KR20100054334A - Motor protection apparatus and method capable of measuring insulation resistance - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A motor protection device and a protection method thereof are provided to accurately measure the insulation resistance of the motor by applying a measurement power to a power line of the motor when the motor stops. CONSTITUTION: A measurement power supply unit(20) supplies measurement power to a coil of a motor. A leakage current measurement unit(30) measures the current of the measurement power provided to the coil of the motor. A switching unit(40) selectively blocks the measurement power supplied to the coil of the motor. A relay(80) controls the control power supplied to the driving coil of the switching device. An oscillation circuit(11) outputs an oscillation signal of a preset frequency. A microcontroller(10) controls the operation of the relay by checking the insulation state of the motor. A display unit(60) outputs the insulation state of the motor.

Description

절연저항측정을 겸한 모터보호 장치 및 그 방법{MOTOR PROTECTION APPARATUS AND METHOD CAPABLE OF MEASURING INSULATION RESISTANCE}Motor protection device combined with insulation resistance measurement and its method {MOTOR PROTECTION APPARATUS AND METHOD CAPABLE OF MEASURING INSULATION RESISTANCE}

본 발명은 절연저항을 측정하여 모터를 보호할 수 있는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 모터가 가동되지 않는 때를 확인한 후에 모터의 전원라인에 측정용 전원을 인가하여 절연저항을 측정함으로써 모터의 절연저항이 규정치를 만족하지 못할 때에는 모터가 가동되지 못하게 하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motor protection device that combines insulation resistance measurement and a method for measuring the insulation resistance and to protect the motor, and more particularly, to measure the power line of the motor after checking when the motor is not running. The present invention relates to a motor protection device that combines insulation resistance measurement and a method for preventing the motor from running when the insulation resistance of the motor does not satisfy the specified value by applying insulation.

모터는, 고정자 권선 코일에 전원을 인가함에 따라 전자석 또는 권선 코일을 구비한 회전자가 회전 운동을 하도록 구성되며, 이러한 모터는 회전에 의한 진동 또는 절연 열화 등의 요인으로 권선 코일의 절연저항이 낮아지게 되기도 한다. 따라서, 모터는 코일과 케이스 사이의 절연저항을 정기적으로 측정하여 규정치 이하이면 보수를 해야만 하며, 만약 절연 상태가 불량한 상태에서 모터를 가동하면, 권선 코일이 소손되거나 과다한 전류가 흐르게 되어 모터의 파손까지 유발시키게 된다.The motor is configured such that a rotor having an electromagnet or a winding coil performs a rotational motion as power is applied to the stator winding coil, and such a motor causes the insulation resistance of the winding coil to be lowered due to vibration or insulation degradation due to rotation. Sometimes. Therefore, the motor should measure the insulation resistance between the coil and the case regularly and repair it if it is below the specified value.If the motor is operated in a state of poor insulation, the winding coil may be burned out or excessive current may flow to damage the motor. It is triggered.

일반적으로, 모터의 절연저항 측정방법은, 모터가 정지한 상태에서 작업자가 안전을 위해 모터에 연결된 차단기를 개로 동작시키고, 모터에 연결된 전원라인과 모터의 케이스 사이를 절연저항계로 측정하는 방법으로 이루어진다. In general, a method of measuring insulation resistance of a motor includes a method in which an operator opens a circuit breaker connected to a motor for safety while the motor is stopped, and measures an insulation resistance meter between a power line connected to the motor and a case of the motor. .

하지만, 이러한 일반적인 방법으로는 작업시간을 확보하기 위해 모터를 강제로 정지시켜야만 하고, 가동과 정지를 반복하는 모터에서 순간적인 원인에 의해 권선 코일의 절연저항이 낮아질 경우에는 절연저항이 낮은 상태에서도 계속해서 가동됨에 따라 모터의 파손으로 이어질 수 있는 문제점이 있었다. However, in this general method, the motor must be forcibly stopped to secure working time, and if the insulation resistance of the winding coil is lowered due to the instantaneous cause in the motor which repeats the starting and stopping, it continues even in the state of low insulation resistance. As a result, there was a problem that can lead to breakage of the motor.

상기 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서, 공개특허공보 제10-2001-0099281호 "모터의 절연저항 측정장치"는 모터의 기동 전에 절연저항을 측정할 수 있도록 구성되었다. As a prior art for solving the above problems, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2001-0099281 "Insulation Resistance Measurement Device of a Motor" is configured to measure insulation resistance before starting a motor.

하지만, 상기 종래기술은 절연저항을 측정하기에 앞서 모터의 동작상태를 확인할 수 있는 구성을 구비하지 못하여, 정확한 절연저항 측정값을 얻을 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 모터가 가동과 정지를 반복하는 경우에, 상기 종래기술은 모터의 정지 상태를 확인할 수 없어 모터 회전자의 관성에 의해 아직 회전하고 있는 데도 정지한 것으로 오인하여 절연저항의 측정과정을 수행할 우려가 있었다. 만약, 회전자의 관성에 의해 모터가 아직 정지하지 않은 경우에는 그 회전력에 의해 역기전력이 발생하므로, 이러한 상황에서 절연저항 측정용 전원을 모터에 가하여 절연저항을 측정하게 되면 정확한 값을 얻을 수 없는 것이다.However, the prior art does not have a configuration that can determine the operating state of the motor prior to measuring the insulation resistance, there was a problem that can not obtain an accurate insulation resistance measurement value. That is, in the case where the motor is repeatedly started and stopped, the prior art cannot check the stopped state of the motor and assumes that the motor is stopped even though it is still rotating due to the inertia of the motor. There was concern. If the motor has not yet stopped due to the inertia of the rotor, the counter electromotive force is generated by the rotational force. Therefore, in this situation, if the insulation resistance measurement power is applied to the motor and the insulation resistance is measured, accurate values cannot be obtained. .

또한, 권선 코일이 유도성 부하 특성을 갖고 진상용 콘덴서가 모터에 병렬로 연결되므로, 모터에 전원이 차단되더라도 소정 시간동안에는 유도전류 및 충전전류가 흐르게 되는데, 이러한 전류가 충분히 방전되지 않은 상태에서 절연저항을 측정 하게 되면 정확한 절연저항 측정값을 얻을 수 없는 문제점이 있는 것이다.In addition, since the winding coil has an inductive load characteristic and the fastening capacitor is connected in parallel to the motor, the induction current and the charging current flow for a predetermined time even when the power is cut off from the motor. If the resistance is measured, there is a problem that can not obtain accurate insulation resistance measurement value.

더욱이, 상기 종래기술은 모터의 전원라인에 연결하고 분리하는 구성을 구비하지 못하여, 일반적인 모터보호 계전기에 결합할 수 없는 문제점이 있었다. 다시 말해서, 일반적인 모터보호 계전기에 절연저항 측정 기능을 부가하기 위해서는 모터의 가동 상태와 정지 상태를 구별하여, 가동 상태에서는 과전압보호, 부족전압보호, 과전류보호, 단락전류보호, 저전류보호, 지락보호, 역상·결상보호, 전류불평형보호 또는 전력감시보호 등의 기능을 수행하다가, 모터가 정지한 상태이면 절연저항을 측정하여 측정한 절연저항이 규정치를 만족하지 못하면 모터가 가동되지 못하도록 차단하여야 하지만, 상기 종래기술은 모터의 정지 상태를 확인할 수 있는 구성을 구비하지 못한 것이다.In addition, the prior art does not have a configuration for connecting and disconnecting the power line of the motor, there is a problem that can not be coupled to a general motor protection relay. In other words, in order to add insulation resistance measurement function to the general motor protection relay, it is necessary to distinguish between the operation state and the stop state of the motor.In the operation state, overvoltage protection, undervoltage protection, overcurrent protection, short circuit current protection, low current protection, and ground fault protection If the motor is stopped, the insulation resistance is measured and the insulation resistance is measured.If the measured insulation resistance does not meet the specified value, the motor should be shut off. The prior art does not have a configuration capable of confirming the stopped state of the motor.

따라서 본 발명의 목적은, 모터가 가동과 정지를 반복하더라도 모터의 정지상태를 확인하여 절연저항을 정확하게 측정할 수 있는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a motor protection device and method which combine the insulation resistance measurement which can measure the insulation resistance accurately by checking the stopped state of the motor even if the motor is repeatedly started and stopped.

본 발명의 다른 목적은, 모터 회전자의 정지상태를 확인한 후에 절연저항 측정단계를 수행하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a motor protection device and method which combine the insulation resistance measurement which performs the insulation resistance measurement step after checking the stop state of the motor rotor.

본 발명의 또 다른 목적은, 전원이 차단된 상태에서도 모터에 잔존하여 흐르게 되는 전류의 소멸상태를 확인한 후에 절연저항 측정단계를 수행하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a motor protection device and method which combine the insulation resistance measurement, which performs the insulation resistance measurement step after checking the extinction state of the current remaining in the motor even when the power is cut off.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 가동코일(1c)에 의해 개폐 동작하는 주접점부(1a) 및 보조접점부(1b)를 구비하는 개폐기(1)에 연결되며, 상기 개폐기(1)를 통해 전원을 공급받는 모터(1)의 절연저항을 측정하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치에 있어서, 외부로부터 전원을 공급받아 모터(2)의 코일에 공급할 측정용 전원을 생성하고, 측정용 전원의 출력단자 중에 한 단자는 모터(2)의 코일에 공급하기 위한 전원단자로 하고 다른 한 단자는 대지접지단으로 하도록 연결되며, 상기 생성되는 측정용 전원의 전압값은 미리 설정되도록 이루어지는 측정용전 원 공급부(20); 상기 측정용전원 공급부(20)의 출력단자에 연결되어 측정용 전원을 통과시키되 통과되는 전류값을 측정하는 누설전류측정부(30); 상기 누설전류 측정부(30)를 통과한 측정용 전원을 모터(2)의 코일에 연결되는 전원라인에 선택적으로 공급되게 하는 스위칭부(40); 상기 개폐기(1)의 가동코일(1c)에 공급되는 제어전원을 단속하는 릴레이부(80); 미리 정해진 주파수의 발진신호를 출력하는 발진회로부(11); 상기 개폐기(1) 보조접점부(1b)의 개폐신호를 감지하여 상기 개폐기(1) 주접점부(1a)의 개폐상태를 확인하고, 주접점부(1a)가 개로상태(OFF 상태)이면 모터(2)가 정지한 상태라고 판단하여 상기 발진회로부(11)의 발진신호로 정지상태의 경과시간을 체크하기 시작하고, 정지상태의 경과시간이 미리 정해진 경과시간을 초과하면 상기 스위칭부(40)를 제어하여 측정용전원 공급부(20)의 측정용 전원이 모터(2)의 코일에 공급되게 하고, 상기 누설전류측정부(30)에 의해 측정된 전류가 미리 설정된 한계전류값을 초과하게 되면 상기 릴레이부(80)를 제어하여 개폐기(1)의 가동코일(1c)에 제어전원이 공급되지 아니하게 하여 모터(2)의 가동을 차단시키는 마이크로콘트롤러(10);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is connected to a switch (1) having a main contact portion (1a) and an auxiliary contact portion (1b) for opening and closing operation by the movable coil (1c), the switch (1) In a motor protection device that also serves as insulation resistance measurement for measuring insulation resistance of a motor (1) supplied through a power supply, generating a measurement power to be supplied to a coil of the motor (2) by receiving power from an external source, and measuring power One of the output terminals of is connected to the power supply terminal for supplying the coil of the motor (2) and the other terminal to the ground ground terminal, the voltage value of the generated measuring power supply is set in advance Supply unit 20; A leakage current measurement unit 30 connected to an output terminal of the measurement power supply unit 20 for passing a measurement power source and measuring a current value passed therethrough; A switching unit 40 for selectively supplying the power for measurement passing through the leakage current measuring unit 30 to a power line connected to the coil of the motor 2; A relay unit (80) for controlling control power supplied to the movable coil (1c) of the switch (1); An oscillation circuit section 11 for outputting an oscillation signal of a predetermined frequency; Detects the open / close signal of the switch 1 auxiliary contact portion 1b to check the open / close state of the switch 1 main contact portion 1a, and if the main contact portion 1a is an open state (OFF state) It is judged that (2) is in the stopped state, the oscillation signal of the oscillation circuit section 11 starts to check the elapsed time of the stop state, and if the elapsed time of the stop state exceeds a predetermined elapsed time, the switching unit 40 By controlling the power supply for the measurement of the power supply for measurement 20 is supplied to the coil of the motor (2), and if the current measured by the leakage current measuring unit 30 exceeds a predetermined threshold current value And a microcontroller 10 for controlling the relay unit 80 to stop the operation of the motor 2 by not supplying control power to the movable coil 1c of the switch 1. .

또한, 본 발명에 있어서, 상기 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치는, 모터(2)에 전원을 공급하는 전원라인에 결합되어 상기 전원라인에 흐르는 전류를 감지하는 계기용변류기(51)와; 상기 계기용변류기(51)의 감지신호로 전원라인에 흐르는 전류를 측정하는 전류검출부(50); 를 더 포함하여 구성될 수 있음을 특징으로 한다. 이때, 상기 마이크로콘트롤러(10)는, 상기 개폐기(1)의 주접점부(1a)가 개로(OFF)됨과 동시에 상기 전류검출부(50)의 측정 전류가 미리 설정된 임계전류값 미만일 때에, 모터(2)가 정지한 상태라고 판단하는 것이다. In addition, in the present invention, the motor protection device that combines the insulation resistance measurement, instrument current transformer 51 is coupled to the power line for supplying power to the motor (2) for sensing the current flowing through the power line; A current detector (50) for measuring a current flowing in the power line with a detection signal of the instrument current transformer (51); Characterized in that it can be configured to include more. At this time, the microcontroller 10, when the main contact portion (1a) of the switch 1 is open (OFF) and at the same time the measured current of the current detector 50 is less than the predetermined threshold current value, the motor (2) ) Is judged to be in a stopped state.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 스위칭부(40)는 전원라인과 누설전류 측정부(30) 사이를 전기적으로 개폐하는 제1스위치(41)와, 전원라인과 대지 접지단 사이를 전기적으로 개폐하는 제2스위치(42)로 구성될 수 있음을 특징으로 한다. 이때, 상기 마이크로콘트롤러(10)는, 상기 제1스위치(41)를 폐로(ON) 동작시켜 측정용 전원을 모터(2) 코일에 공급하고, 누설전류를 측정한 후에는 상기 제1스위치(41)를 개로(OFF) 동작시키고 상기 제2스위치(42)를 미리 정해진 시간동안 폐로(OFF)시키도록 하는 것이다.In addition, in the present invention, the switching unit 40 is a first switch 41 for electrically opening and closing between the power line and the leakage current measuring unit 30, and electrically opening and closing between the power line and the earth ground terminal. It can be configured as a second switch 42. At this time, the microcontroller 10 operates the first switch 41 to be closed (ON) to supply the power for measurement to the coil of the motor 2, and after measuring the leakage current, the first switch 41 ) To open (OFF) and to close the second switch (42) for a predetermined time (OFF).

또한, 본 발명은, 모터(2)의 전원라인 측에 설치되는 개폐기(1) 및 계기용변류기(51)에 연결되고 상기 전원라인을 통해 흐르는 전기를 감지하여 모터(2)의 가동상태를 감시하는 모터보호 장치;로 이루어지는 절연저항측정을 겸한 모터보호 방법에 있어서, 개폐기(1) 보조접점부(1b)의 개폐상태를 감지하여(S111) 개폐기(1)의 주접점부(1a)가 개로되었는지 또는 폐로되었는지를 판단함으로써(S112), 모터(2)의 가동상태 또는 중지상태를 결정하는 단계(S110); 상기 (S110)단계에서 모터(2)가 가동상태인 것으로 결정한 후에는 전원라인에 흐르는 부하 전기를 감지하여 모터(2)의 가동상태를 감시하는 일반적인 모터보허 계전동작을 수행하고(S200), 상기 (S110)단계에서 모터(2)가 중지상태인 것으로 결정한 후에는 중지상태 유지시간을 체크하여 미리 설정된 경과 시간과 비교 연산하는 단계(S120); 상기 (S120)단계에서 중지상태 유지시간이 미리 설정된 경과 시간 이하이면 상기 (S110)단계로 돌아가고, 중지상태 유지시간이 미리 설정된 경과 시간을 초과하면 측정용 전원을 모 터(2)에 공급한 후에 측정용 전원에 의해 모터(2)로 흐르게 되는 누설전류를 측정하는 단계(S130); 측정한 누설전류를 미리 설정된 한계전류값과 비교 연산하는 단계(S140); 상기 (S140)단계에서 누설전류가 미리 설정된 한계전류값 이하이면 상기 (S110)단계로 돌아가고, 상기 (S140)단계에서 누설전류가 미리 설정된 한계전류값을 초과하면 상기 개폐기(1)의 동작을 차단하는 단계(S160);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. In addition, the present invention, connected to the switch 1 and the instrument current transformer 51 installed on the power line side of the motor 2, and detects the electricity flowing through the power line to monitor the operating state of the motor (2) In the motor protection method combined with the insulation resistance measurement consisting of, a motor protection device comprising: detecting the opening and closing state of the switch (1) auxiliary contact portion (1b) (S111) to open the main contact portion (1a) of the switch (1) Determining whether an operation state or a stop state of the motor 2 is determined (S110); After determining that the motor 2 is in the operating state in the step S110, the load motor flowing through the power line is sensed to perform a general motor license relay operation for monitoring the operating state of the motor 2 (S200). After determining that the motor 2 is in the stopped state in step S110, comparing the elapsed time with a preset elapsed time by checking the stopped state holding time (S120); If the stop state holding time is less than or equal to the preset elapsed time in step (S120), return to step (S110). If the stop state holding time exceeds the preset elapsed time, after supplying the measuring power to the motor 2, Measuring a leakage current flowing to the motor 2 by the measurement power supply (S130); Comparing the measured leakage current with a preset limit current value (S140); If the leakage current is less than or equal to the preset limit current value in the step (S140), the flow returns to the step (S110). If the leakage current exceeds the preset limit current value in the step (S140), the operation of the switch 1 is cut off. Step (S160); characterized in that made.

따라서, 상기 설명한 바와 같이 본 발명은, 모터가 가동과 정지를 반복하더라도 개폐기(1)의 동작상태 및 전원라인(R, S, T 상 전원라인)의 전류량을 확인함으로 모터의 정지상태를 파악할 수 있어, 모터가 정지한 상태에서 절연저항을 정확하게 측정할 수 있다.Therefore, as described above, the present invention can determine the stopped state of the motor by checking the operating state of the switch 1 and the current amount of the power lines (R, S, T phase power lines) even when the motor is repeatedly started and stopped. Thus, the insulation resistance can be accurately measured while the motor is stopped.

또한, 본 발명은, 개폐기(1) 동작상태를 감지하여 모터의 정지상태를 확인하더라도 정지상태의 경과시간을 체크하여 소정 시간동안 정지상태를 유지할 경우에만 절연저항을 측정하기 시작하므로, 절연저항을 더욱 정확하게 측정할 수 있다.In addition, the present invention, even if it detects the operating state of the motor by detecting the operating state of the switch (1) checks the elapsed time of the stop state and starts measuring the insulation resistance only when the stop state is maintained for a predetermined time, the insulation resistance More accurate measurements can be made.

또한, 본 발명은, 개폐기(1)의 보조접점부(1b)가 고장나더라도 전원라인에 흐르는 전류값으로 모터의 정지상태를 확인할 수 있으므로 안전사고를 예방할 수 있으며, 모터 결선의 특성상 흐르게 되는 잔존 유도성 전류 또는 충전 전류가 소멸된 상태에서 절연저항을 측정하므로, 절연저항을 더더욱 정확하게 측정할 수 있다.In addition, the present invention, even if the auxiliary contact portion (1b) of the switch 1 is broken, it is possible to check the stop state of the motor by the current value flowing in the power line, so that it is possible to prevent a safety accident, the residual flow that flows due to the characteristics of the motor connection Insulation resistance can be measured more precisely by eliminating inductive or charging current.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described to be easily carried out by those of ordinary skill in the art. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or known configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치의 블록구성도이다. 상기 도 1에 있어서 실선은 전원의 공급경로를 나타내는 전선을 표시하고, 파선은 제어신호의 경로를 나타내는 전선을 표시함에 유의해야 한다.1 is a block diagram of a motor protection device combined with insulation resistance measurement according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, it should be noted that the solid line indicates the wire indicating the power supply path, and the broken line indicates the wire indicating the path of the control signal.

도 2는 일반적인 개폐기(1)의 접점 동작을 보여주는 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a contact operation of a general switch 1.

일반적으로, 모터(2)는 전원라인(R상, S상, T상 라인)을 통해 전원(R상, S상, T상 전원)을 공급받아 가동하고, 모터(2)의 가동 또는 정지를 제어하기 위하여 전원라인의 중도에는 개폐기(1)가 결합된다. 그리고, 전원라인에 흐르는 과전류를 보호하기 위하여 상기 개폐기(1)의 1차측 전원라인에 차단기(4)를 설치한다. 상기 모터(2)는 전원(R상, S상, T상 전원)에 의해 전류가 흐르게 되는 내부 코일을 구비하고, 모터(2)의 케이스는 감전 보호를 위하여 대지에 접지(3)된다.In general, the motor 2 is operated by being supplied with a power source (R phase, S phase, T phase power) through power lines (R phase, S phase, T phase lines), and starts or stops the motor 2. The switch 1 is coupled to the middle of the power line for controlling. In order to protect the overcurrent flowing in the power line, the circuit breaker 4 is installed in the primary power line of the switch 1. The motor 2 has an internal coil through which current flows by a power source (R phase, S phase, T phase power), and the case of the motor 2 is grounded 3 to the ground for electric shock protection.

상기 개폐기(1)는, 상기 도 2를 살펴보면, 가동코일(1c)에 의해 접점 동작을 수행하여 입력측단자와 출력측단자를 전기적으로 연결 또는 차단하도록 구성되는 주접점부(1a)와 보조접점부(1b)를 구비한다. 이때, 가동코일(1c)은 외부 제어수단 으로부터 제어신호를 인가받으면 내부 코일로 전자력을 발생시켜 상기 주접점부(1a) 및 보조접점부(1b)를 가동시켜 접점을 개로 또는 폐로시킨다. 상기 주접점부(1a)는 모터(2)에 공급되는 부하전류를 개폐하는 스위치에 해당되고, 상기 보조접점부(1b)는 가동코일(1c)에 의해 상기 주접점부(1a)와 함께 동시에 동작하여 상기 주접점부(1a)의 동작상태를 확인할 수 있게 하며, 일반적으로 A1 입력단의 a접점과 A2 입력단의 b접점으로 구성된다. 즉, 주접점부(1a)가 개로상태이면 A1 입력단의 a접점은 개로상태이고 A2 입력단의 b접점은 폐로상태이며, 주접점부(1a)가 폐로상태이면 A1 입력단의 a접점은 폐로상태이고 A2 입력단의 b접점은 개로상태이다. 따라서, 본 발명에서는 상기 보조접점부(1b)에 포함된 a접점 또는 b접점 중에 어느 하나를 상기 마이크로콘트롤러(10)에 연결함으로써, 개폐기(1) 주접점부(1a)의 개로 또는 폐로상태를 알 수 있는 것이다.Referring to FIG. 2, the switch 1 includes a main contact portion 1a and an auxiliary contact portion configured to electrically connect or disconnect an input terminal and an output side terminal by performing a contact operation by the movable coil 1c. 1b). At this time, the movable coil 1c generates an electromagnetic force to the internal coil when the control signal is applied from the external control means to operate the main contact portion 1a and the auxiliary contact portion 1b to open or close the contact. The main contact portion 1a corresponds to a switch for opening and closing the load current supplied to the motor 2, and the auxiliary contact portion 1b is simultaneously with the main contact portion 1a by the movable coil 1c. It operates to check the operation state of the main contact portion (1a), and generally consists of a contact of the A1 input terminal and the b contact of the A2 input terminal. That is, if the main contact portion 1a is in the open state, the contact a of the A1 input terminal is in the open state, and the contact b of the A2 input terminal is in the closed state, and if the main contact portion 1a is in the closed state, the contact a of the A1 input terminal is in the closed state. The b contact of the A2 input terminal is open. Therefore, in the present invention, by connecting any one of a contact or b contact included in the auxiliary contact portion 1b to the microcontroller 10, the opening or closing state of the main contact portion 1a of the switch 1 You can see.

본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치는, 상기 개폐기(1)의 보조접점부(1b)의 접점신호를 이용하여 모터(2)의 가동 여부를 판단함으로써 모터(2)가 정지되었을 때를 감지하여 모터(2) 내부 코일의 절연상태를 확인하고 절연상태에 따라 상기 개폐기(1)의 동작을 제한하도록 구성된다. In the motor protection device for measuring insulation resistance according to the embodiment of the present invention, the motor 2 is determined by determining whether the motor 2 is operated using the contact signal of the auxiliary contact portion 1b of the switch 1. It is configured to detect when it is stopped to check the insulation state of the coil inside the motor 2 and to limit the operation of the switch 1 according to the insulation state.

상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는, 절연상태를 확인하기 위한 측정용전원 공급부(20), 누설전류 측정부(30) 및 스위칭부(40)와, 개폐기(1)의 동작을 제한하기 위한 릴레이부(80)와, 누설전류 측정부(30)의 측정값에 따라 모터(2)의 절연상태를 확인하여 상기 릴레이부(80)의 동작을 제어하는 마이크로콘트롤러(10) 및 발진회로부(11)와, 절연상태의 확인결과를 관리자가 인식할 수 있게 출력하는 표시부(60)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, an embodiment of the present invention provides an operation of the power supply unit 20, the leakage current measuring unit 30, the switching unit 40, and the switch 1 for checking an insulation state. The microcontroller 10 for controlling the operation of the relay unit 80 and oscillation by checking the insulation state of the motor 2 according to the relay unit 80 for limiting and the measured value of the leakage current measuring unit 30. And a circuit section 11 and a display section 60 for outputting the check result of the insulation state so that an administrator can recognize it.

상기 측정용전원 공급부(20)는, 상기 도 1에는 도시되지 아니하였지만 외부에서 전기를 공급받도록 외부전원수단에 연결된다. 예를 들면, 상기 측정용전원 공급부(20)는 상기 차단기(4)의 2차측 단자에 연결되어 전원을 공급받을 수 있다. 그리고, 상기 측정용전원 공급부(20)는 공급받는 전기를 변성하여 절연저항을 측정하기 위한 전기로 변환시켜, 변환된 전기를 모터(2)의 코일에 공급할 측정용 전원으로 사용될 수 있게 한다. 변성되는 전기는 전기기기의 절연저항을 측정할 때에 일반적으로 적용되는 전압을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 3상 380V 모터의 경우에 DC 500V의 전압을 갖도록 변성하는 것이다. 또한, 상기 측정용전원 공급부(20)는 변성한 전기를 두개의 출력단자를 통해 출력하도록 구성되며, 출력단자 중에 한 단자는 모터(20)의 코일에 공급하기 위한 전원단으로 사용되고 다른 한 단자는 대지접지단(3)에 연결되는 접지단으로 사용되어, 모터(20) 코일과 대지 사이 양단에 측정용 전압을 인가할 수 있게 한다.Although not shown in FIG. 1, the measurement power supply unit 20 is connected to an external power source to receive electricity from the outside. For example, the measurement power supply 20 may be connected to the secondary terminal of the circuit breaker 4 to receive power. In addition, the measurement power supply 20 converts the supplied electricity into electricity for measuring insulation resistance, so that the converted electricity can be used as a measurement power to be supplied to the coil of the motor 2. The modified electricity is preferably to have a voltage that is generally applied when measuring the insulation resistance of the electrical equipment. For example, a three-phase 380V motor is modified to have a voltage of DC 500V. In addition, the measuring power supply 20 is configured to output the modified electricity through two output terminals, one terminal of the output terminal is used as a power terminal for supplying the coil of the motor 20 and the other terminal It is used as a ground terminal connected to the earth ground terminal 3, so that the measurement voltage can be applied to both ends between the motor 20 coil and the ground.

상기 스위칭부(40)는, 상기 측정용전원 공급부(20)의 전원단에 전기적으로 연결되는 입력단과, 모터(20)의 코일에 연결된 전원라인에 전기적으로 연결되는 출력단을 구비하여, 입력단과 출력단 사이를 선택적으로 도통 또는 차단하도록 구성된다. 즉, 상기 스위칭부(40)는 모터(20) 코일에 인가되는 측정용 전원을 선택적으로 차단할 수 있게 구성되는 스위치 역할을 한다. 상기 도 1에서는 상기 스위칭 부(40)가 T상 전원라인에만 연결되는 것으로 도시하였으나, 일반적으로 모터는 델타(△)결선으로 이루어지므로 전원라인 중에 어느 하나의 라인에만 측정용 전원을 공급하여도 된다. 만약, 모터가 Y-△ 기동방식으로 가동되는 것이면, 모터에 연결되는 전원라인이 6개이므로 6개 중에 모터 코일별로 하나씩을 선택하여, 각각 개별적으로 측정용 전원을 공급할 수 있도록 상기 스위칭부(40)를 구성하는 것이 바람직하다.The switching unit 40 has an input terminal electrically connected to the power terminal of the measuring power supply 20 and an output terminal electrically connected to the power line connected to the coil of the motor 20. Is configured to selectively conduct or intercept. That is, the switching unit 40 serves as a switch configured to selectively cut off the measurement power applied to the coil of the motor 20. In FIG. 1, the switching unit 40 is connected to only a T-phase power line. However, since the motor is generally made of a delta (△) connection, the power supply for measurement may be supplied to only one of the power lines. . If the motor is operated by the Y- △ starting method, since there are six power lines connected to the motor, one of the six motor coils may be selected, and the switching unit 40 may separately supply power for measurement. Is preferably configured.

상기 누설전류측정부(30)는, 모터(2) 코일에 공급되는 측정용 전원의 전류를 측정하는 구성으로서, 상기 도 1의 실시예에서는 상기 측정용전원 공급부(20)의 출력 전원단과 스위칭부(40)의 입력단 사이를 연결하는 전선에 설치되어, 상기 스위칭부(40)의 스위칭동작에 따라 전원라인을 경유하여 모터(20) 코일로 흐르게 되는 측정용 전원의 전류를 측정한다. The leakage current measurement unit 30 is a configuration for measuring the current of the power supply for measurement supplied to the coil of the motor (2), in the embodiment of Figure 1 the output power supply stage and the switching unit of the power supply for measurement 20 Is installed on the wire connecting between the input terminal of the 40, and measures the current of the measuring power supply flowing to the coil of the motor 20 via the power line in accordance with the switching operation of the switching unit 40.

상기 릴레이부(80)는, 상기 개폐기(1)의 가동코일(1c)에 공급되는 제어전원을 단속한다. 즉, 외부 제어수단이 모터(2)를 가동시키기 위해 가동코일(1c)에 제어전류를 흐르게 하려 해도, 상기 릴레이부(80)가 가동코일에 공급되는 제어전류를 차단함으로써 모터(2)의 가동을 제한할 수 있는 것이다.The relay unit 80 intercepts the control power supplied to the movable coil 1c of the switch 1. That is, even if the external control means tries to flow a control current to the movable coil 1c to operate the motor 2, the relay unit 80 cuts off the control current supplied to the movable coil to operate the motor 2. This can be limited.

상기 발진회로부(11)는, 미리 정해진 주파수의 발진신호를 출력하여 상기 마이크로콘트롤러(10)에 입력시켜, 상기 마이크로콘트롤러(10)가 일정 주기의 발진신호로 시간을 계산할 수 있게 한다.The oscillation circuit unit 11 outputs an oscillation signal having a predetermined frequency and inputs the oscillation signal to the microcontroller 10 so that the microcontroller 10 can calculate a time as an oscillation signal of a predetermined period.

상기 마이크로콘트롤러(10)는, 상기 개폐기(1) 보조접점부(1b)의 개폐신호를 감지하여 개폐기(1) 주접점부(1a)의 개폐상태를 확인하고, 주접점부(1a)가 개로상태(OFF 상태)이면 모터(2)가 정지상태라고 판단하고 상기 발진회로부(11)의 발진신호로 정지상태의 경과시간을 체크하기 시작한다. The microcontroller 10 detects the open / close signal of the switch 1 auxiliary contact portion 1b to check the open / close state of the switch 1 main contact portion 1a, and the main contact portion 1a opens. In the state (OFF state), it is determined that the motor 2 is in the stop state, and the elapsed time of the stop state is started to be checked by the oscillation signal of the oscillation circuit section 11.

이 후에, 상기 마이크로콘트롤러(10)는 정지상태의 경과시간이 미리 정해진 경과시간을 초과하면 상기 스위칭부(40)를 제어하여 전원공급부(20)의 측정용 전원이 모터(2)의 코일에 공급되게 함과 동시에, 상기 누설전류 측정부(30)에 의해 측정된 누설 전류를 체크한다. 그리고, 상기 마이크로콘트롤러(10)는, 체크한 누설 전류값이 미리 설정된 한계전류값을 초과하게 되면, 상기 릴레이부(80)를 제어하여 개폐기(1)의 가동코일(1c)에 제어전원이 공급되지 못하게 하여 모터(2)의 가동을 차단시킨다. 여기서, 상기 마이크로콘트롤러(10)는 측정용 전원의 전압값과 측정된 누설전류값을 이용하여 절연저항값을 계산할 수도 있다.After that, the microcontroller 10 controls the switching unit 40 when the elapsed time of the stop state exceeds a predetermined elapsed time so that the measurement power of the power supply unit 20 is supplied to the coil of the motor 2. At the same time, the leakage current measured by the leakage current measuring unit 30 is checked. When the checked leakage current value exceeds a preset limit current value, the microcontroller 10 controls the relay unit 80 to supply control power to the movable coil 1c of the switch 1. The motor 2 is shut off. Here, the microcontroller 10 may calculate the insulation resistance value using the voltage value of the measurement power supply and the measured leakage current value.

상기와 같이, 본 발명에서 모터(2)의 정지상태 경과시간을 미리 정해진 경과시간값과 비교하는 것은, 개폐기(1)로 모터(2)의 부하전류를 차단하더라도 모터(2) 회전체의 관성에 의해 소정 시간동안 회전을 계속하기 때문이다. 더욱이, 전원을 차단한 상태에서 관성에 의해 모터(2)가 회전 운동을 하면 그에 따른 역기전력이 발생하게 되어, 이때 발생되는 역기전력이 스위칭부(40)를 통해 측정용전원 공급부(20)로 인가되므로 측정용전원 공급부(20)가 파손될 우려가 있고, 또한 정확한 누설전류를 얻을 수도 없는 것이다. 따라서, 본 발명은 모터(2)의 회전 운동이 멈 추게 될 때에 모터(2) 코일의 절연 상태를 시험하는 것이다. As described above, comparing the elapsed time of the stop state of the motor 2 with a predetermined elapsed time value in the present invention, even if the load current of the motor 2 is blocked by the switch 1, the inertia of the rotating body of the motor 2 This is because the rotation is continued for a predetermined time. Moreover, when the motor 2 rotates by inertia in the state of turning off the power, the counter electromotive force is generated accordingly, and the generated counter electromotive force is applied to the measurement power supply 20 through the switching unit 40. The measurement power supply 20 may be damaged, and an accurate leakage current may not be obtained. Therefore, the present invention tests the insulation state of the coil of the motor 2 when the rotational movement of the motor 2 is stopped.

상기 표시부(60)는, LED 램프 또는 액정표시판 등으로 이루어질 수 있으며, 모터(2)의 절연 상태가 규정치를 만족하지 못함을 관리자가 인식할 수 있도록 경고 표시를 한다. The display unit 60 may include an LED lamp or a liquid crystal panel, and may display a warning so that an administrator may recognize that the insulation state of the motor 2 does not satisfy a prescribed value.

또한, 본 발명은 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 측정한 누설전류값을 중앙제어장치(미도시)에 전송할 수 있는 통신부(70)를 더 구비할 수도 있다.In addition, the present invention may further include a communication unit 70 capable of transmitting the measured leakage current value to the central controller (not shown), as shown in FIG.

또한 본 발명은, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 전원라인에 흐르는 부하전류를 측정하기 위하여 계기용변류기(51) 및 전류검출부(50)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the present invention, as shown in FIG. 1, may further comprise a current transformer 51 and the current detector 50 for measuring the load current flowing in the power line.

상기 계기용변류기(51)는 모터(2)에 전기를 공급하는 전원라인에 결합되어 상기 전원라인에 흐르는 부하전류를 감지한다. 상기 계기용변류기(51)는 일반적인 전기 계기용 변류기로 구성될 수 있다. 이와 같은 전기 계기용 변류기는 부하전류가 흐르는 도선을 1차측 코일로 하여 상기 1차측 코일의 전자기력에 의해 유도되는 2차측 코일의 전류를 출력하며, 1차측 코일과 2차측 코일은 소정의 변류비를 갖도록 구성된다. 상기 도 1의 실시예에서는 상기 계기용변류기(51)가 개폐기(1)의 1차측 전원라인에 설치되는 것으로 도시하였으나, 개폐기(1)의 2차측 전원라인 즉 개폐기(1)의 출력측 전원라인에 설치할 수도 있다.The instrument current transformer 51 is coupled to a power line for supplying electricity to the motor 2 to sense a load current flowing through the power line. The instrument current transformer 51 may be configured as a general electric current transformer. The current transformer for the electric instrument outputs the current of the secondary coil induced by the electromagnetic force of the primary coil using the conducting wire through which load current flows, and the primary coil and the secondary coil have a predetermined current ratio. It is configured to have. In the embodiment of FIG. 1, the instrument current transformer 51 is installed on the primary power line of the switch 1, but the secondary power line of the switch 1 is connected to the output power line of the switch 1. It can also be installed.

상기 전류검출부(50)는 상기 계기용변류기(51)의 출력전류를 상기 계기용변 류기(51)의 변류비로 환산하여 전원라인에 흐르는 부하전류값을 산출한다. The current detector 50 converts the output current of the instrument current transformer 51 into a current ratio of the instrument current transformer 51 to calculate a load current value flowing through the power line.

그리고 상기 마이크로콘트롤러(10)는, 주접점부(1a)가 개로된 상태(OFF 상태)와 상기 전류검출부(50)의 측정 전류가 미리 설정된 임계전류값 미만인 상태를 확인하고, 두 상태를 동시에 만족할 때를 모터(2)의 정지상태로 판단하고, 모터(2)의 정지상태 경과시간을 체크하기 시작하는 것이다.The microcontroller 10 checks a state in which the main contact portion 1a is open (OFF state) and a state in which the measured current of the current detector 50 is less than a preset threshold current value, and satisfies both states simultaneously. The time is judged to be the stop state of the motor 2, and the checking of the elapsed time of the stop state of the motor 2 is started.

즉, 상기 마이크로콘트롤러(10)는, 개폐기(1) 주접점부(1a)의 개로(OFF) 조건을 만족함과 더불어 전원라인에 흐르는 전류도 임계전류값 미만인 조건을 만족해야만, 모터(2)가 정지되었다고 판단하는 것이고, 이와 같이 두 조건을 만족해야만 이후에 모터(2)의 정지상태 경과시간를 체크하고 측정용 전원을 모터(2)에 인가하는 것이다.That is, the microcontroller 10 must satisfy the condition that the current flowing through the power supply line is also less than the threshold current value while satisfying the open-off condition of the main contact portion 1a of the switch 1. It is judged that it is stopped, and it is to check the elapsed time of the stop state of the motor 2 only after satisfy | filling these two conditions in this way, and to apply a power supply for measurement to the motor 2.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 절연저항을 측정하기에 앞서 개폐기(1)의 개로상태 뿐만 아니라 전원라인의 전류값도 확인함으로써, 보다 정확한 절연저항값을 얻을 수 있다. As described above, the present invention can obtain a more accurate insulation resistance value by checking not only the open state of the switch 1 but also the current value of the power supply line before measuring the insulation resistance.

일반적으로, 모터(2)는 진상용 콘덴서(미도시)와 병렬로 연결되므로 개폐기(1)로 부하전원을 차단하더라도 모터(2) 코일에 의한 유도성 전류 및 콘덴서에 의한 충전 전류가 흐를 수 있다. 만약 이러한 유도성 또는 충전 전류가 방전되지 아니한 상태에서 절연저항 측정용 전원을 인가하면, 정확한 절연저항을 얻을 수 없고 더욱이 측정용 전원 공급부(20)가 파손될 수도 있다. 또한, 개폐기(1) 보조접점부(1b)의 불량으로 인하여 보조접점부(1b)가 정상적으로 작동하지 않을 경우에는, 주접점부(1a)의 폐로 상태를 개로 상태로 오판하고 절연저항 측정 단계를 수행할 위험도 있다.In general, since the motor 2 is connected in parallel with the forward condenser (not shown), even if the load power is cut off by the switch 1, the inductive current by the coil of the motor 2 and the charging current by the capacitor may flow. . If the insulation resistance measurement power supply is applied while the inductive or charging current is not discharged, the accurate insulation resistance may not be obtained, and the measurement power supply 20 may be damaged. In addition, when the auxiliary contact unit 1b does not operate normally due to a failure of the auxiliary contact unit 1b of the switch 1, the fault state of the main contact unit 1a is opened in an open state, and the insulation resistance measurement step is performed. There is also a risk to carry out.

따라서, 본 발명은 개폐기(1) 보조접점부(1b)의 불량에 대처함은 물론, 보다 안전한 상황에서 정확한 절연저항(또는 누설전류)을 측정하기 위하여, 전원라인의 전류를 측정하고, 측정한 전류가 소정의 임계전류값 미만일 때에 절연저항 측정 단계를 수행하는 것이다. 상기 임계전류값은 모터(2)의 용량에 따라 다르게 결정될 수도 있으나, 본 발명을 적용한 테스트 결과에서는 200mA로 결정되는 것이 바람직함을 알 수 있었다.Accordingly, the present invention measures the current of the power line to measure the measurement of the insulation resistance (or leakage current) in a safer situation as well as to cope with the failure of the auxiliary contact portion (1b) of the switch (1). The insulation resistance measuring step is performed when the current is less than a predetermined threshold current value. Although the threshold current value may be determined differently according to the capacity of the motor 2, it can be seen that the test result of applying the present invention is preferably determined as 200 mA.

더욱이, 본 발명은 미리 정해진 모터 정지 유지시간을 충족해야만 절연저항을 측정하므로 보다 정확한 절연저항값을 얻을 수 있다. 본 출원인은 상기 모터 정지 유지시간을 2초로 셋팅하여 절연저항을 측정하여 보았으며, 측정 결과 또한 실제 절연저항값에 일치함을 알 수 있었다.Furthermore, the present invention measures the insulation resistance only when the predetermined motor stop holding time is met, so that more accurate insulation resistance value can be obtained. Applicant tried to measure the insulation resistance by setting the motor stop holding time to 2 seconds, it was found that the measurement results also match the actual insulation resistance value.

또한, 본 발명은 모터(2)의 코일과 대지 사이에 충전되는 전하를 방전시키도록 구성될 수도 있다.In addition, the present invention may be configured to discharge the charge charged between the coil of the motor 2 and the ground.

도 3은 본 발명의 실시예에 있어서, 모터(2) 코일과 대지 사이에 충전되는 전하를 방전시키기 위한 스위칭부(40)의 구성도이다.3 is a configuration diagram of the switching unit 40 for discharging the electric charge charged between the motor 2 coil and the ground in the embodiment of the present invention.

상기 도 3에 도시된 스위칭부(40)는, 전원라인과 상기 누설전류측정부(30) 사이를 전기적으로 개폐하는 제1스위치(41)와, 전원라인과 대지 접지단 사이를 전기적으로 개폐하는 제2스위치(42)로 구성된다. 즉, 상기 스위칭부(40)는 모터(2)의 코일에 연결된 전원라인을 상기 누설전류측정부(30) 또는 대지 접지단에 선택적으 로 연결되게 한다. 이때, 상기 제1스위치(41) 및 제2스위치(42)는 각각 마이크로콘트롤러(10)에 의해 동작하는 제1가동코일(41a) 및 제2가동코일(42a)에 의해 스위칭동작한다.The switching unit 40 shown in FIG. 3 includes a first switch 41 which electrically opens and closes the power line and the leakage current measuring unit 30, and electrically opens and closes the power line and the earth ground terminal. The second switch 42 is configured. That is, the switching unit 40 allows the power line connected to the coil of the motor 2 to be selectively connected to the leakage current measuring unit 30 or the earth ground terminal. At this time, the first switch 41 and the second switch 42 are switched by the first movable coil 41a and the second movable coil 42a respectively operated by the microcontroller 10.

그리고, 상기 마이크로콘트롤러(10)는, 모터(2)의 절연 상태를 검증하는 과정(즉, 누설전류의 측정 과정)에서 상기 제1스위치(41)를 폐로 동작시킴으로써 측정용 전원을 전원라인을 경유하여 모터(2) 코일에 공급되게 할 수 있고, 모터(2)의 절연 상태를 검증한 후에는 상기 제1스위치(41)를 개로 동작시키고 상기 제2스위치(42)를 미리 정해진 시간동안 폐로 동작시키는 것이다. In addition, the microcontroller 10 operates the first switch 41 in a closed state in a process of verifying an insulation state of the motor 2 (that is, measuring a leakage current) to supply the measurement power supply via a power line. The first switch 41 is opened and the second switch 42 is closed for a predetermined time after verifying the insulation state of the motor 2. It is to let.

즉, 절연 상태 검증과증에서, 모터(2)의 코일에 고전압을 인가하게 되면 그 코일에는 대지 사이에 전하가 충전되어 고전압 상태를 유지하게 되므로, 모터(2)의 가동 또는 안전을 위해서는 충전된 전하를 방전시켜야만 한다. 이를 위해, 본 발명에서는 일정 시간동안 대지로 방전시킬 수 있도록 제2스위치(42)를 구비하는 것이다. 그리고, 상기 도 3에는 도시되지 아니하였지만, 상기 제2스위치(42)와 대지 사이에는 전류의 급속한 방전을 방지하기 위하여 콘덴서(미도시)를 연결할 수도 있다.That is, in the insulation state verification test, when a high voltage is applied to the coil of the motor 2, the coil is charged with electric charges between the grounds to maintain the high voltage state. The charge must be discharged. To this end, in the present invention, the second switch 42 is provided to be discharged to the ground for a predetermined time. Although not shown in FIG. 3, a capacitor (not shown) may be connected between the second switch 42 and the ground to prevent rapid discharge of current.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치의 블록구성도이다.Figure 4 is a block diagram of a motor protection device combined with insulation resistance measurement according to another embodiment of the present invention.

상기 도 4에 도시된 본 발명의 실시예를 참조하면, 영상변류기(5), 영상전류 검출부(5a) 및 전압 검출부(6)를 상기 도 1에서 설명한 절연저항측정을 겸한 모터 보호 장치에 더 포함되게 구성하였음을 볼 수 있다. 이때, 마이크로콘트롤러(100)는, 모터가 가동상태에 있으면 모터에 공급되는 전기(부하전압 또는 부하전류)를 감지하여 공지된 일반적인 모터보호 계전동작을 수행하고, 모터가 정지상태에 있으면 모터의 절연저항을 측정하여 절연저항이 규정치를 만족하지 못하면 개폐기(1) 주접점부(1a)가 폐로동작을 하지 못하도록 하는 것이다. Referring to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4, the image current transformer 5, the image current detection unit 5a, and the voltage detection unit 6 are further included in the motor protection device combined with the insulation resistance measurement described with reference to FIG. It can be seen that the configuration. At this time, the microcontroller 100 detects electricity (load voltage or load current) supplied to the motor when the motor is in an operating state, and performs a known general motor protection relay operation, and insulates the motor when the motor is in a stopped state. If the insulation resistance does not satisfy the specified value by measuring the resistance, the main contact part 1a of the switch 1 is prevented from closing.

상기 영상변류기(5), 영상전류 검출부(5a) 및 전압 검출부(6)는 공지된 종래기술로서 이루어질 수 있고, 상기 구성들(5a, 6)로부터 얻는 검출신호와 전류검출부(50)로부터 얻는 검출신호를 전달받아 상기 마이크로콘트롤러(100)에서 수행되는 모터보호 계전동작 또한 공지된 기술이므로, 상세한 설명을 생략한다. 또한, 모터에 공급되는 전기를 감시하기 위한 구성은, 상기 도 4에 도시된 구성들(5, 5a, 6)에 한정되지 아니하며, 예를 들면, 본 출원인이 특허 등록받은 등록번호 제10-0810651호에 기재된 전압·전류위상 검출부, 온도센서, 온도 검출부 등과 같이 다양하게 선택적으로 부가할 수 있음에 유의해야 한다.The image current transformer 5, the image current detector 5a, and the voltage detector 6 may be made of a known conventional technique, and the detection signals obtained from the configurations 5a, 6 and the detection obtained from the current detector 50 Since the motor protection relay operation performed in the microcontroller 100 by receiving a signal is also a known technique, detailed description thereof will be omitted. In addition, the configuration for monitoring the electricity supplied to the motor is not limited to the configuration (5, 5a, 6) shown in FIG. 4, for example, the applicant No. 10-0810651 patent registered patent number It should be noted that various optional additions may be made, such as the voltage / current phase detection unit, temperature sensor, temperature detection unit, etc. described in the foregoing.

도 5는 상기 도 4의 구성으로 이루어지는 절연저항측정을 겸한 모터보호 방법의 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart of a motor protection method which also serves as insulation resistance measurement having the configuration of FIG. 4.

상기 도 5를 참조하면, 마이크로콘트롤러(100)는 모터(2)의 가동상태 또는 정지상태 중에 어느 한 상태를 결정한다(S110). Referring to FIG. 5, the microcontroller 100 determines one of an operating state and a stopped state of the motor 2 (S110).

먼저, 상기 마이크로콘트롤러(100)는 개폐기(1)의 보조접점부(1b)의 상태를 확인한다(S111). 이때, 보조접점부(1b)의 a접점 스위치로부터 신호를 받도록 연결되어 있으면 보조접점부(1b)의 개로상태를 개폐기(1) 주접점부(1a)의 개로상태로 판단하고, 보조접점부(1b)의 b접점 스위치로부터 신호를 받도록 연결되어 있으면 보조접점부(1b)의 폐로상태를 개폐기(1) 주접점부(1a)의 개로상태로 판단한다(S112). First, the microcontroller 100 checks the state of the auxiliary contact portion 1b of the switch 1 (S111). At this time, if it is connected to receive a signal from the a contact switch of the auxiliary contact unit 1b, the open state of the auxiliary contact unit 1b is determined to be the open state of the main contact unit 1a of the switch 1, and the auxiliary contact unit ( If it is connected to receive a signal from the b contact switch of 1b), it is determined that the closed state of the auxiliary contact portion (1b) as the open state of the main contact portion (1a) of the switch (S112).

다음으로 상기 (S112)에서 주접점부(1a)의 개로상태임을 확인하게 되면, 마이크로콘트롤러(100)는 계기용변류기(51) 및 전류검출부(50)를 이용하여 전원라인에 흐르는 부하전류를 측정한다(S113).Next, when it is confirmed in S112 that the main contact portion 1a is in the open state, the microcontroller 100 measures the load current flowing through the power line using the current transformer 51 and the current detector 50. (S113).

다음으로 마이크로콘트롤러(100)는, 부하전류가 미리 설정된 임계전류값과 비교한다(S114). 이때, 부하전류값이 임계전류값 미만이면 모터가 정지상태에 있은 것으로 판단 결정하고 다음단계(S120)를 수행한다.Next, the microcontroller 100 compares the load current with a predetermined threshold current value (S114). At this time, if the load current value is less than the threshold current value, it is determined that the motor is in the stopped state and performs the next step (S120).

만약, 상기 (S112)단계에서 주접점부(1a)가 폐로상태이거나 상기 (S114)단계에서 부하전류값이 임계전류값 이상이면, 상기 마이크로콘트롤러(100)는 모터가 가동중인 상태로 결정하여 일반적인 모터보호 계전동작을 수행한다. 또한 상기 마이크로콘트롤러(100)는 일반적인 모터보호 계전동작을 수행함과 동시에 상기 (S110)단계를 수행하여 모터가 정지되는 지를 감시하게 된다. If the main contact 1a is closed in step S112 or if the load current value is greater than or equal to the threshold current value in step S114, the microcontroller 100 determines that the motor is in operation to general. Perform motor protection relay operation. In addition, the microcontroller 100 monitors whether the motor is stopped by performing the general motor protection relay operation and performing the step (S110).

상기 일반적인 모터보호 계전동작은 과전압보호, 부족전압보호, 과전류보호, 단락전류보호, 저전류보호, 지락보호, 역상·결상보호, 전류불평형보호 또는 전력감시보호 중에 어느 하나 이상의 계전동작을 포함하며, 모터에 전원이 공급되어 가 동중에 있을 때에 이루어지는 공지된 계전동작을 나타낸다.The general motor protection relay operation includes any one or more relay operations including overvoltage protection, undervoltage protection, overcurrent protection, short-circuit current protection, low current protection, ground fault protection, reverse phase / phase protection, current unbalance protection, or power monitoring protection. The known relay operation is performed when the motor is powered and in operation.

상기 (S114)단계에서 모터의 정지상태(즉, 개폐기(1)의 주접점부(1a)가 개로되고 부하전류가 임계전류값 미만인 상태)를 확인한 마이크로콘트롤러(100)는, 미리 정해진 경과시간 동안 모터의 정지상태가 유지되는 지를 체크한다(S120). 만약, 모터의 정지상태가 미리 정해진 경과시간 동안 유지되지 못하면 상기 (S111)단계로 돌아간다.The microcontroller 100 confirms the stop state of the motor (ie, the state in which the main contact portion 1a of the switch 1 is open and the load current is less than the threshold current value) in step S114. Check whether the stop state of the motor is maintained (S120). If the stop state of the motor is not maintained for a predetermined elapsed time, the process returns to the step S111.

다음으로, 미리 정해진 경과시간 동안 모터의 정지상태를 확인한 마이크로콘트롤러(100)는, 모터의 절연저항을 측정하는 단계를 수행한다.Next, the microcontroller 100 confirming the stop state of the motor for a predetermined elapsed time, performs a step of measuring the insulation resistance of the motor.

즉, 상기 마이크로콘트롤러(100)는, 측정용전원공급부(20) 및 스위칭부(40)를 제어하여 모터의 코일에 측정용 전원을 공급시키고, 공급시킨 측정용 전원에 의해 흐르게 되는 전류를 누설전류 측정부(30)로 측정한다(S130). 여기서, 상기 마이크로콘트롤러(100)는 측정한 누설전류값과 측정용 전원의 전압값을 이용하여 모터(2) 코일의 절연저항을 계산할 수도 있다.That is, the microcontroller 100 controls the measurement power supply unit 20 and the switching unit 40 to supply the measurement power to the coil of the motor, and leaks a current flowing by the supplied measurement power supply. Measured by the measuring unit 30 (S130). Here, the microcontroller 100 may calculate the insulation resistance of the coil of the motor 2 using the measured leakage current value and the voltage value of the power supply for measurement.

그리고, 상기 마이크로콘트롤러(100)는, 상기 (S130)단계에서 측정된 누설전류값을 한계전류값과 비교 연산한다(S140). 이때, 누설전류값이 한계전류값보다 크게 되면, 상기 마이크로콘트롤러(100)는 모터의 절연상태를 불량으로 판정하여 릴레이부(80)를 가동시킨다(S150). 즉, 릴레이부(80)가 가동되면 개폐기(1)의 가동코일(1c)에 제어전원을 공급할 수 없게 되므로, 주접점부(1a)의 폐로 동작이 차단되는 것이다. In operation S140, the microcontroller 100 compares the leakage current value measured in step S130 with a limit current value. At this time, when the leakage current value is greater than the threshold current value, the microcontroller 100 determines that the insulation state of the motor is bad to operate the relay unit 80 (S150). That is, when the relay unit 80 is operated, the control power cannot be supplied to the movable coil 1c of the switch 1, so that the closing operation of the main contact unit 1a is blocked.

만약, 누설전류값이 한계전류값보다 작거나 같으면, 상기 마이크로콘트롤러(100)는 모터의 절연상태를 양호한 것으로 판정하고 릴레이부(80)를 가동시키지 아니하여 제어전원에 의해 개폐기(1)의 동작이 이루어지게 한다. 그리고, 상기 마이크로콘트롤러(100)는 대기상태를 유지한 후에 상기 (S111)단계로 돌아간다(S160). 이때 상기 마이크로콘트롤러(100)는 모터가 재가동된 후에 정지되는 때까지 또는 미리 정해진 시간까지 대기상태를 유지하도록 구성될 수 있다.If the leakage current value is less than or equal to the threshold current value, the microcontroller 100 determines that the insulation state of the motor is good and does not operate the relay unit 80 to operate the switch 1 by the control power supply. This is done. The microcontroller 100 returns to step S111 after maintaining the standby state (S160). In this case, the microcontroller 100 may be configured to maintain a standby state until the motor is stopped after being restarted or until a predetermined time.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although illustrated and described in the specific embodiments to illustrate the technical spirit of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiment as described above, within the limits that various modifications do not depart from the scope of the invention It can be carried out in. Therefore, such modifications should also be regarded as belonging to the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims below.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치의 블록구성도.1 is a block diagram of a motor protection device combined with insulation resistance measurement according to an embodiment of the present invention.

도 2는 일반적인 개폐기(1)의 접점 동작을 보여주는 회로도.2 is a circuit diagram showing a contact operation of a general switch 1.

도 3은 본 발명의 실시예에 있어서, 모터(2) 코일과 대지 사이에 충전되는 전하를 방전시키기 위한 스위칭부(40)의 구성도.3 is a configuration diagram of a switching unit 40 for discharging the electric charge charged between the motor 2 coil and the ground in the embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치의 블록구성도.Figure 4 is a block diagram of a motor protection device combined with insulation resistance measurement according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터(2)의 절연저항측정을 겸한 모터보호 방법을 나타내는 순서도.5 is a flow chart showing a motor protection method that combines insulation resistance measurement of the motor 2 according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 개폐기 1a : 주접점부 1b : 보조접점부1: Switch 1a: Main contact 1b: Auxiliary contact

1c : 가동코일 2 : 모터 3 : 접지1c: movable coil 2: motor 3: ground

4 : 차단기 5 : 영상변류기 5a : 영상전류 검출부4 circuit breaker 5 current transformer 5a image current detector

6 : 전압 검출부6: voltage detection unit

10, 100 : 마이크로콘트롤러 11 : 발진회로부10, 100: microcontroller 11: oscillation circuit portion

20 : 측정용전원 공급부 30 : 누설전류 측정부20: power supply for measurement 30: leakage current measuring unit

40 : 스위칭부 50 : 전류검출부40: switching unit 50: current detection unit

51 : 계기용변류기 60 : 표시부 70 : 통신부51: instrument current transformer 60: display unit 70: communication unit

Claims (5)

가동코일(1c)에 의해 개폐 동작하는 주접점부(1a) 및 보조접점부(1b)를 구비하는 개폐기(1)에 연결되며, 상기 개폐기(1)를 통해 전원을 공급받는 모터(1)의 절연저항을 측정하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치에 있어서, The motor 1 is connected to a switch 1 having a main contact portion 1a and an auxiliary contact portion 1b, which are opened and closed by a movable coil 1c, and which is supplied with power through the switch 1. In a motor protection device that also serves as insulation resistance measurement for measuring insulation resistance, 외부로부터 전원을 공급받아 모터(2)의 코일에 공급할 측정용 전원을 생성하고, 측정용 전원의 출력단자 중에 한 단자는 모터(2)의 코일에 공급하기 위한 전원단자로 하고 다른 한 단자는 대지접지단으로 하도록 연결되며, 상기 생성되는 측정용 전원의 전압값은 미리 설정되도록 이루어지는 측정용전원 공급부(20); Generates power for measurement to be supplied to the coil of the motor 2 by receiving power from the outside, one of the output terminals of the measurement power supply is a power terminal for supplying the coil of the motor 2, and the other terminal is earth A measurement power supply unit 20 connected to the ground terminal and configured to set a voltage value of the generated measurement power source in advance; 상기 측정용전원 공급부(20)의 출력단자에 연결되어 측정용 전원을 통과시키되 통과되는 전류값을 측정하는 누설전류측정부(30); A leakage current measurement unit 30 connected to an output terminal of the measurement power supply unit 20 for passing a measurement power source and measuring a current value passed therethrough; 상기 누설전류 측정부(30)를 통과한 측정용 전원을 모터(2)의 코일에 연결되는 전원라인에 선택적으로 공급되게 하는 스위칭부(40); A switching unit 40 for selectively supplying the power for measurement passing through the leakage current measuring unit 30 to a power line connected to the coil of the motor 2; 상기 개폐기(1)의 가동코일(1c)에 공급되는 제어전원을 단속하는 릴레이부(80); A relay unit (80) for controlling control power supplied to the movable coil (1c) of the switch (1); 미리 정해진 주파수의 발진신호를 출력하는 발진회로부(11); An oscillation circuit section 11 for outputting an oscillation signal of a predetermined frequency; 상기 개폐기(1) 보조접점부(1b)의 개폐신호를 감지하여 상기 개폐기(1) 주접점부(1a)의 개폐상태를 확인하고, 주접점부(1a)가 개로상태(OFF 상태)이면 모터(2)가 정지한 상태라고 판단하여 상기 발진회로부(11)의 발진신호로 정지상태의 경과시간을 체크하기 시작하고, 정지상태의 경과시간이 미리 정해진 경과시간을 초과하 면 상기 스위칭부(40)를 제어하여 측정용전원 공급부(20)의 측정용 전원이 모터(2)의 코일에 공급되게 하고, 상기 누설전류측정부(30)에 의해 측정된 전류가 미리 설정된 한계전류값을 초과하게 되면 상기 릴레이부(80)를 제어하여 개폐기(1)의 가동코일(1c)에 제어전원이 공급되지 아니하게 하여 모터(2)의 가동을 차단시키는 마이크로콘트롤러(10);Detects the open / close signal of the switch 1 auxiliary contact portion 1b to check the open / close state of the switch 1 main contact portion 1a, and if the main contact portion 1a is an open state (OFF state) It is determined that (2) is in a stopped state, and the elapsed time of the stop state is started to be checked by the oscillation signal of the oscillation circuit unit 11. When the elapsed time of the stop state exceeds a predetermined elapsed time, the switching unit 40 Control to supply the measuring power of the measuring power supply unit 20 to the coil of the motor 2, the current measured by the leakage current measuring unit 30 exceeds the preset limit current value A microcontroller 10 for controlling the relay unit 80 to block operation of the motor 2 by not supplying control power to the movable coil 1c of the switch 1; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치.Motor protection device combined with insulation resistance measurement, characterized in that comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치는, Motor protection device that combines the insulation resistance measurement, 모터(2)에 전원을 공급하는 전원라인에 결합되어 상기 전원라인에 흐르는 전류를 감지하는 계기용변류기(51)와; 상기 계기용변류기(51)의 감지신호로 전원라인에 흐르는 전류를 측정하는 전류검출부(50); 를 더 포함하여 구성되며, An instrument current transformer 51 coupled to a power line for supplying power to the motor 2 and sensing current flowing through the power line; A current detector (50) for measuring a current flowing in the power line with a detection signal of the instrument current transformer (51); It is configured to include more 상기 마이크로콘트롤러(10)는, The microcontroller 10, 상기 개폐기(1)의 주접점부(1a)가 개로(OFF)됨과 동시에 상기 전류검출부(50)의 측정 전류가 미리 설정된 임계전류값 미만일 때에, 모터(2)가 정지한 상태라고 판단하는 것임을 특징으로 하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치.Characterized in that the motor 2 is determined to be in a stopped state when the main contact portion 1a of the switch 1 is open (OFF) and the measured current of the current detector 50 is less than a preset threshold current value. Motor protection device that also measures insulation resistance. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 스위칭부(40)는, The switching unit 40, 전원라인과 누설전류 측정부(30) 사이를 전기적으로 개폐하는 제1스위치(41)와, 전원라인과 대지 접지단 사이를 전기적으로 개폐하는 제2스위치(42)로 구성되며, It is composed of a first switch 41 for electrically opening and closing between the power line and the leakage current measuring unit 30, and a second switch 42 for electrically opening and closing between the power line and the earth ground terminal, 상기 마이크로콘트롤러(10)는, The microcontroller 10, 상기 제1스위치(41)를 폐로(ON) 동작시켜 측정용 전원을 모터(2) 코일에 공급하고, 누설전류를 측정한 후에는 상기 제1스위치(41)를 개로(OFF) 동작시키고 상기 제2스위치(42)를 미리 정해진 시간동안 폐로시키도록 하는 것임을 특징으로 하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 장치.The first switch 41 is closed (ON) to supply the power for measurement to the coil of the motor (2), and after measuring the leakage current, the first switch 41 is opened (OFF) and the first 2, the motor protection device combined with insulation resistance measurement, characterized in that for closing the switch 42 for a predetermined time. 모터(2)의 전원라인 측에 설치되는 개폐기(1) 및 계기용변류기(51)에 연결되고 상기 전원라인을 통해 흐르는 전기를 감지하여 모터(2)의 가동상태를 감시하는 모터보호 장치;로 이루어지는 절연저항측정을 겸한 모터보호 방법에 있어서, A motor protection device connected to the switch 1 installed on the power line side of the motor 2 and the current transformer 51 for the instrument, and monitoring the operating state of the motor 2 by sensing electricity flowing through the power line; In a motor protection method that also serves as insulation resistance measurement, 개폐기(1) 보조접점부(1b)의 개폐상태를 감지하여(S111) 개폐기(1)의 주접점부(1a)가 개로되었는지 또는 폐로되었는지를 판단함으로써(S112), 모터(2)의 가동상태 또는 중지상태를 결정하는 단계(S110); The state of operation of the motor 2 is determined by detecting whether the main contact portion 1a of the switch 1 is open or closed by detecting the open / closed state of the switch 1 auxiliary contact portion 1b (S111). Or determining the suspended state (S110); 상기 (S110)단계에서 모터(2)가 가동상태인 것으로 결정한 후에는 전원라인에 흐르는 부하 전기를 감지하여 모터(2)의 가동상태를 감시하는 일반적인 모터보허 계전동작을 수행하고(S200), 상기 (S110)단계에서 모터(2)가 중지상태인 것으로 결정한 후에는 중지상태 유지시간을 체크하여 미리 설정된 경과 시간과 비교 연산하는 단계(S120); After determining that the motor 2 is in the operating state in the step S110, the load motor flowing through the power line is sensed to perform a general motor license relay operation for monitoring the operating state of the motor 2 (S200). After determining that the motor 2 is in the stopped state in step S110, comparing the elapsed time with a preset elapsed time by checking the stopped state holding time (S120); 상기 (S120)단계에서 중지상태 유지시간이 미리 설정된 경과 시간 이하이면 상기 (S110)단계로 돌아가고, 중지상태 유지시간이 미리 설정된 경과 시간을 초과하면 측정용 전원을 모터(2)에 공급한 후에 측정용 전원에 의해 모터(2)로 흐르게 되는 누설전류를 측정하는 단계(S130); If the stop state holding time is less than or equal to the preset elapsed time in step S120, the process returns to step S110. If the stop state holding time exceeds the preset elapsed time, the measurement power is supplied to the motor 2 and then measured. Measuring a leakage current flowing to the motor 2 by the power supply (S130); 측정한 누설전류를 미리 설정된 한계전류값과 비교 연산하는 단계(S140); Comparing the measured leakage current with a preset limit current value (S140); 상기 (S140)단계에서 누설전류가 미리 설정된 한계전류값 이하이면 상기 (S110)단계로 돌아가고, 상기 (S140)단계에서 누설전류가 미리 설정된 한계전류값을 초과하면 상기 개폐기(1)의 동작을 차단하는 단계(S160);If the leakage current is less than or equal to the preset limit current value in the step (S140), the flow returns to the step (S110). If the leakage current exceeds the preset limit current value in the step (S140), the operation of the switch 1 is cut off. Step (S160); 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 방법.Motor protection method combined with insulation resistance measurement, characterized in that consisting of. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 모터(2)의 가동상태 또는 중지상태를 결정하는 단계(S110)는, Determining the operating state or stop state of the motor 2 (S110), 계기용변류기(51)에서 감지된 전류를 미리 설정된 임계전류와 비교 연산하는 단계(S113, S114)를 더 포함하여 이루어지고, 개폐기(1)의 주접점부(1a)가 개로된 것으로 판단됨 동시에, 계기용변류기(51)에서 감지된 전류가 미리 설정된 임계전류값 미만인 것으로 판단되면 모터(2)가 중지상태인 것으로 결정하는 것임을 특징으로 하는 절연저항측정을 겸한 모터보호 방법.Comprising the step (S113, S114) of comparing the current sensed by the instrument current transformer 51 with a predetermined threshold current, it is determined that the main contact portion (1a) of the switch 1 is open at the same time , If the current sensed by the instrument current transformer 51 is determined to be less than the predetermined threshold current value motor protection method characterized in that it determines that the motor (2) is in a stopped state.
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