KR20120096565A

KR20120096565A - 의사부하 감소 시스템 및 장치

Info

Publication number: KR20120096565A
Application number: KR20127017779A
Authority: KR
Inventors: 토마스 제이 맥켄지; 폴 엠 크루즈; 다니엘 비 브러닝
Original assignee: 인터네셔널 일렉트리컬 세이빙스 디벨롭먼트 엘엘씨
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-08-30
Also published as: WO2011068914A3; US9564277B2; CA2781982A1; US8664804B2; MX2012006298A; AU2010326045A1; US20110127854A1; WO2011068914A2; US20140246926A1; EP2507892A2

Abstract

여기서 설명되는 시스템, 방법, 및/또는 장치는 각각 하나 또는 수개의 양태를 가질 수 있으며, 그 각각은 바람직한 속성을 가질 수 있다. 어떠한 양태나 실시예의 범위를 제한함 없이, 몇 가지의 특징들이 이하에서 간략히 논의될 것이다. 이러한 논의를 고려한 후에, 그리고 특히 "특정 실시예에 대한 상세한 설명" 이라는 표제의 부분을 읽은 후, 여기서 설명되는 특징들이 의사 부하 및/또는 전류를 감소시키는 방법을 이해할 것이다.
일 실시예는, 장치에서의 의사부하를 감소시키는 시스템을 포함한다. 그 장치는 전기적인 전원으로부터 3개 이상의 위상을 갖는 교류전류를 수신할 수 있다. 시스템은, 적어도 부분적으로 3개 이상의 위상을 갖는 교류전류로부터 획득된 전력을 제공하도록 구성된 출력부와, 전기적인 전원과의 전기적 연결을 위해 구성되는 전원장치를 포함한다. 전원장치는 적어도 하나 이상의 위상을 갖는 교류전류를 다수의 직류전압으로 변환시키도록 구성될 수 있다. 시스템은 교류전류의 각 위상과의 전기적 연결을 위해, 그리고 장치의 입력부와의 전기적 연결을 위해 구성되는 콘택터를 더 포함한다. 콘택터는 각 위상을 장치의 각 입력부에 선택적으로 연결시키도록 구성될 수 있고, 출력부는 콘택터와 전기적인 통신을 할 수 있다. 시스템은 출력부와 전기적 통신을 위해 구성되는 전류검출기를 더 포함한다. 전류검출기는 출력부에 의해 제공되는 각 위상과 관련된 다수의 전류센서, 각 전류센서에서 감지되는 전류를 합산하도록 구성되는 합산기, 및 기설정된 값과 합산된 전류를 비교하도록 구성되는 비교기를 적어도 포함한다. 비교기는, 합산된 전류가 기설정된 값보다 작을 때 제1 신호를 생성하도록 구성된다. 시스템은 비교기와 통신할 수 있으며 기설정된 시간이 도과하였음을 지시하도록 구성된 타이머, 및 비교기로부터 제1 신호를 수신하고 타이머로부터 지시(indication)를 수신하도록 구성된 콘트롤러를 더 포함한다. 콘트롤러는, 적어도 제1 신호 및 지시에 기초하여 콘택터가 장치의 입력부로부터 전원의 각 위상의 교류전류를 분리시키도록 추가적으로 구성될 수 있다.
또다른 실시예는 전원으로부터 장치를 자동적으로 분리시키는 장비(apparatus)를 포함한다. 전원은 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 제공할 수 있다. 장비는 2개 이상의 출력부와, 전원과 장치의 입력부와의 전기적 연결을 위해 전기적으로 구성된 스위치를 포함한다. 각 출력부는 2개 이상의 위상을 갖는 전류의 각 위상에 대응할 수 있다. 스위치는, 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 장치의 입력부에 선택적으로 연결시키도록 구성될 수 있다. 장비는, 출력부로 흐르는 전류를 감지하도록 구성된 적어도 2개의 전류센서, 적어도 2개의 전류센서에서 감지된 총 전류가 기준점 이하에 있는 때를 검출하도록 구성되는 비교기, 그리고 스위치와 통신하는 결정부를 더 포함한다. 결정부는, 적어도 비교기의 검출에 기초하여 장치의 입력부로부터 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 분리시키는 때를 결정하도록 구성될 수 있다.
또다른 실시예는, 전원으로부터 장비에 의해 유발된 전체 전류를 감지하는 수단, 선택된 시간이 만료되었음을 지시하는 수단, 장비에 의해 유발된 총 전류가 기준점보다 작고 선택된 시간이 만료된 때를 결정하는 수단, 그리고 결정하는 수단의 결정에 적어도 부분적으로 기초하여 장치로부터 전원을 전기적으로 분리시키는 수단을 구비하는 장치를 포함한다. 결정하는 수단은 총 전류가 기준점 이하인 때를 검출하는 수단을 포함할 수 있다.
또다른 실시예는 의사부하를 감소시키는 방법을 포함한다. 그 방법은, 장비의 입력부에 전원을 연결하는 단계, 장비의 출력부에 장치를 연결하는 단계, 출력부의 도전체 주위에 전류센서를 부착하는 단계를 포함한다. 장비는, 입력부에 연결된 스위치, 전류센서에서 감지된 전류가 기준점 이하인 때를 검출하도록 구성되는 비교기, 및 스위치와 통신하는 결정부를 포함한다.
결정부는, 최소한 비교기의 검출에 기초하여 출력부로부터 입력부를 분리시키는 때를 결정하도록 구성될 수 있다. 또한, 방법은 장치가 활성화되었을 때 장치에 의해 유발된 전류가 기준점 이상에 있도록, 그리고 장치가 유휴상태일 때 장치에 의해 유발된 전류가 기준점 이하에 있도록 결정부의 파라미터를 조절하는 단계를 더 포함한다.

Description

의사부하 감소 시스템 및 장치{Systems and Devices for Reducing Phantom Load}

본 발명은 일반적으로 변압기나 다른 기계 또는 장치에 의해 유발된 의사전류를 감소시키는 시스템 및 장치와 관련된 것이다.

많은 산업용 제품과 가정용 제품은 전원 오프된 구성이나 전원이 차단된 구성에 놓여도 전원에 연결되어 있거나 부착된 채로 유지된다. 또한, 어떤 기계 환경, 예를 들어 변압기가 하나 이상의 기계들과 통신하는 산업현장에서는, 전원에 실질적으로 계속 또는 지속적으로 전원에 연결된 변압기를 포함하게 된다. 그러한 제품, 변압기 및/또는 기계는 의사전류(phantom current)를 유발할 수 있고, 이로 인해 운영 비용 및 에너지 낭비를 증가시킨다.

[해결하려는 과제]

요 약

여기서 설명되는 시스템, 방법, 및/또는 장치는 각각 하나 또는 수개의 양태를 가질 수 있으며, 그 각각은 바람직한 속성을 가질 수 있다. 어떠한 양태나 실시예의 범위를 제한함 없이, 몇 가지의 특징들이 이하에서 간략히 논의될 것이다. 이러한 논의를 고려한 후에, 그리고 특히 "특정 실시예에 대한 상세한 설명" 이라는 표제의 부분을 읽은 후, 여기서 설명되는 특징들이 의사 부하 및/또는 전류를 감소시키는 방법을 이해할 것이다.

[과제의 해결 수단]

일 실시예는, 장치에서의 의사부하를 감소시키는 시스템을 포함한다. 그 장치는 전기적인 전원으로부터 3개 이상의 위상을 갖는 교류전류를 수신할 수 있다. 시스템은, 적어도 부분적으로 3개 이상의 위상을 갖는 교류전류로부터 획득된 전력을 제공하도록 구성된 출력부와, 전기적인 전원과의 전기적 연결을 위해 구성되는 전원장치를 포함한다. 전원장치는 적어도 하나 이상의 위상을 갖는 교류전류를 다수의 직류전압으로 변환시키도록 구성될 수 있다. 시스템은 교류전류의 각 위상과의 전기적 연결을 위해, 그리고 장치의 입력부와의 전기적 연결을 위해 구성되는 콘택터를 더 포함한다. 콘택터는 각 위상을 장치의 각 입력부에 선택적으로 연결시키도록 구성될 수 있고, 출력부는 콘택터와 전기적인 통신을 할 수 있다. 시스템은 출력부와 전기적 통신을 위해 구성되는 전류검출기를 더 포함한다. 전류검출기는 출력부에 의해 제공되는 각 위상과 관련된 다수의 전류센서, 각 전류센서에서 감지되는 전류를 합산하도록 구성되는 합산기, 및 기설정된 값과 합산된 전류를 비교하도록 구성되는 비교기를 적어도 포함한다. 비교기는, 합산된 전류가 기설정된 값보다 작을 때 제1 신호를 생성하도록 구성된다. 시스템은 비교기와 통신할 수 있으며 기설정된 시간이 도과하였음을 지시하도록 구성된 타이머, 및 비교기로부터 제1 신호를 수신하고 타이머로부터 지시(indication)를 수신하도록 구성된 콘트롤러를 더 포함한다. 콘트롤러는, 적어도 제1 신호 및 지시에 기초하여 콘택터가 장치의 입력부로부터 전원의 각 위상의 교류전류를 분리시키도록 추가적으로 구성될 수 있다.

또다른 실시예는 전원으로부터 장치를 자동적으로 분리시키는 장비(apparatus)를 포함한다. 전원은 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 제공할 수 있다. 장비는 2개 이상의 출력부와, 전원과 장치의 입력부와의 전기적 연결을 위해 전기적으로 구성된 스위치를 포함한다. 각 출력부는 2개 이상의 위상을 갖는 전류의 각 위상에 대응할 수 있다. 스위치는, 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 장치의 입력부에 선택적으로 연결시키도록 구성될 수 있다. 장비는, 출력부로 흐르는 전류를 감지하도록 구성된 적어도 2개의 전류센서, 적어도 2개의 전류센서에서 감지된 총 전류가 기준점 이하에 있는 때를 검출하도록 구성되는 비교기, 그리고 스위치와 통신하는 결정부를 더 포함한다. 결정부는, 적어도 비교기의 검출에 기초하여 장치의 입력부로부터 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 분리시키는 때를 결정하도록 구성될 수 있다.

또다른 실시예는, 전원으로부터 장비에 의해 유발된 전체 전류를 감지하는 수단, 선택된 시간이 만료되었음을 지시하는 수단, 장비에 의해 유발된 총 전류가 기준점보다 작고 선택된 시간이 만료된 때를 결정하는 수단, 그리고 결정하는 수단의 결정에 적어도 부분적으로 기초하여 장치로부터 전원을 전기적으로 분리시키는 수단을 구비하는 장치를 포함한다. 결정하는 수단은 총 전류가 기준점 이하인 때를 검출하는 수단을 포함할 수 있다.

또다른 실시예는 의사부하를 감소시키는 방법을 포함한다. 그 방법은, 장비의 입력부에 전원을 연결하는 단계, 장비의 출력부에 장치를 연결하는 단계, 출력부의 도전체 주위에 전류센서를 부착하는 단계를 포함한다. 장비는, 입력부에 연결된 스위치, 전류센서에서 감지된 전류가 기준점 이하인 때를 검출하도록 구성되는 비교기, 및 스위치와 통신하는 결정부를 포함한다.

결정부는, 최소한 비교기의 검출에 기초하여 출력부로부터 입력부를 분리시키는 때를 결정하도록 구성될 수 있다. 또한, 방법은 장치가 활성화되었을 때 장치에 의해 유발된 전류가 기준점 이상에 있도록, 그리고 장치가 유휴상태일 때 장치에 의해 유발된 전류가 기준점 이하에 있도록 결정부의 파라미터를 조절하는 단계를 더 포함한다.

이하, 앞서 언급된 특징 및 다른 특징들에 대해 의사부하(phantom load)를 감소시키는 시스템, 방법 및 장치의 여러 실시예에 대한 도면을 참조하여 서술한다. 예시된 실시예들은 설명을 위한 것으로서, 다른 실시예나 양태를 제한하려는 것은 아니다. 도면은 다음을 포함한다:
도 1A는 의사부하를 감소시키는 시스템의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 1B는 의사부하를 감소시키는 시스템의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 2는 도 1A 또는 도 1B의 시스템에서 사용되는 스위치에 대한 일 실시예를 보여준다.
도 3A는 도 1A 또는 도 1B의 시스템에서 사용되는 변압기의 일 실시예에 대한 개략도이다,
도 3B는 도 3A의 변압기에 대한 물리적 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1A 또는 도 1B의 시스템에서 사용되는 전류검출기의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 5는 도 1A 또는 도 1B의 시스템에서 사용되는 콘트롤러(controller)의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 6은 도 1A 또는 도 1B의 시스템에서 사용되는 가동부(enable unit)의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 7은 도 1A 또는 도 1B의 시스템에서 사용되는 원격 가동부의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 8A는 도 1A 또는 도 1B의 시스템에 의해 사용되는 프로세스를 설명하는 흐름도이다.
도 8B는 도 1A 또는 도 1B의 시스템에 의해 사용되는 프로세스를 설명하는 흐름도이다.
도 9는 도 1A 또는 도 1B의 시스템에 의해 사용되는 프로세스를 설명하는 흐름도이다.
도 10은 의사부하를 감소시키는 장치의 일 실시예에 대한 개략도이다.
도 11은 의사부하를 감소시키는 시스템의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램이다.
도 12는 도 11의 시스템에서 사용되는 콘트롤러의 일 실시예에 대한 개략도이다.
도 13은 도 1A 또는 도 1B의 시스템의 기준점(threshold)을 설정하는데 사용되는 프로세스를 설명하는 흐름도이다.

이하의 설명과 예시들은 의사부하를 감소시키는 시스템 및 장치에 대한 실시예들을 보여준다. 여기에 설명된 실시예들은, 예를 들어 중장비 또는 산업 기계와 함께 사용되는 의사전류 보호기(phantom current saver)에 관한 것이다. 의사전류(phantom current)는, 전력, 전압, 또는 전원에 연결된 장치나 기계가 전원 오프(off)되었을 때, 그러한 전원(source)에 의해 유발되는(drawn) 전류를 지칭할 수 있다. 당업자는, 의사부하라는 용어가 예를 들어, 기계가 전원 오프되었을 때 장치나 기계에 의해 전원(source)으로부터 유발되는 전력(power)을 가리키기 위해 사용될 수도 있다는 것과, 여기서 설명되는 실시예들이 의사부하 보호기(phantom load saver)와 유사하게 관련된 것임을 이해할 것이다.

여기서 설명하는 실시예는, 중장비 또는 산업 기계를 사용하지 않는 때, 그러한 기계에 전력을 공급하는데 사용되는 변압기에서 소모되는 에너지를 절약할 수 있다. 예를 들어, 기계의 스위치가 오프(off)된 때, 그러한 기계에 접속된 변압기의 1차측은 여전히 상당한 의사전류를 유발할 수 있다. 일 실시예에서는, 여기서 설명하는 것과 같은 장치가, 기계가 사용되고 있지 않을 때, 전원으로부터 변압기를 분리시켜 변압기에 의해 유발되는 의사전류를 상당부분 감소시킬 수 있다. 몇몇 구성에서는, 오프(off) 시 기계 자체가 의사전류를 유발할 수 있다. 일 실시예에서는, 여기서 설명하는 것과 같은 장치가, 오프 시 기계에 의해 유발되는 의사전류를 상당부분 감소시키기 위해 전원으로부터 기계를 분리시킬 수 있다.

여기서 설명하는 실시예는, 유휴(idle) 상태 또는 대기(stanby) 상태일 때, 기계나 장치에 의해 소모되는 에너지를 절감할 수도 있고, 또는 선택적으로 절감할 수 있다. 예를 들어, 기계가 활발하게 사용되고 있는 중은 아니지만 여전히 전원 온(on)되어 있을 때, 기계는 여전히 전력을 소비한다. 일 실시예에서는, 여기서 설명하는 것과 같은 장치가, 기계가 사용 중이 아닐 때 예를 들어, 기계에 의해 유발되는 전류가 기준점(threshold) 이하로 떨어지는 경우에는, 기계를 변압기 또는 전원으로부터 분리시킴으로써 유휴 상태의 기계에 의해 소모되는 전력을 상당부분 감소시킬 수 있다.

또한, 당업자는 여기서 공개하는 장치, 시스템 및/또는 방법에 대한 추가적인 응용분야를 발견할 수도 있다. 따라서, 여기서의 장치, 시스템 및/또는 방법에 대한 도시 및 설명은 단지 구현 가능한 응용분야의 예시일 뿐이다.

도 1A는 의사부하를 감소시키는 시스템(100)의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램을 나타낸 것이다. 시스템(100)은, 전원으로부터 기계 또는 다른 부하(120)에 전류를 공급하도록 구성된 변압기(110)를 구비할 수 있다. 변압기는, 각 위상의 전압을 증폭시키거나 감소시킴으로써 전원으로부터의 전류의 하나 이상의 위상 각각을 조정하도록(scale) 구성된다. 또한, 변압기(110)는 변압기(110)의 각 출력에서 각각 조정된(scaled) 위상을 출력하도록 구성된다. 일 실시예에서, 전류는 예를 들어 전력망(power grid)으로부터 수신되는 교류 전류이다. 일 실시예에서는, 전원으로부터 수신되는 전류가 2, 3, 4 또는 그 이상의 위상을 가질 수 있다. 기계(120)는, 변압기(110)의 출력으로부터 전류를 얻도록 구성된 기계 또는 장치를 구비할 수 있다. 시스템(100)은, 예를 들어 기계(120)가 사용되지 않을 때, 변압기(110)에서 소모되는 에너지를 감소시킬 수 있다.

일 실시예에서는, 변압기(110)는 시스템(100)에서 생략될 수 있다. 그러한 실시예에서는, 기계(120)가 전원으로부터 직접 전류를 얻는다. 예를 들어, 공장이나 다른 산업현장에서 기계(120)는 전력망(utility)으로부터의 480VAC 3상에 플러그로 접속되거나, 유선 연결될 수 있다. 그러한 구성에서, 시스템(100)은 예를 들어, 기계(120)가 대기(standby) 상태 또는 유휴(idle) 상태일 때 기계(120)에 의해 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.

시스템(100)은 변압기(110) 또는 전원으로부터 기계(120)에 의해 유발되는 총 전류를 검출하도록 구성된 전류 검출기(130)를 더 구비할 수 있다. 전류 검출기(120)는 타이머(140) 및/또는 콘트롤러(150)에 접속되어, 기계(120)에 의해 유발된 총 전류가 기설정된 기준점 이하에 있는 때를 검출하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서는, 검출된 총 전류가 기설정된 기준점 이하에 있는 때, 전류 검출기(130)가 타이머(140)와 콘트롤러(150)에 제1 신호를 출력할 수 있다. 또한 전류 검출기(130)는 검출된 총 전류가 기설정된 기준점 이상일 때, 타이머(140)와 콘트롤러(150)에 제2 신호를 출력하도록 구성될 수도 있다.

타이머(140)는 기설정된 시간이 도과한 때를 결정하도록 구성된다. 일 실시예에서는, 타이머(140)가 전류 검출기(130)로부터 제1 신호를 수신하고, 제1 신호를 수신한 이후 기설정된 시간이 도과하였음을 지시하는 제3 신호를 발생시키도록 구성된다. 다른 실시예에서는, 타이머(140)가, 시스템(100)이 활성화(activated)되거나 턴온(turn-on)되거나 또는 예를 들어, 가동부(170)에 의해 가동된 이후 기설정된 시간이 도과한 경우, 제1 신호를 수신한 것에 응답하여 제3 신호를 발생시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 타이머(140)는 사용자가 기설정된 시간을 선택할 수 있도록 구성된다. 일 실시예에서는, 타이머(140)는 선택된 시간을 사용자가 조정할 수 있도록 구성된 2진수로 코딩된 10진(binary coded decimal; BCD) 스위치를 구비한다.

콘트롤러(150)는, 스위치(160)가 전원으로부터 기계(120)를 분리하도록 구성된다. 변압기(110)를 포함하는 실시예에서, 스위치(160)는 예를 들어 도 1A에 도시된 것과 같이, 전원과 변압기(110) 사이에 배치될 수 있다. 그러한 실시예에서, 전류 검출기(130)는 변압기(110)와 기계(120) 사이에 배치될 수 있다. 변압기(110)가 생략된 실시예에서는, 전류 검출기(130)는 어떤 양태(aspects)에서는 전원과 스위치(160) 사이에 배치되고, 다른 양태에서는 스위치(160)와 기계(120) 사이에 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 전원 전류의 각 위상은 제1 신호, 제2 신호 및 제3 신호 중 하나 이상에 기초하여 기계(120)로부터 분리된다. 일 실시예에서는, 검출된 총 전류가 기설정된 시간 전체에 걸쳐 기설정된 기준점 이하로 유지된 경우, 기설정된 시간이 도과하였음을 제3 신호가 지시하는 때에 콘트롤러(150)가 스위치(160)로 하여금 변압기(110) 및/또는 기계(120)를 전원으로부터 분리하도록 한다. 일 실시예에서, 타이머(140)는 기설정된 시간의 만료 전에 제2 신호가 수신되는 경우, 제1 신호를 수신한 후 개시된 카운트다운(countdown)을 중지한다. 일 실시예에서, 타이머는 제2 신호가 수신된 후 제1 신호가 다시 수신되는 경우, 카운트다운(countdown)을 다시 개시한다. 이러한 방식으로, 타이머(140)는 검출된 총 전류가 기설정된 시간 전체에 걸쳐 기설정된 기준점 이하로 유지되는 때에만 제3 신호를 제공하도록 구성될 수 있다. 시스템(100)이 가동 상태(enabled)로 된 후 기설정된 시간이 도과한 때 타이머(140)가 제1 신호를 수신한 것에 응답하여 제3 신호를 발생시키는 실시예에서는, 콘트롤러(150)는 실질적으로 즉시 또는 무시할 정도의 지연 후에 스위치(160)가 변압기(110) 및/또는 기계(120)를 전원으로부터 분리시키도록 한다.

일 실시예에서, 타이머(140)와 적어도 콘트롤러(150)의 일부는 단일 장치, 유닛 또는 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 프로세서나 마이크로콘트롤러는 타이머(140)의 기능과 콘트롤러(150)의 일부의 기능을 모두 수행한다. 다른 실시예에서, 타이머(140)와 콘트롤러(150)는 별개의 장치, 예를 들어 서로 연결된 별개 회로로 구성된다.

시스템(100)은 입력부와 통신하는 가동부(enable unit; 170)를 더 포함할 수 있다. 가동부(170)는 입력부에의 사용자의 입력을 콘트롤러(150)에 통지하도록 구성된다. 또한, 콘트롤러(150)는 통지에 응답하여 스위치(160)가 전원으로부터의 각 위상 전류를 변압기(110) 및/또는 기계(120)의 입력에 연결시키도록 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 가동부(170)는 타이머(140)와 전기적인 접촉상태에 있다. 그러한 실시예에서, 가동부(170)는 타이머(140)를 경유하여 콘트롤러(150)에게 사용자 입력을 통지한다. 다른 실시예에서, 가동부(170)는 사용자 입력을 콘트롤러(150)에게 직접 통지한다. 따라서, 가동부(170)는 콘트롤러(150)에 직접 연결될 수 있다(미도시). 일 실시예에서, 가동부(170)의 활성화는 콘트롤러(150)에의 통지 뿐만 아니라 타이머(140)를 개시하게 하거나 초기화 한다.

도 1B는 의사부하 감소 시스템(102)의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램이다. 시스템(102)은, 시스템(100)에 대한 상기 설명에서의 기계(120), 전류 검출기(130), 타이머(140), 콘트롤러(150), 스위치(160) 및 가동부(170)를 구비하며, 상기 설명에서의 변압기(110)를 구비할 수 있다.

시스템(102)은 전원장치(180)를 더 구비하는 것으로 도시된다. 도시된 실시예에서, 전원장치(180)는 전원으로부터의 교류 전류 중 적어도 하나의 위상의 교류 전류를 직류 전압(direct current voltage)으로 변환하도록 구성된다. 이러한 직류 전압은 전류 검출기(130), 타이머(140), 콘트롤러(150) 및 가동부(170) 중 하나 이상에 제공되어, 예를 들어 이러한 구성요소들 중 하나 이상에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 전원장치(180)는 하나 이상의 위상을 갖는 교류 전류를 다수의 직류 전압으로 변환하도록 구성된다. 일 실시예에서, 전원장치(180)는 DC 전압을 공급하는 하나 이상의 배터리를 구비한다. 일 실시예에서, 전원장치(180)는 시스템(102)으로 입력되는 별개의 또는 외부의 DC 전압원(voltage source)이다.

일 실시예에서, 시스템(102)은 전원으로부터 수신되는 과도성분(transients; 미도시), 및/또는 개방(open) 상태와 닫힌(closed) 상태 사이를 전환할 때 스위치(160)에 의해 생성되는 과도성분을 억제하는 수단을 더 구비한다. 예를 들어, 억제 수단은 스위치(160)의 코일 내에서 생성되는 고전압 과도성분을 억제할 수 있다. 코일이 있는 스위치에 대한 실시예를 이하에서 더욱 자세히 설명한다. 과도성분의 억제는 시스템(102)의 특정 구성요소들을 손상으로부터 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 과도성분의 억제는 또한, 기계(120)가 다시 활성화되어 기설정된 기준점 이상의 전류를 유발하고 있다는 표지(indication)로 스파이크(spike)가 전류 검출기(130)에 의해 해석될 가능성을 감소시킬 수 있다. 과도성분을 억제하는 수단이 도 1B에 나타나 있지 않으나, 그러한 수단의 일 실시예가 도 11의 구성요소(1150)로 도시되어 있으며, 이하에서 더 상세히 설명한다.

억제 수단은 전원장치(180)와 결합하여 구현되거나, 또는 전원장치(180)로부터 분리되어 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 억제 수단은 금속 산화물 배리스터(Metal Oxide Varistors; MOVs) 및/또는 퓨즈(fuse) 구성요소를 구비한다. 일 양태에서는, MOVs가 고장 상태(failure state)로 진입할 때 단락(short) 되도록 구성한다. 그러한 MOVs를 퓨즈에 연결하는 것은, 고장 상태(failure state)가 예를 들면 트립된(tripped) 퓨즈로 인한 단락 회로(short circuit) 대신에 개방 회로(open circuit)가 될 수 있도록 할 수 있어, 시스템(102)의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 시스템(102)은 선택적인 원격 가동부(190)를 구비하는 것으로 도시된다. 원격 가동부(190)는, 가동부(170)의 구성과 유사하게 입력부에 대한 사용자 입력을 콘트롤러(150)에게 통지하도록 구성될 수 있다. 원격 가동부(190)는 시스템(102)의 하나 이상의 다른 구성요소들로부터 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 원격 가동부(190)는 기계(120)에 부착되거나 또는 아주 근접하여 있을 수 있고, 따라서 스위치(160)가 변압기(110) 및/또는 기계(120)를 전원에 연결시키도록 하기 위해 기계(120)의 작동자(operator)가 가동부(170)를 찾아 이동해야 하는 부담을 경감시킨다. 일 실시예에서, 원격 가동부(190)는 시스템(102)에 유선 연결된다. 다른 실시예에서, 원격 가동부(190)는 시스템(102)과 무선으로 통신할 수 있다. 일 실시예에서, 원격 가동부(190)가 시스템(102)에 포함되는 때에는 가동부(170)는 시스템(102)에서 생략된다.

또한, 시스템(102)은 설정 선택기(setting selector; 195)를 구비하는 것으로 도시된다. 설정 선택기(195)는 입력부를 구비하여, 시스템(102)의 사용자는 시스템(102)의 설정을 선택하기 위해 조작할 수 있다. 일 실시예에서, 설정 선택기(195)는 사용자가 "고정(fixed)" 타이밍 설정(timing setting)과 "리셋(reset)" 타이밍 설정 사이에서 선택할 수 있게 하는 스위치를 구비한다.

"고정" 타이밍 설정에서, 콘트롤러(150)는 기설정된 시간 동안 스위치(160)를 닫힌(closed) 상태로 유지하며 이 시간은 가동부(170)나 원격 가동부(190)에 의해 시스템(102)이 활성화될 때 개시된다. 예를 들어, 타이머(140)에 의해 결정되는 기설정된 시간이 만료된 후, 기계(120)에 의해 유발된 전류가 기설정된 기준점 이하로 하락한 것을 전류 검출기(130)가 검출할 때까지 콘트롤러(150)는 스위치(160)를 닫힌(closed) 구성으로 계속 유지시킨다. 기계(120)에 의해 유발된 전류가 기설정된 기준점 이하로 하락할 때, 콘트롤러(150)는 스위치(160)가 변압기(110) 및/또는 기계(120)로부터 전원을 분리시키도록 한다.

"고정" 타이밍 설정은, 기설정된 시간 동안 작동자가 기계(120)를 중단 없이 사용할 수 있도록 한다. 이는, 기계(120)가 고정된 교대시간(fixed shift)이나 특정 영업시간 동안 동작 상태로 유지될 필요가 있는 환경에서는 바람직할 수 있다. 예를 들면, 어떤 기계들은 시간 소모가 크고 비용이 많이 소요되는 운전개시(startup) 및 프로그래밍 절차를 이용한다. 그러한 기계들은 일정 시간 동안 동작 준비상태로 확실히 유지되도록 하는 것이 이로울 수 있다. 또한, 그러한 기계들이 프로그래밍 메모리를 잃는 경우, 재료 및/또는 동작 시간이 낭비될 수 있다. 또한, "고정" 타이밍 설정은 하루 한번의 근무 교대(work shift) 방식으로 사용되거나, 매일 일정 주기 동안 사용되는 공장이나 플랜트 설비에 바람직할 수 있다. 따라서, 이 기계들은 그러한 일정 주기의 교대시간 동안에는 동작 준비상태일 수 있고, 반면 교대시간 또는 일정 주기 외의 방치상태나 유휴(idle) 상태인 동안에는 에너지 소모가 억제될 것이다.

"리셋(reset)" 타이밍 설정에서는, 전류검출기(130)가 기계(120)에 의해 유발된 전류가 기설정된 기준점 이하로 하락하는 것을 검출한 후, 콘트롤러(150)는 스위치(160)를 기설정된 시간 동안 닫힌(closed) 상태로 유지한다. 이러한 설정에서, 기계(120)에 의해 유발된 전류가 기설정된 기준점 이하로 하락할 때마다, 타이머(140)에 의해 모니터링 되는 기설정된 시간이 리셋되도록 할 수 있다. 리셋 후, 타이머(140)는 기설정된 시간에 대한 카운트다운을 새로 시작한다. 기계(120)에 의해 유발된 전류가 기설정된 시간의 만료 전에 기설정된 기준점 이상으로 상승하면, 타이머(140)는 카운트다운을 멈추고 스위치는 닫힌 위치로 유지될 것이다. 그러나, 기설정된 시간이 만료되었음을 타이머(140)가 결정하는 즉시, 콘트롤러(150)는 스위치(160)로 하여금 변압기(110) 및/또는 기계(120)로부터 전원을 분리시키도록 할 것이다.

"리셋" 타이밍 설정은 운전개시(startup) 시간 및/또는 빈번한 정지시간(down times)이 거의 없는 기계의 사용 시에 바람직할 수 있다. 예를 들어, 이러한 기계들 중 하나의 작동자는 어느 상황에서는 자료를 얻거나 다른 사람을 지원하기 위해 빈번하게 자리를 비울 수 있다. 작동자가 기계에 있을 때, 그것은 유휴시간이 거의 없이 실질적으로 계속 사용될 수 있다. 작동자가 기계를 떠나있거나(unattended) 및/또는 유휴상태(idle)로 두는 때에는, 타이머(140)는 카운트다운을 개시할 것이다. 일단 기설정된 시간이 도과하면, 그 기계는 전원으로부터 분리될 것이다.

상술한 설정 모두에서, 일예로 전류검출기(130)에 의해 결정되는, 기계(120)에 의해 유발된 전류가 기설정된 기준점 이하에 있는 때와, 일예로 타이머(140)에 의해 결정되는, 기설정된 시간이 도과한 때에는, 스위치(160)가 개방된다. 그러나, 설정 선택기(195)는 타이머(140)가 기설정된 시간을 초기화 및/또는 리셋 시키는 때와, 및/또는 콘트롤러(150)가 타이머(140) 및/또는 전류검출기(130)로부터 수신한 신호에 응답하여 스위치(160)를 제어하는 방법을 선택하는 데에 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 설정 선택기(195)는 하드웨어 구성, 예를 들어 타이머(140) 및/또는 콘트롤러(150)의 구성을 선택하거나 가동하게 하는 슬라이딩 토글(sliding toggle) 스위치 또는 레버이다. 다른 실시예에서, 설정 선택기(195)는 예를 들어, 타이머(140) 및/또는 콘트롤러(150)의 기능을 수행하는 프로세서 또는 마이크로콘트롤러에 의해 구현되는 소프트웨어나 펌웨어(firmware) 구성을 선택하는 토글 스위치, 버튼 또는 다른 입력장치이다. 설정 선택기(195)는 설정을 선택하는 데 사용될 수 있는 어떠한 구조(mechanism)나 장치를 구비할 수 있다. 일 실시예에서, 설정 선택기(195)는 사용자에게 디스플레이 상으로 제공되는 옵션(option)을 구비하고, 마우스, 트랙볼, 터치스크린, 또는 다른 입력수단에 의해 작동될 수 있다. 설정 선택기(195)는 시스템(102)의 하나 이상의 다른 구성요소들로부터 이격되어 위치할 수 있다.

도 2는 스위치(160)의 일 실시예를 나타낸다. 도시된 실시예에서, 스위치(160)는 콘택터(contactor)로서 구성되는 것으로 나타난다. 이 실시예와 여기서 설명되는 추가 실시예에서, 전원은 3상(three phases)의 교류 전류인 Φ₁, Φ₂ 및 Φ₃을 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 전원은 480VAC 3상 전력을 제공한다. 일 실시예에서, 전원은 각 상마다 27, 45, 90 또는 120 암페어(amps)의 전류를 공급한다. 당업자는, 전원에 대해 다른 구성들이 사용되거나 및/또는 수용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 더 적거나 많은 수의 위상이 전원에 의해 제공될 수 있다. 또한, 전원은 더 크거나 작은 전압 및/또는 암페어(amperage)를 제공할 수 있다.

위상들 Φ₁, Φ₂ 및 Φ₃은 콘택터(contactor)의 입력(162, 164, 166)에 연결된다. 콘트롤러(150)에 의해 동작 레벨(actuation level) 이상의 전류가 코일(168)에 공급되는 때에, 도전 소자들(161a, 161b, 161c)은 입력(162, 164, 166)이 출력(163, 165, 167)에 연결되도록 할 것이며, 이는 위상들 Φ₁, Φ₂ 및 Φ₃를 변압기(110)나 기계(120)에 공급한다.

콘택터(contactor)는, 코일(168)에 의해 끌어당겨져(attracted) 적절한 위치에 고정되는 이동코어(moving core)를 구비할 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 스위치(160)의 입력이 스위치(160)의 하나 이상의 출력에 선택적으로 연결되도록 하는데에 코일과 이동코어(moving core) 외에 다른 동작수단(actuation means)이 사용된다. 당업자는, 스위치(160)에 대한 다른 실시예와 콘택터 입력과 출력을 선택적으로 연결시키도록 하는 다른 실시예를 이해할 것이다.

도 3A는 변압기(110)의 일 실시예에 대한 개략도를 나타낸다. 도시된 실시예에서, 변압기는 3상 208VAC를 3상 480VAC로 변환시키도록 구성된 델타/와이(Delta/Wye) 변압기를 구비한다. 전원으로부터의 위상들 Φ₁, Φ₂ 및 Φ₃는 변압기(110)의 1차측(primary)에 입력되며, 조정된 후에(after being scaled) 변압기(110)의 2차측으로부터 출력된다.

도 3B는 도 3A에서 도시된 델타/와이(Delta/Wye) 변환이 어떻게 구현될 수 있는지를 보여주는 변압기(110)의 물리적인 실시예를 나타낸다. 위상들 Φ₁, Φ₂및 Φ₃는 코어(112) 둘레에 권회되어 1차 권선(114, 116, 118)을 각각 형성한다. 1차 권선들(114, 116, 118)로부터 코어(112)를 통해 2차 권선들(115, 117, 119)로의 전자기 에너지의 소통(communication)은 위상들 Φ₁, Φ₂ 및 Φ₃이 조정된(scaled) 형태로 출력되도록 한다. 일 구성에서는, 심지어 기계(120)가 예를 들어, 코어(112) 내에서의 와전류(eddy currents)나 히스테리시스 손실(hysteresis loss)로 인해 파워 오프(power-off)되었을 때도, 의사 전류(phantom current)는 예를 들어 코어(112)의 여자(excitation)로 인해 변압기(110)에 의해 유발될 수 있다. 일 실시예에서, 그러한 의사전류는 하나 이상의 1차 권선(114, 116, 118)에서 대부분 소비되고 열로서 소모된다. 당업자는 변압기에 대한 구현 가능한 다른 실시예와 유발될 수 있는 다른 형태의 의사전류를 이해할 것이다. 변압기(110)은 교류전류(AC) 또는 직류(DC)를 출력하도록 구성될 수 있다.

도 4는 전류검출기(130)의 일 실시예에 대한 기능적 블록 다이어그램이다. 전류검출기(130)는 하나 이상의 전류센서(132)를 구비할 수 있다. 도시된 실시예에서, 하나의 전류센서(132)는 변압기(110)의 2차측으로부터 또는 전원으로부터 출력되는 각 위상 Φ₁, Φ₂ 및 Φ₃ 과 연관되어 있다. 일 실시예에서, 전류센서(132)는 변압기 또는 홀-이펙트(Hall-effect) 센서를 구비한다. 일 실시예에서, 하나 이상의 전류센서(132)는, 전원이나 변압기(110)로부터의 위상을 전달하는 와이어 또는 전도체 상에 슬립오버 되거나(slipped over) 아니면 원형으로 둘러싸게 되는, 일반적으로 도넛(donut)이나 환상(toroidal)의 형태를 갖도록 구성된다. 이러한 방식으로, 기계(120)의 작동에 실제적으로 영향을 미치거나 변경 없이 전류가 수동적으로(passively) 감지될 수 있다.

전류검출기(130)는 전류센서(132) 각각에서 감지된 전류를 합산하도록 구성된 합산기(summer)를 더 구비할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어 전류검출기(130)가 단지 단일 위상을 수신하도록 구성된 때에는, 합산기(summer)는 생략된다. 감지된 전류들을 결합하기 위해 사용되는 일 실시예는 이하에서 더 상세히 설명한다.

전류검출기(130)는, 예를 들어 변압기(110)가 교류전류를 출력할 때 합산된 전류를 직류전류로 변환시키도록 구성된 정류기(rectifier)(136)를 더 구비할 수 있다. 일 실시예에서, 정류기(136)은 생략된다. 예를 들어, 전류센서가 직류전류를 검출하기 위해 사용될 때, 정류기는 생략될 수 있다. 다른 실시예에서, 전류의 감지는 정류기의 사용을 배제하는 샘플링(sampling) 과정을 포함할 수 있으며, 그 예에 대해서는 이하에서 더 상세히 설명한다. 일 실시예에서, 정류기는 전류센서(132)에 의해 실행된다. 그러한 실시예의 장점은 정류된 전류의 합산이 위상 차로 인해 상쇄하지 않을 것이고, 그에 따라서 감지된 전류가 기설정된 기준점 이하로 하락하였다고 잘못 결정될 가능성을 줄일 수 있게 된다.

전류검출기(130)는 비교기(138)를 더 구비하며, 이는 전류센서(132)에 의해 감지된 전류(그리고 일 실시예에서, 합산기(134)로부터의 전체 전류 및/또는 정류기(136)로부터 직류전류)와 기설정된 기준점을 비교하도록 구성된다. 일 실시예에서, 감지된 전류가 기준점 이하일 때 비교기(168)는 제1 신호를 타이머(140) 및/또는 콘트롤러(150)로 출력한다. 또한 비교기(138)는, 감지된 전류가 기설정된 기준점 이상일 때 제2 신호를 타이머(140)와 콘트롤러(150)에 제공하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 전류검출기(130)는 필터(미도시)를 더 구비한다. 예를 들어, 필터는 합산기(134)와 정류기(136) 간에 또는 정류기(136)와 비교기(138) 간에 배치될 수 있다. 정류기(136)가 생략되거나 또는 정류 기능이 합산기(134)에 후속하여 구현되는 대신에 전류센서(132) 내에 구현되는 실시예에서는, 필터가 정류기(136)를 대신하여 구현될 수 있다. 필터는 감지된 신호에서의 노이즈, 예를 들어 전류센서들(132) 중 하나에 의해 감지된 AC 신호의 일 위상에서의 노이즈를 감소시킬 수 있다. 일 실시예에서, 전원이나 변압기(110)로부터 수신된 각각의 위상은 필터와 연관되어 있다. 예를 들어, 각 전류센서들(132)은 필터를 구비할 수 있다.

일 실시예에서, 전류센서들(132), 합산기(134), 정류기(138) 및 필터 중 하나 이상은 프로세서나 마이크로콘트롤러 내에 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 저항 분배기를 이용하여 구현된 전류센서는 초당 수천 번 예를 들어, 2400Hz로 전압이나 전류를 샘플링(sample) 하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 샘플들은 마이크로프로세서에 의해 사용되어, 감지 신호에 대한 현재의 RMS(running root mean square) 값을 계산한다. 각 위상의 RMS가 계산되거나 같이 더해질 수 있고, 또는 모든 위상들의 총 RMS는 계산될 수 있다. 따라서, 마이크로프로세서는 합산기(134)의 기능을 구현할 수 있다. 이러한 실시예에서, RMS는 예를 들어, 마이크로프로세서에 의해 기설정된 기준점과 비교될 수 있다. 따라서, 마이크로프로세서는 또한 비교기(138)의 기능을 구현할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 그러한 실시예에서는, 타이머(140)와 콘트롤러(150)중 하나 또는 양자 모두가 마이크로프로세서 내에 구현될 수 있다. 이러한 구현들에서, 비교기(138)는 타이머(140) 및/또는 콘트롤러(150)로 신호를 출력하는 대신에, 타이머(140) 및/또는 콘트롤러(150)를 실행시키는 함수(function)에 대한 값이나 지표(indicator)를 소프트웨어나 펌웨어를 경유하여 보낼 수 있다. 일 실시예에서, 신호는 전류센서(132)에서 디지털화될 수 있고, 프로세서는 신호의 파형을 분석하기 위해 사용될 수 있다.

도 5는 콘트롤러(150)의 일 실시예에 대한 기능적 블록다이어그램이다. 콘트롤러(150)는 결정부(152)를 구비하며, 이는 전류검출기(130) 및/또는 타이머(140)로부터 수신한 입력에 기초해 전원과 기계(120) 또는 변압기(110) 간의 회로를 스위치(160)가 차단하여야 할 지를 결정하도록 구성된다. 일 실시예에서, 결정부(152)는 전류검출기(130)로부터 제1 신호 및/또는 제2 신호를 수신하고, 타이머(140)로부터 제3 신호를 수신한다. 결정부(152)는 전류검출기(130)와 타이머(140)로부터의 신호들을 비교하여, 콘택터 또는 스위치(160)의 다른 실시형태가 개방되도록 연결해야 하는 때를 결정한다.

일 실시예에서, 콘트롤러(150)의 적어도 일부분이 마이크로프로세서 내에 구현된다. 예를 들면, 결정부(152)는 전류검출기(130)와 타이머(140)로부터 수신한 값들을 비교하도록 구성된 마이크로프로세서 내에 프로세스(process) 또는 함수(function)로서 구현될 수 있다. 전류가 기설정된 기준점 이하에 있다고 전류검출기(130)가 표시하고, 타이머(140)가 기설정된 시간이 만료되었음을 나타낼 때, 마이크로프로세서는 스위치(160)로 하여금 변압기(110) 및/또는 기계(120)로부터 전원을 분리하도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 전류검출기(130) 및/또는 타이머(140)의 기능은 콘트롤러(150)와 동일한 마이크로프로세서에 구현되거나 또는 다른 마이크로프로세서에 구현될 수 있다. 따라서, 콘트롤러(150)를 구현하는 함수는 전류검출기(130)와 타이머(140)로부터 전기적 신호를 수신할 뿐만 아니라 소프트웨어 또는 펌웨어 내의 값으로 전달(pass)될 수도 있다.

도시된 실시예에서, 콘트롤러(150)는 스위치(154)를 더 구비하며, 이는 예를 들어 콘택터가 스위치(160)를 구현하기 위해 사용되는 경우, 전원장치(180)로부터 콘택터로 전력을 선택적으로 공급하도록 구성된다. 도 2에 대하여 상술한 바와 같이, 전원장치(180)는 동작 레벨 이상으로 전류를 공급한다. 다른 실시예에서, 스위치(154)는 생략될 수 있고, 결정부(152)가 적절한 때 동작 레벨 이상으로 전류를 공급할 수 있다.

일 실시예에서, 콘택터는 상시 개방형(normally-open) 콘택터(contactor)를 구비한다. 이러한 실시예에서, 결정부(152)는, 예를 들어 제2 신호 또는 제1 신호 또는 상응하는 값의 부재(absence)에 의해 지시되는 바와 같이 감지된 전류가 적어도 기설정된 값 만큼 클 때, 또는 예를 들어 제3 신호 또는 상응하는 값의 부재에 의해 지시되는 바와 같이 기설정된 시간이 도과하지 않은 때, 스위치(154)를 닫아 콘택터를 닫힌 상태로 유지하도록 구성된다. 따라서, 결정부(152)는 제2 신호를 수신하는 때 및/또는 제3 신호의 부재 시, 또는 전류검출기(130) 및/또는 타이머(140)가 그러한 상태를 나타내는 값 또는 지시를 제공하는 때 스위치(154)를 닫도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 에러가 발생하여 전원장치(180)으로부터의 전류가 콘택터에 공급되지 않는다면, 콘택터는 개방상태로 초기화 설정(default)될 것이고, 변압기(110) 또는 기계(120)를 전원으로부터 분리시킬 것이다. 그러한 초기화 설정(default)은, 예를 들면 기계를 전원 오프시킴으로써 기계(120)의 작동자의 안전을 보장할 수 있어 바람직하다.

일 실시예에서, 콘택터는 상시 폐쇄형(normally-closed) 콘택터를 구비한다. 이러한 실시예에서, 결정부(152)는, 예를 들어 제1 신호나 상응하는 값에 의해 지시되는 바와 같이 감지된 전류가 기설정된 양보다 적을 때, 그리고 제3 신호나 상응하는 값에 의해 지시되는 바와 같이 기설정된 시간이 도과한 때에, 스위치(154)를 닫아 콘택터가 개방상태를 유지하도록 구성된다. 따라서, 결정부(152)는, 전류 검출기(130)와 타이머(140)로부터 각각 제1 신호와 제3 신호를 모두 받았을 때, 또는 전류검출기(130) 및/또는 타이머(140)가 그러한 상황을 나타내는 값이나 지시를 제공할 때, 스위치(154)를 닫도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 에러가 발생하여 전원장치(180)로부터의 전류가 콘택터에 공급되지 않는다면, 콘택터는 닫힌 상태로 초기화 설정(default)될 것이고, 이는 본질적으로 시스템(100, 102)을 변압기(110)나 기계(120)가 직접 전원에 연결되는 때와 유사한 상태로 놓을 수 있다. 그러한 초기화 설정(default)은, 예를 들어 전기적 코드(code) 요건을 준수하여 바람직할 수 있다.

일 실시예에서는, 결정부(152)나 스위치(154)가 직접 콘택터를 구동하지 않는다. 이러한 실시예에서, 콘택터는 콘택터 드라이버에 의해 구동될 수 있다. 콘택터 드라이버는 콘트롤러(150)의 일부분으로 구현되거나, 시스템(100, 102) 내에 콘트롤러(150)와 분리되어 구현될 수 있다. 콘택터 드라이버는 고전압을 콘택터 또는 스위치(160)의 다른 실시예로 공급할 수 있는 반면, 콘트롤러(150)의 일부와 같은 시스템(100, 102)의 다른 구성요소들을 고전압으로부터 절연(isolating)시킬 수 있다. 예를 들어, 시스템(100, 102)의 일 실시예에서는, 전원으로부터 수신한 하나 이상의 위상을 갖는 전압이 콘택터를 동작시키기 위해 사용된다. 콘택터 드라이버는 전압으로부터 콘트롤러(150)를 보호하는 것뿐만 아니라, 콘트롤러(150)로부터의 지시나 신호에 기초하여 전압을 콘택터에 선택적으로 인가할 수 있다. 그러한 실시예는, 시스템(102)의 특정 구성요소들을 손상으로부터 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 변압기(110) 내의 고전압에 의해 발생된 필드(field)가 콘트롤러(150)로 하여금 리셋(reset) 하도록 하거나, 그렇지 않으면 기계(120)가 기설정된 기준점 이하로 전류를 유발할 때에 콘택터를 닫힌 상태로 유지하여야 함을 지시하도록 할 가능성을 감소시킬 수도 있다. 일 실시예에서, 콘트롤러(150)의 구성요소들은 100VAC와 240VAC 사이의 입력에 대해 평가되나(rated), 기계(120)는 전원으로부터 480VAC를 수신한다. 이러한 실시예에서, 콘택터 드라이버는 콘트롤러의 구성요소들을 손상시키지 않고, 콘택터를 스위칭시킬 수 있다.

일 실시예에서, 콘택터는 트라이액(triac)과 트라이액 드라이버를 구비한다. 트라이액과 트라이액 드라이버는, 전원으로부터 수신하는 교류전류를 이용해 스위치(160)에 전력을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 트라이액 드라이버는 트라이액의 도전 상태를 관리하도록 구성된 옵토-아이솔레이티드(opto-isolated) 제로-크로싱(zero-crossing) 드라이버를 구비할 수 있다. 예를 들면, 트라이액이 전원으로부터의 교류전류(AC)에 도전 상태일 때 스위치(160)의 코일에 에너지가 공급될 수 있다. 트라이액은 스너버 트라이액(snubber triac)을 구비할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 트라이액과 트라이액 드라이버, 또는 콘택터 드라이버의 다른 구현은 시스템(100, 102)에서 갈바니 절연(galvanic isolation)을 제공할 수 있다.

도 6은 가동부(170)의 일 실시예에 대한 기능적 블록다이어그램이다. 상술한 바와 같이, 가동부(170)는 사용자로부터 입력을 받아들이기 위한 입력부(172)를 구비한다. 입력부(172)는, 신호를 발생하도록 구성된 버튼, 레버 또는 다른 어떠한 입력부를 포함할 수 있다. 입력부(172)는, 예를 들면 전원장치(180)와 같은 전원장치에 의해 전력이 공급될 수 있고, 사용자 입력에 응답하여 타이머로 보낼 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서나 마이크로콘트롤러 내의 함수가 입력부(172)를 모니터링하여, 예를 들면 함수나 프로세스를 호출하거나 또는 그에 대한 값을 전달함으로써 타이머(140) 및/또는 콘트롤러(150)를 구현하는 함수나 프로세서에 알린다(alert).

일 실시예에서, 가동부(170)는 원격 가동부(190)로부터 신호를 수신하도록 구성된 수신기(174)를 더 구비한다. 가동부(170)는, 리셋회로(170)가 입력부(172)에의 사용자입력에 응답하는 방식과 유사하게, 수신기(174)를 통해 수신된 신호에 반응하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서는, 수신기(174)는 포함하나 입력부(172)는 생략된다. 수신기(174)는 무선으로 신호를 수신하기 위한 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수신기(174)는 시스템(102)에 기능적으로 연결되거나 또는 분리될 수 있는 무선 인터페이스 카드에 구현된다. 일 실시예에서, 무선 인터페이스 카드는 외부 안테나 및/또는 동축 케이블을 포함한다. 수신기는 수신된 신호를 복조하거나 여타 수신 기능을 수행할 수 있다.

도 7은 원격 가동부(190)의 기능적 블록다이어그램이다. 원격 가동부(190)는 사용자로부터 입력을 받도록 구성된 입력부(192)를 구비한다. 사용자입력에 응답하여, 원격 가동부(190)는 송신기(194)로 하여금 신호를, 예를 들어 가동부(170)로 송신하도록 한다. 반면, 입력부(192)는 입력부(172)와 비슷하게 구성될 수 있다. 송신기(194)는 유선 연결로 신호를 송신하거나 무선으로 신호를 송신할 수 있다. 송신기(194)는 신호를 송신하기 위한 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있고, 송신 전에 신호를 변조하거나 여타 송신 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에서는, 신호가 가동부(170)를 통해 전달되지 않고 타이머(140)로 직접 송신된다.

도 8A는, "고정(fixed)" 타이밍 설정으로 구성되는 때에 시스템(100, 102)에서 사용되는 방법(810)에 대한 일 실시예를 나타낸다. 그러한 방법(810)의 일 양태(aspect)에서는, 시스템(100, 102)과 관련하여 상술된 하나 이상의 유닛(unit) 또는 모듈의 기능을 구현하는 마이크로프로세서에 의해 방법(810)의 하나 이상의 단계가 수행된다. 그러한 방법이 시스템(100, 102)의 구성요소들과 관련하여 이하에서 설명될 것이나, 당업자는 여기서 설명하는 하나 이상의 단계들을 구현하기 위해 다른 구성요소가 사용될 수 있음을 이해할 것이다.

방법(810)은 닫힌 상태에 있는 스위치(160)로 시작한다. 도시된 실시예에서, 스위치(160)는 콘택터에 의해 구현되고, 콘택터는 온-상태(on state)의 콘택터 드라이버에 의해 닫힌 상태로 유지된다.

812에서, 타이머가 개시된다. 예를 들어, 타이머(140)는 가동부(170)의 작동에 응답하여 기설정된 시간에 대한 카운트다운을 개시할 것이다. 타이머(140)가 814에서 카운트다운하는 동안, 콘택터는 닫힌 상태로 유지된다.

814에서 기설정된 시간이 만료된 후, 다음으로 816에서는 기설정된 지연보다 큰 시간 동안 부하가 전혀 검출되지 않았는지의 여부가 결정된다. 일 실시예에서, 타이머(140)는 제3 신호와 같은 신호를 보내거나, 그렇지 않으면 기설정된 시간이 도과하였음을 콘트롤러(150)에게 경고(alert)한다. 다른 실시예에서, 콘트롤러(150)는 기설정된 시간이 도과하였는지 여부를 결정하기 위해 타이머(140)에 주기적으로 폴링(poll)할 수 있다.

부하는, 예를 들어 전류검출기(130)에 의해 검출될 수 있다. 전류가 기설정된 지연 이상 동안 기설정된 기준점 이하에 있었다는 것을 전류검출기(130)가 일예로 비교기(138)를 사용하여 감지하는 때, 818에서 스위치(160)는 개방 상태에 놓인다. 도시된 실시예에서, 단계 818은 콘택터 드라이버를 턴오프하는 것을 포함한다. 예를 들어, 콘택터가 상시 개방형(normally-open) 콘택터로 구성되는 경우, 콘택터로의 전압 공급하는 것을 중지하도록 콘택터 드라이버에 명령을 내리기 위해 콘트롤러(150)가 사용될 수 있다. 콘택터 드라이버가 턴오프된 후, 시스템(100, 102)은 유휴상태(idle)가 되거나 가동 대기한다.

일 실시예에서, 기설정된 지연은 기계(120)를 시스템(100, 102)에 연결하기 전에 설정된다. 다른 실시예에서, 기설정된 지연은 기계(120)를 시스템(100, 102)에 연결시킨 후 기술자에 의해 설정된다. 기설정된 지연은, 감지된 전류에서의 사소한(negligible) 강하를 설명하거나, 어떠한 검출된 부하가 감지된 전류의 동요(wavering), 예를 들어 이하에서 더 상세히 설명하는 바와 같이 RC 상수(constant)에 적어도 부분적으로 기인하는 것이 아님을 명확히 하기 위해 사용될 수 있다.

도 8B는 "리셋(reset)" 타이밍 설정일 때, 시스템(100, 102)에서 사용되는 방법(820)의 일 실시예에 대해 나타낸 것이다. 방법(820)의 일 양태에서는, 시스템(100, 102)과 관련하여 상술된 하나 이상의 유닛이나 모듈의 기능을 구현하는 마이크로프로세서에 의해 방법(820)의 하나 이상의 단계가 실행된다. 그러한 방법이 시스템(100, 102)의 구성요소들과 관련하여 이하에서 설명될 것이나, 당업자는 여기서 설명하는 하나 이상의 단계들을 구현하기 위해 다른 구성요소가 사용될 수 있음을 이해할 것이다.

방법(820)은 닫힌 상태의 스위치(160)로 시작한다. 도시된 실시예에서, 스위치(160)는 콘택터에 의해 구현되고, 콘택터는 온-상태(on-state)의 콘택터 드라이버에 의해 닫힌 상태로 유지된다.

822에서, 부하가 오프되었는지 여부가 결정된다. 예를 들면, 기계(120)에 의해 유발된 전류가 기설정된 기준점 이하에 있을 때를 감지하기 위해 전류검출기(130)는 비교기(138)를 사용하여 부하가 오프되어 있는지를 결정할 수 있다.

824에서, 타이머가 개시된다. 예를 들어, 전류검출기(130)로부터 제1 신호를 수신한 것에 응답하여 타이머(140)는 기설정된 시간에 대한 카운트다운을 시작할 수 있다. 타이머(140)가 826에서 카운트다운하는 동안, 콘택터는 닫힌 상태로 유지된다.

826에서 타이머의 만료 전에 부하가 검출되면, 동작은 부하가 오프되었는지 여부를 결정하는 822로 되돌아간다. 예를 들면, 기계(120)가 기설정된 기준점보다 큰 전류를 유발하고 있음을 감지하는 전류검출기(130)에 의해 부하가 검출될 수 있고, 전류검출기(130)는 예를 들어 타이머(140)에 값을 전달하거나 또는 제2 신호를 송신함으로써 타이머(140)에게 시간을 중지하거나 재개하도록 명령할 수 있다.

828에서 기설정된 시간이 만료되면, 829에서 스위치(160)는 개방상태에 놓인다. 도시된 실시예에서, 단계 829는 콘택터 드라이버를 턴오프하는 것을 포함한다. 예를 들어, 콘택터가 상시 개방형(normally-open) 콘택터로 구성되는 경우, 콘택터로의 전압 공급하는 것을 중지하도록 콘택터 드라이버에 명령을 내리기 위해 콘트롤러(150)가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 타이머(140)는 제3 신호와 같은 신호를 보내거나, 그렇지 않으면 기설정된 시간이 도과하였음을 콘트롤러(150)에게 경고한다. 다른 실시예에서, 콘트롤러(150)는 기설정된 시간이 도과하였는지 여부를 결정하기 위해 타이머(140)에 주기적으로 폴링(poll)할 수 있다. 콘택터 드라이버가 턴오프된 후, 시스템(100, 102)은 유휴상태(idle)가 되거나 가동 대기한다.

도 9는, 시스템이 유휴상태(idle) 이거나 가동 대기 중인 경우 시스템(100, 102)에서 사용되는 방법(900)의 일 실시예를 나타낸 것이다. 방법(900)의 일 양태(aspect)에서는, 시스템(100, 102)과 관련하여 상술된 하나 이상의 유닛(unit) 또는 모듈의 기능을 구현하는 마이크로프로세서에 의해 방법(900)의 하나 이상의 단계가 수행된다. 그러한 방법이 시스템(100, 102)의 구성요소들과 관련하여 이하에서 설명될 것이나, 당업자는 여기서 설명하는 하나 이상의 단계들을 구현하기 위해 다른 구성요소가 사용될 수 있음을 이해할 것이다.

방법(900)은 닫힌 상태에 있는 스위치(160)로 시작한다. 도시된 실시예에서, 스위치(160)는 콘택터에 의해 구현되고, 콘택터의 상태는 콘택터 드라이버에 의해 선택된다. 방법(900)의 개시 시, 콘택터가 상시 개방형(normally-open) 콘택터로 구성되는 경우, 콘택터 드라이버는 콘택터를 닫힌 상태로 유지하기에 충분한 전류를 콘택터에 공급하지 않는다. 예를 들어, 전류를 공급하지 않도록 콘택터 드라이버에게 명령하기 위해 콘트롤러(150)가 사용될 수 있다. 도 8A 및 도 8B에 대해 각각 상술한 바와 같이, 종료되는 방법(810) 또는 방법(820)에 응답하여 방법(900)이 개시될 수 있다.

902에서, 제1 지연 이내에 트리거(trigger)가 수신되었는지 여부가 결정된다. 트리거는, 가동부(170)나 원격 가동부(190)가 동작되었음을 나타내는 지시(indicator), 값(value) 또는 신호를 포함할 수 있고, 예를 들어 콘트롤러(150)에서 수신될 수 있다. 트리거가 제1 지연 이내에 수신되었다면 방법(900)은 다시 시작한다.

단계(902)를 수행하는 것은 시스템(100, 102)이 최소한 제1 지연 동안 대기하도록 할 수 있고, 그로 인해 콘택터를 닫을 지 여부를 결정하기 전에 최소한 제1 지연 동안의 시간에는 트리거가 수신되지 않음을 보장한다. 일 실시예에서, 902에서의 제1 지연은 콘택터가 닫힌 상태에서 개방 상태로 스위칭할 때, 예를 들어 818, 829에서 잘못 검출될 수 있는 과도성분(transient)를 처리(account for)할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 지연은 대략 1초로 이루어진다. 일 실시예에서, 제1 지연은 기계(120)를 시스템(100, 102)에 연결시키기 전에 설정된다. 다른 실시예에서, 제1 지연은 기계(120)를 시스템(100, 102)에 연결시킨 후 기술자에 의해 설정된다. 제1 지연을 설정하는 방법은 이하에서 더 상세히 설명한다.

제1 지연 내에 어떠한 트리거도 수신되지 않았음이 결정된 후, 904에서 트리거가 제2 지연 이상 유지될 지 여부가 결정된다. 일 실시예에서, 콘트롤러(150)는 가동부(170) 또는 원격 가동부(190)가 작동되었음을 나타내는 지시(indicator), 값 또는 신호가 수신되었는지 여부를 결정한다. 다른 실시예에서, 콘트롤러(150)는 가동부(170) 및/또는 원격 가동부(190)에 주기적으로 폴링한다(poll).

단계(904)를 수행하는 것은, 트리거가 시스템을 가동하기 위한 사용자 입력, 예를 들어 입력(172, 192)에 기인하는 지, 아니면 전류검출기(130)에서 감지된 신호 내의 노이즈가 트리거로서 잘못 해석된 것에 기인하는 지 여부를 시스템(100, 102)이 평가하게 할 수 있다. 그러나, 단계 904를 이용하여 그러한 노이즈는 효과적으로 필터링되거나(filtered out) 무시될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 지연은 기계(120)를 시스템(100, 102)에 연결시키기 전에 설정된다. 다른 실시예에서, 제2 지연은 기계(120)를 시스템(100, 102)에 연결시킨 후 기술자에 의해 설정된다. 일 실시예에서, 제2 지연은 대략 50ms(milliseconds)로 이루어진다. 다른 실시예에서, 제2 지연은 대략 100ms로 이루어진다. 일 실시예에서, 제2 지연은 도 8A와 관련하여 설명한 바와 같이 기설정된 지연과 실질적으로 동등하다. 제2 지연을 설정하는 방법은 이하에서 더 상세히 설명한다.

904에서 트리거가 제2 지연 이상 동안 온(on) 인 경우, 906에서 기설정된 시간의 값이 판독되거나 확인된다. 예를 들어, 콘트롤러(150)는 타이머(140)의 설정에 기초하여 기설정된 시간을 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 단계 906는 타이머(140)에 의해 수행된다. 기설정된 시간이 0 으로 설정된다면, 방법(900)은 다시 시작한다.

908에서 기설정된 시간이 0 으로 설정되지 않음이 결정되면, 912에서 스위치(160)는 닫힌 상태에 놓이게 된다. 도시된 실시예에서, 912는 콘택터 드라이버를 턴온(turn on)시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 콘택터가 상시 개방형(normally-open) 콘택터로 구성되는 경우, 콘택터를 전기적 도전 상태로 유지하기 위해 콘택터에 전압을 공급하도록 콘택터 드라이버에게 명령하기 위해 콘트롤러(150)가 사용될 수 있다.

912에서 콘택터 드라이버를 턴온 한 후, 시스템(100, 102)이 구성되는 방식에 기초하여 방법(810) 또는 방법(820)이 개시될 수 있다. 시스템(100, 102)이 "고정" 타이밍 설정 또는 "리셋" 타이밍 설정에 놓여질 수 있는 설정 선택기(195)를 포함하는 실시예에서는, 방법(900)은 어떤 설정을 실행할 것인지 여부를 결정하는 것을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(150)는 설정선택기(195)의 배치나 입력에 기초하여 설정을 결정할 수 있다.

도 10은 의사부하 감소 장치(1000)의 일 실시예에 대한 개략도이다. 예를 들어, 장치(1000)는 시스템(100, 102) 내에 구현될 수 있다. 장치(1000)는 변압기(110) 및/또는 기계(120)와의 통신을 위해 구성될 수 있다. 장치(1000)에 대한 도시된 실시예는, 전류검출기(130), 타이머(140), 콘트롤러(150), 가동부(170) 및 전원장치(180)를 실행하는 회로 구성요소(circuitry components)를 구비한다. 이러한 회로 구성요소는, 도면부호 끝에 문자 "a" 가 부가되는 것을 제외하고는, 도 1A 및 도 1B와 관련하여 설명한 구성요소에 대응하는 도면부호에 의해 식별된다. 상술한 바와 같이, 장치(1000)는 콘택터를 더 구비할 수 있다. 전류검출기 회로(130a)는, 3개의 전류센서(132a), 합산 회로(134a), 정류기 회로(136a) 및 비교기 회로(138a)를 포함한다. 콘트롤러 회로(150a)는 결정 회로(152a)와 스위치(154a)를 포함한다. 장치(1000)는, 예를 들어 방법(802)을 실행하도록 구성될 수 있다.

장치(1000)는 의사전류(phantom current)를 절감하기 위해 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 의사전류는 전원(source)에 연결된 장치 또는 기계가 오프(off)인 경우에 전력, 전압 또는 전기 전원(source)으로부터 유발되는 전류를 지칭할 수 있다. 도시된 실시예에서, 장치(1000)는 유휴(idle) 또는 대기(standby) 상태의 3상 전원으로부터 전류를 유발하는 기계 또는 3개의 2차 권선을 갖는 변압기에서의 의사전류를 절감하도록 구성된다. 변압기나 전원의 출력은 도전체에 의해 장치(1000)를 통해 T1, T2 및 T3에서 전달된다. 일 실시예에서, 장치(1000)는, 예를 들어 종래 시스템에서 변압기에 연결된 부하가 턴오프 되는 때에도 전원이 유지되는 변압기 1차측에서 낭비되는 에너지를 절감할 것이다. 상술한 바와 같이, 에너지는 변압기의 1차 권선에서 코어에서의 와전류나 히스테리시스 손실에 의해 소모될 수 있다. 반면, 장치(1000)는 부하의 부재(absence)를 검출하고 선택된 지연 후에는 전원으로부터 1차측을 분리하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 장치(1000)는, 기계가 대기상태일 때 부하의 부재를 검출하고, 선택된 지연 후에는 전원으로부터 기계를 분리하도록 구성될 수 있다.

도시된 실시예에서, 장치(1000)의 콘택터는 상시 개방(normally open) 상태이다. 예를 들면, 업무교대 시작 시 기계의 작동자는 예를 들어 가동부 회로(170a) 또는 원격 가동부 회로(190a)를 사용하여 콘택터가 닫히도록 명령할 수 있다. 가동 명령(enable command)은 콘택터를 닫으라는 신호를 주는 타이머회로(140a)를 통해서 콘트롤러 회로(150a)에 교신될(communicated) 수 있으며, 기계에 전원이 들어오는 동안 최소한 선택된 시간 동안에는 콘택터가 닫힌 상태로 유지되도록 보장할 수 있다.

변압기 2차측의 각 위상이나 또는 기계의 각 위상에 흐르는 전류는 전류센서(132a)에 의해 감지된다. 도시된 실시예에서, 전류센서(132a)는 변압기에 의해 출력되는 위상들을 전달하는 도전체를 둘러싸는 감지 코일(sensing coil)을 구비한다.

전류센서(132a)에 의해 감지된 전류는 합산회로(134a)에 의해 합산된다. 도시된 실시예에서, 합산회로(134a)는 조절가능한 전위차계(potentiometer)와 결합된 합산증폭기를 구비한다. 사용자는 총 감지 전류를 조절하기 위해 증폭기에서의 이득(gain) 출력에 영향을 미치도록 전위차계를 조절할 수 있고, 그에 따라 기설정된 기준점과 비교되는 전류에서의 변화를 가져온다.

합산된 전류는 정류기 회로(136a)에 의해 DC전압으로 변환된다. 도시된 실시예에서, 정류기 회로(136a)는 다이오드와 결합된 증폭기를 구비한다.

DC전압은 비교기 회로(138a)에 의해 기설정된 기준점과 비교되어, DC전압이 기설정된 기준점을 초과하는지 여부를 결정한다. 만일 그러한 경우에는, 비교기 회로(138a)에 의해 하이 신호(high signal)가 콘트롤러 회로(150a)에 출력된다.

도시된 실시예에서, 콘트롤러 회로(150a)는 결정 회로(152a)를 구현하기 위해 사용된 OR게이트를 구비한다. OR게이트가 비교기 회로로부터 하이 신호(high signal)를 수신하는 경우, 본 실시예에서 트랜지스터로 도시된 스위치(154a)에 OR게이트는 신호를 보내고, 전원장치(180a)가 동작레벨 이상의 전류를 콘택터에 연결시키도록 하여, 결과적으로 콘택터를 닫힌 상태로 유지한다. 따라서, 전류가 계속하여 감지되고, 총 전류가 기설정된 기준점 이상인 동안에는 비교기 회로(138a)에 의해 고출력이 계속하여 출력된다. 이것은 콘트롤러 회로(150a)가 트랜지스터에 에너지를 공급하도록 하며, 전원장치(180a)에 의해 콘택터에 에너지 공급이 계속되게 하고, 변압기가 기계에 계속 연결되도록 한다.

총 감지 전류가 기설정된 값 이하로 하락하는 때, 부하는 더 이상 사용될 수 없다. 비교기 회로(138a)는 로우 신호(low signal)을 타이머 회로(140a)에 출력하여, 선택된 시간 동안 타이머를 개시시킨다. 선택된 시간 동안, 타이머 회로(140a)는 콘트롤러 회로(150a)에 하이 신호(high signal)를 출력하여, 콘택터를 닫힌 상태로 유지하게 한다. 선택된 시간의 종료 시까지 전류가 기설정된 기준점 이하로 유지되는 경우, 타이머 회로(140a)는 로우 신호(low signal)를 출력할 것이다. 비교기 회로(138a)로부터의 신호가 또한 로우(low)인 경우, 콘트롤러 회로(150a)는 콘택터를 전원장치(180a)로부터 분리시켜 콘택터가 변압기를 기계로부터 분리시키도록 할 것이다. 기설정된 기준점 이상의 전류가 선택된 시간 동안 감지되는 경우, 타이머는 정지될 수 있다. 사용자는 입력수단(141a)을 사용하여 시간을 선택할 수 있다.

도 10에 도시된 구체적인 구성요소를 참조하면, 예를 들어 트리거(J2)에 의해 가동부(170a)가 활성화되는 때에 U4-b의 출력은 HIGH로 되고 이어서 U4-c의 출력도 뒤따르게 되며, 그에 따라서 타이머(U10)의 개시를 트리거한다(trigger). 타이머(U10)는, LOW to High 입력에 응답하여 OUT 핀이 LOW 가 되도록 구성된다. 따라서, 인버터(U6-b) 출력은 HIGH 가 되고 이어서 트랜지스터(Q1)을 턴온(turning ON) 시키는 U4-a의 출력도 뒤따르게 된다. 이것은 DC전압이 콘택터, 예를 들어 콘택터의 코일(168)에 인가되게 하여, 콘택터를 닫게 한다.

이에 따라, 변압기의 1차측이 턴온(turn ON) 되거나, 전원이 기계에 연결될 것이다. 전류는 2차측 또는 전원으로부터 부하로 흐를 것이고, 전류감지 변압기에 의해 검출되며 전류센서(132a)에서 증폭된다. 3개의 전류 위상들은 합산회로(134a)에 의해 합산되고, 비교기 회로(138a)를 트리거하는(trigger) 정류기 회로(136a)에 의해 정류된다. 감지회로에서 검출되는 충분한 전류가 존재하는 한, 이는 U4-a의 입력(2)에서 HIGH 를 유지시킨다.

타이머는, S2와 S3(입력 141a에서)에 의해 선택되는 시간까지 카운트 업(counting up)을 계속할 것이다. 이 시간이 만료된 후, 콘택터는 전류검출기(130a)에 의해 검출된 전류로 인해 닫힌 상태로 유지될 것이다.

작동자가 기계나 부하를 턴 오프(OFF)시킬 때, 예를 들어 일반적인 산업현장에서의 업무교대 종료 시에 전류검출기 회로(130a)는 더 이상 기설정된 기준점 이상의 전류를 검출하지 않는다. U3에 대한 입력은 하락하고, U3의 출력은 LOW가 된다. 이것은 U11-a와 U4-c를 통해 타이머(U10)의 입력에 HIGH를 보내어 카운트를 개시하게 한다. 시간이 만료될 때까지, U10의 OUT은 low로 유지되고, 이는 인버터(U6-b) 때문에 U4-a에 대한 입력을 high로 유지시킨다. 아주 낮은 전류의 짧은 기간 동안(휴식이나 준비 시간과 같이) 우발적인 차단(shut OFF)을 방지하기 위해, 타이머가 사용된다. 타이머가 만료되었을 때, 카운팅 핀(counting pin)(OUT)은 HIGH가 된다. 따라서, 인버터(U6-b) 출력은 LOW로 되고 이어서 트랜지스터(Q1)을 턴오프 시키는 U4-a의 출력이 뒤따른다. 이는 DC전압을 콘택터 예를 들어, 콘택터의 제어코일(168)로부터 제거시켜, 전원과 변압기 또는 기계 사이의 연결을 개방시킨다.

장치(1000)가 변압기나 전원을 분리시키기 위해서, 기계가 완전히 오프(OFF)될 필요가 없다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 전류가 기설정된 기준점 값보다 낮은 경우, 변압기나 전원은 분리될 것이다. 이러한 특징은, 장치(1000)가 변압기에서의 의사전류를 절감할 수 있게 할 뿐만 아니라, 대기 모드(예를 들어, 기계가 온(on) 상태이나 사용 중이 아닐 때)에서 기계가 사용하는 전류를 절감할 수 있게 한다.

콘택터가 상시 닫힌(normally closed) 상태인 실시예에서, U4-a는 NOR 게이트로 변경될 수 있다. 이와 같은 경우, U3의 출력이 HIGH이거나 또는 U6-b의 출력이 HIGH인 때, 콘트롤러 회로(150a)에 의해 콘택터로 전류가 공급되지 않을 것이다. 전류는 Q1에 의해 코일(168)로 단지 제공될 것이고, 이는 U3의 출력이 LOW(즉, 총 감지 전류가 기준점 이하)인 때와 U6-b의 출력이 LOW(즉, 타이머가 만료)인 때 모두에서 콘택터가 변압기를 개방 및 분리시키게 하거나 또는 전원으로부터 기계를 분리시킬 것이다.

콘택터가 상시 닫힌(normally closed) 상태인 실시예에서, U4-a 는 대신에 AND 게이트로 변경될 수 있고, 인버터 U6-b는 U3의 출력으로 이동될 수 있다. 이런 경우, U3은 총 감지 전류가 기설정된 기준점보다 크거나 같을 때 LOW를 출력하고, 총 감지 전류가 기설정된 기준점보다 작은 때는 HIGH를 출력한다. U10은, 타이머가 만료되는 때에 HIGH를 출력하고 다른 때에는 LOW를 출력할 것이다. U4-a는, U3의 출력이 LOW일 때(즉, 총 감지 전류가 적어도 기설정된 기준점만큼 클 때) 또는 U10의 출력이 LOW일 때, 콘택터를 동작전류에 연결시키지 않을 것이다. Q1은 콘택터를 동작전류에 단지 연결시킬 것이고, 이는 U3의 출력이 HIGH(즉, 총 감지 전류가 기설정된 기준점보다 작은 때)이고 U10의 출력이 HIGH(즉, 타이머가 만료된 때)일 때, 콘택터가 변압기를 분리시키도록 하거나 기계를 전원으로부터 분리시키게 한다.

장치(1000)는, 하나 이상의 전류센서(132a)에서 감지된 전류 또는 합산회로(134a)에서 결합된 총 감지 전류에 대한 정보를 제공하도록 구성된 인터페이스를 더 구비할 수 있다. 이 정보는 컴퓨터나 워크스테이션에 제공될 수 있다. 컴퓨터는 전류를 모니터링하거나 추적하도록 구성될 수 있고, 인터페이스를 통해 수신된 정보에 기초하여 통계자료나 요약을 산출할 수 있다. 또한 컴퓨터는, 예를 들어 적절한 소프트웨어를 사용하여 데이터를 누적, 디스플레이, 및/또는 분석하도록 구성될 수 있다. 그러한 기능은 원격 애플릿(applet)을 통해 접근, 제어 또는 사용될 수 있다. 그러한 원격 애플릿이나 프로그램은, 또한 장치(1000)와 관련하여 설명한 하나 이상의 구성요소를 개별적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 장치(1000) 및/또는 컴퓨터는 데이터 연결(linking)을 위해 구성될 수 있고, 검출된 부하에 대한 지시(indicative) 정보 또는 설명(descriptive) 정보는 다양한 시스템 카드를 이용해 저장되거나 조작될 수 있다.

도 11은 의사부하 감소 시스템(1100)의 일 실시예에 대한 기능적 블록다이어그램을 나타낸 것이다. 시스템(1100)은 시스템(100 또는 102)의 기능을 구현할 수 있고, 이하에서 설명하는 바와 같은 추가적인 기능을 포함하는 것으로 도시된다. 또한 시스템(1100)은 도 1A 및/또는 도 1B와 관련하여 상술한 변압기(110), 스위치(160), 가동부(170) 및 전원장치(180)에 대한 실시예를 구현하는 구성요소를 구비하는 것으로 도시된다. 이러한 구성요소의 실시예는, 도면부호 끝에 문자 "b"가 부가되는 것을 제외하고는, 이전에 설명된 구성요소에 대응하는 도면부호로 식별된다.

시스템(1100)은 전원에의 전기적 연결을 위한 입력부와, 기계 또는 상술한 기계(120)와 같은 다른 부하에의 전기적 연결을 위한 출력부를 포함한다. 입력부는 플러그, 전선, 또는 여타의 커넥터 또는 전원장치로부터 신호를 전달하도록 구성된 도전체, 또는 다수의 그러한 구조(mechanism)를 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 실시예에서, 입력부는 전원장치의 각위상들에 연결되는 커넥터(1102, 1104 및 1106)로 도시된다. 출력부는 리셉터클(receptacle), 전선, 또는 여타의 커넥트 또는 기계나 부하에 신호를 전달하도록 구성된 도전체, 또는 다수의 그러한 구조(mechanism)를 포함할 수 있다. 도 11에서 도시된 실시예에서, 출력부는 기계에 3상의 전력 각각을 공급하는 커넥터(1102, 1104 및 1106)로서 도시된다.

시스템(1100)은 입력부들(1102, 1104, 1106)에 연결된 스위치(160b)를 더 구비한다. 스위치(160b)는 전원으로부터 수신되는 3상의 전력 각각의 입력부와 출력부 사이에서 회로 상태를 좌우하도록(make or break) 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 스위치(160b)는 3상 콘택터를 구비하는 것으로 도시된다.

또한 시스템(1100)은 변압기(110b)를 포함하는 것으로 도시된다. 변압기(110b)는 스위치(160b)의 출력으로부터 전류의 각 상을 조정하고(scale), 출력부(1112, 1114, 1116)에 조정된(scaled) 각 위상을 공급하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 변압기(110b)는 생략되고 스위치(160b)의 출력은 출력부(1112, 1114 및 1116)에 직접 연결된다.

변압기(110b)가 생략된 경우, 전류센서들(132b)은 변압기(110b) 또는 스위치(160b)로부터 출력되는 각 상과 연관된다. 전류센서(132b)들은 출력부(1112, 1114, 1116) 각각에서 유발되는 전류를 수동적으로 감지하도록 구성될 수 있다. 전류를 감지하는 기능의 일부는 전류센서들(132b)에 연결된 콘트롤러(1120) 내에 구현될 수 있다.

콘트롤러(1120)는 전류센서들(132) 이외에 전류검출기(130)의 기능을 더 구현할 수 있다. 또한, 콘트롤러(1120)는 타이머(140)와 콘트롤러(150)의 기능을 구현할 수 있다. 콘트롤러(1120)는 상술한 "고정" 타이밍 설정과 "리셋" 타이밍 설정 중에서 선택하기 위한 설정 선택기(195b)를 포함하는 것으로 도시된다. 설정 선택기(195b)는, 도 11에서 슬라이딩 토글 스위치(sliding toggle switch)로서 도시된다.

또한, 콘트롤러(1120)는 시간 선택기(1122, 1124 및 1126)로서 도시된다. 시간 선택기(1122, 1124 및 1126)은 상술한 기설정된 시간을 설정하기 위해 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 각 시간 선택기(1122, 1124 및 1126)는 분 단위로(in minutes) 기설정된 시간의 값을 선택하는 회전식 스위치를 구비한다. 시간 선택기(1122)는 매 분마다의 선택을 위해 0?9의 임의의 값으로 설정될 수 있고, 시간 선택기(1124)는 0?9의 값을 가지는 매 수십분을 선택하기 위해 0?9의 임의의 값으로 사용될 수 있으며, 그리고 시간 선택기(1126)는 매 수백분을 선택하기 위해 0?9의 임의의 값으로 사용될 수 있다. 이런 방식으로, 기설정된 시간은 0과 999분 사이에서 설정될 수 있다.

콘트롤러(1120)는 무선 인터페이스(1128)를 추가 구비하도록 도시된다. 무선 인터페이스(1128)는, 예를 들어 도 1B에서 도시된 원격 가동부(190)와 같은 원격 가동부로부터 무선 신호를 수신하는 수신기를 구비하거나 수용하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 인터페이스(1128)는 상술한 바와 같은 무선 인터페이스 카드를 수용하도록 구성된 소켓을 구비한다. 콘트롤러(1120)의 실시예는 이하에서 더 상세히 설명한다. 일 실시예에서, 무선 인터페이스(1128)는 생략된다.

일 실시예에서, 시스템(1120)은 네이워크 인터페이스를 포함한다. 네트워크 인터페이스는 무선 인터페이스(1128)나 무선 인터페이스(1128)와 연결된 네트워크 카드에 의해 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 네트워크 인터페이스는 IP주소를 사용하여 주소지정이 가능하다(addressable). 따라서, 중앙 컴퓨터나 모니터링 스테이션은 각 콘트롤러로 명령을 보내거나 데이터를 판독하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템(1100)은 다수의 다른 기계에 설치될 수 있고, 각 설치된 시스템은 각자의 네트워크 인터페이스와 관련된 IP주소를 사용하여 독립하여 주소 지정된다(addressed). 일 실시예에서, 설치된 시스템은 상호 통신할 수 있다. 예를 들어, 각 설치된 시스템에 대한 콘트롤러는, 유발된 전류가 안전 범위 이내에 있음을 보장하거나 기설정된 수보다 적은 기계가 동시에 가동되는 것을 보장하기 위해 통신할 수 있다. 기계에 대한 동시적인 가동(concurrent enablement)은 유발된 전류가 실질적으로 스파이크(spike)되게 할 수 있고, 이는 안전상 위험이 되거나 또는 기계를 운영하는 회사가 전기에 대해 부담하는 요율(rate)을 증가시킬 수 있다. 물론, 중앙 컴퓨터나 모니터링 스테이션도 그러한 파라미터들(parameters)을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 네트워크 인터페이스는 무선 인터페이스(1128)로부터 분리되어 구현된다. 일 실시예에서, 네트워크 인터페이스는 이더넷(Ethernet) 또는 랜(LAN) 커넥터와 같은 유선 커넥터를 구비한다.

콘트롤러(1120)는, 예를 들어 전류센서(132b) 및/또는 가동부(170b)로부터 수신된 입력들에 기초하여 스위치(160b)가 선택적으로 개방되거나 닫히도록 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 가동부(170b)는 콘트롤러(1120)와 연결된 로컬 가동부인 것으로 도시된다.

콘트롤러(1120)는, 스위치(160b)를 선택적으로 개방하거나 닫기 위해, 트라이액 드라이버(triac driver)(1130)가 트라이액(triac)(1140)을 구동하도록 명령할 수 있다. 도 11에서 나타낸 바와 같이, 트라이액 드라이브(130)는 콘트롤러(1120)와 트라이액(1140)에 연결된다. 트라이액(1140)은 스위치(160b), 그리고 입력부(1102, 1104, 1106) 중 적어도 하나에 연결된다. 트라이액의 기능은 앞에서 설명한 바와 같다.

콘트롤러(1120)는, 입력부들(1102, 1104, 1106)과 콘트롤러(1120) 사이에 연결된 과도성분 보호부(transient protection unit)(1150)에 의해 과도성분으로부터 절연될 수 있다. 과도성분을 억제하기 위한 수단과 그 기능은 앞에서 설명한 바와 같다.

일 실시예에서, 선택적인 전원장치(180b)는 과도성분 보호부(1150)와 하나 이상의 콘트롤러(1120) 입력 사이에 연결된다. 도시된 실시예에서, 전원장치(180b)는 외부 전원장치를 포함하는 것으로 도시된다. 일 실시예에서, 콘트롤러(1120)는 일정 전압범위, 예를 들어 100?240VAC를 처리하도록 구성된 내부장치(an internal)를 포함한다. 그러한 실시예에서, 외부 전원장치(180b)는, 전원으로부터 수신한 전력이 범위 밖일 때, 예를 들어 수신한 전력이 상당히 높을 때 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 전원장치(180b)는 전원이 대략 480VAC를 공급하는 때에 사용된다.

시스템(1100)은, 콘트롤러(1120)로부터의 정보를 표시하도록 구성된 디스플레이(1160)를 더 구비할 수 있다. 그러한 정보는 스위치(160b)가 닫혔던 시간, 기설정된 기준점, 기설정된 시간, 스위치(160b)가 현재 닫혀있거나 개방되어 있는지 여부를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이(1160)는, 출력부(1112, 1114, 1116)에 연결된 기계에 의해 유발된 전류가 안전 레벨을 초과하거나 또는 기계가 안전하지 않은 시간 동안 작동된 때와 같은 경우, 경보나 경고를 표시할 수 있다. 또한, 다른 정보도 디스플레이(1160) 상에 표시될 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이는 데이터를 처리하거나 콘트롤러(1120)에 명령을 제공하는 컴퓨터를 포함한다.

도 12는 콘트롤러(1120)의 일 실시예에 대한 개략도이다. 도시된 콘트롤러(1120) 실시예는 전류검출기(130), 타이머(140), 및 콘트롤러(150)를 구현하는 구성요소를 포함한다. 이러한 구성요소들은 도면부호 끝에 "c" 가 부가되는 것을 제외하고는, 도 1A 및 도 1B와 관련하여 설명한 구성요소에 대응하는 도면부호에 의해 식별된다. 전류검출기 회로(130a)는 3개의 전류센서(132c), 합산회로(134c), 필터회로(1210), 및 비교기 회로(138c)를 구비한다.

마이크로콘트롤러(1220)는 타이머(140c)와 콘트롤러(150c)의 적어도 일부 기능을 구현할 수 있다. 타이머(140c)는 입력수단(141c)과 마이크로콘트롤러(1220)를 구비할 수 있다. 입력수단(141c)은, 기설정된 시간을 선택하기 위해 마이크로프로세서(1220)에 연결된 시간선택기(1122, 1124 및 1126)를 포함할 수 있다. 콘트롤러(150c)는 마이크로콘트롤러(1220)에 연결된 OR게이트(U11-a), OR게이트(U11-a)에 연결된 스위치(154c), 및 마이크로콘트롤러(1220)를 구비할 수 있다. 일 실시예에서, 마이크로콘트롤러(1220)와 OR게이트(U11-a)는 결정부(152c)의 기능을 수행한다. 일 실시예에서, OR게이트(U11-a)는 생략된다. 도 12에서, 스위치(154c)는 트랜지스터로서 도시된다.

도시된 실시예에서, 전류센서(132c)는 전류센서(132b)로부터 신호를 수신한다. 그렇지 않으면, 전류센서(132c)가 다이오드를 사용하여 수신된 신호를 정류하는 것을 제외하고는, 전류센서(132c)는 도 10에 도시된 전류센서(132a)와 유사하게 구성된다.

합산회로(134c)는 합산회로(134a)와 유사한 기능을 수행하도록 구성된다. 그러나, 합산회로(134c)는 전류센서(132c)로부터 수신된 정류 신호들을 평활화(smooth) 하기 위한 추가적인 커패시터를 포함하는 것으로 도시된다. 합산회로(134a)의 동작과 유사하게, 사용자는 총 감지 전류를 조절하기 위해 증폭기에서의 이득(gain) 출력에 영향을 미치도록 전위차계를 조절할 수 있고, 그에 따라 기설정된 기준점과 비교되는 전류에서의 변화를 가져온다. 이런 방식으로, 증폭기는 조정되어(calibrated) 감지된 전류는 기설정된 기준점과 정확하게 비교될 수 있다.

필터(1210)는 합산회로(134c)에서 합산된 신호의 노이즈를 감소시키도록 구성된다. 필터링된 신호는 비교기 회로(138c)에 의해 수신되어, 그 신호가 기설정된 기준점을 초과하는지 여부를 결정한다. 만일 그러한 경우에는, 비교기 회로(138a)는 장치(1000)에서 동작하는 방법과 유사하게, 비교기 회로(138c)에 의해 하이 신호(high signal)가 출력된다. 총 감지 전류가 기설정된 값 이하로 하락하는 때, 부하는 더 이상 사용될 수 없고, 비교기 회로(138c)는 로우 신호(low signal)를 출력한다.

비교기 회로(138c)에 의해 출력되는 신호는, 도 10에 도시된 바와 같이 타이머 회로(140a)와 콘트롤러 회로(150a)에서 수신되는 대신에 마이크로콘트롤러(1220)에 의해 수신된다. 상술한 바와 같이, 마이크로콘트롤러(1220)는 타이머(140)와 콘트롤러(150)의 기능을 구현할 수 있다. 따라서, 전류의 감지 및 감지된 전류와 기설정된 기준점과의 비교는, 장치(1000)에서와 콘트롤러(1120)에서 유사하게 수행될 수 있으나, 타이머(140)와 콘트롤러(150)의 기능은 마이크로콘트롤러(1220)에 의해 구현될 수 있다. 마이크로콘트롤러(1220)는 설정 선택기(195b)의 구성에 기초하여 방법(810)이나 방법(820)을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 마이크로콘트롤러(1220)는 타이머 함수의 출력과 비교기 회로(138c)의 출력을 비교할 수 있다.

"고정" 타이밍 설정에서, 기설정된 시간이 만료되지 않았거나 또는 감지된 전류가 기설정된 시간이 만료된 후 기설정된 기준점 이상인 경우, 마이크로콘트롤러(1220)는 OR게이트(U11-a)의 입력에 HIGH를 출력한다. 예를 들어, 마이크로콘트롤러(1220)는 방법(810)의 812 및 814 동안 HIGH를 출력할 수 있다. 이것은, 스위치(154c)가 닫히도록 하여 전압이 트라이액 드라이버(1130)로 흐르게 하여, 트라이액(1140)이 스위치(160b)를 닫힌 상태로 유지하도록 트라이액 드라이버에 명령하게 된다.

기설정된 시간이 만료되었고 감지된 전류가 기설정된 기준점 이하인 경우, 마이크로콘트롤러(1220)는 LOW를 출력할 수 있다. 예를 들어, 마이크로콘트롤러(1220)는 방법(810)의 816 후에 LOW를 출력할 수 있다. 이것은, 스위치(154c)를 개방시키고 트라이액 드라이버(1130)로부터 전압을 제거시켜, 그에 따라서 트라이액(1140)이 스위치(160b)를 개방하도록 트라이액 드라이버에게 명령한다.

"리셋" 타이밍 설정에서, 마이크로콘트롤러(1220)는, 감지된 전류가 기설정된 기준점 이상인 때 또는 감지된 전류가 기설정된 기준점 이하로 하락한 후 기설정된 시간의 만료 전에, OR게이트(U11-a)의 입력에 HIGH를 출력한다. 예를 들면, 마이크로콘트롤러(1220)는 방법(820)의 822, 824 및 826 동안 HIGH를 출력할 수 있다. 이것은 스위치(154c)가 닫히도록 하여 전압이 트라이액 드라이버(130)로 흐르게 하고, 트라이액(1140)이 스위치(160b)를 닫힌 상태로 유지하도록 트라이액 드라이버에게 명령할 것이다.

감지된 전류가 기설정된 기준점 이하이고 기설정된 시간이 만료된 때, 마이크로콘트롤러(1220)는 LOW를 출력할 수 있다. 예를 들면, 마이크로콘트롤러(1220)는 방법(820)의 828 후에 LOW를 출력할 수 있다. 이것은 스위치(154c)가 개방되게 하여 트라이액 드라이버(1130)로부터 전압을 제거할 것이고, 그에 따라 트라이액(1140)이 스위치(160b)를 개방하도록 트라이액 드라이버에 명령한다.

마이크로콘트롤러(1220)는 스위치(160b)를 선택적으로 구동하는 방법(900)을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 단계 902에서 트리거는 가동부(170b)의 입력부로부터 인터페이스(1230)를 경유하여 마이크로콘트롤러(1220)에서 수신될 수 있다. 유사하게, 마이크로콘트롤러(1220)는 무선 인터페이스(1128)를 경유하여, 예를 들어 원격 가동부에서의 사용자입력 명령에 응답하여 무선 인터페이스(1128)에 연결된 무선 인터페이스 카드로부터 트리거를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 콘트롤러(1120)는 전원장치(1240)를 더 포함한다.

일 실시예에서, 하나 이상의 합산회로(134c), 필터(1210), 및 비교기 회로(138c)가 콘트롤러(1120)로부터 생략된다. 일 실시예에서, 전류센서(132)의 하나 이상의 구성요소가 또한 콘트롤러(1120)로부터 생략된다. 그러한 실시예에서, 이러한 회로 및/또는 구성요소의 기능은 마이크로콘트롤러(1220)에 의해 구현될 수 있다.

예를 들어, 전류센서(132b)의 출력은 마이크로콘트롤러(1220)에 연결될 수 있다. 감지된 전류의 파형은 콘트롤러(1220)에 의해 분석될 수 있고, 신호는 마이크로콘트롤러(1220)에 의해 샘플링되거나(sampled) 디지털 표현(digital representation)으로 변환될 수 있어, 신호에 대한 현재 RMS(running RMS)가 계산될 수 있다. 현재 RMS(running RMS)는 기설정된 기준점과 비교되거나, 또는 몇 개 위상의 현재 RMS(running RMS)가 기설정된 기준점과의 비교를 위해 함께 합산될 수 있다. 신호 값들이 계산 중에 제곱(squared)되기 때문에, 본질 RMS(RMS essential)를 계산하는 것은 신호의 값을 정류하게 된다. 또한, 마이크로콘트롤러(1220)는 신호 내의 노이즈를 줄이기 위해 신호를 필터링할 수 있다. 이런 방식에서, 전류센서(132c), 합산회로(134c), 필터(1210), 비교기 회로(138c) 에서 현재 도시된 하나 이상의 하드웨어 구성요소는 생략될 수 있고, 생략된 구성요소들의 기능은 마이크로콘트롤러(1220)에 의해 구현될 수 있다.

일 실시예에서, 마이크로콘트롤러(1220)는 디스플레이(1160) 및/또는 컴퓨터나 중앙 모니터링 스테이션으로 정보를 출력한다. 디스플레이(1160)와 컴퓨터는 함께 연결되거나 분리될 수 있다. 마이크로콘트롤러(1160)는 마이크로콘트롤러(1220), 콘트롤러(1120) 및/또는 시스템(1100)의 상태에 대한 실질적으로 실시간 정보를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(1160)의 사용자는 시스템(1100) 또는 그 양태(aspects thereof)를 모니터링하기 위해 이러한 데이터를 관찰할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 시스템(1100)에 연결된 기계에서 소비되는 에너지 흐름을 볼 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터는 이러한 데이터를 수집하고 처리할 수 있다.

마이크로콘트롤러는, 스위치(160b)가 닫혀있던 총 시간, 스위치(160b)가 토글된 횟수, 부하 또는 무부하 조건이 검출된 횟수, 또는 스위치(160b)를 개방함으로써 절감된 전기량을 나타내는 데이터를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 시스템(1100)의 작동조건에 기초하여 마이크로프로세서(1220)나 마이크로프로세서(1220)로부터의 데이터를 수신하는 컴퓨터에 의해 경고가 발생될 수 있다. 일 실시예에서, 경고는 시각적으로 디스플레이(1160) 상에 표시되거나 및/또는 청각적인 신호(auditory cue)가 활성화된다.

일 실시예에서, 명령들(instructions)은 시스템(1100)의 네트워크 인터페이스와 유무선 통신하는 컴퓨터와 같은 원격 위치로부터 수신될 수 있고, 이에 대해서는 상술한 바와 같다. 일 실시예에서, 기설정된 시간은 컴퓨터에 의해 원격으로 구성될 수 있고, 시스템(1100)은 컴퓨터에 의해 트리거되거나 가동될 수 있다.

일 실시예에서, 다수의 기계들이 시스템(1100)의 출력부(outputs)(1112, 1114 및 1116)에 연결된다. 일 실시예에서, 다수의 시스템(1100)이 구현되고, 하나 이상의 기계들이 각 시스템(1100)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 각 시스템의 마이크로콘트롤러는, 예를 들어 상술한 네트워크 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수 있다. 일 실시예에서, 시스템 각각은 중앙 모니터링 스테이션과 서로 통신한다. 중앙 모니터링 스테이션은 시스템에 부착된 기계들의 동작을 조절할 수 있다. 예를 들면, 중앙 모니터링 스테이션은 기계들이 실질적으로 동시에 작동 개시되는 대신에 순차적으로 개시되도록 보장할 수 있다.

마이크로콘트롤러(1220)는 상술한 동작들이나 계산들을 수행하는 데 제한되지 않으며, 예를 들어 디스플레이(1160) 상의 표시 또는 원격 컴퓨터에서의 프로세싱을 위해 다르거나 추가적인 데이터나 정보를 출력할 수 있다. 당업자는 마이크로콘트롤러(1220)가 결정하거나 송신할 수 있는 추가적인 데이터, 메트릭(metrics) 또는 정보를 이해할 것이며, 마이크로콘트롤러(1220)가 수행하도록 구성될 수 있는 추가적인 함수, 동작 또는 계산을 이해할 것이다.

도 13은 기준점을 결정하기 위해 시스템(1100)에서 사용되는 방법(1300)에 대한 일 실시예를 나타낸 것이다. 이하의 방법이 시스템(1300)의 구성요소와 관련하여 서술되나, 당업자는 여기에 설명된 하나 이상의 단계를 구현하기 위해 다른 구성요소들이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

1302에서, 출력부(1112, 1114, 1116)에 연결된 기계가 턴온 된다(turned on). 1304에서 기계에 의해 유발된 전류가 안정화 되기를 대기한 후, 1306에서 기계가 턴오프되거나 대기상태로 설정된 때 기계로부터 결정된 합산 신호가 측정된다. 예를 들면, 신호는 도 12에서 도시된 터미널(TP5)에서 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 단계 1304는 생략될 수 있다. 그러나, 기계가 처음 턴온될 때 더 많은 전류를 유발할 수 있기 때문에, 대기시간을 부과하는 것이 때로는 바람직하다. 예를 들면, 컴퓨터 초기화, 프로그램 로딩, 또는 자가 테스트 수행은 기계가 일반적으로 소비하는 것보다 많은 전류를 소비할 수 있다. 일 실시예에서, 1306에서 측정된 신호는 전류가 안정화된 때를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 대기 기간은 기계에 대한 준비시간 또는 준비상태를 설명하는 기계에 대한 매뉴얼(manual)을 참조하여 결정될 수 있다.

1306에서, 전류 및/또는 전압은 측정될 수 있다. 예를 들면, 전류는 멀티미터(multimeter)나 다른 측정장치를 사용하여 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 측정단계는 생략될 수 있고, 대기상태일 때 기계에 의해 유발된 전류는 기계의 사양에 기초하여 결정될 수 있다. 그러나, 전류를 측정하는 것이 기설정된 기준점에 대한 미세 조정을 가능하게 하며 개별 기계 및 동작 환경에서의 차이점을 설명할 수 있기 때문에 바람직하다.

일 실시예에서, 합산된 신호의 전압은 1306에서 측정된다. 예를 들면, 멀티미터는 터미널(TP5)에서의 전압을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다.

단계 1308에서, 기설정된 기준점은 1306에서의 측정에 기초하여 설정된다. 예를 들면, 기설정된 기준점은, 기계가 대기상태일 때 관측된 전류 이상이고 기계가 활발히 동작할 때 관측되는 전류 이하가 되도록 설정할 수 있다. 일 실시예에서, 기설정된 기준점을 결정하기 위해 제1 값이 대기전류에 가산되거나 동작전류로부터 감산된다. 일 실시예에서, 기설정된 기준점은 대기전류 및/또는 동작전류에 직접적으로 비례한다.

일 실시예에서, 합산회로(134c) 내의 전위차계(potentiometer)(R21)는 비교기 회로(134c)에서 사용되는 기준 전압과 관련하여 조정된다. 예를 들면, "리셋" 타이밍 설정일 때, 전위차계(R21)는 터미널(TP5)에서 측정된 전압이 기계가 유휴상태(idle)인 때의 기준 전압보다 높아질 때까지 조정될 수 있다. "고정" 타이밍 설정에서는, 전위차계(R21)는 터미널(TP5)에서 측정된 전압이 기계가 유휴상태인 때의 기준 전압보다 기준 전압보다 낮아질 때까지 조정될 수 있다.

일 실시예에서, 기설정된 기준점은 자동적으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 마이크로콘트롤러(1220)가 하나 이상의 위상들에 대한 현재 RMS를 계산하도록 구성되는 경우, 마이크로콘트롤러(1220) 또는 다른 장치는 전류를 모니터링하여 정상작동 전류(normal operating current)를 결정할 수 있다. 기설정된 기준점은, 예를 들어 상술한 바와 같이 정상작동 전류에 기초하여 설정될 수 있다. 기설정된 기준점은, 예를 들어 설정단계나 초기화 단계에서 단지 1회 또는 간헐적으로 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 기설정된 기준점은 규칙적인 간격 마다, 예를 들어 시스템(1100)이 가동될 때마다 결정된다.

일 실시예에서, 방법(1300)과 관련하여 설명한 것과 유사한 단계가, 도 8A와 도 9와 관련하여 상술한 기설정된 지연, 제1 지연, 또는 제2 지연 중 하나 이상을 설정하기 위해 사용될 수도 있다.

기계가 턴온되고 전류가 안정된 후, 기계가 작동상태와 유휴상태 사이에서 전환하는 때에, 합산 신호가 측정될 수 있다. 예를 들면, 전류는 멀티미터 또는 오실로스코프로 모니터링될 수 있다. 그러한 측정에 기초하여, 측정된 신호가 과도성분이나 노이즈에 대해 실질적으로 자유롭기 위해 필요한 시간, 예를 들어 방법(1300)에 따라 결정된 전류에 대한 기설정된 기준점의 상하로 진동하는 측정 신호로부터 자유롭게 되는데 필요한 시간이 결정될 수 있다. 이러한 결정에 기초하여, 기설정된 지연, 제1 지연 및/또는 제2 지연이 설정될 수 있다. 다른 실시예에서, 콘트롤러(1120)에서의 RC상수, 예를 들어 비교기(138c)에서의 RC상수는 이러한 지연의 하나 이상을 계산하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 지연은, 예를 들어 마이크로콘트롤러(1220)에 의해 자동적으로 결정된다.

당업자는 스위치와 전기적인 통신을 하는 기계가 기설정된 기준점 이상으로 전류를 유발하는 것을 중지시킬 때, 상술한 시스템, 장치, 및 방법이 자동적으로 스위치를 개방하는데 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 방식으로, 연결된 기계나 변압기에 의해 유발된 의사전류가 감소될 수 있다. 기계의 종류나 기계에 의해 부과된 부하와 독립적으로 분리가 실행될 수 있다. 따라서, 스위치가 연결될 기계나 회로에 대해 알려진 것이 거의 없을 경우에도 스위치는 적절히 개방될 수 있다.

당업자는 상술한 시스템, 장치, 방법이 부하가 더 이상 존재하지 않는 때를 검출하기 위해 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 검출은 수동적으로 수행되어, 부가된 기계에 신호나 전압을 주입하지 않는다. 일 실시예에서, 부하의 부재를 검출하는 데 사용되는 기설정된 기준점은 기술자에 의해 설치 시 조정될 수 있다. 따라서, 상술한 시스템, 장치 또는 방법은 수많은 다양한 다른 기계나 부하 종류에 사용될 수 있다.

분리하여 설명하였음에도 불구하고, 시스템(100, 102 및 1100)과 관련하여 설명된 기능 블록은 분리된 구조적 구성요소일 필요가 없음은 이해될 필요가 있다. 예를 들어, 타이머(140)와 콘트롤러(150)는 상술한 바와 같이 마이크로프로세서 내에 구현될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 기능 블록들이나 다양한 블록의 기능 일부는 하나의 장치 또는 방법으로 구현될 수 있다. 선택적으로, 특정한 블록의 기능은 2개 이상의 장치나 방법들로 구현될 수 있다. 또한, 추가적인 모듈이나 기능은 시스템(100, 102, 1100) 내에서 구현될 수 있다. 유사하게, 더 적은 수의 모듈이나 기능이 구현될 수 있다. 도 1 내지 도 7 및 도 10 내지 도 12에 도시된 다양한 모듈들, 유닛들, 회로들 사이에 추가적인 또는 보다 적은 수의 결합이 구현될 수 있다.

하나 이상의 다양한 모듈들, 유닛들, 회로들의 값 또는 파라미터들은 의도적인 사용에 따라 또는 전원으로부터 수신한 전압에 따라 설정되거나 결정될 수 있다. 예를 들어, 전원으로부터 기계(120)에 공급되는 전압에 따라서 다른 종류의 스위치가 시스템(100)에 사용될 수 있다.

통상의 기술자는 여기서 설명한 다양한 구성부품이나 구성요소에 대한 추가적인 실시예가 실현될 수 있음을 인식할 것이다. 여기에 도시된 장치(1000)와 콘트롤러(1200)의 실시예에서, 장치(1000)와 콘트롤러(1200)의 특정 구성부품들은 하드웨어 구성요소에 상호연결 중인 것으로 도시된다. 다른 실시예에서, 장치(1000)나 콘트롤러(1200)의 특정 기능은 적절한 프로그램 코드를 실행하는 마이크로칩이나 마이크로프로세서 내에 구현될 수 있다. 그러한 구성을 포함하는 특정 실시예에 대해 상술하였다. 그러나, 도 10 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 구성요소들은 유선으로 함께 연결된 분리된 전기적 및/또는 기계적인 구성요소, 예를 들어 회로보드나 다른 연결수단을 이용하여 구현될 수 있다. 따라서, 장치(1000)와 콘트롤러(1200) 및 여기서 공개된 다른 실시예들은 프로세서, 마이크로콘트롤러 또는 프로그램 코드 이외의 수단, 예를 들어 적절하게 구성된 하드웨어 구성요소가 여기서 설명한 기능을 제공하기 위해 배열되도록 구현할 수 있다. 일 실시예에서, 여기서 도시된 구성요소의 기능은 프로세서 내에 통합된다.

프로세서, 마이크로콘트롤러, 및 마이크로프로세서는 모두 상술한 바와 같다. 이들 각각은 하나 이상의 프로세서, 마이크로콘트롤러 또는 마이크로프로세서로 구현될 수 있다. 또한, 각각은 범용 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러, 디지털 신호 프로세서(DSPs), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGAs), 프로그래머블 논리장치(PLPs), 콘트롤러, 상태 기계, 또는 연산을 수행할 수 있거나 그 밖에 정보를 조작할 수 있는 여타 적절한 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다.

프로세서, 마이크로콘트롤러, 및 마이크로프로세서는 또한 명령을 저장하는 기계 판독 가능한 매체를 포함할 수 있다. 그러한 명령들은 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로 코드, 하드웨어 기술언어 또는 다른 포맷으로서 저장될 수 있다. 이러한 명령들은 코드를 포함할 수 있다(예를 들어, 소스코드 포맷, 이진코드 포맷, 실행가능 코드 포맷, 또는 여타 적절한 코드의 포맷). 이러한 명령들은, 하나 이상의 프로세서, 마이크로콘트롤러, 및 마이크로프로세서들에 의해 실행될 때, 각 프로세서, 마이크로콘트롤러, 또는 마이크로프로세서가 여기에 설명된 다양한 기능들을 수행하게 할 수 있다.

이상의 설명에서, "?보다 큰" , "?이상" "?보다 적은" 및 "?이하" 의 단어들 또는 구절들이 사용된다. 당업자는 그러한 상대적인 용어가 균등물을 포함하는 것을 이해할 것이다. 따라서, "?보다 큰" 은 "?보다 크거나 같은" 또는 "최소한 ?만큼 큰" 을 포함할 수 있다. 유사하게, "?이상" 은 "동일하거나 ?이상" 을 포함할 수 있다. 또한, "?보다 적은" 은 "?보다 적거나 같은" 또는 "기껏해야 ?만큼 큰" 을 포함할 수 있다. "?이하" 는 "동일하거나 ?이하" 를 포함할 수 있다.

여기에 공개된 방법들은 설명한 방법들을 달성하기 위한 하나 이상의 단계 또는 동작을 포함한다. 단계 및/또는 동작은 청구범위의 범위에서 벗어남 없이 서로 교환될 수 있다. 단계 또는 동작의 특정 순서가 명시되지 않는 경우, 특정 단계 및/또는 동작의 순서 및/또는 사용은 청구범위에서 벗어남 없이 변경될 수 있다.

물론, 본 발명의 특정 실시예에 따라서 모든 목적 또는 장점이 반드시 달성될 수 있는 것은 아니라는 것은 이해되어야 할 것이다. 따라서, 예를 들어 당업자는 여기서 교시되거나 제시되지 않은 다른 목적 또는 장점을 반드시 달성하지 않고도, 여기서 교시된 하나의 또는 여러 장점을 달성하거나 최적화하는 방식으로 본 발명이 구체화되거나 실행될 수 있음을 인식할 것이다.

또한, 숙련된 기술자는 다른 실시예들로부터의 다양한 특징들에 대한 교환가능성을 인식할 것이다. 여기에 설명된 변형예에 추가하여, 각 특징에 대한 다른 공지의 균등물이 당업자에 의해 혼합되거나 매칭되어 원리들에 맞게 의사전류나 의사부하를 감소시키는 시스템, 장치, 방법 및 기술을 구성할 수 있다.

이러한 특정 실시예와 예들이 이상에서 설명 되었으나, 당업자는 여기서의 공개사항이 명확하게 설명된 실시예를 넘어 다른 선택적인 실시예 및/또는 사용예 그리고 명백한 변형물과 그 균등물에 확장됨을 이해할 것이다.

Claims

전기 전원으로부터 3개 이상의 위상을 갖는 교류전류를 수신하는 장치에서의 의사부하를 감소시키는 시스템으로서,
3개 이상의 위상을 갖는 교류전류로부터 적어도 부분적으로 획득한 전력을 제공하도록 구성된 출력부;
상기 전기 전원과의 전기적 연결을 위해 구성되는 전원장치;
상기 교류전류의 각 위상과의 전기적 연결 및 상기 장치의 입력부와의 전기적 연결을 위해 구성되는 콘택터;
상기 출력부와의 전기적 통신을 위해 구성되는 전류 검출기;
비교기와 통신상태에 있으며 기설정된 시간이 도과하였음을 지시하도록 구성되는 타이머; 및
상기 비교기로부터 제1 신호 및 상기 타이머로부터 지시를 수신하도록 구성되며, 적어도 상기 제1 신호 및 상기 지시에 기초하여 상기 콘택터가 상기 장치의 입력부로부터 상기 전원의 교류전류의 각 상을 분리시키도록 구성되는 콘트롤러를 포함하고,
상기 전원장치는 적어도 하나 이상의 위상을 갖는 교류전류를 다수의 직류전압으로 변환하도록 구성되고,
상기 콘택터는 상기 장치의 각 입력부에 각 위상을 선택적으로 연결시키도록 구성되며, 상기 출력부는 상기 콘택터와 전기적 통신상태에 있고,
상기 전류 검출기는,
다수의 전류센서와,
상기 전류센서의 각각에서 감지된 전류를 합산하도록 구성되는 합산기와, 및
합산된 전류와 기설정된 값을 비교하도록 구성되는 비교기를 구비하고,
상기 다수의 전류센서 중 적어도 하나는 상기 출력부에 의해 공급되는 각 위상과 연관되어 있으며,
상기 비교기는 상기 합산된 전류가 상기 기설정된 값 보다 작은 때에 제1 신호를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 콘트롤러는, 상기 기설정된 시간 보다 크거나 같은 시간 동안 상기 합산된 전류가 상기 기설정된 값 이하인 때, 교류전류의 각 위상을 분리시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 비교기는, 상기 합산된 전류가 상기 기설정된 값보다 크거나 같을 때 제2 신호를 생성시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
입력부와 통신상태에 있는 가동부를 더 구비하고,
상기 가동부는 상기 입력부 상의 사용자 입력을 상기 콘트롤러에게 통지하도록 구성되며, 상기 콘트롤러는 통지에 응답하여 상기 콘택터가 상기 장치의 입력부에 상기 전원의 교류전류의 각 상을 연결시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 콘트롤러는, 상기 가동부가 상기 콘트롤러에 통지하고 상기 기설정된 시간이 도과한 때와 상기 합산된 전류가 일정 기간 동안 상기 기설정된 값 이하에 있는 경우, 각 상의 교류전류를 분리시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 가동부는, 상기 콘트롤러에게 상기 사용자 입력을 무선으로 통지하도록 구성되는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 콘트롤러는, 각 상의 교류전류를 연결시키기 전에 상기 콘택터가 개방된 후 최소한 제1 지연 동안 대기하도록 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 전원장치는, 상기 다수의 직류전압 중 하나 이상을 상기 전류검출기, 상기 타이머 및 상기 콘트롤러에 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 타이머는, 상기 기설정된 시간의 선택이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 콘트롤러의 명령에 응답하여, 상기 콘택터를 구동시키도록 구성되는 구조(mechanism)를 더 포함하고, 또한 상기 전원으로부터 상기 콘트롤러를 갈바니 절연(galvanically isolate) 시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 10항에 있어서,
상기 콘택터는, 상시 개방형(normally-open) 콘택터이며, 상기 구조는 상기 합산된 전류가 적어도 상기 기설정된 값만큼 클 때, 상기 콘택터를 닫힌 상태로 유지시키기에 충분하도록 상기 콘택터에 전류를 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 전류센서 중 하나 이상은, 상기 전류센서가 연관되는 위상을 전달하는 도전체를 둘러싸는 감지코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 타이머가 상기 기설정된 시간에 대한 카운트다운을 시작하는 때를 변화시키도록 구성되는 선택기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 장치는 산업기계를 포함하고, 상기 산업기계의 입력부는 상기 출력부 중 하나와 연결되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 장치는 변압기를 포함하고, 상기 변압기의 1차 권선은 상기 콘택터에 연결되며, 상기 변압기의2차 권선은 상기 출력부 중 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 시스템.
2개 이상의 위상을 갖는 전류를 공급하는 전원으로부터 장치를 자동적으로 분리시키는 장비(apparatus)로서, 상기 장치는
2 이상의 출력부;
상기 전원 및 상기 장치의 입력부와의 전기적 연결을 위해 전기적으로 구성되는 스위치;
상기 출력부로 흐르는 전류를 감지하도록 구성되는 적어도 2개의 전류센서;
적어도 2개의 전류센서에서 감지된 총 전류가 기준점 이하인 때를 검출하도록 구성되는 비교기; 및
상기 스위치와 통신 상태에 있으며, 적어도 상기 비교기의 검출에 기초하여 상기 장치의 입력부로부터 상기 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 분리시킬 때를 결정하도록 구성되는 결정부를 포함하고,
상기 출력부의 각각은 상기 2개 이상의 위상을 갖는 전류의 각 위상에 대응하며,
상기 스위치는 상기 장치의 상기 입력부에 상기 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 선택적으로 연결시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 16항에 있어서,
상기 비교기는 상기 결합된 전류가 상기 기준점 이하에 있는 때를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 16항에 있어서,
상기 결정부 및 상기 비교기와 통신 상태에 있는 타이머를 더 구비하고,
상기 결정부는, 적어도 2개의 전류센서에서 감지된 전류가 상기 기준점 이하이고 상기 타이머가 선택된 시간이 만료하였음을 지시하는 때에, 상기 변압기로부터 상기 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 분리시키도록 결정하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 18항에 있어서,
상기 스위치가 닫힌 구성으로 위치하는 때에, 상기 선택된 시간이 개시하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 18항에 있어서,
상기 감지된 전류가 상기 기준점 이하로 하락하는 때에 상기 선택된 시간이 개시되고, 상기 감지된 전류가 상기 기준점 이상으로 상승하는 때마다 리셋하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 18항에 있어서,
상기 타이머는 사용자입력에 기초하여, 상기 선택된 시간에 대한 카운트를 시작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 18항에 있어서,
타이머 입력부를 더 포함하고, 상기 선택된 시간은 상기 타이머 입력부를 이용하여 상기 장치의 사용자에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 16항에 있어서,
상기 스위치는, 기설정된 동작 레벨 이상의 전류를 수신하는 때를 제외하고는 개방상태를 유지하고,
상기 결정부가 상기 장치의 상기 입력부로부터 2개 이상의 위상을 갖는 전류를 분리시키도록 결정하는 때에 상기 스위치로 공급되는 전류를 상기 기설정된 동작레벨 이하의 수준으로 낮추도록 구성되는 트라이액(triac)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 16항에 있어서,
상기 비교기 및 상기 결정부 중 적어도 하나는 마이크로콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 24항에 있어서,
상기 마이크로콘트롤러는 상기 전류센서 중 적어도 하나에서 감지된 전류에 대한 현재의 제곱 평균값(running root mean square)을 계산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 16항에 있어서,
상기 스위치에서 발생되는 과도성분으로부터 상기 비교기 및 상기 결정부를 절연시키도록 구성되는 금속 산화물 배리스터(metal oxide varistor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
제 16항에 있어서,
적어도 2개의 전류센서에서 감지된 상기 전류에 대한 정보를 디스플레이에 제공하도록 구성되는 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장비.
장치로서,
장비에 의해 전원으로부터 유발되는 총 전류를 감지하는 수단;
선택된 시간이 만료되었음을 지시하는 수단;
상기 장비에 의해 유발된 상기 총 전류가 기준점보다 작고, 상기 선택된 시간이 만료된 때를 결정하는 수단; 및
적어도 부분적으로 상기 결정하는 수단의 결정에 기초하여, 상기 장치로부터 상기 전원을 전기적으로 분리하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장치.
제 28항에 있어서,
상기 결정하는 수단은, 상기 총 전류가 상기 기준점 이하에 있는 때를 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장치.
제 29항에 있어서,
상기 결정하는 수단은, 가동 명령이 수신된 후 상기 선택된 시간이 도과하였음을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장치.
제 29항에 있어서,
상기 결정하는 수단은, 상기 전류가 상기 기준점 이하에서 검출된 후 상기 선택된 시간이 도과하였음을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 자동분리 장치.
제 28항에 있어서,
가동수단을 더 포함하고, 상기 가동수단을 활성화하는 것은 상기 분리하는 수단이 상기 전원으로부터 상기 장치를 분리시키는 것을 중단하게 하는 것임을 특징으로 하는 전원 자동분리 장치.
제 32항에 있어서,
상기 감지하는 수단은 상기 전원의 2개 이상의 위상 각각과 연관된 전류센서를 포함하고, 상기 감지하는 수단은 전위차계(potentiometer)와 결합된 합산 증폭기를 더 포함하며, 상기 증폭기의 이득은 사용자에 의해 조정될 수 있는 것임을 특징으로 하는 전원 자동분리 장치.
의사부하를 감소시키는 방법으로서,
장비의 입력부에 전원을 연결하는 단계;
상기 장비의 출력부에 장치를 연결하는 단계;
상기 출력부의 도전체 주위에 전류센서를 부착하는 단계;
상기 장비는,
상기 입력부에 연결되고 상기 입력부를 상기 출력부에 선택적으로 연결시키도록 구성되는 스위치와,
상기 전류센서에서 감지된 전류가 기준점 이하인 때를 검출하도록 구성되는 비교기와, 및
상기 스위치와 통신상태에 있으며 적어도 상기 비교기의 검출에 기초하여 상기 출력부로부터 상기 입력부를 분리시키는 때를 결정하도록 구성되는 결정부를 포함하며,
상기 장치가 활성화된 때 상기 장치에 의해 유발되는 전류가 상기 기준점 이상에 있도록 하고, 상기 장치가 유휴상태인 때 상기 장치에 의해 유발되는 전류가 상기 기준점 이하에 있도록 상기 결정부의 파라미터를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 방법.
제 34항에 있어서,
상기 결정부는, 상기 감지된 전류를 증폭하도록 구성되는 증폭기와 결합된 전위차계(potentiometer)를 포함하고, 상기 파라미터를 조절하는 것은 상기 전위차계를 조절함으로써 상기 증폭기를 조정하는(calibrating) 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 의사부하 감소 방법.