WO2023224181A1 - 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반 - Google Patents

예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반 Download PDF

Info

Publication number
WO2023224181A1
WO2023224181A1 PCT/KR2022/015978 KR2022015978W WO2023224181A1 WO 2023224181 A1 WO2023224181 A1 WO 2023224181A1 KR 2022015978 W KR2022015978 W KR 2022015978W WO 2023224181 A1 WO2023224181 A1 WO 2023224181A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
real
time
current waveform
current
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/015978
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이영규
Original Assignee
주식회사 아이티공간
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아이티공간 filed Critical 주식회사 아이티공간
Publication of WO2023224181A1 publication Critical patent/WO2023224181A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/1659—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/005—Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing phase or frequency of 2 mutually independent oscillations in demodulators)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0221—Preprocessing measurements, e.g. data collection rate adjustment; Standardization of measurements; Time series or signal analysis, e.g. frequency analysis or wavelets; Trustworthiness of measurements; Indexes therefor; Measurements using easily measured parameters to estimate parameters difficult to measure; Virtual sensor creation; De-noising; Sensor fusion; Unconventional preprocessing inherently present in specific fault detection methods like PCA-based methods
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0283—Predictive maintenance, e.g. involving the monitoring of a system and, based on the monitoring results, taking decisions on the maintenance schedule of the monitored system; Estimating remaining useful life [RUL]
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00—Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907—Specific control circuit element or device
    • Y10S388/9075—Computer or microprocessor

Definitions

  • the present invention relates to a smart motor control panel with a predictive maintenance function, and more specifically, to a current measurement module that measures the current flowing from the motor control panel to the power line that supplies power to the motor in order to detect the operating state of the motor in real time;
  • a detection server that detects the state of the motor based on the measurement information of the current measurement module and an image output module that outputs the detection information of the detection server as an image are integrated into the motor control panel and connected to the motor control panel.
  • a motor control center refers to a system that safely protects motors and related load devices installed in various industrial facilities. It distributes low-voltage electricity supplied from transformers to motors and monitors and monitors the flow of overcurrent. It is a device with a blocking function.
  • the predictive maintenance system as described above includes a detection device installed on the motor to measure and detect the condition of the motor, and a device for determining and detecting the condition of the motor based on the detection information measured by the detector. Due to the nature of the requirement to build a management server equipped with various detection devices and wired/wireless communication lines to transmit and receive information between the detection devices and the management server, too much construction cost may be required to build a predictive maintenance system. In addition, since a certain amount of installation space is required, there are spatial constraints and financial difficulties in realistically implementing a predictive maintenance system.
  • the present invention was proposed to solve the problems described above, and its purpose is to provide a current measurement module that measures the current flowing in the power line that supplies power from the motor control panel to the motor in order to detect the operating status of the motor in real time.
  • a motor in which a detection server that detects the state of the motor based on the measurement information of the current measurement module and an image output module that outputs the detection information of the detection server as an image are integrated into the motor control panel and connected to the motor control panel.
  • the compact structure in which the current measurement module, detection server, and video output module are integrated into the motor control panel minimizes the management manpower required for operation and management of the device, and provides a predictive maintenance function that further ensures excellent versatility of the device. To provide a smart motor control panel with.
  • a smart motor control panel with a predictive maintenance function is a motor control panel (MCC) that protects the motor and related load devices, and includes a real-time current flowing in the power line that supplies power to the motor.
  • MCC motor control panel
  • One or more current measurement modules that measure a value and transmit the measured current value information to a detection server; and a detection server that detects the real-time operating status of the electric motor based on the current value information measured and transmitted from the current measurement module.
  • an image output module that outputs and provides an image of the operating state of the electric motor detected by the detection server in real time.
  • the detection server includes a generation module that constructs a real-time current waveform for the motor by arranging the current values measured and transmitted from the current measurement module according to the passage of time, and the current consumed by the motor when the motor is in a normal driving state.
  • a storage module that stores and manages the reference current waveform constructed by arranging values over time, and the real-time current waveform of the electric motor constructed in the generation module and the operating status of the electric motor in real time based on the reference current waveform stored in the storage module. It is characterized by including a detection module that detects.
  • the detection server includes a matching rate measurement module that measures the matching rate of the real-time current waveform to the reference current waveform by matching the real-time current waveform constructed in the generation module and the reference current waveform stored in the storage module, and a reference current waveform. It further includes a threshold input module that inputs and sets a threshold value for the matching rate of the real-time current waveform and a threshold value for the current value of the current waveform, wherein the detection module is configured to determine the matching rate measured by the matching rate measurement module. When the threshold for the matching rate set in the critical input module is exceeded, or the current value of the real-time current waveform exceeds the threshold for the current value set in the critical input module, the motor is detected as abnormal. .
  • a current measurement module that measures the current flowing from the power line that supplies power to the motor from the motor control panel to detect the operating state of the motor in real time;
  • a detection server that detects the state of the motor based on the measurement information of the current measurement module and an image output module that outputs the detection information of the detection server as an image are integrated into the motor control panel and connected to the motor control panel.
  • the compact structure in which the current measurement module, detection server, and video output module are integrated into the motor control panel minimizes the management manpower required to operate and manage the device, thereby ensuring excellent usability of the device. .
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a smart electric motor control panel with a predictive maintenance function according to an embodiment of the present invention.
  • Figures 2 to 4 are diagrams for explaining the smart motor control panel with the predictive maintenance function shown in Figure 1.
  • a smart motor control panel with a predictive maintenance function according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail based on the attached drawings. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention are omitted.
  • Figure 1 is a conceptual diagram of a smart motor control panel with a predictive maintenance function according to an embodiment of the present invention
  • Figures 2 to 4 show diagrams for explaining the smart motor control panel with a predictive maintenance function shown in Figure 1, respectively.
  • the smart motor control panel 100 with a predictive maintenance function is a motor control panel (1: MCC) that protects the electric motor 3 and related load devices, and measures current. It includes a module 10, a detection server 20, and an image output module 30.
  • the current measurement module 10 measures the real-time current value flowing in the power line 2 that supplies power to the electric motor 3, and transmits the measured current value information to the detection server 20, which will be described later. So, make sure that at least one installation is used.
  • the current measurement module 10 measures the current flowing in real time to the power line 2, which supplies operating power from the motor control panel 1 to the motor 3.
  • the current) value is measured and the measured current value information is transmitted to the detection server 20.
  • This measurement information becomes the basis for detecting the operating state of the electric motor 3 in the detection server 20.
  • the current measurement module (10) is individually installed in each power line (2) supplying the power to each motor (3).
  • the real-time current value consumed in is measured and transmitted so that the real-time operating status of each electric motor (3) is detected through the detection server (20).
  • the detection server 20 detects the real-time operating state of the electric motor 3 based on the current value information measured and transmitted by the current measurement module 10.
  • the current measured and transmitted by the current measurement module 10 A generation module 21 that constructs a real-time current waveform for the electric motor 3 by arranging the values according to the passage of time, and the current value consumed by the electric motor 3 when the electric motor 3 is in a normal driving state over time.
  • a storage module 22 in which the reference current waveforms constructed by arranging them according to the flow are stored and managed, and the real-time current waveform of the electric motor 3 constructed in the generation module 21 and the reference current stored in the storage module 22. It includes a detection module 23 that detects the operating state of the electric motor 3 in real time based on the waveform.
  • the generation module 21 of the detection server 20 lists the current values measured by the current measurement module 10 according to the passage of time, and lines the listed current values in a straight line. It builds a real-time current waveform for the electric motor 3 that is connected and driven in real time, and as shown in FIG. 4, the detection module 23 connects the real-time current waveform built in the generation module 21 and the storage module ( The operating state of the electric motor 3 being driven in real time is detected based on the reference current waveform stored in 22), which will be explained in detail below.
  • the reference current waveform stored in the storage module 22 is a very stable (normal) waveform constructed based on the current value measured from the motor in a normal driving state, and the real-time current waveform is analyzed and detected based on the reference current waveform. Ensure excellent reliability of the results.
  • the detection server 20 matches the real-time current waveform constructed in the generation module 21 and the reference current waveform stored in the storage module 22 to determine the real-time current with respect to the reference current waveform.
  • a matching rate measurement module 24 that measures the matching rate of the waveform, and a threshold input module ( 25) is further included.
  • the detection module 23 detects when the matching rate measured by the matching rate measurement module 24 exceeds the threshold for the matching rate set in the threshold input module 25, or when the matching rate is measured in real time.
  • the motor 3 is detected as abnormal.
  • the user can directly set and manage the threshold value set through the threshold input module 25.
  • the image output module 30 outputs and provides an image of the operating state of the electric motor 3 in real time detected by the detection server 20.
  • the video output module 30 is configured to allow the manager to easily recognize the real-time operating status of the electric motor 3 through the video information output through the video output module 30. It is preferably formed to be exposed to the outside of the control panel 1.
  • the smart motor control panel 100 with a predictive maintenance function of the present invention is a power supply that supplies power from the motor control panel 1 to the motor 3 in order to detect the operating state of the electric motor 3 in real time.
  • a current measurement module 10 that measures the current flowing in the line 2
  • a detection server 20 that detects the state of the electric motor 3 based on the measurement information of the current measurement module 10, and the detection server
  • the image output module 30, which outputs the detection information of (20) as an image, is formed integrally with the motor control panel 1 and can perform predictive maintenance on the motor 3 connected to the motor control panel 1.
  • the compact structure in which the current measurement module (10), detection server (20), and video output module () are integrated into the motor control panel (1) minimizes the management manpower required for operation and management of the device. This has the effect of ensuring excellent versatility of the device.
  • the smart motor control panel 100 with a predictive maintenance function operates as follows.
  • a normal current waveform constructed by arranging the current values consumed by the electric motor 3 over time is repeatedly collected, and the collected After constructing reference current waveform information based on the normal current waveform, the constructed reference current waveform is transmitted and stored in the storage module 22 of the detection server 20.
  • the electric motor control panel 1 may be provided with a separate input port (not shown) that can transmit and store information (data) to the storage module 22, and the electric motor 1 can be easily accessed through the input port. Allows reference current waveform information to be stored and managed.
  • the user sets a threshold value for the matching rate and a threshold value for the current value of the current waveform through the threshold input module 25 of the detection server 20, and each threshold value set in this way is used for real-time operation. It serves as a standard for detecting the operating state of the electric motor (3).
  • the current measurement module 10 measures the current value consumed by the electric motor 3 driven in real time and transmits it to the generation module 21 of the detection server 20, and the generation
  • the module 21 constructs a real-time current waveform for the electric motor 3 by arranging the current values transmitted in real time according to the passage of time.
  • the matching rate measurement module 24 of the detection server 20 matches the real-time current waveform constructed by the generation module 21 with the reference current waveform stored in the storage module 22. detects the matching rate, and the detection module 23 compares the matching rate detected by the matching rate measurement module 24 with the threshold value for the matching rate set through the threshold input module 25 to determine the real-time value of the electric motor. The operating state is detected.
  • the detection module 23 compares the current value of the real-time current waveform constructed in the generation module 21 with the threshold value of the current waveform set through the threshold input module 25 to generate the electric motor (3). ) detects the real-time operating status of the device.
  • the real-time operating state of the electric motor (3) detected by the detection module (23) of the detection server (20) is output as an image through the video output module (30) so that the user can clearly see the operating state of the electric motor (3). Make it clearly recognizable.
  • the current measurement module 10, detection server 20, and image output module 30, which perform the above series of processes, are installed integrally in the motor control panel 1, so that the real-time motor 3
  • the time required to collect information to detect the operating state, transmit and receive the information, and judge and detect the state of the motor based on the information can be greatly reduced, so it can be used very quickly and accurately in real-time electric motors (3)
  • the operating status of the motor can be detected, allowing prompt response in the event of an abnormal condition of the motor.
  • the present invention is applicable to the predictive maintenance industry.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

본 발명은 실시간 전동기의 작동상태를 검출하기 위해 전동기 제어반에서 전동기 측으로 전원을 공급하는 전원 라인에 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정모듈과, 그 전류 측정모듈의 측정 정보를 기반으로 전동기의 상태를 검출하는 검출서버와, 그 검출서버의 검출 정보를 영상으로 출력 제공하는 영상 출력모듈이 전동기 제어반에 일체로 형성되어 전동기 제어반과 연결되는 전동기에 관한 예지 보전을 수행할 수 있는 콤팩트한 구조의 전동기 제어반에 관한 것이다.

Description

예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반
본 발명은 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실시간 전동기의 작동상태를 검출하기 위해 전동기 제어반에서 전동기 측으로 전원을 공급하는 전원 라인에 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정모듈과, 그 전류 측정모듈의 측정 정보를 기반으로 전동기의 상태를 검출하는 검출서버와, 그 검출서버의 검출 정보를 영상으로 출력 제공하는 영상 출력모듈이 전동기 제어반에 일체로 형성되어 전동기 제어반과 연결되는 전동기에 관한 예지 보전을 수행할 수 있는 콤팩트한 구조의 전동기 제어반을 제시함으로, 종래에 예지 보전 시스템을 구축하기 위해 소모되는 비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 예지 보전 시스템을 구축하는데 별도의 소요 공간이 요구되지 않아 장치의 우수한 사용범용성을 확보할 수 있는 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반에 관한 것이다.
일반적으로 전동기 제어반(MCC:Motor Control Center)은 각종 산업설비에 설치되는 전동기와 관련 부하장치를 안전하게 보호하는 시스템을 이르는 것으로서, 변압기에서 공급되는 저압의 전기를 전동기로 배분 및 과전류가 흐르는 것을 감시 및 차단하는 기능을 가진 장치이다.
최근에는 전동기 제어반과 연결되는 전동기의 실시간 작동상태를 검출하여 전동기의 고장이 발생하기 전에 이상상태를 검출하여 전동기의 고장으로 인해 발생하는 다운 타임으로 막대한 비용적 손실을 방지하는 예지 보전 시스템이 개발 제안되고 있다.
하지만, 상기와 같은 예지 보전 시스템은 전동기의 상태를 검출하기 위해 전동기에 설치되어 전동기의 상태를 측정 검출하는 검출기기와, 상기 검출기에서 측정된 검출정보를 기반으로 전동기의 상태를 판단 및 검출하기 위한 각종 검출기기가 마련되는 관리서버와, 상기 검출기기와 관리서버의 정보 송·수신을 위해 구축되는 유·무선 통신라인 등의 구축이 요구되는 특성상, 예지 보전 시스템을 구축하는데 너무 많은 구축 비용이 요구될 뿐만 아니라, 소정의 설치 공간이 요구되어 현실적으로 예지 보전 시스템을 구현하는데 공간적인 제약 및 금전전인 어려움이 있는 실정이다.
또한, 상기와 같이 구축되는 예지 보전 시스템은 관리 인력을 통해 운영 관리가 되어야 하는 특성상, 시스템을 운영하는데 별도의 막대한 인건비가 요구되어 더욱 현실적으로 시스템을 구축하기 곤란한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 실시간 전동기의 작동상태를 검출하기 위해 전동기 제어반에서 전동기 측으로 전원을 공급하는 전원 라인에 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정모듈과, 그 전류 측정모듈의 측정 정보를 기반으로 전동기의 상태를 검출하는 검출서버와, 그 검출서버의 검출 정보를 영상으로 출력 제공하는 영상 출력모듈이 전동기 제어반에 일체로 형성되어 전동기 제어반과 연결되는 전동기에 관한 예지 보전을 수행할 수 있는 콤팩트한 구조의 전동기 제어반을 제시함으로, 종래에 예지 보전 시스템을 구축하기 위해 소모되는 비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 예지 보전 시스템을 구축하는데 별도의 소요 공간이 요구되지 않아 장치의 우수한 사용범용성을 확보할 수 있는 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반을 제공함에 있다.
더욱이, 전류 측정모듈과 검출서버 및 영상 출력모듈이 전동기 제어반에 일체로 형성되는 콤팩트한 구조를 통해 장치의 운영 관리에 소요되는 관리 인력을 최소화하여 더욱 장치의 우수한 사용범용성이 확보되도록 하는 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반은 전동기와 관련 부하장치를 보호하는 전동기 제어반(MCC)에 있어서, 상기 전동기로 전원을 공급하는 전원 라인에 흐르는 실시간 전류 값을 측정하고, 그 측정된 전류 값 정보를 검출서버로 전송하는 하나 이상의 전류 측정모듈;과, 상기 전류 측정모듈에서 측정 전송되는 전류 값 정보를 기반으로 상기 전동기의 실시간 작동상태를 검출하는 검출서버;와, 상기 검출서버에서 검출된 실시간 상기 전동기의 작동상태를 영상으로 출력 제공하는 영상 출력모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검출서버는 상기 전류 측정모듈에서 측정 전송되는 전류 값을 시간의 흐름에 따라 나열하여 전동기에 대한 실시간 전류 파형을 구축하는 생성모듈과, 상기 전동기가 정상적인 구동 상태에서 상기 전동기에서 소모되는 전류 값을 시간의 흐름에 따라 나열하여 구축된 기준 전류 파형이 저장 관리되는 저장모듈과, 상기 생성모듈에서 구축되는 전동기의 실시간 전류 파형과 상기 저장모듈에 저장된 기준 전류 파형을 기반으로 실시간 전동기의 작동상태를 검출하는 검출모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검출서버는 상기 생성모듈에서 구축된 실시간 전류 파형과 상기 저장모듈에 저장된 기준 전류 파형을 매칭시켜 기준 전류 파형에 대한 실시간 전류 파형의 매칭률을 측정하는 매칭률 측정모듈과, 기준 전류 파형에 대한 실시간 전류 파형의 매칭률에 대한 임계값과 전류 파형의 전류 값에 대한 임계값을 각각 입력 설정하는 임계 입력모듈을 더 포함하되, 상기 검출모듈은 상기 매칭률 측정모듈에서 측정되는 매칭률이 상기 임계 입력모듈에 설정된 매칭률에 대한 임계값을 초과하거나, 실시간 전류 파형의 전류 값이 상기 임계 입력모듈에 설정된 전류 값에 대한 임계값을 초과하면 전동기를 이상상태로 검출하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반에 의하면, 실시간 전동기의 작동상태를 검출하기 위해 전동기 제어반에서 전동기 측으로 전원을 공급하는 전원 라인에 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정모듈과, 그 전류 측정모듈의 측정 정보를 기반으로 전동기의 상태를 검출하는 검출서버와, 그 검출서버의 검출 정보를 영상으로 출력 제공하는 영상 출력모듈이 전동기 제어반에 일체로 형성되어 전동기 제어반과 연결되는 전동기에 관한 예지 보전을 수행할 수 있는 콤팩트한 구조의 전동기 제어반을 제시함으로, 종래에 예지 보전 시스템을 구축하기 위해 소모되는 비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 예지 보전 시스템을 구축하는데 별도의 소요 공간이 요구되지 않아 장치의 우수한 사용범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 전류 측정모듈과 검출서버 및 영상 출력모듈이 전동기 제어반에 일체로 형성되는 콤팩트한 구조를 통해 장치의 운영 관리에 소요되는 관리 인력을 최소화하여 더욱 장치의 우수한 사용범용성이 확보되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반의 개념도이다.
도 2 내지 4는 도 1에 도시된 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반의 개념도를, 도 2 내지 4는 도 1에 도시된 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반을 설명하기 위한 도면을 각각 나타낸 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반(100)은 전동기(3)와 관련 부하장치를 보호하는 전동기 제어반(1:MCC)에 있어서, 전류 측정모듈(10)과, 검출서버(20)와, 영상 출력모듈(30)을 포함하고 있다.
상기 전류 측정모듈(10)은 상기 전동기(3)로 전원을 공급하는 전원 라인(2)에 흐르는 실시간 전류 값을 측정하고, 그 측정된 전류 값 정보를 후설될 상기 검출서버(20)로 전송하는 것으로, 적어도 하나 이상의 설치 사용되도록 한다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 전류 측정모듈(10)은 전동기 제어반(1) 측에서 전동기(3) 측으로 작동 전원을 공급하는 전원 라인(2)에 실시간으로 흐르는 전류(전동기 작동에 소모되는 전류) 값을 측정하고, 그 측정된 전류 값 정보를 상기 검출서버(20)로 전송하게 되는데, 이러한 측정정보는 상기 검출서버(20)에서 전동기(3)의 작동상태를 검출하는 기반이 된다.
여기서, 상기 전동기 제어반(1)에서 다수의 전동기(3)로 전원이 공급되면, 그 전원을 공급하는 각 전원 라인(2)에 상기 전류 측정모듈(10)이 개별적으로 설치되어 각 전동기(3)에서 소모되는 실시간 전류 값이 측정 전송되어 상기 검출서버(20)를 통해 각 전동기(3)에 대한 실시간 작동상태가 검출되도록 함은 물론이다.
상기 검출서버(20)는 상기 전류 측정모듈(10)에서 측정 전송되는 전류 값 정보를 기반으로 상기 전동기(3)의 실시간 작동상태를 검출하는 것으로, 상기 전류 측정모듈(10)에서 측정 전송되는 전류 값을 시간의 흐름에 따라 나열하여 전동기(3)에 대한 실시간 전류 파형을 구축하는 생성모듈(21)과, 상기 전동기(3)가 정상적인 구동 상태에서 상기 전동기(3)에서 소모되는 전류 값을 시간의 흐름에 따라 나열하여 구축된 기준 전류 파형이 저장 관리되는 저장모듈(22)과, 상기 생성모듈(21)에서 구축되는 전동기(3)의 실시간 전류 파형과 상기 저장모듈(22)에 저장된 기준 전류 파형을 기반으로 실시간 전동기(3)의 작동상태를 검출하는 검출모듈(23)을 포함한다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 검출서버(20)의 생성모듈(21)은 상기 전류 측정모듈(10)에서 측정되는 전류 값을 시간의 흐름에 따라 나열하고, 그 나열된 전류 값을 직선으로 연결하여 실시간 구동하는 전동기(3)에 대한 실시간 전류 파형을 구축하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 검출모듈(23)은 상기 생성모듈(21)에서 구축한 실시간 전류 파형과 상기 저장모듈(22)에 저장된 기준 전류 파형을 기반으로 실시간 구동하고 있는 전동기(3)의 작동상태를 검출하는데, 이에 대한 것은 아래에서 상세히 설명하도록 한다.
여기서, 상기 저장모듈(22)에 저장되는 기준 전류 파형은 정상적인 구동 상태에서 전동기로부터 측정된 전류 값을 기반으로 구축된 매우 안정적인(정상적인) 파형임으로, 기준 전류 파형을 기반으로 실시간 전류 파형을 분석 검출한 결과에 대한 우수한 신뢰성이 확보될 수 있도록 한다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 검출서버(20)는 상기 생성모듈(21)에서 구축된 실시간 전류 파형과 상기 저장모듈(22)에 저장된 기준 전류 파형을 매칭시켜 기준 전류 파형에 대한 실시간 전류 파형의 매칭률을 측정하는 매칭률 측정모듈(24)과, 기준 전류 파형에 대한 실시간 전류 파형의 매칭률에 대한 임계값과 전류 파형의 전류 값에 대한 임계값을 각각 입력 설정하는 임계 입력모듈(25)을 더 포함한다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 검출모듈(23)은 상기 매칭률 측정모듈(24)에서 측정되는 매칭률이 상기 임계 입력모듈(25)에 설정된 매칭률에 대한 임계값을 초과하거나, 실시간 전류 파형의 전류 값이 상기 임계 입력모듈(25)에 설정된 전류 값에 대한 임계값을 초과하면 전동기(3)를 이상상태로 검출하도록 한다.
여기서, 상기 임계 입력모듈(25)을 통해 설정되는 임계값은 사용자가 직접 설정 관리할 수 있음은 물론이다.
상기 영상 출력모듈(30)은 상기 검출서버(20)에서 검출된 실시간 상기 전동기(3)의 작동상태를 영상으로 출력 제공하도록 한다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 영상 출력모듈(30)을 통해 출력되는 영상 정보를 통해 전동기(3)의 실시간 작동상태를 관리자가 용이하게 인지할 수 있도록 상기 영상 출력모듈(30)은 전동기 제어반(1)의 외측에 노출되게 형성됨이 바람직하다.
상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반(100)은 실시간 전동기(3)의 작동상태를 검출하기 위해 전동기 제어반(1)에서 전동기(3) 측으로 전원을 공급하는 전원 라인(2)에 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정모듈(10)과, 그 전류 측정모듈(10)의 측정 정보를 기반으로 전동기(3)의 상태를 검출하는 검출서버(20)와, 그 검출서버(20)의 검출 정보를 영상으로 출력 제공하는 영상 출력모듈(30)이 전동기 제어반(1)에 일체로 형성되어 전동기 제어반(1)과 연결되는 전동기(3)에 관한 예지 보전을 수행할 수 있는 콤팩트한 구조의 전동기 제어반을 제시함으로, 종래에 예지 보전 시스템을 구축하기 위해 소모되는 비용을 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 예지 보전 시스템을 구축하는데 별도의 소요 공간이 요구되지 않아 장치의 우수한 사용범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 상기 전류 측정모듈(10)과 검출서버(20) 및 영상 30출력모듈()이 전동기 제어반(1)에 일체로 형성되는 콤팩트한 구조를 통해 장치의 운영 관리에 소요되는 관리 인력을 최소화하여 더욱 장치의 우수한 사용범용성이 확보되도록 하는 효과가 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반(100)은 다음과 같이 작동한다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 전동기(3)가 정상적인 구동 상태에서 상기 전동기(3)에서 소모되는 전류 값을 시간의 흐름에 따라 나열하여 구축된 정상적인 전류 파형을 반복적으로 수집하고, 그 수집된 정상적인 전류 파형을 기반으로 기준 전류 파형 정보를 구축한 후, 그 구축된 기준 전류 파형을 검출서버(20)의 저장모듈(22)에 전송 저장한다.
여기서, 전동기 제어반(1)에는 상기 저장모듈(22)에 정보(데이터)를 전송 저장할 수 있는 별도의 입력포트(미도시)가 구비될 수 있고, 그 입력포트를 통해 간편히 전동기(1)에 대한 기준 전류 파형 정보가 저장 관리될 수 있도록 한다.
이때, 전동기 제어반(1)에 다수의 전동기(3)가 연결 사용되면 각 전동기(3)에 해당하는 기준 전류 파형 정보가 각각 입력 저장될 수 있음은 물론이다.
동시에, 사용자는 상기 검출서버(20)의 임계 입력모듈(25)을 통해 매칭률에 대한 임계값과 전류 파형의 전류 값에 대한 임계값을 각각 설정하는데, 이렇게 설정되는 각각의 임계값은 실시간 구동하는 전동기(3)의 작동상태를 검출하는 기준이 된다.
그런 후, 도 3에 도시된 바와 같이 전류 측정모듈(10)은 실시간 구동하는 전동기(3)에서 소모되는 전류 값을 측정하여 상기 검출서버(20)의 생성모듈(21) 측으로 전송하고, 상기 생성모듈(21)은 실시간으로 전송되는 전류 값을 시간의 흐름에 따라 배열하여 전동기(3)에 대한 실시간 전류 파형을 구축한다.
그러면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 검출서버(20)의 매칭률 측정모듈(24)은 상기 생성모듈(21)에서 구축한 실시간 전류 파형과 상기 저장모듈(22)에 저장된 기준 전류 파형을 매칭시켜 매칭률을 검출하고, 상기 검출모듈(23)은 상기 매칭률 측정모듈(24)에서 검출한 매칭률과 상기 임계 입력모듈(25)을 통해 설정된 매칭률에 대한 임계값을 대비하여 전동기의 실시간 작동상태를 검출하게 된다.
동시에, 상기 검출모듈(23)은 상기 생성모듈(21)에서 구축되는 실시간 전류 파형의 전류 값과 상기 임계 입력모듈(25)을 통해 설정된 전류 파형의 전류 값에 대한 임계값을 대비하여 전동기(3)의 실시간 작동상태를 검출하게 된다.
여기서, 상기 검출서버(20)의 검출모듈(23)에서 검출된 전동기(3)의 실시간 작동상태를 영상 출력모듈(30)을 통해 영상으로 출력 제공되어 사용자가 전동기(3)의 작동상태를 명확하게 인지할 수 있도록 한다.
상기와 같은 일련의 과정을 수행하는 상기 전류 측정모듈(10)과 검출서버(20) 및 영상 출력모듈(30)은 전동기 제어반(1)에 일체로 설치되는 구조로 인해, 실시간 전동기(3)의 작동상태를 검출하기 위해 정보를 수집하고, 그 정보를 송·수신하며, 그 정보를 기반으로 전동기의 상태를 판단 및 검출하는데 소요되는 시간이 대폭 절감될 수 있어 매우 신속하고 정확하게 실시간 전동기(3)의 작동상태를 검출할 수 있어 전동기의 상태 이상 발생시 신속한 대처를 유도할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
본 발명은 예지보전 산업에 이용가능하다.

Claims (3)

  1. 전동기(3)와 관련 부하장치를 보호하는 전동기 제어반(1:Motor Control Center)에 있어서,
    상기 전동기(3)로 전원을 공급하는 전원 라인(2)에 흐르는 실시간 전류 값을 측정하고, 그 측정된 전류 값 정보를 검출서버(20)로 전송하는 하나 이상의 전류 측정모듈(10);
    상기 전류 측정모듈(10)에서 측정 전송되는 전류 값 정보를 기반으로 상기 전동기(3)의 실시간 작동상태를 검출하는 검출서버(20); 및
    상기 검출서버(20)에서 검출된 실시간 상기 전동기(3)의 작동상태를 영상으로 출력 제공하는 영상 출력모듈(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출서버(20)는,
    상기 전류 측정모듈(10)에서 측정 전송되는 전류 값을 시간의 흐름에 따라 나열하여 전동기(3)에 대한 실시간 전류 파형을 구축하는 생성모듈(21)과,
    상기 전동기(3)가 정상적인 구동 상태에서 상기 전동기(3)에서 소모되는 전류 값을 시간의 흐름에 따라 나열하여 구축된 기준 전류 파형이 저장 관리되는 저장모듈(22)과,
    상기 생성모듈(21)에서 구축되는 전동기(3)의 실시간 전류 파형과 상기 저장모듈(22)에 저장된 기준 전류 파형을 기반으로 실시간 전동기(3)의 작동상태를 검출하는 검출모듈(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 검출서버(20)는,
    상기 생성모듈(21)에서 구축된 실시간 전류 파형과 상기 저장모듈(22)에 저장된 기준 전류 파형을 매칭시켜 기준 전류 파형에 대한 실시간 전류 파형의 매칭률을 측정하는 매칭률 측정모듈(24)과,
    기준 전류 파형에 대한 실시간 전류 파형의 매칭률에 대한 임계값과 전류 파형의 전류 값에 대한 임계값을 각각 입력 설정하는 임계 입력모듈(25)을 더 포함하되,
    상기 검출모듈(23)은 상기 매칭률 측정모듈(24)에서 측정되는 매칭률이 상기 임계 입력모듈(25)에 설정된 매칭률에 대한 임계값을 초과하거나, 실시간 전류 파형의 전류 값이 상기 임계 입력모듈(25)에 설정된 전류 값에 대한 임계값을 초과하면 전동기(3)를 이상상태로 검출하도록 하는 것을 특징으로 하는 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반.
PCT/KR2022/015978 2022-05-20 2022-10-19 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반 WO2023224181A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220062280A KR20230162418A (ko) 2022-05-20 2022-05-20 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반
KR10-2022-0062280 2022-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023224181A1 true WO2023224181A1 (ko) 2023-11-23

Family

ID=88835426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/015978 WO2023224181A1 (ko) 2022-05-20 2022-10-19 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230162418A (ko)
WO (1) WO2023224181A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101893745B1 (ko) * 2017-08-11 2018-10-04 (주)아이티공간 구동부의 정밀 예지 보전방법
KR102212476B1 (ko) * 2019-08-26 2021-02-10 주식회사 대홍전기 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 및 전동기제어반
KR20210029003A (ko) * 2019-09-05 2021-03-15 퓨처메인 주식회사 실시간 데이터 수집 분석을 위한 무선 설비 관리 시스템 및 이의 진단방법
KR20210073207A (ko) * 2019-12-10 2021-06-18 (주)아이티공간 기기의 동작 추적을 통한 기기의 가상 모니터링 관리방법
KR20220032336A (ko) * 2020-09-07 2022-03-15 (주)아이티공간 누적 파형을 통한 기기의 예지 보전방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101893745B1 (ko) * 2017-08-11 2018-10-04 (주)아이티공간 구동부의 정밀 예지 보전방법
KR102212476B1 (ko) * 2019-08-26 2021-02-10 주식회사 대홍전기 엣지 컴퓨팅 기반의 전력관리 제어 시스템을 이용한 분전반 및 전동기제어반
KR20210029003A (ko) * 2019-09-05 2021-03-15 퓨처메인 주식회사 실시간 데이터 수집 분석을 위한 무선 설비 관리 시스템 및 이의 진단방법
KR20210073207A (ko) * 2019-12-10 2021-06-18 (주)아이티공간 기기의 동작 추적을 통한 기기의 가상 모니터링 관리방법
KR20220032336A (ko) * 2020-09-07 2022-03-15 (주)아이티공간 누적 파형을 통한 기기의 예지 보전방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230162418A (ko) 2023-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101086005B1 (ko) 태양광 모듈 모니터링 시스템
WO2016117797A2 (ko) 고장 진단장치가 구비되는 태양광 발전 시스템과 태양광 발전 시스템의 고장 진단 방법
WO2015056967A1 (ko) 표준프로토콜기반의 보일러 및 온수기 캐스케이드 통합원격관리 시스템 및 그 방법
CN107069948A (zh) 一种直流电源系统的远程检测监测系统及检测方法
WO2015009089A1 (ko) 태양광 발전시설의 종합보호 시스템
WO2015102312A1 (ko) Ｈｖｄｃ 시스템의 전원 이중화 장치 및 그 제어방법
CN114594349B (zh) 一种储能系统中直流绝缘监测方法及终端
CN103440850B (zh) 一种冗余显示系统
WO2020111872A1 (ko) 자동점검 누전차단기
WO2023224181A1 (ko) 예지 보전 기능을 갖는 스마트 전동기 제어반
KR102212765B1 (ko) 음성인식 양방향 인공지능 배전반, 전동기제어반, 분전반 및 태양광 발전용 접속함
WO2010077078A2 (ko) 부하표시 배전용 변압기 및 그의 표시 장치
CN106802622A (zh) 基于总线结构的消防设备电源智能综合监控系统
WO2016108627A1 (ko) 제어기의 이중화 시스템
WO2019212093A1 (ko) 통합 원격검침 오결선 검출 시스템
KR20180024673A (ko) 태양광발전 채널별 감시장치
KR100961789B1 (ko) Ｒｔｕ 제어전원 종합검출관리장치
WO2017090896A1 (ko) 분산전원이 연계된 전력 계통의 전력 관리 장치 및 그 방법
WO2018124570A1 (ko) 변전소의 자산 관리 방법
CN205902146U (zh) 基于led标识光源智能控制系统的电源模块
WO2021132951A1 (ko) 서버랙 예지 보전방법
CN207966132U (zh) 一种积木式剩余电流式电气火灾监控探测器
CN107272505A (zh) 一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱
KR200390706Y1 (ko) 통신용 정류기의 관리시스템
WO2021025232A1 (ko) 인공지능 기능이 탑재된 배전반 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22942845

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1