KR100370106B1 - 전동기 보호용 계전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동기 보호용 계전기에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 전동기 및 전자접촉기와 각각 전기적으로 연결되어 전동기의 시동 및 운전 중 이상 발생시 전동기 측으로의 전원공급을 선택적으로 제어하는 전동기 보호용 계전기에 있어서, 상기 전동기 및 전자접촉기와 전기적으로 연결되는 주회로 배선을 관통시킬 수 있는 배선관통공이 구비된 본체와, 상기 전동기 및 전자접촉기와 상기 본체가 단자 접속에 의해 전기적으로 연결 가능하도록 상기 본체 상에 착탈 가능하게 결합되는 단자식 연결수단과, 상기 전자접촉기의 단자와 직접적으로 전기적 연결이 가능하도록 상기 본체 상에 착탈가능하게 결합되는 직결식 연결수단을 포함하여 구성되어, 계전기가 설치되는 장소의 각각 다른 설치환경에 따라 상기 본체만으로 독립적으로 설치하거나, 상기 단자식 연결수단 및 직결식 연결수단을 상기 본체에 선택적으로 결합시켜 다양한 설치환경에 적용시켜 설치할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전동기 보호용 계전기를 제공하여, 계전기를 공용화 함으로써 다양한 설치 환경에 적용할 수 있도록 한 것이다.

Description

전동기 보호용 계전기{electronic motor protection relay}

본 발명은 계전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계전기를 설치하고자 하는 장소의 제반 여건에 따라 주회로 배선을 전류변환기(current transformer)에 관통시켜 취부할 수도 있고, 단자에 접속할 수도 있으며, 전자접촉기(magnetic contactor)에 직접 접속할 수도 있도록 한 전동기 보호용 계전기에 관한 것이다.

일반적으로 전동기 보호용 계전기는 교류 전동기의 시동 및 운전 중에 발생되는 과전류, 결상, 상 불평형 및 역상을 설정된 동작시간에 의해 정확하게 검출하여 교류 전동기를 더욱 확실하게 보호하는 기능을 하는 기기이다.

또한, 상기 전동기 보호용 계전기는 조작회로부와, 출력회로부 및 제어회로부로 구성되어 있는 것으로서, 상기 조작회로부의 입력단에 전원을 공급하면, 각 상(U,W,V)에서 전류 변환기를 통하여 변환된 전류가 제어회로부에 유입되어 증폭된 값이 비교됨으로써, 교류 전동기의 시동 및 운전 중 이상 발생시 출력회로부의 릴레이(relay)를 구동하여 폐로 접점을 개로함에 따라 상기 폐로 접점을 통하여 공급되는 교류 전자접촉기의 조작 코일부로의 전원 공급이 중단되어 교류 전동기에 공급되는 전력이 차단되며, 이에 따라 교류 전동기의 소손방지 및 전동기의 보호가 가능하게 되는 것이다.

최근에는 여러 산업분야의 공장 자동화 시스템 구축이 활발하게 진행되면서 전동기 구동으로 라인 제어가 전자화 되고, 이로 인하여 전동기 보호에 대한 기기들도 중요성을 더해가며 제품의 다양화 및 고기능화 그리고 대량생산 체제가 전개되고 있다.

이러한 종래의 전동기 보호용 계전기의 구조를 도시된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 종래의 관통형, 단자형, 직결형 계전기를 각각 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1은 종래의 관통형 계전기(10)를 나타낸 것으로서, 배선관통공(12)이 본체의 외부로 노출된 구조로 되어 있고, 상기 관통형 계전기(10)의 설치시 전동기와 전자접촉기 측으로 연결되는 주회로 배선을 상기 배선관통공(12)을 관통하여 배선할 수 있도록 한 것이다.

도 2는 종래의 단자형 계전기(20)를 나타낸 것으로서, 도면상 본체의 전면과 후면에 각각 고정된 단자대(21,22)를 포함한 구조로 되어 있고, 상기 단자형 계전기(20)를 고정시킨 뒤, 별도로 단자대(21,22)에 나사를 체결하여 배선하도록 되어 있다.

도 3은 종래의 직결형 계전기(30)를 나타낸 것으로서, 주회로 배선에 연결되는 단자대(32)와, 전자접촉기(magnetic contactor, 미도시)에 직접 연결할 수 있는 연결핀(31)을 구비하고 있으며, 별도의 배선을 필요로 하지 않고 상기 연결핀(31)을 전자접촉기에 직접 연결하도록 되어 있다.

한편, 전술한 종래의 각 관통형, 단자형, 직결형 계전기(10,20,30)는 그 구조가 각각 다른 별도의 제품으로 되어 있기 때문에, 계전기를 설치함에 있어서, 사용자는 상기 계전기가 설치되는 장소의 제반 여건에 따라 각각 다른 종류의 계전기를 설치하여야 한다.

따라서, 계전기가 설치되는 설치환경의 배선을 고려한 후 그 설치 여건에 적합한 각각의 계전기 종류를 선택하여 설치하여야 하기 때문에 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 계전기를 설치하고자 하는 장소의 제반 여건에 따라 주회로 배선을 전류변환기에 관통시켜 취부할 수도 있고, 단자에 접속할 수도 있으며, 전자접촉기에 직접 접속할 수도 있도록 함으로써 제품을 공용화하여, 다양한 설치 환경에 적용할 수 있도록 한 전동기 보호용 계전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래 관통형 계전기를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 2는 종래 단자형 계전기를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 3은 종래 직결형 계전기를 개략적으로 나타낸 평면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계전기의 본체를 나타낸 정면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 계전기를 관통형 계전기로서 적용하여 설치하는 경우를 나타낸 정면도,

도 6a, 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 계전기를 단자형 계전기로서 적용하여 설치하는 경우를 나타낸 평면도 및 측면도,

도 6c는 도 6a의 단자식 연결수단을 나타낸 개략도,

도 7a, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 계전기를 직결형 계전기로서 적용하여 설치하는 경우를 나타낸 평면도 및 측면도,

도 7c는 도 7a의 직결식 연결수단을 나타낸 분해 사시도,

도 7d는 도 7a의 직결식 연결수단을 나타낸 조립상태 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110....본체, 115a,115b,115c....배선관통공,

117....주회로 배선, 120....제 1단자대,

130....제2단자대, 125,135,160....터미널 블록,

150....연결핀, 170....커버수단.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면 전동기 및 전자접촉기와 각각 전기적으로 연결되어 전동기의 시동 및 운전 중 이상 발생시 전동기 측으로의 전원공급을 선택적으로 제어하는 전동기 보호용 계전기에 있어서, 상기 전동기 및 전자접촉기와 전기적으로 연결되는 주회로 배선을 관통시킬 수 있는 배선관통공이 구비된 본체와, 상기 전동기 및 전자접촉기와 상기 본체가 단자 접속에 의해 전기적으로 연결 가능하도록 상기 본체 상에 착탈 가능하게 결합되는 단자식 연결수단과, 상기 전자접촉기의 단자와 직접적으로 전기적 연결이 가능하도록 상기 본체 상에 착탈가능하게 결합되는 직결식 연결수단을 포함하여 구성되어, 계전기가 설치되는 장소의 각각 다른 설치환경에 따라 상기 본체만으로 독립적으로 설치하거나, 상기 단자식 연결수단 및 직결식 연결수단을 상기 본체에 선택적으로 결합시켜 다양한 설치환경에 적용시켜 설치할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전동기 보호용 계전기를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 도시된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계전기의 본체를 나타낸 정면도로서, 상기 도면에 도시된 바와 같이, 도면상 본체(110)의 전면 상부에는 조작전원 인가부(112) 및 다수개의 출력 접점(111) 등이 구비되며, 상면에는 다수개의 조작버튼(미도시) 및 표시등(미도시)이 구비되는데, 이는 공지된 종래의 구성으로부터 이해 가능하므로 구체적인 설명은 생략한다.

그리고, 본체(110)의 전면 하부에는 전동기 및 전자접촉기와 전기적으로 연결되는 주회로 배선을 관통시킬 수 있도록 세 개의 배선관통공(115a,115b,115c)이 구비된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본체(110)는 그 자체로서 전술한 종래의 관통형 계전기(도 1참조)와 마찬가지로 관통형 계전기로 적용되어 설치될 수 있는 것으로서, 상기 본체(110)를 독립적으로 설치하거나 혹은 상기 본체(110)에 후술되는 단자식 연결수단 또는 직결식 연결수단 등을 계전기의 설치 환경에 따라 선택적으로 결합시킴에 의해 도 1 내지 도 3에서 전술된 종래의 관통형, 단자형, 직결형 계전기로서 모두 적용할 수 있게 된다.

이하에서는 상기 본체(110)를 각각 관통형, 단자형, 직결형 계전기로서 적용하여 설치한 실시예 별로 그 구성을 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 계전기를 관통형 계전기로서 적용하여 설치하는 경우를 나타낸 정면도로서, 상기 본체(110)의 배선관통공(115a,115b,115c)에 각각 주회로 배선(117)을 관통시켜 각각 전동기(미도시) 및 전자접촉기(미도시)와 전기적으로 연결시키도록 한 것이다.

도 6a, 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 계전기를 단자형 계전기로서 적용하여 설치하는 경우를 나타낸 평면도 및 측면도이고, 도 6c는 도 6a의 단자식 연결수단을 나타낸 개략도로서, 상기 도면에 따르면 전동기(미도시) 및 전자접촉기(200)와 본체(110)가 단자 접속에 의해 전기적으로 연결 가능하도록 상기 본체(110) 상에 착탈가능하게 단자식 연결수단을 결합시킴에 의해 단자식 계전기로서 사용할 수 있도록 한 것을 나타내고 있다.

상기 단자식 연결수단은 전동기와 단자 접속되는 다수개의 단자(121,122,123)를 갖는 터미널 블록(125)을 구비하여 배선관통공(115a,115b,115c)이 구비된 본체(110) 면에 착탈가능하게 결합되는 제 1단자대(120)와, 상기 전자접촉기(200)와 단자 접속되는 다수개의 단자(131,132,133)를 갖는 터미널 블록(135)을 구비하여 상기 제 1단자대(120)의 설치위치와 대향되는 상기 본체(110) 면에 착탈가능하게 결합되는 제 2단자대(130)와, 상기 배선관통공(115a,115b,115c) 내측을 관통하여 상기 제 1,제 2단자대(120,130)의 각 단자들과 대응 연결되는 부스바(141,142,143, bus-bar)로 구성된다.

한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 계전기가 설치되는 설치환경에 따라 사용자가 임의의 배선(210)을 이용하여 본체(110)와 전자접촉기(200)의 설치거리 및 배치구조를 적절히 조절하여 주변 여건에 맞게 설치할 수 있다.

도 7a, 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 계전기를 직결형 계전기로서 적용하여 설치하는 경우를 나타낸 평면도 및 측면도이고, 도 7c, 7d는 도 7a의 직결식 연결수단을 나타낸 분해 사시도 및 조립상태 단면도로서, 상기 도면에 따르면 전자접촉기(200)의 단자(201,202,203)에 본체(110)의 연결핀(150)을 직접적으로 연결시킬 수 있도록 상기 본체(110) 상에 착탈가능하게 직결식 연결수단을 결합시킴에 의해 직결식 계전기로서 사용할 수 있도록 한 것을 나타내고 있다.

상기 직결식 연결수단은 일단부는 전동기와 연결되고 타단부는 전자접촉기(200)의 단자(201,202,203)와 연결되는 전도성 재질로 된 세 개의 연결핀(150)과, 상기 전동기와 연결되는 연결핀(150)의 일단부가 각각 삽입될 수 있도록 세 개의 삽입공(161,162,163)이 구비되어 상기 배선관통공(115a,115b,115c)이 구비된 본체(110) 면에 착탈가능하게 결합되는 터미널 블록(160)과, 상기 터미널 블록(160)이 결합되는 본체(110) 면의 대향된 타면에 착탈가능하게 결합됨과 아울러 상기 전자접촉기(200)의 단자(201,202,203)와 연결되는 연결핀(150)의 타단부가 전자접촉기(200) 측으로 돌출가능하게 삽입 고정되는 인출구(173)가 구비된 커버수단(170)으로 구성된다.

한편, 상기 연결핀(150)은 그 일단부는 상기 터미널 블록(160)의 각 삽입공(161,162,163)에 삽입되고 타단부는 상기 본체(110)의 배선관통공(115a,115b,115c) 내측으로 삽입 관통될 수 있도록 상기 배선관통공(115a,115b,115c)의 축방향과 평행하며 상기 배선관통공(115a,115b,115c)의 축방향 길이 보다는 길게 연장된 수평부(152)와, 상기 수평부(152)의 타단부로부터 수직 상방으로 절곡연장된 수직부(153)와, 상기 수직부(153)의 상단부로부터 상기 수평부(152)와 반대방향으로 수직 절곡되어 전자접촉기(200)의 단자(201,202,203)에 연결되는 삽입부(154)로 구성된다.

그리고, 상기 각 터미널 블록(125,135,160)에는 상기 본체(110)의 배선관통공(115a,115b,115c)에 삽입되어 상기 터미널 블록(125,135,160)과 본체(110)의 결합을 가능하게 하는 결합돌기(169)가 적어도 하나 이상 구비된다.

또한, 상기 커버수단(170)의 하부에는 전자접촉기(200)의 하부 일측에 걸려져 결합될 수 있도록 상기 전자접촉기(200) 측으로 연장된 고정수단(177)이 구비된다.

그리하여, 상기 연결핀(150)의 삽입부(154)가 전자접촉기(200)의 각 단자에 연결되어 나사 등에 의해 결합됨과 동시에 상기 고정수단(177)에 의해 재차 결합됨에 의해 전자접촉기(200)와 본체(110)의 긴밀한 결합이 가능하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 계전기를 설치하고자하는 장소의 제반 여건에 따라 주회로 배선을 전류변환기에 관통시켜 취부할 수도 있고, 단자에 접속할 수도 있으며, 전자접촉기에 직접 접속할 수도 있도록 하여 제품을 공용화함으로써, 계전기 설치시에 여러 종류의 계전기를 별도로 준비해야 하는 번거로움을 해소한 효과가 있다.

Claims (6)

1. 전동기 및 전자접촉기와 각각 전기적으로 연결되어 전동기의 시동 및 운전 중 이상 발생시 전동기 측으로의 전원공급을 선택적으로 제어하는 전동기 보호용 계전기에 있어서,

   상기 전동기 및 전자접촉기와 전기적으로 연결되는 주회로 배선을 관통시킬 수 있는 배선관통공이 구비된 본체와,

   상기 전동기 및 전자접촉기와 상기 본체가 단자 접속에 의해 전기적으로 연결 가능하도록 상기 본체 상에 착탈 가능하게 결합되는 단자식 연결수단과,

   상기 전자접촉기의 단자와 직접적으로 전기적 연결이 가능하도록 상기 본체 상에 착탈가능하게 결합되는 직결식 연결수단을 포함하여 구성되어,

   계전기가 설치되는 장소의 각각 다른 설치환경에 따라 상기 본체만으로 독립적으로 설치하거나, 상기 단자식 연결수단 및 직결식 연결수단을 상기 본체에 선택적으로 결합시켜 다양한 설치환경에 적용시켜 설치할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전동기 보호용 계전기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 단자식 연결수단은,

   상기 전동기와 단자 접속되는 다수개의 단자를 갖는 터미널 블록을 구비하여 상기 배선관통공이 구비된 본체 면에 착탈가능하게 결합되는 제 1단자대와,

   상기 전자접촉기와 단자 접속되는 다수개의 단자를 갖는 터미널 블록을 구비하여 상기 제 1단자대의 설치위치와 대향되는 상기 본체 면에 착탈가능하게 결합되는 제 2단자대와,

   상기 배선관통공 내측을 관통하여 상기 제 1,제 2단자대의 각 단자들과 대응 연결되는 부스바(bus-bar)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동기 보호용 계전기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 직결식 연결수단은,

   일단부는 전동기와 연결되고 타단부는 전자접촉기의 단자와 연결되는 전도성 재질로 된 다수개의 연결핀과,

   상기 전동기 측과 연결되는 연결핀의 일단부가 각각 삽입될 수 있도록 다수개의 삽입공이 구비되어 상기 배선관통공이 구비된 본체 면에 착탈가능하게 결합되는 터미널 블록과,

   상기 터미널 블록이 결합되는 본체 면의 대향된 타면에 착탈가능하게 결합됨과 아울러 상기 전자접촉기의 단자와 연결되는 연결핀의 타단부가 전자접촉기 측으로 돌출가능하게 삽입 고정되는 인출구가 구비된 커버수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 전동기 보호용 계전기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 연결핀은,

   그 일단부는 상기 터미널 블록의 삽입공에 삽입되고 타단부는 상기 본체의 배선관통공 내측으로 삽입 관통될 수 있도록 배선관통공의 축방향과 평행하며 상기 배선관통공의 축방향 길이 보다는 길게 연장된 수평부와,

   상기 수평부의 타단부로부터 수직 상방으로 절곡연장된 수직부와,

   상기 수직부의 상단부로부터 상기 수평부와 반대방향으로 수직 절곡되어 전자접촉기의 단자에 연결되는 삽입부로 구성된 것을 특징으로 하는 전동기 보호용 계전기.
5. 제 2항 내지 제 4항에 있어서,

   상기 터미널 블록에는 상기 본체의 배선관통공에 대응되어 삽입가능한 적어도 하나 이상의 결합돌기가 구비되어 상기 결합돌기에 의해 상기 본체 상에 결합가능하도록 되는 것을 특징으로 하는 전동기 보호용 계전기.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 커버수단에는 전자접촉기와의 결합상태를 긴밀히 유지할 수 있도록 전자접촉기 측으로 연장되어 상기 전자접촉기에 결합되는 고정수단이 구비된 것을 특징으로 하는 전동기 보호용 계전기.