KR200148206Y1 - 무접점 릴레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 무접점 릴레이 장치에 관한 것으로서, 특히 마그네트(Magnet) 릴레이와 전자식 무접점 릴레이(SSR; Solid State Relay)의 장점을 살리고, 단점은 서로 보완하게 하여 발열 및 기능 개선을 한 무접점 릴레이 장치에 관한 것이다. 종래의 기계식 릴레이로서 마그네트 릴레이(MC)는 그 전기적 수명이 10만 내지 20만 회 정도이고 또 기계적 수명은 100만회의 특성을 가지며, 전기적 및 동작 환경 예를 들면 습기, 가스, 분진 등의 특성이 좋지 않은 단점이 있다. 한편, 종래와 전자식 릴레이는 전기적 수명이 반영구적이고 환경 특성은 매우 우수하지만 통전시 발열로 인하여 용량에 비례하는 크기의 방열판 또는 대용량의 경우 판넬내에 냉각용 에어콘까지도 설치해야 하는 단점이 있다. 본 고안은 상기한 종래의 기계식 릴레이나 무접점 릴레이의 단점을 해결하기 위하여, 마그네트 릴레이(R)에 무접점 릴레이(SSR)를 병렬로 연결하고, 각 릴레이의 동작 타이밍을 에어하는 수단(1,2)을 구비하여, 동작 온시에는 무접점 릴레이가 먼저 온된 후 소정시간 (t1)후에 마그네트 릴레이가 온되게 하고, 동작 오프시에는 마그네트 릴레이가 오프된 후 소정시간(t2)후에 무접점 릴레이가 오프되게 함으로써, 마그네트 릴레이의 장점인 무발열성을 화보함과 함께 무접점 릴레이의 장점인 접촉시의 우수성을 확보하여 그 장점은 최대한 확보하고, 단점은 배척되게 한 무접점 릴레이 장치를 제공 한다.
Description
본 고안은 무접점 릴레이 장치에 관한 것으로서, 특히 마그네트(Magnet) 릴레이와 전자식 무접점 릴레이 (SSR: Solid State Relay)의 장점을 살리고, 단점은 서로 보완하게 하여 발열 및 기능개선을 한 무접점 릴레이 장치에 관한 것이다. 종래의 기계식 릴레이로서 마그네트 릴레이(MC)는 그 전기적 수명이 10만 내지 20만회 정도이고 또 기계적 수명은 100만회의 특성을 가지며 , 전기적 및 동작환경, 예를 들면 습기, 가스, 분진 등의 특성이 좋지않은 단점이 있다. 한편, 종래의 전자식 릴레이는 전기적 수명이 반영구적이고 환경특성은 매우 우수하지만 통전시 발열로 인하여 용량에 비례하는 크기의 방열판 또는 대용량의 경우 판넬내에 냉각용 에어콘까지도 설치해야 하는 단점이 있다. 더구나, 발열로 인하여 용량의 감량(최대용량의 80%) 사용이 불가피하며, 서지(Surge)전압 및 돌입전류 발생시 그 수명이 단축되는 단점도 있다 또한, 강력한 서지 및 돌입전류시 트라이악에 직접 충격을 주어 그 수명이 단축되게 하였으며, 용량에 비례하는 크기의 방열판 사용으로 인하여 제품이 대형화되고 또 그 중량도 커져서 소형 경량화에 장애가 되는 단점이 있었다.
본 고안은 상기한 종래의 기계식 릴레이나 무접점 릴레이의 단점을 해결하기 위하여 , 마그네트 릴레이에 무접점 릴레이(SSR)를 병렬로 연결하고, 각 릴레이의 동작 타이밍을 제어하는 수단을 구비하여, 동작 온시에는 무접점 릴레이가 먼저 온 된 후 소정시간(t1)후에 마그네트 릴레이가 온되게 하고, 동작 오프시에는 마그네트 릴레이가 오프된 후 소정시간(t2)후에 무접점 릴레이가 오프되게 함으로써, 마그네트 릴레이의 장점인 무발열성을 확보함과 함께 무접점 릴레이의 장점인 접촉시의 우수성을 확보하여 그 장점은 최대한 확보하고, 단점은 배척되게 한 무접점 릴레이 장치를 제공함을 목적으로 한다. 즉, 본 고안은 강력한 내구성을 갖게되어 그 수명이 연장되고 장기간에 걸친 동작에도 그 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 무접점 릴레이 장치를 제공한다. 또한 본 고안은 방열판이 필요없기 때문에 사용소재의 절감을 기할 수 있고, 발열현상이 없기 때문에 판넬의 공기순환용 팬 설치가 필요없으며, 판넬의 소형경량화를 기할 수 있도록 한 무접점 릴레이 장치를 제공한다.
제1도는 본 고안의 무접점 릴레이 장치의 회로도.
제2도는 본 고안의 무접점 릴레이 장치의 동작 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 릴레이 제어부 2 : 인터페이스부
3 : 전력 제어부 1a : 제어 입력단
1b : 외부 릴레이단 1c : 제어회로
1d : 전원 LED 1e : 정방향 LED
1f : 역방향 LED 2a : 광결합기
2b : 트리거 제어회로 3a : 입출력 단자
상기의 목적을 달성하는 본 고안의 무접점 릴레이 장치의 실시예 회로 구성을 도면 제 1 도에 도시하였다. 도면 제 1 도에 도시된 본 고안의 실시에는 3상 전력제어, 예를 들면 3상 전동기를 정회전 또는 역회전 제어하는 회로에 적용될 수 있으며, 또는 정/역회전이 아닌 3상용의 경우 전동기 또는 히터의 전원제어에 적용될 수 있고, 1회로 또는 2 회로만 사용하는 경우에는 단상전원의 전동기나 히터 등의 전력제어에 적용될 수도 있다. 먼저 , 도면 제 1 도를 참조하여 본 고안의 무접점 릴레이 장치의 실시예 회 로 구성을 살펴보면 다음과 같다. 본 고안의 무접점 릴레이 장치는 릴레이들의 동작 타이밍을 제어하는 릴레이 제어부(1)와, 상기 릴레이 제어부(1)의 제어신호를 전력제어부(3)에 전달하여 마그네트 릴레이(R)와 무접점 릴레이(SSR)를 구동시키며 릴레이 제어부(1)와 전력 제어부(3)간을 절연처리해주는 인터페이스부(2)와, 상기 인터페이스부(2)의 제어를 받아 전력제어를 수행하며 , 마그네트 릴레이(R)과 무접점 릴레이(SSR)로서 트라이악이 병렬로 접속되어 각각의 동작 타이밍이 제어되는 전력 제어부(3)로 구성된다.
그리고, 상기 릴레이 제어부(1)는; 제어. 입력단(1a)과, 외부 릴레이단(1b) 과, 상기 제어 입력단(1a) 및 외부 입력단(1b)이 연결되어 제어신호를 입력받고 또 외부 릴레이도 연결되어 그 동작상태를 알리는 신호를 출력함과 함께 릴레이 구동을 위한 제어신호를 출력하는 입력 및 제어회로(1c)와, 상기 제어회로(1c)에서 출력되는 전원 온신호에 의해서 점등되는 전원LED(1d)와, 상기 제어회로(1c)에서 출력되는 정방향 신호에 의해서 점등되는 정방향LED(1e)와, 상기 제어회로(1c)에서 출력되는 역방향 신호에 의해서 점등되는 역방향LED(1f)와, 상기 제어회로(1c)에 정회전→역회전의 지연시간을 설정해주는 가변저항(1g)과, 상기 제어회로(Ic)에 역 회전→정회전 지연시간을 설정해주는 가변저항(1h)을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 인터페이스부(2)는; 상기 제어회로(1c)에서 출력되는 릴레이 구동신호를 전달하고 또 상호 절연하기 위한 광결합기(2a)와, 상기 광결합기(2a)를 통해 입력되는 릴레이 구동신호를 입력받아 무접점 릴레이(SSR)를 트리거시키는 트리거 제어회로(2b)를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 전력 제어부(3)는: 3상 입력단(R,S,T) 및 출력단(U,V,W)으로 이루어지는 입출력단자(3a)와, 상기 입출력단자 사이에서 그 전력을 스위칭하기 위한 마그네트 릴레이(R)와, 상기 마그네트 릴레이(R)와 병렬로 접속되어 상기 트리거 제어회로(2b)의 제어를 받아 동작하는 무접점 릴레이(SSR)와, 상기 릴레이들에 병렬로 연결되는 저항(R1) 및 콘덴서(C1)와, 상기 릴레이들과 전원 입출력단에 병렬로 연결되어 과전압을 흡수하는 과전압 방지소자(TNR)를 포함하여 구성된다. 상기한 바와같이 구성된 본 고안의 무접점 릴레이 장치의 동작을 상기 제 1 도와, 제 2 도의 타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 릴레이 제어부(1)의 제어회로(1c)는 제 2 도의 (가)와 같은 타이밍으로 마그 네트 릴레이(R) 및 무접점 릴레이(SSR)를 온 및 오프 제어하기 위한 제어신호를 제 2 도의 (나)와같이 입력받아 무접점 릴레이(SSR)와 마그네트 릴레이(R)를 제어하는 구동신호를 출력 한다. 즉, 제어 입력단(la)의 전원단(P)에 전원 온신호가 입력되면 제어회로(1c)는 전원LED(1d)를 온시키고, 정방향 입력단(FWD)에 제어신호가 입력되면 제어회로(1c) 는 정방향LED(1e)를 온시키며, 역방향 입력단(REV)에 제어신호가 입력되면 제어회로(Ic)는 역방향LED(1f)를 온시키고, 각각의 동작 온 또는 오프시에 그 출력단에서 인터페이스부(2)의 광결합기(2a)의 입력단(발광소자)에 제 2 도의 (가)에 도시된 바와같이 무접점 릴레이(SSR)를 온시키기 위한 구동신호를 출력함과 함께, 제어회로(1c)는 제어회로(1c)의 출력단에 연결된 마그네트 릴레이(R)의 구동신호도 출력 하게 된다. 그리고, 상기의 구동신호에 의해서 광결합기(2a)의 발광소자가 광을 출력하고, 광결합기(2a)의 수광소자가 광을 수광하여 트리거 제어회로(2b)에 수광신호를 입력하며, 트리거 제어회로(2b)는 입력된 수광신호에 대응하는 타이밍(t1)에 무접점 릴레이(SSR)를 트리거 온 또는 오프시킨다. 즉, t1의 구간에서는 무접점 릴레이(SSR)만 동작한다. 이러한 지연동작(t1시간) 이후에는 제어회로(1c)에서 마그네트 릴레이(R)를 동작시켜 무접점 릴레이(SSR)와 마그네트 릴레이(R)가 함께 동작하게 된다.
이후, 동작 오프시에는 제어회로(1c)에서 마그네트 릴레이(R)를 먼저 오프시 키고, 소정시간(t2)의 지연시간 후에 상기한 바와같이 인터페이스부(2)를 통해서 전력 제어부(3)의 무접점 릴레이(SSR)를 오프시킨다 위와같은 타이밍으로 마그네트 릴레이(R)와 무접점 릴레이(SSR)가 동작함에 따라서 전원 입출력단자(3a)에 연결된 부하(예를 들면 3상 전동기)의 전력이 제어 되는 것이다 이때, 저항(R1) 및 콘덴서(C1)와 과전압 방지소자(TNR)는 마그네트 릴레이 (R)의 서지전류/전압을 흡수해준다. 상기한 바와같이 본 고안에서는 동작(ON)시에는 시간(t1)구간에서는 무접점 릴레이(SSR)만 먼저 동작하고, 시간(t1) 이후에는 무접점 릴레이(SSR)가 온된 상태 에서 마그네트 릴레이(R)가 온되어 무접점 릴레이(SSR)와 마그네트 릴레이(R)가 함께 온되어 있고, 동작 오프(OFF)시에는 무접점 릴레이(SSR)가 온되어 있는 상태에서 마그네트 릴레이(R)가 먼저 오프되고, 이후 소정시간(t2) 지연후에 무접점 릴레 이(SSR)가 나중에 오프되는 것이다. 이와같이 하면, 온 또는 오프시의 마그네트 릴레이(R)의 아크 발생 상황에서는 무접점 릴레이(SSR)만 동작하기 때문에 아크가 없는 상태에서 접촉이 이루어져서 그 기계적 수명의 연장과 서지전류나 서지전압의 발생 방지가 가능하게 된다. 또한, 릴레이의 동작시에는 부하 분담이 무접점 릴레이(SSR)에서 마그네트 릴레이(R)의 접점으로 전환되어 동작하며, 오프시에는 다시 무접점 릴레이(SSR)로 전환되므로, 발열의 문제도 해결된다
상기 제 2 도의 (가)에서 El은 릴레이의 동작시의 출력전압이고, E2는 무접점 릴레이(SSR)의 동작시 떨어진 출력전압이다.
상기한 바와같이 본 고안의 무접점 릴레이 장치는 마그네트 릴레이가 아크없는 상황에서 동작하기 때문에 내구성과 긴 수명을 확보할 수 있고, 무접점 릴레이 (트라이악)와 마그네트 릴레이가 기능분담을 하게 되므로 별도의 방열판이나 냉각 설비가 필요하지 않게되며 , 판넬의 소형경량화도 가능하게 된 효과가 있다.
Claims (1)
- 전동기나 히터 등의 전력을 부하로서 구동하기 위한 제어신호를 입력으로 하고, 상기 제어신호 입력으로 공결합기 및 트리거 제어회로를 통해서 무접점 릴레이(SSR)를 트리거시켜 부하를 구동시키는 회로에 있어서, 상기 광결합기 및 트리거 제어회로에 의해서 온 또는 오프되어 상기 부하구동을 수행하는 무접점릴레이(SSR)와, 상기 무접점 릴레이(SSR)와 병렬로 접속되어 함께 부하구동을 수행하며 제어회로(1c)의 제어를 받아 무접점 릴레이(SSR)보다 소정시간(t1) 나중에 온되고 소정시간(t2) 먼저 오프되는 마그네트 릴레이(R)와, 상기 부하구동 온제어시에는 상기 무접점 릴레이(SSR)를 먼저 온시키고 오프제어시에는 상기 마그네트 릴레이(R)를 먼저 오프시키는 제어신호를 상기 광결합기 및 트리거 제어회로를 통해서 무접점 릴레이(SSR)에 인가함과 함께 마그네트 릴레이(R)를 온/오프 구동시키는 제어회로(1c)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무접점 릴레이 장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR2019960008186U KR200148206Y1 (ko) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 무접점 릴레이 장치 |
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|---|---|---|---|
| KR2019960008186U KR200148206Y1 (ko) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 무접점 릴레이 장치 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR970060010U KR970060010U (ko) | 1997-11-10 |
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Cited By (2)
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| KR100636545B1 (ko) | 2004-10-28 | 2006-10-19 | 이수 | 무접점 릴레이-자기식 릴레이 스위칭 구동회로 |
| KR20210025450A (ko) | 2019-08-27 | 2021-03-09 | 김영준 | 반도체 공정용 히팅 장치 |
-
1996
- 1996-04-16 KR KR2019960008186U patent/KR200148206Y1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100636545B1 (ko) | 2004-10-28 | 2006-10-19 | 이수 | 무접점 릴레이-자기식 릴레이 스위칭 구동회로 |
| KR20210025450A (ko) | 2019-08-27 | 2021-03-09 | 김영준 | 반도체 공정용 히팅 장치 |
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