KR20110133804A - 전자 접촉기의 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 램프를 구동하는 전원 전압을 일정 전압으로 변환하고, 변환된 전압과 제1 기준 전압을 비교하여 전원의 이상 유무를 검출하는 전원 이상 검출부와, 램프를 구동하는 전원의 저항에 걸리는 전압과 제2 기준 전압을 비교하여 비교결과를 출력하고, 비교결과와 제1 기준 전압을 비교하여 램프의 단선을 검출하는 단선 검출부와, 전원 이상 검출부 및 단선 검출부에서 검출된 결과를 램프를 중앙 제어하는 중앙제어부로 전송하는 통신부를 포함하는 램프의 모니터링 장치로 램프의 단선뿐만 아니라 전원의 이상 유무까지 검출할 수 있으며, DC 전원을 사용하는 램프 및 다양한 정격의 램프에서도 사용이 가능한 장점이 있다.

Description

전자 접촉기의 표시 장치{Magnetic contactor displaying apparatus}
본 발명은 전자 접촉기의 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 접촉기에 전원을 공급하는 전원 장치의 상태를 표시하는 전자 접촉기의 표시 장치에 관한 것이다.
공장 자동화 시스템을 구성하는 요소들의 기기들 중에서 부하로 전력을 공급하고 차단하는 장치들 중의 하나의 전자 접촉기는 모터 등의 부하가 소손되는 것을 방지한다.
이러한 전자 접촉기는 열동형 계전기(thermal relay)와 전자 개폐기(magnetic switch) 등의 전자 소자와, 해당 전자 소자들을 하나로 조립하기 위한 프레임으로 구성되어 전자 개폐기의 구성물들 중의 하나인 전자석 코일의 여자 여부에 따라 부하로 전력을 공급시키거나 차단시킨다.
그러나, 전자 접촉기는 전자석 코일에 흐르는 전류를 제어하는 기능만 있고, 전자 접촉기의 전원 입력단에 전원을 공급하는 전원 장치의 상태를 모니터링하는 기능은 없기 때문에 순시 전압이 저하되거나 과도 전압이 지속적으로 유입되면, 전자석 코일이 소손되거나 채터링(chattering)이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 이로 인해 부하가 소손될 수 있기 때문에 공장 자동차 시스템의 운영에 막대한 피해를 줄 우려가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 전자 접촉기에 전원을 공급하는 전원 장치의 상태를 실시간으로 모니터링하여 표시하는 전자 접촉기의 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 의한 전자 접촉기의 표시 장치는 전원 장치에서 공급되는 전원 전압을 정류하여 직류 전압으로 변환하는 정류부와, 상기 전원 장치에서 공급되는 전원 전압을 인가받아 상기 전원 전압의 크기를 검출하는 전원 전압 검출부와, 상기 정류부로부터 직류 전압을 공급받고, 상기 전원 전압의 크기와 기 설정된 기준 전압의 크기를 비교하여 상태 제어 신호를 출력하는 비교부와, 상기 비교부에서 출력된 상태 제어 신호를 인가받아 상기 전원 전압의 상태를 소정의 화면표시수단으로 표시하는 표시부를 포함한다.
여기서, 상기 전원 전압의 상태는 저전압, 정격전압 및 과전압 상태 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 전자 접촉기의 표시 장치는 상기 전원 전압에서 서지 전압을 흡수하여 제거하고,서지 전압의 크기가 기준치 이상되면, 상기 전원 전압이 인가되는 것을 차단시키는 보호부를 더 포함한다.
그리고, 상기 전원 전압 검출부는 상기 전원 전압을 소정 비율이 낮은 전압으로 변환한다.
게다가, 상기 표시부는 발광 다이오드, LCD(Liquid Crystal Display), 전구 및 7-Segment 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 전자 접촉기의 표시 장치에 따르면, 전자 접촉기에 전원을 공급하는 전원 장치의 상태(정상 상태 또는 이상 상태)를 실시간으로 모니터링하여 이를 표시함으로써 전자 접촉기에 채터링이 발생하여 부하가 소손되는 현상을 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 전자 접촉기의 전원의 용량 부족 현상, 기동 부하에 의한 전압 변동, 낙뢰 등으로 발생되는 순시 전압 저하 또는 과도 전압 유입으로 전자석 코일이 소손되는 현상을 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 공장 자동차 시스템을 운영하는데 있어서 발생할 수 있는 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전자 접촉기의 표시 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 검출부의 상세 구성도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시한 비교부의 상세 구성도들이다.
도 4는 도 1에 도시한 표시부의 상세 구성도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전자 접촉기의 표시 장치의 구성도, 도 2는 도 1에 도시한 검출부의 상세 구성도, 도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시한 비교부의 상세 구성도들 및 도 4는 도 1에 도시한 표시부의 상세 구성도를 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 전자 접촉기의 표시 장치(1)는 보호부(10), 정류부(20), 검출부(30), 비교부(40) 및 표시부(50)를 포함하여 구성된다.
보호부(10)는 전원 장치(5)에서 나오는 전원 전압에 포함되어 있는 과도(서지) 전압 등을 흡수하여 제거한다.
상기 보호부(10)는 전원 전압에 있는 서지 전압을 흡수할 뿐만 아니라 과도한 서지 전압이 유입되면 전원 전압이 인가되는 것을 차단할 수도 있다.
정류부(20)는 보호부(10)에서 출력된 전원 전압을 정류하여 정전압 즉, 직류 전압으로 변환한다.
보다 상세히 설명하면, 정류부(20)는 직류 전압이 인가되는 경우에는 변환하는 과정을 생략할 수 있으나, 교류 전압이 사용되는 경우에는 비교부(40)에서의 전압 비교를 위하여 교류 전압을 직류 전압으로 변환한다.
전원 전압 검출부(30)는 전원 장치(5)에서 나오는 전원 전압의 상태를 실시간으로 모니터링(즉, 전원 전압의 크기를 검출)하는 수단으로서, 보호부(10)와 병렬로 연결된다.
도 2를 참조하여 설명하면, 전원 전압 검출부(30)는 제1 및 제2 다이오드(D7, D8), 제1 및 제2 분압부(R2, R3), 평활용 콘덴서(C4) 및 제3 다이오드(D11)를 포함하여 정류용 다이오드인 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)에서 교류 전압을 교번으로 정류하여 직류 전압으로 변환하고, 제1 및 제2 분압부(R2, R3)에서는 직류 전압을 일정 비율 낮은 전압으로 변환한다.
그리고, 평활용 콘덴서(C4)는 리플 전압의 크기를 줄이며, 제3 다이오드(D11)는 과도 전압에 의한 내부 전자부품의 소손을 막는다.
이때, 저항으로 구성된 제1 및 제2 분압부(R2, R3)는 콘덴서, 인덕터 및 다이오드로 대체될 수 있다.
비교부(40)는 전원 전압 검출부(30)에서 검출된 전원 전압의 크기와 기준 전압의 크기를 비교하여 비교한 결과로 상태 제어 신호를 출력한다.
보다 상세하게 설명하면, 비교부(40)는 전원 전압 검출부(30)에서 검출된 전원 전압의 크기와 기준 전압의 크기의 비교를 통해 전원 전압의 상태가 저전압, 정격전압, 과전압 상태인지를 출력한다.
도 3a 내지 도 3c에서 비교부(40)의 입력 단자인 (+) 단자에는 제3 및 제4 분압부(R4, R5)(R7, R8)(R13, R14)로 구성된 기준 전압부에서 나오는 기준 전압을 입력하고, 다른 하나의 입력 단자인 (-) 단자에는 전원 전압 검출부(30)에서 검출된 전원 전압(Vsens)을 입력한다.
두 전압을 비교한 결과, (-) 단자로 입력된 전원 전압이 (+) 단자로 인가된 기준 전압보다 작으면, 비교부(40)는 저전압 상태를 나타내는 제어 신호를 출력하고, (-) 단자로 입력된 전원 전압이 (+) 단자로 인가된 기준 전압보다 크면, 과전압 상태를 나타내는 제어 신호를 출력한다.
도 3a 내지 도 3c에서와 같이 비교기와 저항으로 구성되는 비교부(40)는 중앙 처리 장치(CPU), 정전압 IC(Integrated Circuit) 및 비교가 가능한 소자로 대체될 수 있다.
그리고, 두 상황이 아니면(즉, 저전압 또한 과전압 상태가 아니면), 비교부(40)는 정격전압 상태를 나타내는 상태 제어 신호를 출력한다.
표시부(50)는 비교부(40)에서 전달된 상태 제어 신호를 수신하여 소정의 화면표시수단으로 표시하는 수단으로서, 발광 다이오드, LCD(Liquid Crystal Display), 전구, 7-Segment 등으로 구성된다. 이외에 표시부(50)는 부저음을 출력하는 부저 등으로 구성될 수도 있다.
도 4에서와 같이, 표시부(50)는 전원 전압의 상태가 저전압, 정격전압, 과전압 중에서 어느 상태인지 제1 내지 제3 발광 다이오드(D9, D10, D12)를 통해 표시하여 사용자에게 알려주는 역할을 수행한다.
예를 들어, 전원 전압의 상태가 저전압 상태이면, 표시부(50)는 제1 발광 다이오드(D9)를 발광시킴으로써 전원 전압의 상태가 저전압이라는 것을 사용자에게 안내하고, 전원 전압의 상태가 정격전압 상태이면, 표시부(50)는 제2 발광 다이오드(D10)를 발광시킴으로써 전원 전압의 상태가 정격전압이라는 것을 사용자에게 안내하며, 전원 전압의 상태가 과전압 상태이면, 표시부(50)는 제3 발광 다이오드(D12)를 발광시킴으로써 전원 전압의 상태가 과전압이라는 것을 사용자에게 안내한다.
전자석 코일(60) 및 전자 제어부(70)는 전자 접촉기(2)의 구성이며, 전자석 코일(60)은 전자 접촉기를 구동시키는 수단으로, 전자석 코일(60)에 투입 전류를 인가하여 가동 코어를 가동시키고, 가동 코어가 고정 코어가 붙거나 떨어지는 동작에 의해 모터 등과 같은 부하로 전원을 공급하거나 차단한다.
전자 제어부(70)는 전자석 코일(60)에 흐르는 전류를 제어하는 역할을 수행한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
1...전자 접촉기의 표시 장치 10...보호부
20...정류부 30...전원 전압 검출부
40...비교부 50...표시부

Claims (5)

  1. 전원 장치에서 공급되는 전원 전압을 정류하여 직류 전압으로 변환하는 정류부;
    상기 전원 장치에서 공급되는 전원 전압을 인가받아 상기 전원 전압의 크기를 검출하는 전원 전압 검출부;
    상기 정류부에서 변환된 직류 전압을 공급받고, 상기 전원 전압 검출부에서 검출된 전원 전압의 크기와 기 설정된 기준 전압의 크기를 비교하여 상태 제어 신호를 출력하는 비교부;
    상기 비교부에서 출력된 상태 제어 신호를 인가받아 상기 전원 전압의 상태를 표시하는 표시부를 포함하는 전자 접촉기의 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 전압의 상태는,
    저전압, 정격전압 및 과전압 상태 중에서 어느 하나인 전자 접촉기의 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 전압에서 서지 전압을 흡수하여 제거하고,
    서지 전압의 크기가 기준치 이상되면, 상기 전원 전압이 인가되는 것을 차단시키는 보호부를 더 포함하는 전자 접촉기의 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 전압 검출부는,
    상기 전원 전압을 소정 비율이 낮은 전압으로 변환하는 전자 접촉기의 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시부는,
    발광 다이오드, LCD(Liquid Crystal Display), 전구 및 7-Segment 중에서 어느 하나인 전자 접촉기의 표시 장치.




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