KR20130019474A - Multi functional electronic motor protection relay - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A multifunctional motor protection relay is proved to reduce costs of a switch by comprising a driving part of a permanent shaped magnetic switch. CONSTITUTION: A magnetic switch driving part supplies or blocks power to a motor. A voltage signal input unit(130) detects the voltage of a input signal. A current signal input unit(120) detects the current of an output signal of a current transformer for metering. A phase difference input unit(140) measures the difference between a voltage phase and a current phase. A ground fault current input unit detects an output ground fault current signal of the current transformer for metering. [Reference numerals] (101) Operation unit; (111) Driving signal output circuit; (113) Delay release circuit; (115) Charging control circuit; (120) Current signal input unit; (130) Voltage signal input unit; (140) Phase difference input unit; (150) Ground current signal input unit; (160) Motor temperature signal input unit; (171) Pressing switch; (173) State display unit; (180) Communication input and output unit

Description

다기능 모터 보호 계전기{Multi functional Electronic Motor Protection Relay}Multi functional Electronic Motor Protection Relay

본 발명은 모터 보호 계전기(Electronic Motor Protection Relay; EMPR)에 관한 것으로서, 특히 모터에 공급되는 3상 전원의 전압과 전류, 지락전류, 모터의 온도 계측값 및 상기 계측된 값들의 실효치와 위상에 지능적으로 동작하여 모터에 전원을 공급하는 영구자석형 마그네틱 스위치의 구동을 제어하고, 아울러 고장 발생시 고장 원인을 메모리에 저장하여 고장 발생 원인을 분석 및 개선할 수 있도록 하는 다기능 모터 보호 계전기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electronic motor protection relay (EMPR), in particular intelligent to the voltage and current of a three-phase power supply to a motor, a ground fault current, a measured value of a motor, and an effective value and phase of the measured values. The present invention relates to a multi-function motor protection relay that controls the operation of a permanent magnetic type magnetic switch that supplies power to a motor and stores the cause of the failure in a memory when the failure occurs, thereby analyzing and improving the cause of the failure.

모터 보호 계전기는 과부하로 인하여 모터에 공급되는 전류가 기준치를 초과하는 것을 방지하기 위하여, 모터에 전원을 공급 및 차단하는 MC(Magnetic Contactor, 전자개폐기)의 ON/OFF를 제어함으로써 모터를 기동 및 정지시키는 역할을 수행한다. The motor protection relay starts and stops the motor by controlling the ON / OFF of the MC (Magnetic Contactor) that supplies and cuts the power to the motor to prevent the current supplied to the motor from exceeding the reference value due to overload. Play a role of

종래의 MC는 전기코일에 전류를 흘려서 발생하는 자기력으로 MC 접점을 ON상태로 유지하고, 접점의 개방시에는 전기코일에 흐르는 전류를 차단하여 내장된 스프링의 힘으로 개방상태를 유지하였다. Conventional MC maintains the MC contact in the ON state by the magnetic force generated by flowing a current through the electric coil, and when the contact is opened to maintain the open state by the force of the built-in spring by blocking the current flowing in the electric coil.

따라서 스위치 ON시에는 상태를 유지하기 위한 코일전류가 소모되는데, 이를 제거하기 위해 근래에는 영구자석형 마그네틱 스위치가 사용된다. Therefore, when the switch is ON, the coil current is consumed to maintain the state. In order to remove this, a permanent magnetic magnetic switch is used in recent years.

하지만, 종래의 마그네틱 스위치에는 전원감시회로, 지연석방회로, 충전회로, 구동회로를 모두 장착하고 있어 구조가 복잡하고 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.However, the conventional magnetic switch is equipped with a power monitoring circuit, a delayed release circuit, a charging circuit, and a driving circuit, and thus there is a problem in that the structure is complicated and the manufacturing cost increases.

최근, 모터보호계전기는 종래의 아날로그 타입에서 디지털 기술을 이용한 디지털 타입으로 변화되는 추세에 있으며, 이러한 디지털 모터보호계전기는 전압, 전류, 지락전류, 온도 등의 신호를 입력받아서 디지털값으로 변환한 후, 설정값과 비교하여 이상발생시 트립 신호를 출력한다.Recently, the motor protection relay has been changed from the conventional analog type to the digital type using digital technology, and the digital motor protection relay receives signals such as voltage, current, ground fault current and temperature, and converts them into digital values. In case of abnormality, trip signal is output.

이와 같은 종래기술로는 대한민국 특허 제10-0923684호 "전자식 모터 보호 계전기 및 그의 제어방법", 특허 제10-0810651호 " 전력감시형 다기능 모터보호계전기", 특허 제10-0430409호 "계전기에서 계전 요소들을 설정하는 방법 및 그 장치" 등이 있다.Such conventional technologies include the Republic of Korea Patent No. 10-0923684 "Electronic Motor Protection Relay and Control Method thereof", Patent No. 10-0810651 "Power Monitoring Multifunctional Motor Protection Relay", Patent No. 10-0430409 "Relay in Relay Method and apparatus for setting the elements ", and the like.

위에서 제시된 종래기술에 따른 모터 보호 계전기는 모터 보호 계전 방법에 관한 것이며, 영구자석형 마그네틱 스위치의 구동부를 포함하고 있지 않다. The motor protection relay according to the related art presented above relates to a motor protection relay method and does not include a driving unit of a permanent magnet type magnetic switch.

또한, 종래기술에 따른 모터의 고장 원인 표시기능을 가진 전자식 모터 보호 계전기는 고장 발생시점 당시에만 고장 원인을 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 등에 표시하거나, 저장된 고장 데이터를 확인하기 위해 누름 스위치를 설정시간 동안 누름으로써 표시하는 방법을 개시하고 있다. 이러한 종래의 모터 보호 계전 방법은 표시장치가 가지는 한계로 인해 시간과 원인을 정밀하고 정확하게 기술하는데 한계가 있고, 사용자가 직접 현장에서 확인하여야 하는 어려움이 있다.In addition, the electronic motor protection relay having the fault cause display function of the motor according to the related art displays the cause of the fault only at the time of the fault or the like, or sets the push switch to check the stored fault data. The method of displaying by pressing for a while is disclosed. The conventional motor protection relay method has a limitation in describing the time and cause precisely and accurately due to the limitation of the display device, and has a difficulty that the user needs to check in the field.

또한, 영구자석형 마그네틱 스위치가 기존에 교류 모터 기동 및 제동스위치 역할을 수행하던 전자개폐기(MC)의 소비전력문제를 해결하였음에도 불구하고 전압센싱, 투입코일과 개방코일 제어, 충전전압제어 등 여러 기능을 내장함으로써 가격이 상승하고, 부피가 커지는 등 문제점이 있다.
In addition, although the permanent magnet type magnetic switch solves the power consumption problem of the electronic switch (MC), which used to act as an AC motor starting and braking switch, various functions such as voltage sensing, input coil and open coil control, and charging voltage control There is a problem such that the price is increased, the volume is increased by the built-in.

이에, 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 본 발명의 목적은, 모터 보호 계전기 자체의 전압 센싱 기능을 활용하고, 내부에 구동회로와 충전전압 제어기능을 첨가함으로써, 영구자석형 마그네틱 스위치가 단순한 기계적인 기능만 갖도록 하여 가격 및 부피에 관한 부담을 줄여서 시장에서 널리 사용할 수 있도록 하고 에너지 절약을 실현할 수 있는 다기능 모터 보호 계전기를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention, which was created to solve the above problems, utilizes the voltage sensing function of the motor protection relay itself, and adds a driving circuit and a charging voltage control function therein, thereby making the permanent magnetic magnetic switch simple machine. Its purpose is to provide a multifunctional motor protection relay that can be used in the market and realize energy saving by reducing the burden on price and volume by having only functional functions.

본 발명의 다른 목적은 통신기능을 이용하여 모터 보호 계전기와 중앙감시 컴퓨터를 연결하고, 컴퓨터 모니터 화면에 고장상태나 모니터링 상태를 표시함으로서 기존 모터 보호 계전기의 표시장치(8 SEGMENT LED 등)가 갖고 있던 표시방법의 한계를 극복한 다기능 모터 보호 계전기를 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to connect the motor protection relay and the central monitoring computer by using a communication function, and to display the fault state or the monitoring state on the computer monitor screen. The present invention provides a multifunctional motor protection relay that overcomes the limitations of the display method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기는, 모터에 전원을 공급 및 차단(ON/OFF)하는 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부; 상기 모터의 트립 설정값이 입력되면, 상기 모터 보호 계전기의 판단 결과를 화면에 출력하는 MMI부; 입력신호의 전압을 검출하는 전압신호 입력부; 계기용 변류기 출력신호의 전류를 검출하는 전류신호 입력부; 상기 전압 및 전류의 위상을 검출하여 전압위상과 전류위상의 차이를 측정하는 위상차 입력부; 상기 계기용 변류기의 출력 지락전류신호를 검출하는 지락전류 입력부; 상기 모터에 장착된 온도센서로부터 온도값을 검출하는 모터온도신호 입력부; 상기 모터에 고장발생시 사고시각과 사고내용을 저장하는 EEPROM부; 상기 전압신호 입력부, 전류신호 입력부, 위상차 입력부, 지락전류 입력부, 모터온도신호 입력부로부터 신호값을 입력받아서 실시간으로 디지털값으로 연산하고, 상기 MMI부를 통해 입력받은 트립 설정값과 상기 연산한 실효치 값들을 비교 판단하여 상기 모터 보호를 위한 트립신호를 생성하며, 상기 판단 결과에 따라 상기 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부를 통해서 상기 모터에 인가되는 전원을 차단하고, 상기 MMI부를 통해 상태를 표시하고, 상기 EEPROM부에 사고시각과 사고내용을 저장하며, 상기 통신입출력부를 통해 외부 원격 컴퓨터와의 통신을 통하여 상기 모터의 사고이력을 열람할 수 있게 하는 연산부; 및 상기 연산부와 상기 외부 원격컴퓨터와의 통신을 위한 통신입출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Multifunctional motor protection relay according to the present invention for achieving the above object, the permanent magnet type magnetic switch drive unit for supplying power to the motor (ON / OFF); An MMI unit outputting a determination result of the motor protection relay on a screen when a trip setting value of the motor is input; A voltage signal input unit detecting a voltage of the input signal; A current signal input unit for detecting current of the current transformer output signal; A phase difference input unit configured to detect phases of the voltage and current and measure a difference between the voltage phase and the current phase; A ground fault current input unit for detecting an output ground fault current signal of the current transformer for the instrument; A motor temperature signal input unit detecting a temperature value from a temperature sensor mounted to the motor; An EEPROM unit for storing an accident time and accident contents when a failure occurs in the motor; The signal value is input from the voltage signal input unit, the current signal input unit, the phase difference input unit, the ground fault current input unit, and the motor temperature signal input unit, and is calculated as a digital value in real time, and the trip setting values and the calculated effective values received through the MMI unit are calculated. A comparison signal is generated to generate a trip signal for protecting the motor, and according to the determination result, the power applied to the motor is cut off through the permanent magnet type magnetic switch driving unit, the state is displayed through the MMI unit, and the EEPROM unit An operation unit configured to store an accident time and an accident content in and to view an accident history of the motor through communication with an external remote computer through the communication input / output unit; And a communication input / output unit for communication between the operation unit and the external remote computer.

이때, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기의 상기 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부는, 외부 연결선이 연결되어 상기 연산부에서 생성된 투입 및 개방신호를 상기 연결선을 통해서 상기 영구자석형 마그네틱 스위치를 투입 및 개방시키기 위한 구동신호 출력회로; 상기 모터에 인가되는 전압을 감시하여 순간정전일 때, 상기 모터의 전원차단을 지연하기 위한 지연석방기능회로; 및 상기 영구자석형 마그네틱 스위치의 투입 및 개방에 필요한 전하를 충전하기 위한 충전제어회로;를 포함하는 것을 특징으로 한다. At this time, the permanent magnet type magnetic switch driving unit of the multi-function motor protection relay according to the present invention, the external connection line is connected to the input and open signal generated by the operation unit through the connection line to insert and open the permanent magnet type magnetic switch. Drive signal output circuits; A delay release function circuit for monitoring a voltage applied to the motor and delaying power cutoff of the motor when a momentary power failure occurs; And a charge control circuit for charging electric charges necessary for inputting and opening the permanent magnet type magnetic switch.

또한, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기의 상기 구동신호 출력회로는, 상기 영구자석형 마그네틱 스위치를 투입 및 차단하기 위한 투입코일과 개방코일에 충분한 전류를 흘릴 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the drive signal output circuit of the multi-function motor protection relay according to the present invention is characterized in that it is configured to allow a sufficient current to flow through the input coil and the open coil for inputting and blocking the permanent magnet type magnetic switch.

또한, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기의 상기 지연석방기능회로는, 상기 전압신호입력부에서 입력된 신호를 상기 연산부가 연산하여 정전유무를 판단하면, 상기 MMI부를 통해서 입력된 지연석방 시간 동안 트립신호를 지연하고, 정전이 지속될 경우, 트립신호를 발행시키는 지연석방기능을 수행하는 것을 특징으로 한다. In addition, the delay release function circuit of the multi-function motor protection relay according to the present invention, when the operation unit calculates the signal input from the voltage signal input unit determines whether there is a power failure, the trip signal during the delay release time input through the MMI unit Delay and release delay function to issue a trip signal if the power failure persists.

또한, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기의 상기 충전제어회로는, 상기 영구자석형 마그네틱 스위치의 투입코일과 개방코일에 인가되어야 하는 전압의 적정치를 유지하기 위한 제어회로를 갖는 것을 특징으로 하는 한다.In addition, the charging control circuit of the multi-function motor protection relay according to the present invention is characterized in that it has a control circuit for maintaining an appropriate value of the voltage to be applied to the input coil and the open coil of the permanent magnetic magnetic switch. .

또한, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기의 상기 충전제어회로는, 최초 제어전원 투입시나 투입 및 차단동작이 이루어지고 난 후 재충전 시에 충전시간과 충전 전압이 상기 영구자석형 마그네틱 스위치의 투입코일과 개방코일에 인가되어야 하는 전압의 적정치를 유지하기 위한 제어회로를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the charging control circuit of the multi-function motor protection relay according to the present invention, the charging time and the charging voltage at the time of recharging after the initial control power supply or after the closing and closing operation is made and the input coil of the permanent magnetic magnetic switch and And a control circuit for maintaining an appropriate value of the voltage to be applied to the open coil.

또한, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기의 상기 통신입출력부는, RS485, 이더넷 등의 통신망에 전용 혹은 MODBUS프로토콜을 이용하여 상기 중앙감시 컴퓨터와 통신기능을 갖는 것을 특징으로 한다.
In addition, the communication input and output unit of the multi-function motor protection relay according to the invention is characterized in that it has a communication function with the central monitoring computer using a dedicated or MODBUS protocol to a communication network such as RS485, Ethernet.

따라서, 본 발명은 모터 보호 계전기에 영구자석형 마그네틱 스위치의 구동부를 제공함으로써 기존의 영구자석형 마그네틱 스위치의 가격이 낮아지고 구조가 간단해짐에 따라 모터제어용 스위치로 영구자석형 마그네틱 스위치의 사용이 증가하고, 기존 MC에서 불필요하게 소비되던 에너지를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention increases the use of the permanent magnetic type magnetic switch as a motor control switch as the cost of the existing permanent magnetic type magnetic switch is lowered and the structure is simplified by providing a drive unit of the permanent magnetic type magnetic switch to the motor protection relay. And, there is an effect that can reduce the energy consumed unnecessary in the existing MC.

또한, 본 발명은 모터에 인가되는 전압, 전류, 위상차, 지락전류, 온도 등을 검사함으로써, 모터의 과부하, 부족부하, 과열 등 모터의 고장상태를 신속하게 차단함으로써 모터를 보호하고 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention protects the motor and extends the lifespan by inspecting voltage, current, phase difference, ground fault current, temperature, etc. applied to the motor, thereby quickly blocking the failure state of the motor such as overload, underload, and overheating of the motor. There is an advantage to this.

또한, 본 발명은 고장 발생시 그 이력을 저장함으로써 사후에 중앙감시 컴퓨터에서 고장시각과 고장원인을 확인함으로써 보다 편리하고 체계적으로 모터를 관리할 수 있는 장점이 있다.
In addition, the present invention has the advantage that it is possible to manage the motor more conveniently and systematically by confirming the failure time and the cause of the failure in the central monitoring computer after storing the history when the failure occurs.

도 1은 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기를 이용한 영구자석형 마그네틱 스위치 제어시스템을 나타낸 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기의 내부 블록구성도.1 is an overall configuration diagram showing a permanent magnet type magnetic switch control system using a multi-function motor protection relay according to the present invention,
2 is an internal block diagram of a multi-function motor protection relay according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.도 1은 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기를 이용한 영구자석형 마그네틱 스위치 제어시스템을 나타낸 전체 구성도로서, 모터(300)에 인가되는 3상 전원과 모터(300)에 직접 전원을 인가 및 차단하는 영구자석형 마그네틱 스위치(200)를 포함하여 본 발명에 따른 모터 보호 계전기(100)의 사용 예를 나타낸 것이다. Hereinafter, the detailed description of the preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same configurations of the drawings denote the same reference numerals as possible whenever possible. Specific details are set forth in the following description, which is provided to provide a more thorough understanding of the present invention. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known technologies or configurations will be omitted if it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. As a whole configuration diagram showing the permanent magnetic magnetic switch control system used, the present invention includes a three-phase power applied to the motor 300 and a permanent magnetic magnetic switch 200 for directly applying and cutting off the power to the motor 300. An example of the use of the motor protection relay 100 according to the invention is shown.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기(100)는 영구자석형 마그네틱 스위치(200)의 전단에서 3상 입력전원의 전압을 측정하고, 영구자석형 마그네틱 스위치(200)의 후단에서 전류를 측정하며, 모터(300)의 온도를 측정하여, 측정한 데이터들을 바탕으로 영구자석형 마그네틱 스위치(200)의 ON/OFF를 제어한다. 이때, 본 발명에 다른 다기능 모터 보호 계전기(100)는 모터(300)의 온도를 측정할 시, 가능하면 모터 케이스 내의 권선에서 온도를 측정하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 1, the multi-function motor protection relay 100 according to the present invention measures the voltage of the three-phase input power supply at the front end of the permanent magnetic type magnetic switch 200, and measures the permanent magnetic type magnetic switch 200. The current is measured at the rear stage, and the temperature of the motor 300 is measured to control ON / OFF of the permanent magnetic magnetic switch 200 based on the measured data. At this time, when the multi-function motor protection relay 100 according to the present invention measures the temperature of the motor 300, it is preferable to measure the temperature in the winding in the motor case if possible.

도 2는 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기의 내부 블록구성도로서, 이하에서 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 영구자석형 마그네틱 스위치(200)를 구동시키기 위한 도 1의 다기능 모터 보호 계전기(100)의 구성을 상세히 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기(100)는 영구자석형 마그네틱 스위치(200)를 구동시키기 위한 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부(110), 전류신호입력부(120), 전압신호입력부(130), 위상차입력부(140), 지락전류신호입력부(150), 모터온도신호입력부(160)와, 이들로부터 모터(300)의 운전상태를 입력받아 디지털 값으로 변환하는 연산부(101), 누름버튼스위치(171)와 상태표시부(173)로 구성된 MMI부(170, Man Machine Interface), 고장상태를 저장하는 EEPROM부(190, Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 및 통신입출력부(180)을 포함하여 구성될 수 있다.2 is an internal block diagram of a multi-function motor protection relay according to the present invention. Hereinafter, the multi-function motor protection relay 100 of FIG. 1 for driving the permanent magnetic type magnetic switch 200 according to the present invention will be described with reference to FIG. 2. Will be described in detail. As shown in FIG. 2, the multi-function motor protection relay 100 according to the present invention includes a permanent magnet type magnetic switch driver 110, a current signal input unit 120, and a voltage for driving the permanent magnet type magnetic switch 200. The signal input unit 130, the phase difference input unit 140, the ground fault current signal input unit 150, the motor temperature signal input unit 160, and the operation unit 101 for receiving the operation state of the motor 300 from them and converting them into digital values , MMI unit 170 including a push button switch 171 and a state display unit 173, an EEPROM unit 190 for storing a fault state, and an electrically input / output unit 180, an electrically erasable programmable read-only memory. It may be configured to include.

먼저, 영구자석형 마그네틱 스위치(200)를 구동시키기 위한 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부(110)는, 상기 연산부(101)에서 모터(300)의 상태를 연산한 결과가 트립(TRIP)으로 결정되어 트립신호가 인가되면, 영구자석형 마그네틱 스위치(200)의 차단코일에 전류를 인가할 수 있도록 내부 전력반도체소자를 ON시킨다.First, in the permanent magnet type magnetic switch driving unit 110 for driving the permanent magnet type magnetic switch 200, a result of calculating the state of the motor 300 by the operation unit 101 is determined as trip (TRIP) and tripped. When the signal is applied, the internal power semiconductor device is turned on so that a current can be applied to the blocking coil of the permanent magnetic type magnetic switch 200.

또한, 상기 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부(110)는 상기 MMI부(170)에서 모터구동신호가 발생하면 영구자석형 마그네틱 스위치(200)의 투입코일에 전류를 인가할 수 있도록 내부 전력반도체소자를 ON시킨다. 여기서, 상기 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부(110)의 내부 전력반도체소자는 구동신호 출력회로(111)로 동작한다. 구동신호 출력회로(111)는 외부 연결선이 연결되어 상기 연산부(101)에서 생성된 투입 및 개방신호를 상기 연결선을 통해서 상기 영구자석형 마그네틱 스위치(200)를 투입 및 개방시킨다. 따라서 상기 구동신호 출력회로(111)는 상기 영구자석형 마그네틱 스위치(200)를 투입 및 차단하기 위한 투입코일과 개방코일에 충분한 전류를 흘릴 수 있도록 구성된다.In addition, the permanent magnet type magnetic switch driving unit 110 turns on the internal power semiconductor device so as to apply a current to the input coil of the permanent magnetic type magnetic switch 200 when a motor driving signal is generated in the MMI unit 170. Let's do it. Here, the internal power semiconductor element of the permanent magnet type magnetic switch driver 110 operates as a drive signal output circuit 111. An external connection line is connected to the driving signal output circuit 111 to input and open the permanent magnet type magnetic switch 200 through the connection line through the input and open signals generated by the operation unit 101. Therefore, the driving signal output circuit 111 is configured to allow sufficient current to flow in the input coil and the open coil for inputting and blocking the permanent magnet type magnetic switch 200.

한편, 상기 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부(110)는 지연석방회로(113)를 구비하여, 상기 연산부(101)에서 연산한 모터(300)에 인가된 전압의 크기가 설정값 이하로 내려갈 때 카운터를 하고, 정해진 시간 내에 전압이 회복되면 트립신호를 발생하지 않는다. 즉, 상기 지연석방회로(113)는 상기 모터(300)에 인가되는 전압을 감시하여 순간정전일 때, 상기 모터(300)의 전원차단을 지연하기 위해 사용된다. 따라서 상기 지연석방기능회로(113)는 상기 전압신호입력부(130)에서 입력된 신호를 상기 연산부(101)가 연산하여 정전유무를 판단하면, 상기 MMI부(170)를 통해서 입력된 지연석방 시간 동안 트립신호를 지연하고, 정전이 지속될 경우 트립신호를 발행시킨다.Meanwhile, the permanent magnet type magnetic switch driver 110 includes a delayed release circuit 113 to counter the counter when the magnitude of the voltage applied to the motor 300 calculated by the calculator 101 falls below a set value. If the voltage is restored within a predetermined time, no trip signal is generated. That is, the delayed release circuit 113 is used to delay the power cutoff of the motor 300 when the voltage is applied to the motor 300 to monitor the voltage. Accordingly, when the delay release function circuit 113 determines whether there is a power failure by calculating the signal input from the voltage signal input unit 130 and calculating whether there is a power failure, the delay release function circuit 113 inputs the delay release time input through the MMI unit 170. Delays the trip signal and issues a trip signal if power failure persists.

또한, 상기 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부(110)에 내장된 충전제어회로(115)는 모터 보호 계전기(100)에 최초로 전원이 인가하거나, 모터(300)에 ON/OFF 전류를 발생시키고 난 후, 커패시터에 충전되는 전압을 제어하여 일정한 시간을 가지고 충전이 완료하도록 제어한다. 이를 위하여, 상기 충전제어회로(115)는 영구자석형 마그네틱 스위치(200)의 투입코일과 개방코일에 인가되어야 하는 전압의 적정치를 유지하기 위한 제어회로를 구비하여야 한다. 상기 제어회로는 최초 제어전원 투입 시나 투입 및 차단동작이 이루어지고 난 후 재충전 시에 충전시간과 충전 전압이 상기 영구자석형 마그네틱 스위치(200)의 투입코일과 개방코일에 인가되어야 하는 전압의 적정치를 유지시킨다.In addition, the charge control circuit 115 embedded in the permanent magnet type magnetic switch driving unit 110 is applied to the motor protection relay 100 for the first time, or after generating an ON / OFF current to the motor 300, By controlling the voltage that is charged to the capacitor to control the charging to complete a certain time. To this end, the charge control circuit 115 should be provided with a control circuit for maintaining an appropriate value of the voltage to be applied to the input coil and the open coil of the permanent magnetic magnetic switch 200. The control circuit has an appropriate value of a voltage to be applied to the input coil and the open coil of the permanent magnetic type magnetic switch 200 when the initial control power is supplied or after recharging and the recharging is performed. Keep it.

전류신호입력부(120)는 모터(300)에 인가되는 전류신호를 입력받아서 신호처리를 통해서 연산부(101)에 입력하고, 전압신호입력부(130)는 모터(300)에 인가되는 전압신호를 입력받아서 신호처리를 통해서 연산부(101)에 입력하며, 위상차입력부(140)는 모터(300)에 인가되는 전압과 전류의 위상차를 비교하여 신호처리를 통해서 연산부(101)에 입력한다.The current signal input unit 120 receives a current signal applied to the motor 300 and inputs it to the calculation unit 101 through signal processing, and the voltage signal input unit 130 receives a voltage signal applied to the motor 300. The signal is input to the calculator 101 through signal processing, and the phase difference input unit 140 compares the phase difference between voltage and current applied to the motor 300 and inputs the signal to the calculator 101 through signal processing.

지락전류신호입력부(150)는 모터(300)에서 누설되어 흐르는 지락전류를 영상변류기(미도시함)를 통해서 입력받으며, 신호처리를 통해서 연산부(101)에 입력한다.The ground current signal input unit 150 receives the ground current flowing from the motor 300 through an image current transformer (not shown), and inputs the ground current to the operation unit 101 through signal processing.

모터온도신호입력부(160)는 모터(300)에 부착된 온도센서에서 모터의 온도신호를 입력받아서 신호처리를 통해서 연산부(101)에 입력한다. The motor temperature signal input unit 160 receives the temperature signal of the motor from the temperature sensor attached to the motor 300 and inputs it to the calculation unit 101 through signal processing.

연산부(101)는 전류신호입력부(120)로부터 전류, 전압신호입력부(130)로부터 전압, 위상차입력부(140)로부터 전압과 전류의 위상차, 지락전류신호입력부(150)로부터 지락전류, 모터온도신호입력부(160)로부터 모터온도를 각각 입력받아서 전류, 전압, 지락전류의 실효값을 연산하고, 위상차는 전기값으로 환산하며, 모터온도는 디지털 값으로 변환한다. The calculation unit 101 includes a current from the current signal input unit 120, a voltage from the voltage signal input unit 130, a phase difference between the voltage and the current from the phase difference input unit 140, a ground fault current from the ground current signal input unit 150, and a motor temperature signal input unit. Input the motor temperature from the 160 to calculate the effective values of the current, voltage, and ground fault current, convert the phase difference into an electric value, and convert the motor temperature into a digital value.

또한, 상기 연산부(101)는 상기 MMI부(170)를 통해서 입력된 트립설정값과 계산된 각각의 모터상태값과 비교하여 트립유무를 결정한다. 모터(300)의 인가된 상태값들이 설정값 보다 높을 때에는 트립상태로 판별하고 고장이 발생한 시각(년, 월, 일, 시, 분)과 고장발생원인을 EEPROM부(190)에 저장하고 트립신호를 발생하여 영구자석 마그네틱 스위치 구동부(110)를 통해서 모터(300)에 인가된 전원을 차단하고, MMI부(170)의 상태표시부(173)에 고장상태를 표시한다. In addition, the operation unit 101 determines whether there is a trip by comparing the trip setting value inputted through the MMI unit 170 with each calculated motor state value. When the applied state values of the motor 300 are higher than the set value, it is determined as a trip state and the time (year, month, day, hour, minute) at which a failure occurs and the cause of the failure are stored in the EEPROM unit 190 and a trip signal. To generate power to cut off the power applied to the motor 300 through the permanent magnet magnetic switch driving unit 110, and display a fault condition on the status display unit 173 of the MMI unit 170.

또한, 상기 연산부(101)는 중앙감시컴퓨터와 통신을 통하여 현재 운전중인 모터(300)의 상태값(전압, 전류, 위상차, 지락전류, 온도 등)과 고장이 발생한 기록을 전송하며, 원격 운전도 실시한다.In addition, the operation unit 101 transmits the state value (voltage, current, phase difference, ground fault current, temperature, etc.) and the record of the failure of the motor 300 currently operating through communication with the central monitoring computer. Conduct.

MMI부(170)는 전면의 누름스위치(171)와 상태표시부(173)를 포함하며, 사용자로부터 보호 계전을 위한 트립설정값을 입력받고, 상기 연산부(101)에서 연산된 모터(300)의 상태값을 표시한다.The MMI unit 170 includes a push switch 171 and a state display unit 173 on the front side, and receives a trip setting value for protection relay from the user, and the state of the motor 300 calculated by the operation unit 101. Display the value.

이때, 상기 트립설정값은, 과전압, 부족전압, 동작시간, 지락전류, 기동시 지락보호 동작지연시간, 부족전류, 부족전류 보호범위, 부족전류 동작시간, 쇼크 보호 범위, 쇼크보호 동작시간 등의 설정값으로 이루어진다.At this time, the trip setting value includes an overvoltage, undervoltage, operating time, ground current, ground fault protection operation delay time, undercurrent, undercurrent protection range, undercurrent operation time, shock protection range, shock protection operation time, and the like. It consists of the set value.

통신입출력부(180)는 전용칩이 내장되어있어 연산부(101)의 통신포터와 중앙감시컴퓨터가 정해진 규약으로 통신할 수 있도록 신호를 변화시킨다. 상기 통신입출력부(180)는 RS485, 이더넷 등의 통신망에 전용 혹은 MODBUS프로토콜을 이용하여 중앙감시컴퓨터와 통신을 할 수 있도록 한다.The communication input and output unit 180 has a built-in dedicated chip to change the signal so that the communication port of the operation unit 101 and the central monitoring computer can communicate with a predetermined protocol. The communication input / output unit 180 may communicate with the central monitoring computer using a dedicated or MODBUS protocol in a communication network such as RS485 or Ethernet.

EEPROM부(190)는 상기 연산부(101)에 연산한 모터(300)의 운전상태가 고장으로 판단되어 트립신호가 발생되면, 상기 연산부(101)의 제어에 따라 고장발생시각(년, 월, 일, 시, 분)과 고장원인정보를 저장하는 불휘발성메모리이다.If the operation state of the motor 300 calculated by the operation unit 101 is determined to be a failure and the trip signal is generated, the EEPROM unit 190 generates a failure time (year, month, day) under the control of the operation unit 101. , Hour, minute) and failure cause information.

따라서 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기 (100)는 모터 보호계전기가 리셋된 후에도 사용자가 중앙감시컴퓨터와연산부(10)와의 통신을 통하여 상기 EEPROM부(190)에 저장된 고장이력데이터를 확인할 수 있다.Therefore, the multi-function motor protection relay 100 according to the present invention can check the failure history data stored in the EEPROM unit 190 through communication with the central monitoring computer and the operation unit 10 even after the motor protection relay is reset.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기는 통신기능을 이용하여 중앙감시 컴퓨터에 연결되어 컴퓨터 모니터 화면에 고장상태나 모니터링 상태를 더욱 상세히 표시할 수 있고, 고장 발생시 그 이력을 저장함으로써 사후에 중앙감시 컴퓨터에서 고장시각과 고장원인을 확인함으로써 보다 편리하고 체계적으로 모터를 관리할 수 있다.As described above, the multi-function motor protection relay according to the present invention can be connected to the central monitoring computer using a communication function to display the fault state or the monitoring state in more detail on the computer monitor screen, and store the history in the event of a fault. By checking the fault time and the cause of the fault in the central monitoring computer, the motor can be managed more conveniently and systematically.

또한, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기는 자체의 전압 센싱 기능을 활용하고 내부에 구동회로와 충전전압 제어기능을 첨가함으로써, 영구자석형 마그네틱 스위치가 단순한 기계적인 기능만 갖도록 하여 더욱 경제적이고 컴팩트하며 에너지 소모가 적은 계전기를 제공한다.In addition, the multi-function motor protection relay according to the present invention utilizes its own voltage sensing function and adds a drive circuit and charging voltage control function therein, so that the permanent magnet magnetic switch has only a simple mechanical function, thereby making it more economical and compact. Provides a low energy relay.

또한, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기는 영구자석형 마그네틱 스위치의 구동부를 구비함으로써 모터제어용 스위치로 영구자석형 마그네틱 스위치를 사용할 수 있어, 적은 제조비용으로 기존 MC에서 불필요하게 소비되던 에너지를 절감시킬 수 있다.In addition, the multi-function motor protection relay according to the present invention can use the permanent magnetic magnetic switch as a switch for controlling the motor by providing a drive of the permanent magnetic type magnetic switch, it is possible to reduce the unnecessary energy consumed in the conventional MC with a low manufacturing cost Can be.

또한, 본 발명에 따른 다기능 모터 보호 계전기는 모터에 인가되는 전압, 전류, 위상차, 지락전류, 온도 등을 검사함으로써, 모터의 과부하, 부족부하, 과열 등 모터의 고장상태를 신속하게 차단함으로써 모터를 보호하고 수명을 연장할 수 있다.In addition, the multi-function motor protection relay according to the present invention is to check the voltage, current, phase difference, ground current, temperature, etc. applied to the motor, to quickly shut down the motor by breaking the motor failure state such as overload, underload, overheating of the motor Can protect and prolong the service life.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.
Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100: 모터 보호 계전기 101: 연산부
110: 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부 111: 구동신호출력회로
113: 지연석방회로 115: 충전제어회로
120: 전류신호입력부 130: 전압신호입력부
140: 위상차입력부 150: 지락전류신호입력부
160: 모터온도신호입력부 170: MMI부
171: 누름스위치 173: 상태표시부
180: 통신입출력부 190: EEPROM
200: 영구자석형 마그네틱 스위치 300: 모터100: motor protection relay 101: calculator
110: permanent magnet type magnetic switch driver 111: drive signal output circuit
113: delayed release circuit 115: charge control circuit
120: current signal input unit 130: voltage signal input unit
140: phase difference input unit 150: ground fault current signal input unit
160: motor temperature signal input unit 170: MMI unit
171: push switch 173: status display
180: communication input and output unit 190: EEPROM
200: permanent magnet magnetic switch 300: motor

Claims (7)

모터 보호 계전기에 있어서,
모터에 전원을 공급 및 차단(ON/OFF)하는 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부;
상기 모터의 트립 설정값이 입력되면, 상기 모터 보호 계전기의 판단 결과를 화면에 출력하는 MMI부;
입력신호의 전압을 검출하는 전압신호 입력부;
계기용 변류기 출력신호의 전류를 검출하는 전류신호 입력부;
상기 전압 및 전류의 위상을 검출하여 전압위상과 전류위상의 차이를 측정하는 위상차 입력부;
상기 계기용 변류기의 출력 지락전류신호를 검출하는 지락전류 입력부;
상기 모터에 장착된 온도센서로부터 온도값을 검출하는 모터온도신호 입력부;
상기 모터에 고장발생시 사고시각과 사고내용을 저장 하는 EEPROM부;
상기 전압신호 입력부, 전류신호 입력부, 위상차 입력부, 지락전류 입력부, 모터온도신호 입력부로부터 신호값을 입력받아서 실시간으로 디지털값으로 연산하고, 상기 MMI부를 통해 입력받은 트립 설정값과 상기 연산한 실효치 값들을 비교 판단하여 상기 모터 보호를 위한 트립신호를 생성하며, 상기 판단 결과에 따라 상기 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부를 통해서 상기 모터에 인가되는 전원을 차단하고, 상기 MMI부를 통해 상태를 표시하고, 상기 EEPROM부에 사고시각과 사고내용을 저장하며, 상기 통신입출력부를 통해 외부 원격 컴퓨터와의 통신을 통하여 상기 모터의 사고이력을 열람할 수 있게 하는 연산부; 및
상기 연산부와 상기 외부 원격컴퓨터와의 통신을 위한 통신입출력부;를 포함하는 다기능 구조의 모터 보호 계전기.
Motor protection relay,
Permanent magnet type magnetic switch drive unit for supplying power to the motor (ON / OFF);
An MMI unit outputting a determination result of the motor protection relay on a screen when a trip setting value of the motor is input;
A voltage signal input unit detecting a voltage of the input signal;
A current signal input unit for detecting current of the current transformer output signal;
A phase difference input unit configured to detect phases of the voltage and current and measure a difference between the voltage phase and the current phase;
A ground fault current input unit for detecting an output ground fault current signal of the current transformer for the instrument;
A motor temperature signal input unit detecting a temperature value from a temperature sensor mounted to the motor;
An EEPROM unit for storing an accident time and accident contents when a failure occurs in the motor;
The signal value is input from the voltage signal input unit, the current signal input unit, the phase difference input unit, the ground fault current input unit, and the motor temperature signal input unit, and is calculated as a digital value in real time, and the trip setting values and the calculated effective values received through the MMI unit are calculated. A comparison signal is generated to generate a trip signal for protecting the motor, and according to the determination result, the power applied to the motor is cut off through the permanent magnet type magnetic switch driving unit, the state is displayed through the MMI unit, and the EEPROM unit An operation unit configured to store an accident time and an accident content in and to view an accident history of the motor through communication with an external remote computer through the communication input / output unit; And
And a communication input / output unit configured to communicate with the operation unit and the external remote computer.
상기 제 1항에 있어서,
상기 영구자석형 마그네틱 스위치 구동부는,
외부 연결선이 연결되어 상기 연산부에서 생성된 투입 및 개방신호를 상기 연결선을 통해서 상기 영구자석형 마그네틱 스위치를 투입 및 개방시키기 위한 구동신호 출력회로;
상기 모터에 인가되는 전압을 감시하여 순간정전일 때, 상기 모터의 전원차단을 지연하기 위한 지연석방기능회로; 및
상기 영구자석형 마그네틱 스위치의 투입 및 개방에 필요한 전하를 충전하기 위한 충전제어회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 구조의 모터 보호 계전기.
The method of claim 1,
The permanent magnet type magnetic switch drive unit,
A drive signal output circuit connected to an external connection line to input and open the permanent magnetic magnetic switch through the connection line with input and open signals generated by the operation unit;
A delay release function circuit for monitoring a voltage applied to the motor and delaying power cutoff of the motor when a momentary power failure occurs; And
And a charge control circuit for charging electric charges necessary for the input and the opening of the permanent magnet type magnetic switch.
제 2항에 있어서, 상기 구동신호 출력회로는,
상기 영구자석형 마그네틱 스위치를 투입 및 차단하기 위한 투입코일과 개방코일에 충분한 전류를 흘릴 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 구조의 모터 보호 계전기.
The method of claim 2, wherein the drive signal output circuit,
Multi-function motor protection relay, characterized in that configured to flow a sufficient current to the input coil and the open coil for inputting and blocking the permanent magnet type magnetic switch.
제 2항에 있어서, 상기 지연석방기능회로는,
상기 전압신호입력부에서 입력된 신호를 상기 연산부가 연산하여 정전유무를 판단하면, 상기 MMI부를 통해서 입력된 지연석방 시간동안 트립신호를 지연하고, 정전이 지속될 경우, 트립신호를 발행시키는 지연석방기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 다기능 구조의 모터 보호 계전기.
The method of claim 2, wherein the delayed release function circuit,
The operation unit calculates the signal inputted from the voltage signal input unit and determines whether there is a power failure. The delay release function delays the trip signal during the delay release time input through the MMI unit and issues a trip signal if the power failure continues. A motor protection relay of a multifunctional structure, characterized in that the performance.
제 2항에 있어서, 상기 충전제어회로는,
상기 영구자석형 마그네틱 스위치의 투입코일과 개방코일에 인가되어야 하는 전압의 적정치를 유지하기 위한 제어회로를 갖는 것을 특징으로 하는 다기능 구조의 모터 보호 계전기.
The method of claim 2, wherein the charge control circuit,
And a control circuit for maintaining an appropriate value of the voltage to be applied to the input coil and the open coil of the permanent magnet type magnetic switch.
제 5항에 있어서, 상기 충전제어회로는,
최초 제어전원 투입시나 투입 및 차단동작이 이루어지고 난 후 재충전 시에 충전시간과 충전 전압이 상기 영구자석형 마그네틱 스위치의 투입코일과 개방코일에 인가되어야 하는 전압의 적정치를 유지하기 위한 제어회로를 갖는 것을 특징으로 하는 다기능 구조의 모터 보호 계전기.
The method of claim 5, wherein the charge control circuit,
A control circuit for maintaining the proper value of the voltage to be applied to the input coil and the open coil of the permanent magnetic type magnetic switch during recharging after the initial control power is turned on or after the closing and closing operation is performed. The motor protection relay of the multifunctional structure which has it.
제 1항에 있어서, 상기 통신입출력부는,
RS485, 이더넷 등의 통신망에 전용 혹은 MODBUS프로토콜을 이용하여 상기 중앙감시 컴퓨터와 통신기능을 갖는 것을 특징으로 하는 다기능 구조의 모터 보호 계전기.The method of claim 1, wherein the communication input and output unit,
Multi-functional motor protection relay, characterized in that it has a communication function with the central monitoring computer using a dedicated or MODBUS protocol for communication networks such as RS485, Ethernet.
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