들을 제공할 수 있는 방식으로 설계된다.
메모리 모듈(370)은 회로도로서 룩업 테이블을 가질 수 있고, 상기 룩업 테이블은 개별적인 스위칭 디바이스들(100, 200)의 연속적인 스위칭 상태들을 포함한다.
양호하게는, 기능 모듈(300)은 연관된 스위칭 디바이스(100) 상으로 스냅핑(snap) 될 수 있다. 그러나, 또한 기능 모듈(300)이 연관된 스위칭 디바이스(100)에 통합되는 것도 가능하다.
도 4에 예시된 바와 같이, 기능 모듈(300)의 다운스트림에서 접속되는 커플링 모듈(400)은 커플링 모듈(400)과 연관된 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태를 구동하거나 조회하는데 이용된다.
스위칭 디바이스 제어를 위한 커플링 모듈(400)은 적어도 하나의 기능 모듈 또는 추가 커플링 모듈(400)과 통신하기 위한 통신 인터페이스를 구비하는 적어도 하나의 통신 유닛(410), 및 커플링 모듈(400)과 연관된 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태를 조회하기 위한 적어도 하나의 센서 소자(420)를 가지고 있다. 통신 유닛(410) 또는 통신 인터페이스는 무선으로 또는 와이어들을 이용하여 구현될 수 있다.
뿐만 아니라, 커플링 모듈(400)은 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태를 변경하기 위한 적어도 하나의 전기 회로(440), 및 적어도 하나의 제어 유닛(450)을 가지고 있다.
제어 유닛(450)은 스위칭 디바이스(200)의 심문된 스위칭 상태를 통신 유닛(410) 또는 통신 유닛(410)의 통신 인터페이스를 통해 기능 모듈(300)에게 송신하고, 통신 유닛(410) 또는 통신 유닛(410)의 통신 인터페이스를 통해 스위칭 명령 SK를 수신하며, 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태를 변경하기 위해 스위칭 명령 SK를 이용하여 전기 회로(440)를 구동하도록 설계되고, 결과적으로 스위칭 디바이스(200)는 스위칭 명령 SK에 대응하는 스위칭 상태에 도달할 수 있다.
제어 유닛(450)은 간단한 설계를 가지고 있다. 이는 기능 모듈(300)로부터 수신된 스위칭 명령들 SK를 전기 회로(440)에게 단지 재송신한다. 기능 모듈(300)은 스위칭 명령들 SK를 통해 커플링 모듈(400)에게 접속된 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태를 제어한다.
커플링 모듈(400)은, 기능 모듈(300)에 대한 경우에서와 같이, 그와 연관된 스위칭 디바이스(100, 200) 상으로 스냅핑될 수 있다. 여기에서, 커플링 모듈(400)이 그와 연관된 스위칭 디바이스(430)에 통합될 수도 있다.
제어 전류 공급을 위해, 기능 모듈(300)은 2개의 제어 전류 인터페이스들을 가지고 있다. 제1 제어 전류 인터페이스는 제어 전류를 기능 모듈(300)에게 공급하도록 설계된다. 이 경우에, 제어 전류는 제1 스위칭 디바이스(100) 또는 외부 전력 공급 유닛으로부터 기능 모듈에 통과될 수 있다. 제어 전류가 기능 모듈(300)과 연관된 제1 스위칭 디바이스(100)를 통해 공급되는 경우에, 제1 스위칭 디바이스(100)의 코일 단자들 A1', A2'는 이러한 목적에 이용될 수 있다.
제어 전류가 제1 스위칭 디바이스(100)를 통해 기능 모듈(300)에게 공급되는 경우에 대해, 기능 모듈(300)은 제1 스위칭 디바이스(100)의 스위칭 상태를 검출하기 위한 센서 소자(320)를 반드시 요구하는 것은 아니다. 스위칭 상태 정보는 제어 전류를 통해 기능 모듈(300)에게 직접 송신될 수 있다. 기능 모듈(300)이 외부 전력 공급 유닛을 통해 제어 전류를 끌어당기는 경우, 제1 스위칭 디바이스(100)의 스위칭 상태는 기능 모듈(300)의 센서 소자(320)에 의해 검출될 필요가 있다.
기능 모듈(300)의 제2 제어 전류 인터페이스는 제어 전류를 접속된 추가 기능 모듈들 또는 추가 커플링 모듈들(400), 및 따라서 추가 스위칭 디바이스들(200)에게 재송신하는데 이용된다. 이 경우에, 모듈들(300, 400)은 직렬로 접속된다.
기능 및 커플링 모듈들(300, 400) 사이의 접속들은 도 5에 도시된 바와 같이, 적합한 접속 라인들에 의해 실현된다.
접속들은, 양호하게는 전기 접속 케이블들, 예를 들면 편평한 리본 케이블들(510)에 의해 실현된다. 다르게는, 전기 접속은 예를 들면 점퍼 플러그에 의해 구현될 수 있다.
도 5에서, 기능 모듈(300) 또는 커플링 모듈(400)은 스타-델타 조합의 3개의 접촉기들(100, 200) 각각에, 즉 라인 접촉기, 스타 접촉기 및 델타 접촉기 상에 플러그되고, 상기 모듈들은 인터록킹, 런-업 타임, 및 스위치오버 간격을 포함하는 완전한 스타-델타 시퀀스를 제어한다. 각각의 경우에, 단지 하나의 접속 케이블(510)이 각 모듈들(300, 400) 사이에서 제공되고, 그 상태에서 통신 및 제어 전류 공급 양쪽 모두가 상기 접속 케이블을 통해 실현된다.
도 6은 도 5에 도시된 스타-델타 회로를 설명하고 있다. 기능 모듈(300)은 3상 전기 모터 M의 권선들 u1, v1, w1에 접속되는 라인 접촉기(100)를 제어한다. 스타 접촉기(200) 및 델타 접촉기(20)는 3상 전기 모터 M의 권선들 u2, v2, w2에 접속된다. 기능 모듈(300)은 커플링 모듈들(400)을 통해 스타 접촉기 또는 델타 접촉기(200)를 제어한다. 즉, 기능 모듈(300)은 라인 접촉기(100)의 스위칭 상태를 직접적으로 제어하거나, 커플링 모듈(400)에 연관된 각 접촉기(200)의 스위칭 상태를 커플링 모듈들(400)을 통해 간접적으로 제어한다. F1은 3극 모터 퓨즈를 나타낸다.
이러한 스타-델타 회로와 동일하게, 기능 모듈들(300) 및 커플링 모듈들(400)과의 스위칭 디바이스 조합들의 추가 변동들이 가능하다. 복수의 속도들, 다랜더(Dahlander) 회로들, 역 접촉기 회로들, 등을 구비하는 모터들에 대한 스타터들을 위한 회로들이 그러한 기능 모듈(300) 및 적어도 하나의 그러한 커플링 모듈(400)을 통해 실현되는 것이 특히 간단한 방식으로 가능하다.
그러므로, 적어도 하나의 기능 모듈(300) 및 적어도 하나의 커플링 모듈(400)로 구성된, 시스템의 신속하고 안전한 피팅(fitting)은 고객 엔드에서 제공되고, 이러한 피팅은 미훈련된 개인에 의해 수행되는 것이 가능하다. 커플링 모듈들(400)의 구동 및 그로의 전력의 공급은 기능 모듈(300)과 커플링 모듈(400)의 사이에서, 및 커플링 모듈들(400) 자체들 중에서 접속 라인(510)을 통해 발생하므로, 추가 스위칭 디바이스들(200)로의 어떠한 추가적인 제어 접속들도 요구되지 않는다. 와이어링, 즉 주 전류 회로 및 제어 전류 회로의 시퀀스는 요구되는 대로 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템의 이러한 타입의 설계에 기초하고 있다. 커플링 모듈들(400)의 적합한 회로에 의해, 상기 커플링 모듈들은 스타 구동 또는 델타 구동에 대해 동일하고, 그러므로, 이들 커플링 모듈들(400)의 변동이 감소될 수 있다. 모듈들(300, 400)은 적합한 기계적 설계에 의해, 상이한 스위칭 디바이스 크기들, 특히 상이한 접촉기 크기들에 이용될 수 있다.
이러한 설계로 인해, 접촉기 제어 시스템의 광범위한 어플리케이션이 가능하게 된다.
100: 제1 스위칭 디바이스
200: 제2 스위칭 디바이스
300: 기능 모듈
310: 통신 유닛
320: 센서 소자
340: 제1 전기 회로
350: 제어 유닛
360: 시간-지연 스위칭 디바이스
370: 메모리 모듈
400: 커플링 모듈
410: 통신 유닛
420: 센서 소자
440: 제2 전기 회로
450: 제어 유닛
510: 접속 케이블
610: 심문 와이어링
615: 제어 와이어링
620: 보조 스위치
630: 접촉기
660: 타이밍 릴레이
SK: 스위칭 명령
AE: 송신된 신호들
A1, A2: 코일 접속들
A1', A2': 코일 접속들
L1, L2, L3: 인커밍 주 전류 경로들
T1, T2, T3: 아웃고잉 주 전류 경로들
M: 전기 모터
u1, v1, w1: 전기 모터의 권선 접속들
u2, v2, w2: 전기 모터의 권선 접속들
F1: 3극 퓨즈

Claims (14)

  1. 스위칭 디바이스 제어를 위한 기능 모듈(300)로서,
    적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 적어도 하나의 커플링 모듈(400)과 통신하기 위한 통신 인터페이스를 갖는 통신 유닛(310);
    상기 통신 유닛(310)에 접속되고, 상기 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 상기 적어도 하나의 커플링 모듈(400)에 의해 상기 통신 유닛(310)에 송신된 신호들(AE)을 수신하며 상기 통신 유닛(310)을 통해 상기 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 상기 적어도 하나의 커플링 모듈(400)에 스위칭 명령들(SK)을 송신하도록 설계된 제어 유닛(350);
    제1 스위칭 디바이스(100) 또는 외부 전력 공급 유닛으로의 전기적 접속을 위한 제1 제어 전류 인터페이스; 및
    상기 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 상기 적어도 하나의 커플링 모듈(400)에 제어 전류를 공급하기 위한 제2 제어 전류 인터페이스
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 제어 전류 인터페이스는 상기 통신 유닛(310)의 통신 인터페이스에 통합되거나, 상기 통신 유닛(310)의 통신 인터페이스는 상기 제2 제어 전류 인터페이스에 통합되는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛(350)과 연관된 센서 소자(320)를 통해 상기 제1 스위칭 디바이스(100)의 스위칭 상태를 검출하고 상기 제1 스위칭 디바이스(100)에 스위칭 명령들(SK)을 송신하기 위해, 상기 제1 스위칭 디바이스(100)에 전기적으로 및 기계적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 유닛(350)은 상기 제1 스위칭 디바이스(100)의 스위칭 상태, 및/또는 상기 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 상기 적어도 하나의 커플링 모듈(400)에 전기적으로 접속된 상기 적어도 하나의 제2 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태를, 상기 수신된 신호들(AE)에 기초하여 결정하기 위해 상기 센서 소자(320)에 의해 검출된 측정된 변수들을 이용하도록 설계되고, 상기 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 상기 적어도 하나의 커플링 모듈(400)은 상기 적어도 하나의 제2 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태를 검출하기 위한 센서 소자(420)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능 모듈(300)의 상기 제어 유닛(350)은 상기 제1 스위칭 디바이스(100)의 스위칭 상태의 변경을 유발하기 위해 스위칭 명령(SK)을 통해 제1 전기 회로(340)를 액튜에이팅시키고, 상기 적어도 하나의 제2 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태의 변경을 유발하기 위해 상기 적어도 하나의 스위칭 명령(SK)을 통해 적어도 하나의 제2 전기 회로(440)를 액튜에이팅시키도록 설계되는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기능 모듈(300) 또는 상기 기능 모듈(300)의 상기 제어 유닛(350)은 검출된 스위칭 상태들, 및/또는 상기 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 상기 적어도 하나의 커플링 모듈(400)로의 상기 제1 스위칭 디바이스(100)의 적어도 하나의 입력 제어 신호에 따라, 스위칭 명령(SK)을 상기 제1 전기 회로(340)에, 따라서 상기 제1 스위칭 디바이스(100)에 송신하고/송신하거나 스위칭 명령(SK)을 상기 적어도 하나의 제2 전기 회로(440)에, 따라서 상기 적어도 하나의 제2 스위칭 디바이스(200)에 송신하기 위해, 시간-지연 스위칭 디바이스(360)를 구비하는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시간-지연 스위칭 디바이스(360)는, 회로도에 기초하여 사전 결정되는 상기 스위칭 디바이스들(100, 200) 개개의 스위칭 상태들을 상기 제어 장치(350)에 제공하기 위해, 상기 기능 모듈(300)의 메모리 모듈(370) 또는 상기 기능 모듈(300)의 상기 제어 유닛(350)에서의 사전 프로그래밍되거나 사전 프로그램가능한 회로도에 접속되는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300).
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능 모듈(300)과 연관된 상기 제1 스위칭 디바이스(100), 및/또는 상기 적어도 하나의 추가 기능 모듈 및/또는 상기 적어도 하나의 커플링 모듈(400)과 연관된 상기 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태를, 그 각각의 코일 단자들(A1', A2')을 통해 제어하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능 모듈(300, 400)은 전기적 및/또는 기계적 접속을 생성하기 위해, 연관된 스위칭 디바이스(100, 200) 상에서 분리가능하게 고정되고, 특히 상기 스위칭 디바이스 상에 스냅핑(snap)되고/스냅핑되거나 래치(latch)될 수 있으며, 또는 상기 연관된 스위칭 디바이스(100, 200)에 통합되는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300).
  10. 스위칭 디바이스 제어를 위한 커플링 모듈(400)로서,
    통신 유닛(410), 상기 통신 유닛(410)에 접속되는 제어 유닛(450), 및 상기 제어 유닛(450)과 연관되는 상기 커플링 모듈과 연관된 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태를 검출하기 위한 센서 소자(420)를 구비하고,
    상기 통신 유닛(410)은 적어도 하나의 기능 모듈(300)과 통신하기 위한 제1 통신 인터페이스, 및 적어도 하나의 추가 커플링 모듈(400)과 통신하기 위한 제2 통신 인터페이스를 구비하며,
    상기 제어 유닛(450)은 상기 스위칭 디바이스(200)의 검출된 스위칭 상태를, 상기 통신 유닛(410)을 통해 상기 기능 모듈(300) 또는 상기 적어도 하나의 추가 커플링 모듈(400)에 송신하도록 설계되고,
    전기 회로(440)는 상기 제어 유닛(450)과 연관되며,
    상기 통신 유닛(410)을 통해 수신된 스위칭 명령(SK)은 상기 스위칭 디바이스(200)의 스위칭 상태의 변경을 유발하기 위해 상기 전기 회로(440)를 액튜에이팅하는데 이용될 수 있고,
    상기 커플링 모듈은 2개의 제어 전류 인터페이스들을 구비하는 것을 특징으로 하는 커플링 모듈(400).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 커플링 모듈(400)은 전기적 및/또는 기계적 접속을 생성하기 위해, 상기 연관된 스위칭 디바이스(200) 상에서 분리가능하게 고정되고, 특히 상기 스위칭 디바이스 상에 스냅핑되고/스냅핑되거나 래치될 수 있으며, 또는 상기 연관된 스위칭 디바이스(200)에 통합되는 것을 특징으로 하는 커플링 모듈(400).
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 기능 모듈(300) 또는 제10항 또는 제11항에 따른 커플링 모듈(400)로서,
    상기 모듈은 연관된 스위칭 디바이스(100, 200)의 주 전류 경로들(L1, L2, L3; T1, T2, T3)과 접촉하기 위한 디바이스를 구비하고, 상기 주 전류 경로들(L1, L2, L3; T1, T2, T3)과 접촉하기 위한 상기 디바이스는 상기 기능 모듈(300) 및 상기 커플링 모듈(400)의 상기 제어 유닛(350, 450)에게 각각 결합되며, 결과적으로 상기 연관된 스위칭 디바이스(100, 200)의 상태는 상기 제어 유닛(350, 450)과 연관된 센서 소자(320, 420)를 통해 검출될 수 있고, 상기 연관된 스위칭 디바이스(100, 200)의 검출된 상태는 추가 스위칭 디바이스를 제어하는데 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 기능 모듈(300) 또는 커플링 모듈(400).
  13. 스위칭 디바이스 제어를 위한 시스템으로서,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 기능 모듈(300) 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 커플링 모듈(400)을 구비하고,
    상기 모듈들은 통신 인터페이스들과 연관된 통신 유닛들(310, 410)을 통해, 그리고 제어 전류의 재송신을 위한 제어 전류 인터페이스들을 통해 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 스위칭 디바이스 제어 시스템.
  14. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기능 모듈(300) 및 상기 적어도 하나의 커플링 모듈(400)은 접속 케이블(510), 특히 편평한 리본 케이블, 및/또는 점퍼 플러그에 의해 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 스위칭 디바이스 제어 시스템.
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