KR20130078393A - 코일상태 검출방법 및 이를 이용한 전자식 모터보호 계전기 - Google Patents

코일상태 검출방법 및 이를 이용한 전자식 모터보호 계전기 Download PDF

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Abstract

코일상태 검출방법 및 이를 이용한 전자식 모터보호 계전기가 개시된다. 본 발명에 따른 전자식 모터보호 계전기는, 전자 접촉기의 코일에 미소 전류를 공급하는 코일점검단자, 상기 코일에 상기 미소 전류의 통전 여부를 기초로 상기 코일의 이상 여부를를 판단하는 판단부, 상기 코일의 상태를 표시하는 표시부 및 상기 코일에 이상이 발생하였다고 판단된 경우 상기 이상 여부를 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의하여 전자접촉기의 조작 코일에 이상이 있는 경우, 이를 사용자에게 표시함과 아울러 스위치를 오프시킴으로써 시스템의 소손을 방지할 수 있는 기술적 효과를 도모할 수 있다.

Description

코일상태 검출방법 및 이를 이용한 전자식 모터보호 계전기 {COIL STATUS DETECTING METHOD AND ELECTRONIC MOTOR PROTECTION RELAY USING THE SAME}
본 발명은 코일상태 검출방법 및 이를 이용한 전자식 모터보호 계전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 접촉기 조작 코일의 이상 여부 검출 기능을 가지는 코일상태 검출방법 및 이를 이용한 전자식 모터보호 계전기에 관한 것이다.
전자식 과부하 모터보호 계전기는 접점을 통하여 전자 접촉의 조작 코일에 전압을 인가함으로써 교류 전동기에 시동을 걸고 운전을 한다. 기설정된 동작시간에 운전 중 발생하는 과전류, 결상, 불평형, 역상 등의 사고를 정확히 판단하여 교류 전자 접촉기의 조작 코일부 전원 공급이 중단되어 교류 전동기에 공급되는 전력 공급을 차단함으로써 교류 전동기의 소손 방지 및 보호가 가능하게 된다.
도 1은 종래 계전기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 전자식 모터보호 계전기는 95번 및 96번 단자를 통하여 교류 전자 접촉기의 조작 코일에 전압을 인가하면, 교류 전자 접촉기의 코일이 여자되면서 교류 전자 접촉기의 접점이 동작하면서 모터를 기동하도록 구성된다. 반대로 모터 정지시에는 교류 전자접촉기의 조작 코일에 전압을 차단하면 모터가 정지되도록 구성된다.
구체적으로 도 1에서 온(ON) 버튼(20)을 누르면 95번 및 96번이 접점이 클로즈(close)되면서 교류 전압이 교류 전자 접촉기(10)의 조작 코일에 인가되고, 이에 따라 코일이 여자된다. 코일이 여자되면 R/S/T 상의 접점(30)이 클로즈(close) 되면서 모터(40)가 기동한다.
모터(40)가 기동하는 중에 모터(40)에 과전류, 저전류, 역상, 결상, 불평형 등 다양한 모터 고장 원인이 발생하면 95번 및 96번 접점이 오픈(open) 되면서 전자 접촉기(10)의 코일에 인가된 교류 전압이 제거되면서 R/S/T 상의 접점이 오픈(open)되어 모터(40)를 정지시켜 모터의 소손을 미연에 방지한다.
하지만 전자접촉기(10)의 조작 코일에 이상이 발생한 경우에는 모터(40)를 제때에 기동할 수 없기 때문에 공조 시스템이나 온/습도 조절 시스템과 같은 곳에서는 막대한 지장을 초래할 수 있다. 또한 다양한 모터 소손 원인이 발생한 경우에도 모터(40)를 즉시 정지시킬 수 없게 되므로 모터(40)에 큰 손상을 입힐 우려가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전자접촉기의 조작 코일에 이상이 있는 경우, 이를 사용자에게 표시함과 아울러 모터로의 전원 공급을 차단시킴으로써 시스템의 소손을 방지할 수 있는 코일상태 검출방법 및 이를 이용한 전자식 모터보호 계전기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 모터보호 계전기는, 전자 접촉기의 코일에 미소 전류를 공급하는 코일점검단자; 상기 코일에 상기 미소 전류의 통전 여부를 기초로 상기 코일의 이상 여부를를 판단하는 판단부; 상기 코일의 상태를 표시하는 표시부; 및 상기 코일에 이상이 발생하였다고 판단된 경우 상기 이상 여부를 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 코일에 이상이 발생하였다고 판단된 경우 모터로의 전원 공급을 차단할 수 있다.
그리고 상기 코일점검단자로부터 미소 전류의 공급을 멈추었다가 다시 미소 전류의 공급을 시작하도록 제어하는 리셋 스위치;를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 제어부는, 상기 리셋 스위치를 통해 상기 코일을 재시험한 결과 상기 코일에 이상이 없다고 판단되는 경우, 모터로 다시 전원을 공급할 수 있다.
한편 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 코일상태 검출방법은 전자 접촉기의 코일에 전압을 인가함으로써 모터의 시동을 제어하는 전자식 모터보호 계전기의 코일상태 검출방법에 있어서, 상기 코일에 미소 전류를 공급하는 단계; 상기 코일에 상기 미소 전류의 통전 여부를 판단하는 단계; 및 상기 코일에 이상이 발생하였다고 판단된 경우 상기 코일의 이상 여부를 사용자에게 표시하는 단계;를 포함한다.
그리고 상기 코일에 이상이 발생하였다고 판단되는 경우, 상기 모터로의 전원 공급을 차단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 전원공급이 차단된 이후, 상기 코일에 미소 전류를 재차 공급하여 상기 코일의 이상 여부를 재시험하는 단계; 및 상기 재시험한 결과 상기 코일에 이상이 없는 경우 상기 모터로의 전원 공급을 재개하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 구성에 따른 코일상태 검출방법 및 이를 이용한 전자식 모터보호 계전기에 의하면 전자접촉기의 조작 코일에 이상이 있는 경우, 이를 사용자에게 표시함과 아울러 스위치를 오프시킴으로써 시스템의 소손을 방지할 수 있는 기술적 효과를 도모할 수 있다.
도 1은 종래 계전기의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 모터보호 계전기의 회로도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 모터보호 계전기의 구성을 나타내는 블록도, 그리고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일상태 검출방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 모터보호 계전기의 회로도이다. 기본적인 동작을 설명하면, 온 버튼(120)을 누르면 95번 및 96번 단자를 통하여 전자접촉기(100)에 전압을 인가하면, 전자접촉기(100)에 포함된 코일이 여자되면서 보조접점(130)과 R/S/T상 접점(140)이 클로즈(close)되어 R/S/T의 3상 전류가 모터(40)로 흘러들어 모터(40)를 기동시키게 된다.
반대로 모터(40)가 동작하는 중에 다양한 원인으로 모터(40)의 이상이 발생하면 상기 95번 및 96번 접점이 오픈(open) 되면서 보조접점(130)과 R/S/T 상 접점(140)이 오픈(open)되어 모터(40)로 공급되던 전원은 끊기게 되며, 모터(40)는 기동을 멈춘다.
특히 코일점검단자(110)는 전자접촉기(100)와 연결되어 전자접촉기(100)에 구비된 코일(미도시)에 미소 전류를 흘린다. 그리고 미소 전류의 도통 여부에 따라 코일의 상태를 판단한다. 즉 코일에 흘려보낸 미소 전류는 코일에 흘렀다가 다시 코일점검단자(110)로 돌아온다. 이때 공급한 미소 전류 및 수용한 미소 전류를 기초로 코일의 상태를 판단할 수 있게 된다. 만약 공급한 미소 전류가 코일을 거쳐 다시 수용되지 않는 경우에는 코일이 단락되었음을 의미하게 된다.
이와 같은 경우에 도 2의 회로도에 도시하지는 않았지만, 표시부(미도시)를 설치하여 사용자로 하여금 코일의 이상 상태를 확인할 수 있게 한다. 표시부(미도시)는 LED(Light emitting diode), 7-세그먼트(segment), LCD(Liquid crystal display) 혹은 램프(lamp) 등으로 구성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 모터보호 계전기는 코일의 상태를 점검하기 위한 별도의 코일점검단자(110)를 더 구비함으로써, 코일의 상태를 반영하여 계전기를 동작시켜 시스템의 손상을 막을 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 모터보호 계전기의 구성을 나타내는 블록도이다.
전자접촉기(200)는 계전기(40)로의 전원 공급 여부를 결정하는 기능을 가지며, 모터(40)에 아무런 이상이 없는 경우에는 R/T/S의 3상 전류를 모터(40)로 공급하여 모터(40)를 기동시키고, 어떠한 이상이 생겼다고 판단되는 경우에는 3상 전류의 공급을 차단하여 모터(40)의 기동을 막는다.
코일점검단자(210)는 위에서 설명한 바와 같이 전자접촉기(200) 내에 구비된 코일에 미소 전류를 흘리고, 도통 여부를 감지하여 그 감지 결과를 판단부(220)로 전달하는 기능을 가진다.
판단부(220)는 코일점검단자(210)로부터 전달받은 감지 결과를 기초로 코일에 이상이 있는지를 판단하고, 이상이 있다고 판단한 경우에는 그 판단 결과를 제어부(230)로 제공한다.
제어부(230)는 판단부(220)로부터 전달받은 판단 결과를 기초로, 전자접촉기(200) 코일에 이상이 없다면 모터(40)로의 전원 공급을 계속하고, 코일에 이상이 있다면 모터(40)로의 전원 공급을 차단하도록 전자접촉기(200)를 제어하는 기능을 가진다. 도 2를 참조하여 설명하면, 코일에 이상이 있다고 판단되는 경우 95번 및 96번 접점을 오픈(open)하고, 그에 따라 코일에 인가된 전압이 제거되면서 R/S/T 상 접점(140)이 오픈되어 모터(40)로의 전원 공급이 차단된다. 이로써 모터(40)의 소손을 미연에 방지하게 된다.
한편 제어부(230)는 전자접촉기(200) 코일에 이상이 생긴 경우에 표시부(240)로 하여금 이상 여부를 사용자에게 표시하도록 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(230)는 LED(Light emitting diode)를 이용하여 이상이 발생한 경우에는 빨간색 LED를 켜고, 정상 상태인 경우에는 파란색 LED를 켜는 식으로 이상 여부를 표시할 수 있다. 다른 방식으로 제어부(230)는 7-세그먼트를 이용하여 정상 상태인 경우에는 '1'을 표시하고, 이상 상태인 경우에는 '2'를 표시하는 등으로 구분하여 사용자로 하여금 이상 여부를 확인할 수 있도록 한다.
한편 도 3에 도시하지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 모터보호 계전기는, 코일점검단자(210)로부터 미소 전류의 공급을 멈추었다가 다시 미소 전류의 공급을 시작하도록 제어하는 리셋 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 리셋 스위치(미도시)는 사용자가 다시 코일의 상태를 점검하는 용도로 이용될 수 있다.
이와 관련하여 제어부(230)는 리셋 스위치(미도시)를 통해 전자접촉기(200) 코일을 재시험하고, 코일에 이상이 없다고 판단되는 경우 모터(40)로 다시 전원을 공급하도록 제어할 수 있다.
상기 구성에 따른 전자식 모터보호 계전기에 의하면 전자접촉기의 조작 코일에 이상이 있는 경우, 이를 사용자에게 표시함과 아울러 모터로의 전원 공급을 차단함으로써 시스템의 소손을 방지할 수 있는 기술적 효과를 도모할 수 있다.
마지막으로 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일상태 검출방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
전자접촉기 코일에 미소 전류를 공급한다(S300). 여기서 미소 전류의 크기는 도통 여부를 판단할 수 있을 정도로, 시스템에 영향이 없는 작은 전류를 의미한다. 이후 미소 전류의 도통이 원활한지 여부를 판단하여(S310), 미소 전류의 도통이 원활하면 코일이 정상상태에 있는 것으로 판단하고, 그렇지 않다면 코일이 이상상태에 있는 것으로 판단한다.
코일이 정상상태에 있다면, 즉 미소 전류의 도통이 원활하다면(S310-Yes), 모터로의 전원 공급을 계속한다(S320).
반대로 코일이 이상상태에 있다면, 즉 미소 전류의 도통이 원활하지 않은 경우에는(S310-No), 이상 여부를 표시하여(S330) 사용자로 하여금 이상 상태임을 인지할 수 있도록 하는 한편, 모터로의 전원 공급을 차단하여(S340), 시스템의 소손을 방지한다.
상기 구성에 따른 코일상태 검출방법에 의하면 전자접촉기의 조작 코일에 이상이 있는 경우, 이를 사용자에게 표시함과 아울러 모터로의 전원 공급을 차단함으로써 시스템의 소손을 방지할 수 있는 기술적 효과를 도모할 수 있다.
상기한 바에서, 다양한 실시예에서 설명한 각 구성요소 및/또는 기능은 서로 복합적으로 결합하여 구현될 수 있으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
40................................................모터
100...............................................전자접촉기
110...............................................코일점검단자
120...............................................온 버튼
130...............................................보조 접점
140...............................................R/T/S상 접점

Claims (7)

  1. 전자 접촉기의 코일에 미소 전류를 공급하는 코일점검단자;
    상기 코일에 상기 미소 전류의 통전 여부를 기초로 상기 코일의 이상 여부를를 판단하는 판단부;
    상기 코일의 상태를 표시하는 표시부; 및
    상기 코일에 이상이 발생하였다고 판단된 경우 상기 이상 여부를 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 제어부;를 포함하는 전자식 모터보호 계전기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 코일에 이상이 발생하였다고 판단된 경우 모터로의 전원 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 전자식 모터보호 계전기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 코일점검단자로부터 미소 전류의 공급을 멈추었다가 다시 미소 전류의 공급을 시작하도록 제어하는 리셋 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 모터보호 계전기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 리셋 스위치를 통해 상기 코일을 재시험한 결과 상기 코일에 이상이 없다고 판단되는 경우, 모터로 다시 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전자식 모터보호 계전기.
  5. 전자 접촉기의 코일에 전압을 인가함으로써 모터의 시동을 제어하는 전자식 모터보호 계전기의 코일상태 검출방법에 있어서,
    상기 코일에 미소 전류를 공급하는 단계;
    상기 코일에 상기 미소 전류의 통전 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 코일에 이상이 발생하였다고 판단된 경우 상기 코일의 이상 여부를 사용자에게 표시하는 단계;를 포함하는 코일상태 검출방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 코일에 이상이 발생하였다고 판단되는 경우, 상기 모터로의 전원 공급을 차단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일상태 검출방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전원공급이 차단된 이후, 상기 코일에 미소 전류를 재차 공급하여 상기 코일의 이상 여부를 재시험하는 단계; 및
    상기 재시험한 결과 상기 코일에 이상이 없는 경우 상기 모터로의 전원 공급을 재개하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일상태 검출방법.
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