KR102181297B1 - Emergency power supply control apparatus of motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전동기의 비상전원 제어장치에 관한 것으로, 외부에서 공급되는 상용전원부, 상기 상용전원에 의해 구동되는 전동기부 및 상기 상용전원과 상기 전동기의 사이에 배치되고, 상기 상용전원의 검출을 통해 정전상황의 발생 또는 종료를 판단하여 비상전원을 공급 또는 차단하는 비상 전원 제어부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 정전상황시에는 비상전원을 통해 전동기를 구동하고 정전상황이 종료되면 신속하게 다시 상용전원을 통해 전동기를 구동하여 정전상황에 의한 피해를 최소화할 수 있다.The present invention relates to an emergency power control device for an electric motor, comprising: a commercial power supply unit supplied from the outside, an electric motor unit driven by the commercial power supply, and disposed between the commercial power supply and the motor, and power failure through detection of the commercial power supply. It includes an emergency power control unit that determines the occurrence or end of a situation and supplies or cuts emergency power. Accordingly, according to the present invention, the electric motor is driven through the emergency power during a power outage situation, and when the power outage situation ends, the motor is quickly driven again through the commercial power source, thereby minimizing damage caused by the power outage situation.
Description
본 발명은 전동기 비상전원 제어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전상황시에는 비상전원을 통해 전동기를 구동하고 정전상황이 종료되면 신속하게 다시 상용전원을 통해 전동기를 구동하여 정전상황에 의한 피해를 최소화하는 전동기의 비상전원 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a motor emergency power control technology, and more particularly, in the event of a power outage, the motor is driven through an emergency power source, and when the power outage situation is over, the motor is quickly driven again through the commercial power source to prevent damage caused by the power outage situation. It relates to an emergency power control device of a motor to minimize.
정전은 전기 공급이 일시적으로 중단된 상황을 의미할 수 있다. 정전 상황이 발생하면 전기 공급에 의해 구동 되는 전동기들의 동작이 멈추게 된다. 엘리베이터의 경우에는 승객을 이동시키는 도중에 정전상황이 발생하면 인명피해까지 발생할 수 있어 그 피해가 심각하다. 근 친환경 및 대체 에너지 산업이 활발히 진행되고 있으며 그에 따른 기술 또한 급속히 발전되고 있는 추세이다. 그 중에서도 에너지 저장장치 등을 비상 시 전원으로 사용하는 시스템이 주목되고 있다. 특히, 엘리베이터와 같이 승객을 이동시키는 시스템에서는 정전 등으로 인해 승객이 갇히게 되는 안전사고가 발생하는 경우 에너지 저장장치를 통해 비상 전원을 사용하여 일시적으로 전원을 공급하는 기술의 필요성이 크다.A power outage can mean a situation in which electricity supply is temporarily interrupted. When a power outage occurs, motors driven by electricity supply stop. In the case of elevators, if a power outage occurs while moving passengers, the damage can be serious, as it can cause personal injury. Nearly eco-friendly and alternative energy industries are actively progressing, and technologies accordingly are also rapidly developing. Among them, a system that uses an energy storage device as an emergency power source is drawing attention. In particular, in a system that moves passengers such as an elevator, there is a great need for a technology that temporarily supplies power using emergency power through an energy storage device in the event of a safety accident in which passengers are trapped due to a power outage or the like.
한국등록특허 제10-0312771 (2001.10.11)호는 엘리베이터에서 정전 발생시 충전전원으로 비상운전을 수행할 때 그 충전전원이 조기에 소모되어 최근접층으로의 비상운전이 불가능하게 되는 것을 방지하는데 목적이 있는 것으로, 이러한 목적을 달성하기 위하여, 입력되는 직류전압을 펄스폭변조신호에 따라 스위칭하여 교류전원으로 변환하는 인버터(7)와; 상기 인버터(7)의 출력전원에 상응되는 속도로 구동되는 교류전동기(9)와; 상기 교류전동기(9)의 회전속도를 검출할 수 있도록 하기 위하여 그 회전속도에 상응되는 개수의 펄스를 발생하는 로터리엔코더(10)와; 충전용 밧데리의 전원으로 비상운전을 수행할 때 전동기의 소비전력을 계산하여 그 계산된 소비전력이 전원공급장치의 용량을 초과하는 경우, 엘리베이터의 운행 속도가 상응되는 수준으로 제한되도록 펄스폭변조신호 발생기(20)에 공급하는 펄스발생을 제어하는 속도제어장치(19')와; 상기 도제어장치(19')의 제어를 받아 상기 인버터(7)에 펄스폭변조신호를 출력하는 펄스폭변조신호 발생기(20)를 포함 여 구성한 것이다.Korean Patent Registration No. 10-0312771 (2001.10.11) aims to prevent emergency operation to the nearest floor due to premature consumption of the charging power when performing emergency operation with charging power in the event of a power outage in the elevator. In order to achieve this purpose, an inverter 7 for converting the input DC voltage into AC power by switching according to the pulse width modulated signal; An AC motor 9 driven at a speed corresponding to the output power of the inverter 7; A
한국공개특허 제10-1993-0009900 (1993.06.21)호는 정전시에 정전임을 검출해서 정상상태에서의 운행을 정지함과 동시에 비상운전장치를 구동해서 엘리베이터를 제어하는 정전시 엘리베이터의 제어장치에 관한 것으로써, 유도전동기와, 상기 유도전동기에 흘러 들어가는 전류를 검출하는 전류검출기와, 상기 유도전동기의 회전속도를 검출하는 속도검출기와, 상기 전류검출기 및 속도검출기에 의해서 검출된 전류치 및 유도전동기의 회전속도를 받아서 상기 도전동기의 회전시간을 제어하기 위하여 펄스폭제어부와, 상기 펄스폭제어부로부터 출력되는 펄스를 폭해서 출력하는 인버어터구동부로 이루어진 엘리베이터의 제어장치에 있어서, 3상교류전원과, 상기 3상교류전원의 투입시에 온되는 콘택터(C1, C2, C3, C4, C5)중 콘택터(C1, C2, C3) 및 단자(R, S, T)를 재해서 교류전원을 받아서 직류전원으로 정류하는 콘버터와, 상기 콘버터에서 정류된 직류전원을 평활화시키는 평활용 콘덴서와, 상기 평활용 콘덴서의 양단자측의 전압(전하량)이 일정치이상이 된 것을 검출하는 충전량검출기와, 입력측이 상기 콘버터의 출력측에 접속되고 출력측이 3상교류전동기에 접속되어 는 인버터와, 상기 인버터의 에미터측에 사용전원에 의해 온되는 콘택터(C5) 및 퓨즈를 통해서 접속되고 상기 인버터의 콜렉터측에 상용전원에 의해 온되는 콘택터(C4)를 통해서 접속되어 각 기판에 구동전압을 공급하는 정전압원과, 통상의 구동시에 상기 콘버터의 직류출력을 받아서 충전되는 배터리 백업 시스템과, 정전시에 콘트롤러의 제어에 의해 온되는 자동구출운전스위치와, 상기 배터리에 충전되어 있는 류전원을 상기 인버터를 구성하는 트랜지스터의 콜렉터 및 에미터에 인가하기 위하여 상기 자동구출운전스위치의 온에 따라 릴레이코일에 전류가 흐르면 온접촉하는 콘택터(B1, B2, B3)로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-1993-0009900 (1993.06.21) detects that there is a power failure and stops the operation in the normal state, and operates the emergency operation device to control the elevator in case of a power failure. It relates to an induction motor, a current detector for detecting a current flowing into the induction motor, a speed detector for detecting the rotational speed of the induction motor, and a current value detected by the current detector and the speed detector, and In the elevator control device comprising a pulse width control unit and an inverter driving unit that outputs a pulse output from the pulse width control unit by receiving a rotational speed to control the rotation time of the conduction synchronous unit, comprising: a three-phase AC power supply; Of the contactors (C1, C2, C3, C4, C5) that are turned on when the three-phase AC power is turned on, the contactors (C1, C2, C3) and terminals (R, S, T) are re-received to receive AC power and DC power. A converter rectified by the converter, a smoothing capacitor that smoothes the DC power rectified by the converter, a charge amount detector that detects that the voltage (charge amount) at both terminals of the smoothing capacitor has exceeded a certain value, and the input side is the An inverter connected to the output side of the converter and the output side is connected to a three-phase AC motor, and a contactor (C5) turned on by the used power to the emitter side of the inverter and a fuse connected to the collector side of the inverter, and to the commercial power supply. A constant voltage source that is connected through a contactor C4 that is turned on and supplies a driving voltage to each substrate, a battery backup system that receives the DC output from the converter during normal operation and charges it, and is turned on by the control of a controller in case of power failure. An automatic rescue operation switch and a contactor that makes on-contact when current flows through the relay coil when the automatic rescue operation switch is turned on in order to apply current power charged in the battery to the collectors and emitters of the transistors constituting the inverter It is characterized by consisting of (B1, B2, B3).
본 발명의 일 실시예는 정전상황시 비상전원을 통해 전동기를 구동하고 정전상황이 종료되면 신속하게 다시 상용전원을 통해 전동기를 구동하여 정전상황에 의한 피해를 최소화하는 전동기의 비상전원 제어장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention provides an emergency power control device for a motor that minimizes damage caused by a power outage situation by driving an electric motor through an emergency power source in case of a power outage situation and by quickly driving the motor again through a commercial power source when the power outage situation ends. I want to.
본 발명의 일 실시예는 상용전원을 검출하는 제어회로를 포함하여 정전상황의 발생과 종료를 감지할 수 있는 전동기의 비상전원 제어장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an emergency power control device for an electric motor capable of detecting the occurrence and termination of a power outage situation, including a control circuit for detecting commercial power.
본 발명의 일 실시예는 비상전원을 공급하는 배터리의 충전/방전 과정에서 전압의 강압/승압을 위한 단일 변압기를 포함하여 입출력 전압의 누설성분을 감소시키는 전동기의 비상전원 제어장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an emergency power control device for an electric motor that reduces the leakage component of input/output voltage, including a single transformer for step-down/boost voltage in the charging/discharging process of a battery that supplies emergency power.
실시예들 중에서, 전동기의 비상전원 제어장치는 외부에서 공급되는 상용전원을 포함하는 상용전원부, 상기 상용전원에 의해 구동되는 전동기를 포함하는 전동기부 및 상기 상용전원과 상기 전동기의 사이에 배치되고, 상기 상용전원의 검출을 통해 정전상황의 발생 또는 종료를 판단하여 비상전원을 공급 또는 차단하는 비상 전원 제어부를 포함한다.Among the embodiments, the emergency power control device of an electric motor is disposed between a commercial power supply including a commercial power supplied from an external source, an electric motor including an electric motor driven by the commercial power, and the commercial power and the motor, And an emergency power control unit configured to supply or cut off emergency power by determining the occurrence or termination of a power outage situation through detection of the commercial power.
상기 비상전원 제어부는 비상전원 배터리의 충전시 또는 방전시에 상기 상용전원의 전압을 각각 강압 또는 승압시키는 단일 변압기를 포함할 수 있다.The emergency power control unit may include a single transformer for stepping down or boosting the voltage of the commercial power supply when charging or discharging the emergency power battery, respectively.
상기 비상전원 제어부는 상기 상용전원과 비상전원 제어기 사이에 배치되어 상기 상용전원을 검출하는 상용전원 검출기 및 상기 검출된 상용전원을 기초로 정전상황의 발생 또는 종료를 판단하고 상기 정전상황의 발생 또는 종료에 따라 상기 전동기에 상기 비상전원을 공급 또는 차단하는 비상전원 제어기를 포함할 수 있다.The emergency power control unit is disposed between the commercial power supply and the emergency power controller to determine the occurrence or termination of a power outage situation based on the commercial power detector that detects the commercial power and the detected commercial power, and the occurrence or termination of the power outage situation. It may include an emergency power controller for supplying or blocking the emergency power to the electric motor according to.
상기 비상전원 제어부는 순간정전, 단상 정전 및 3상 정전을 모두 검출하고 상기 정전상황이 종료되면 상기 전동기에 복구된 상용전원을 즉시 연결할 수 있다.The emergency power control unit may detect all of the instantaneous power failure, single-phase power failure, and three-phase power failure, and immediately connect the restored commercial power to the motor when the power failure condition ends.
상기 비상전원 제어기는 상기 정전상황의 종료에 따라 상기 상용전원의 복구가 검출되면 복구된 상용전원을 감지하는 감지모듈, 상기 복구된 상용전원을 인버터에 연결하는 스위칭모듈 및 상기 복구된 상용전원이 인버터에 연결되면 상기 비상전원을 차단하는 차단모듈을 포함할 수 있다.The emergency power controller includes a detection module for detecting the restored commercial power when the restoration of the commercial power is detected upon the end of the power outage situation, a switching module for connecting the restored commercial power to an inverter, and the restored commercial power When connected to may include a blocking module to cut off the emergency power.
상기 상용전원 검출기는 포토 커플러를 포함하여 구성될 수 있다.The commercial power detector may include a photo coupler.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology can have the following effects. However, since it does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, it should not be understood that the scope of the rights of the disclosed technology is limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동기의 비상전원 제어장치는 정전상황시에는 비상전원을 통해 전동기를 구동하고 정전상황이 종료되면 신속하게 다시 상용전원을 통해 전동기를 구동하여 정전상황에 의한 피해를 최소화할 수 있다.The emergency power control device for a motor according to an embodiment of the present invention drives the motor through emergency power in case of a power outage situation, and when the power outage situation ends, the motor is quickly driven again through commercial power to minimize damage caused by power outages. can do.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동기의 비상전원 제어장치는 상용전원을 검출하는 제어회로를 포함하여 정전상황의 발생과 종료를 감지할 수 있다.The emergency power control apparatus for an electric motor according to an embodiment of the present invention may include a control circuit for detecting commercial power and detect the occurrence and termination of a power outage situation.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동기의 비상전원 제어장치는 비상전원을 공급하는 배터리의 충전/방전 과정에서 전압의 강압/승압을 위한 단일 변압기를 포함하여 입출력 전압의 누설성분을 감소시킬 수 있다.The emergency power control apparatus for an electric motor according to an embodiment of the present invention may reduce leakage components of input/output voltages by including a single transformer for step-down/boost voltage during the charging/discharging process of a battery that supplies emergency power.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기의 비상전원 제어장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 전동기의 비상전원 제어장치의 비상전원 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용전원 검출기를 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 3에 있는 포토 커플러의 동작에 따른 전류 및 전압의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전동기의 비상전원 제어장치의 비상전원 제어 과정을 보여주는 흐름도이다.1 is a view showing an emergency power control apparatus for an electric motor according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an emergency power control unit of the emergency power control device of the electric motor in FIG. 1.
3 is a circuit diagram showing a commercial power detector according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing changes in current and voltage according to the operation of the photo coupler in FIG. 3.
5 is a flowchart showing an emergency power control process of an emergency power control apparatus for an electric motor according to an embodiment.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiments can be variously changed and have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only those effects, the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of terms described in the present application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from other components, and the scope of rights is not limited by these terms. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" to another component, it should be understood that although it may be directly connected to the other component, another component may exist in the middle. On the other hand, when it is mentioned that a certain component is "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. On the other hand, other expressions describing the relationship between the constituent elements, that is, "between" and "just between" or "neighboring to" and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions are to be understood as including plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as “comprise” or “have” refer to implemented features, numbers, steps, actions, components, parts, or It is to be understood that it is intended to designate that a combination exists and does not preclude the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (for example, a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of each step, and each step has a specific sequence clearly in context. Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each of the steps may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all types of recording devices storing data that can be read by a computer system. . Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices. Further, the computer-readable recording medium is distributed over a computer system connected by a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in commonly used dictionaries should be construed as having meanings in the context of related technologies, and cannot be construed as having an ideal or excessive formal meaning unless explicitly defined in the present application.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기의 비상전원 제어장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an emergency power control apparatus for an electric motor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 전동기의 비상전원 제어장치(100)는 상용전원부(110), 비상전원 제어부(120) 및 전동기부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an emergency
일 실시예에서, 전동기의 비상전원 제어장치(100)는 엘리베이터의 동작 중에 정전이 발생한 경우 엘리베이터에 갇힌 승객을 구출하기 위해서 제안된다. In one embodiment, the emergency
상용전원부(110)는 일상적으로 사용하는 교류의 상용전원을 연결할 수 있다. 일 실시예에서, 상용전원은 3상 전원으로 형성될 수 있고, 그에 따라 정전상황시에 3상 정전, 1상 정전이 발생할 수 있다. 보다 구체적으로, 상용전원부(110)는 외부에서 공급되는 3상 교류전력의 상용전원을 포함할 수 있다.The commercial
전동기부(130)는 상용전원에 의해 구동되는 전동기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전동기는 다양한 기계장치에 동력을 전달하는 모터(motor)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 전동기부(130)는 엘리베이터의 전동기를 포함할 수 있다.The
비상전원 제어부(120)는 상용전원과 전동기의 사이에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 비상전원 제어부(120)는 상용전원과 전동기의 사이에 배치되어 상용전원을 검출하고 정전상황의 발생 또는 종료를 판단하여 비상전원을 전동기에 공급 또는 차단할 수 있다. 일 실시예에서, 비상전원 제어부(120)는 상용전원을 검출하는 전원센서, 상용전원의 전압을 높이거나(승압) 낮추는(강압) 변압기, 상용전원의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 정류기, 비상전원에 해당하는 배터리, 배터리 충전기 및 인버터로 구성될 수 있다. 여기에서, 전원센서는 도 2의 상용전원 검출기(210)에 해당하고 상용전원의 정상상태동작 여부를 검출할 수 있다. 보다 구체적으로, 비상전원 제어부(120)는 비-정전상황에서는 배터리를 충전시키고 정전상황에서 충전된 배터리를 전동기와 연결하여 전동기에 비상전원을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 비상전원 제어부(120)는 비상전원인 배터리를 충전할 때에는 상용전원의 전압을 강압하고, 배터리를 방전하여 전동기에 전력을 공급할 때에는 상용전원의 전압을 승압하는 단일 변압기를 포함할 수 있다. 여기에서, 단일 변압기는 승압기와 강압기를 모두 포함하는 단일의 변압기로, 승압기와 강압기를 분리하여 구성하는 2중 변압기 구조에 비해 입출력 전압의 누설성분을 감소시킬 수 있고 무효전력 성분을 최소화하여 배터리를 이용한 전압출력시 효율을 개선시킬 수 있다.The emergency
결과적으로, 비상전원 제어 장치(100)는 상용전원의 정전상황에서도 비상전원(배터리)을 통해 엘리베이터 등의 전동기를 정상적으로 작동시킬 수 있다.As a result, the emergency
도 2는 도 1에 있는 전동기의 비상전원 제어장치의 비상전원 제어부를 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram showing the emergency power control unit of the emergency power control device of the electric motor in FIG.
비상전원 제어부(120)는 순간 정전, 단상 정전 및 3상 정전을 모두 검출할 수 있다. 여기에서, 순간 정전은 낙뢰나 전원 설비 고장 또는 전원 콘센트 이탈 등에 의해서 전력공급이 중단되는 것을 말하고, 1상 정전은 3상 전력공급 중 1상의 전력 공급이 중단되는 경우를, 3상 정전은 3상의 전력 공급이 모두 중단되는 정전상황을 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, 비상전원 제어부(120)는 전원센서를 통해 다양한 정전상황의 발생 및 종료를 검출할 수 있다.The emergency
비상전원 제어부(120)는 상용전원을 검출하는 상용전원 검출기(210) 및 검출된 상용전원을 기초로 정전상황의 발생 또는 종료를 판단하고 정전상황의 발생 또는 종료에 따라 전동기에 비상전원을 공급 또는 차단하는 비상전원 제어기(220)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상용전원 검출기(210)는 도 1의 전원센서에 해당할 수 있고 상용전원과 비상전원 제어기 사이에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상용전원 검출기(210)는 상용전원의 정전 또는 비-정전 여부를 검출하여 비상전원 제어기에 제공할 수 있다.The emergency
일 실시예에서, 비상전원 제어기(220)는 검출된 상용전원을 통해 상용전원의 정전상황으로부터의 복구여부를 감지하고 복구가 감지되면 즉시 비상전원을 차단하고 복구된 상용전원을 전동기에 연결시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 비상전원 제어기(220)는 정전상황의 종료에 따라 상용전원의 복구가 감지되면 복구된 상용전원을 감지하는 감지모듈(222), 복구된 상용전원을 인버터에 연결하는 스위칭모듈(224) 및 복구된 상용전원이 인버터에 연결되면 비상전원을 차단하는 차단모듈(226)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 감지모듈(222)는 상용전원 검출부(210)에서 검출된 복구된 상용전원을 감지하고 스위칭모듈(224)에 전달할 수 있다. 스위칭모듈(224)은 감지모듈(222)을 통해 복구된 상용전원을 감지되면, 복구된 상용전원을 전동기의 인버터에 다시 연결할 수 있다. 차단모듈(226)은 복구된 상용전원이 인버터에 연결되면 비상전원에 해당하는 배터리의 연결을 차단할 수 있다. 즉, 비상전원 제어기(220)는 정전상황 종료시 복구된 상용전원이 감지되면 배터리의 비상전원을 차단하고 상용전원을 전동기에 연결할 수 있다. In one embodiment, the
일 실시예에서, 비상전원 제어기(220)는 상용전원 검출기(210)로부터 검출된 상용전원을 일정시간동안 감지하는 경우에만 이를 기초로 정전상황의 종료 여부를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 비상전원 제어기(220)의 감지모듈(222)은 복구된 상용전원이 특정시간간격동안 지속적으로 감지되는 경우에만 정전상황이 종료된 것으로 판단하고, 스위칭모듈(224)에 복구된 상용전원의 감지신호를 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 감지모듈(222)은 정전상황의 지속시간을 기초로 상기 특정시간간격을 가변적으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 감지모듈(222)은 정전상황이 30분이상 지속된 경우에 상기 특정시간간격을 1~2초이상으로 결정할 수 있고, 정전상황이 5분 미만으로 지속된 경우에는 상기 특정시간간격을 0.5초미만으로 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 감지모듈(222)은 복구된 상용전원이 결정된 특정시간간격동안 지속되어 감지되는 경우에만 스위칭모듈(224)에 복구된 상용전원의 감지신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 비상전원 제어기(220)는 정전상황이 3분 지속된 경우 감지모듈(222)을 통해 복구된 상용전원을 0.3초동안 감지하면 비상전원을 차단하고 복구된 상용전원을 전동기에 연결할 수 있다. 결론적으로, 비상전원 제어기(220)는 복구된 상용전원이 해당 정전상황의 지속시간을 기초로 결정된 특정시간간격동안 감지되는 경우에만 해당 정전상황이 종료된 것으로 판단할 수 있고, 이 경우에 비상전원을 차단하고 복구된 상용전력을 인버터에 연결하여 전동기가 상용전원을 통해 빠르게 작동되도록 할 수 있다. 따라서, 전동기의 비상전원 제어장치(100)는 정전상황이 완전히 종료된 경우를 정확하게 판단하고, 정전상황이 종료된 경우 즉시 상용전력을 연결하여 전동기를 신속하게 동작시킴으로서 승객을 안전하게 구출할 수 있다.In one embodiment, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용전원 검출기를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a commercial power detector according to an embodiment of the present invention.
상용전원 검출기(210)는 상용전원의 전력공급여부를 검출하는 센서로서 상용전원과 비상전원 제어기(220) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상용전원 검출기(210)는 포토 커플러(310)(photo coupler)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서, 포토 커플러(310)는 회로간을 전기적으로 절연한 상태에서 전기 신호를 전달하는 목적으로 발광소자와 수광소자를 광학적으로 결합하여 하나의 패키지에 내장한 광복합 소자를 의미할 수 있다. 포토 커플러(310)는 입력단에 해당하는 1, 2번의 발광 다이오드에 전압이 가해지면 빛을 발생시킨다. 포토 커플러(310)는 이 빛의 양에 따라서 3, 4번 사이에 흐르는 전류의 흐름을 제어할 수 있다. 여기에서, 3, 4번은 트랜지스터에 해당하고 1, 2번에서의 출력이 3, 4번의 베이스에 연결되어 스위칭 동작이 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 포토 커플러(310)는 상용전원과 비상전원 제어기(220)간의 신호 전달을 위해 사용될 수 있다. 포토 커플러(310)는 신호 전달이 단방향이고 빛을 통해 전달하기 때문에 응답속도가 매우 빠르며 수명이 반영구적이고 잡음에 강한 특성을 가진다. The
보다 구체적으로, 상용전원 검출기(210)는 포토 커플러(310)를 통해 상용전원을 신속하고 정확하게 검출하여 비상전원 제어기(220)에 제공할 수 있다. More specifically, the
도 4는 도 3에 있는 포토 커플러의 동작에 따른 전류 및 전압의 변화를 보여주는 그래프이다.4 is a graph showing changes in current and voltage according to the operation of the photo coupler in FIG. 3.
여기에서, 정상전원 상태는 전동기에 상용전원이 연결되어 상용전원에 의해 전동기가 구동되고 있는 상태로 비-정전상황에 해당할 수 있다. 3상 정전 상태는 3상 상용전원에서 3상의 전력공급이 모두 중단된 상태로 정전상황에 해당할 수 있고 1상 정전 상태는 3상 상용전원에서 1상의 전력공급만이 중단된 상태로 비-정전상황에 해당할 수 있다. 도 4에서, 정상전원 상태 및 1상 정전 상태에 해당하는 비-정전상황에서는 포토 커플러(310)의 입력단에 전류(I)가 흐르지 않고 출력단에 일정(예를 들어, 5V 또는 3.3V)전압(V)이 걸린다. 반면에, 3상 정전 상태에 해당하는 정전상황에서는 포토 커플러(310)에 맥동하는 전류(I)가 흐르게 되고 출력단에 전압(V)이 걸리지 않는다.Here, the normal power state may correspond to a non-power failure situation in which a commercial power is connected to the motor and the motor is driven by the commercial power. A three-phase blackout state can correspond to a state in which all three-phase power supply from the three-phase commercial power supply is stopped, and a one-phase blackout state is a state in which only one-phase power supply from the three-phase commercial power is stopped It may be the case. In FIG. 4, in a non-power failure situation corresponding to a normal power state and a one-phase power outage state, a current I does not flow through the input terminal of the
도 5는 일 실시예에 따른 전동기의 비상전원 제어장치의 비상전원 제어 과정을 보여주는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an emergency power control process of an emergency power control apparatus for an electric motor according to an embodiment.
전동기의 비상전원 제어장치(100)는 상용전원을 검출하여 정전상황 여부를 판단하고 정전상황이라고 판단되면 전동기의 비상운전용 배터리의 전원을 통해 전동기를 비상상태로 동작시킬 수 있다(단계 S510). 일 실시예에서, 전동기의 비상전원 제어장치(100)는 비-정전상황시에는 비상운전용 배터리를 충전하고 정전상황시에 방전하여 배터리를 통해 전동기를 구동시킬 수 있다.The emergency
전동기의 비상전원 제어장치(100)는 상용전원을 검출하여 해당 정전상황이 종료되었다고 판단되면 비상운전용 배터리의 전원을 차단할 수 있다(단계 S520). 일 실시예에서, 비상전원 제어부(120)는 검출된 상용전원이 특정시간간격동안 감지되는 경우 정전상황이 종료되었다고 판단하고 비상운전용 배터리의 전원을 차단할 수 있다. 즉, 비상전원 제어부(120)는 정전상황의 완전한 종료 여부를 정확하게 판단하여 전동기의 오작동을 방지할 수 있다.The emergency
전동기의 비상전원 제어장치(100)는 복구된 상용전원이 감지되면 전동기의 인버터에 복구된 상용전원을 연결하여 전동기를 정상상태로 동작시킬 수 있다(단계 S530). 일 실시예에서, 전동기의 비상전원 제어장치(100)는 정전상황시에는 비상전원을 연결하고, 정전상황이 종료되면 복구된 상용전원을 검출하고 신속하게 다시 상용전원을 연결하여 엘리베이터의 전동기를 구동시킨다. 따라서, 전동기의 비상전원 제어장치(100)는 정전상황으로부터 엘리베이터의 승객을 보다 빠르고 안전하게 구조할 수 있다.When the restored commercial power is detected, the emergency
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.
100: 전동기의 비상전원 제어장치
110: 상용전원부 120: 비상전원 제어부
130: 전동기부
210: 상용전원 검출기 220: 비상전원 제어기
222: 감지모듈 224: 스위칭모듈
226: 차단모듈
310: 포토 커플러100: emergency power control device of electric motor
110: commercial power supply unit 120: emergency power control unit
130: electric motor part
210: commercial power detector 220: emergency power controller
222: detection module 224: switching module
226: blocking module
310: photo coupler
Claims (6)
상기 상용전원에 의해 구동되는 전동기를 포함하는 전동기부; 및
상기 상용전원과 상기 전동기의 사이에 배치되고, 상기 상용전원의 검출을 통해 정전상황의 발생 또는 종료를 판단하여 비상전원을 공급 또는 차단하는 비상전원 제어부를 포함하고,
상기 비상전원 제어부는
상용전원의 전압을 높이거나(승압) 낮추는(강압) 단일 변압기, 상용 전원의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 정류기, 비-정전상황에서 충전되는 비상전원에 해당하는 배터리, 배터리 충전기, 인버터, 상용전원을 검출하고 1상 정전을 검출할 수 있는 상용전원 검출기 및 상기 검출된 상용전원을 기초로 상기 정전상황의 발생 또는 종료를 판단하고 상기 정전상황의 발생 또는 종류에 따라 상기 전동기에 상기 비상전원을 공급 또는 차단하는 비상전원 제어기를 포함하고,
상기 단일 변압기는
상기 비상전원에 해당하는 배터리의 충전시에는 상기 상용전원의 전압을 강압하고, 상기 비상전원에 해당하는 배터리의 방전시에는 상기 상용전원의 전압을 승압하고,
상기 비상전원 제어기는
상기 복구된 상용전원이 상기 정전상황의 지속시간을 기초로 결정되는 특정시간 간격동안 감지된 경우에 상기 정전상황의 종료를 결정하는 감지모듈, 상기 복구된 상용전원을 상기 인버터에 연결하는 스위칭 모듈 및 상기 복구된 상용전원이 인버터에 연결되면 상기 비상전원을 차단하는 차단모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기의 비상전원 제어장치.
A commercial power supply unit including a commercial power supplied from the outside;
An electric motor unit including an electric motor driven by the commercial power source; And
An emergency power control unit disposed between the commercial power source and the electric motor, and configured to supply or cut off emergency power by determining the occurrence or termination of a power outage situation through detection of the commercial power source,
The emergency power control unit
A single transformer that increases (boosts up) or lowers (steps down) the voltage of a commercial power source, a rectifier that converts AC power from a commercial power source to DC power, a battery corresponding to an emergency power charged in a non-power outage situation, a battery charger, an inverter, a commercial A commercial power detector capable of detecting power and one-phase power failure, and the occurrence or termination of the power failure situation are determined based on the detected commercial power supply, and the emergency power is supplied to the motor according to the occurrence or type of the power failure situation. Includes an emergency power controller to supply or cut off
The single transformer is
When charging the battery corresponding to the emergency power, the voltage of the commercial power is stepped down, and when the battery corresponding to the emergency power is discharged, the voltage of the commercial power is boosted,
The emergency power controller
When the restored commercial power is sensed for a specific time interval determined based on the duration of the power outage situation, a detection module that determines the end of the power outage situation, a switching module that connects the restored commercial power to the inverter, and Emergency power control apparatus for an electric motor, characterized in that it comprises a shut-off module that cuts off the emergency power when the restored commercial power is connected to the inverter.
순간 정전, 단상 정전 및 3상 정전을 모두 검출하고 상기 정전상황이 종료되면 상기 전동기에 복구된 상용전원을 즉시 연결하는 것을 특징으로 하는 전동기의 비상전원 제어장치.
The method of claim 1, wherein the emergency power control unit
An emergency power control apparatus for an electric motor, characterized in that it detects all of an instantaneous power failure, a single-phase power failure, and a three-phase power failure, and immediately connects the restored commercial power to the motor when the power failure condition ends.
포토 커플러(Photo Coupler)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동기의 비상전원 제어장치.
The method of claim 1, wherein the commercial power detector
Emergency power control device for an electric motor, characterized in that configured to include a photo coupler (Photo Coupler).
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|---|---|---|---|
| KR1020180132652A KR102181297B1 (en) | 2018-11-01 | 2018-11-01 | Emergency power supply control apparatus of motor |
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| KR20200050102A KR20200050102A (en) | 2020-05-11 |
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| KR101877181B1 (en) | 2017-09-20 | 2018-07-10 | 이용규 | Elevator operation apparatus including an emergency escape apparatus that transformers used both as control panel and escape apparatus and Control method thereof |
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- 2018-11-01 KR KR1020180132652A patent/KR102181297B1/en active IP Right Grant
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