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KR101321387B1 - 릴레이의 용착감지장치 - Google Patents

릴레이의 용착감지장치 Download PDF

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KR101321387B1
KR101321387B1 KR1020130049941A KR20130049941A KR101321387B1 KR 101321387 B1 KR101321387 B1 KR 101321387B1 KR 1020130049941 A KR1020130049941 A KR 1020130049941A KR 20130049941 A KR20130049941 A KR 20130049941A KR 101321387 B1 KR101321387 B1 KR 101321387B1
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KR
South Korea
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relay
switching
signal
load
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KR1020130049941A
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심우정
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선광전자 주식회사
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Abstract

개시된 내용은 릴레이의 용착감지장치에 관한 것으로서, 전원을 공급하는 전원부와, 제어부로부터 입력되는 스위칭 신호를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하와의 전기적 접속상태를 유지하거나 또는 차단하는 제 1 릴레이부와, 제 1 릴레이부의 출력측에 연결되며, 제어부로부터 입력되는 스위칭 신호를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하측의 동작을 제어하는 신호를 출력하는 제 2 릴레이부와, 제 2 릴레이부의 출력측에 연결되며, 제 2 릴레이부의 스위칭 동작여부에 따라 감지신호를 발생시켜 제어부로 피드백하는 용착감지부와, 전원부에서 공급되는 전원과 부하에 공급되는 외부전원을 분리시키면서, 용착감지부에서 사용하기 위한 스위칭 전원을 발진시켜 출력하는 스위칭 전원 발생부, 그리고 외부로부터 입력되는 조작신호를 토대로 부하와의 전기적 접속을 위한 스위칭 신호를 제 1 릴레이부로 출력함과 동시에, 부하측의 동작을 제어하는 신호를 출력하기 위한 스위칭 신호를 제 2 릴레이부로 출력하고, 용착감지부로부터 피드백되는 감지신호를 토대로 제 2 릴레이부의 접점이 용착되었는지를 판단하며, 제 2 릴레이부의 접점이 용착된 것으로 판단되면 부하와의 전기적 접속을 차단하기 위한 스위칭 신호를 제 1 릴레이부로 출력하는 제어부를 포함한다. 따라서, 릴레이 접점의 용착으로 인해 부하측에서 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있으며, 릴레이의 품질을 높일 수 있다.

Description

릴레이의 용착감지장치{Apparatus for welding detection in relay}
본 발명은 릴레이의 접점이 용착(溶着)되었는지의 여부를 감지하여 오동작을 방지하도록 하는 릴레이의 용착감지장치에 관한 것이다.
일반적으로 릴레이는 전기, 전자제품의 구동과 신호전달 기능을 수행하는 전자부품으로서, 코일이 감긴 철심에 전류를 흘리면 철심이 전자석이 되는 원리를 이용한 것이다.
즉 릴레이는 코일에 전원이 인가되면 온되고, 코일에 공급되는 전원이 끊기면 오프되는 단순한 기능을 갖는 것이다.
이러한 릴레이는 부하측의 조건 충족 여부에 따라 온 또는 오프 제어를 수행하여야 할 필요가 있는데, 온 또는 오프 제어를 수행하는 과정에서 과전류가 흐르거나 열이 발생되는 등의 원인으로 인해 릴레이 접점이 녹아 붙는 용착현상이 나타날 수 있다.
이처럼 릴레이 접점이 녹아 붙는 용착현상이 발생되면, 릴레이가 정상적으로 구동되지 못하여 부하측의 동작 오류를 일으키게 되고, 이로 인하여 릴레이를 사용하는 부하측의 산업장비를 구동하는 작업자가 예상하지 못한 사고를 당할 수 있는 문제점이 있었다.
대한민국 공개실용신안공보 제20-1997-0027041호 1999. 7. 15.
본 발명은, 릴레이의 접점이 과전류, 열 등에 의해 용착된 것을 감지하여 릴레이의 오동작이나 에러에 의한 부하측의 사고를 방지하도록 하는 릴레이의 용착감지장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이의 용착감지장치는, 릴레이 내부의 사용 전원을 공급하는 전원부와, 제어부로부터 입력되는 스위칭 신호를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하와의 전기적 접속상태를 유지하거나 또는 차단하는 제 1 릴레이부와, 제 1 릴레이부의 출력측에 연결되며, 제어부로부터 입력되는 스위칭 신호를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하측의 동작을 제어하는 신호를 출력하는 제 2 릴레이부와, 제 2 릴레이부의 출력측에 연결되며, 제 2 릴레이부의 스위칭 동작여부에 따라 감지신호를 발생시켜 제어부로 피드백하는 용착감지부와, 전원부에서 공급되는 전원과 부하에 공급되는 외부전원을 분리시키면서, 용착감지부에서 사용하기 위한 스위칭 전원을 발진시켜 출력하는 스위칭 전원 발생부, 그리고 외부로부터 입력되는 조작신호를 토대로 부하와의 전기적 접속을 위한 스위칭 신호를 제 1 릴레이부로 출력함과 동시에, 부하측의 동작을 제어하는 신호를 출력하기 위한 스위칭 신호를 제 2 릴레이부로 출력하고, 용착감지부로부터 피드백되는 감지신호를 토대로 제 2 릴레이부의 접점이 용착되었는지를 판단하며, 제 2 릴레이부의 접점이 용착된 것으로 판단되면 부하와의 전기적 접속을 차단하기 위한 스위칭 신호를 제 1 릴레이부로 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
이때 상술한 용착감지부는, 제 2 릴레이부에서 부하측으로 부하를 구동시키기 위한 신호를 출력할 때의 스위칭 동작에 따라 동작되며, 동작수행에 의해 발생하는 감지신호를 제어부로 피드백하는 제 1 감지부, 그리고 제 2 릴레이부에서 부하측으로 부하의 구동을 정지시키기 위한 신호를 출력할 때의 스위칭 동작에 따라 동작되며, 동작수행에 의해 발생하는 감지신호를 제어부로 피드백하는 제 2 감지부를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 상술한 제 1 감지부 및 제 2 감지부는, 포토 커플러로 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 상술한 제어부는, 제 2 릴레이부의 스위칭 동작을 토대로 제 1 감지부 및 제 2 감지부 각각으로부터 감지신호가 동시에 피드백되어 입력되거나, 또는 사전에 설정된 시간동안 제 1 감지부 및 제 2 감지부 각각으로부터 감지신호가 피드백되어 입력되지 않으면, 제 2 릴레이부의 접점이 용착된 것으로 판단하며, 제 2 릴레이부의 스위칭 동작을 토대로 제 1 감지부 또는 제 2 감지부로부터 감지신호가 피드백되어 입력되면, 제 2 릴레이부가 정상적으로 동작하는 것으로 판단하는 것이 바람직하다.
이상에서와 같이 본 발명의 릴레이의 용착감지장치에 따르면, 릴레이의 출력 측에 용착감지회로를 직접 연결하고, 이를 통해 릴레이의 접점이 과전류, 열 등에 의해 용착된 것을 감지하여 제어부에서 릴레이의 동작 오류를 차단하도록 함으로써, 릴레이 접점의 용착으로 인해 부하측에서 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 이에 따라 각종 산업장비에 사용되는 릴레이의 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이의 용착감지장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 구성을 상세하게 나타낸 회로도,
도 3은 본 발명의 제어부에서 용착감지부로부터 피드백되는 감지신호를 토대로 용착 또는 정상 여부를 판단하기 위한 데이터 표를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 릴레이의 용착감지장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이의 용착감지장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 상술한 도 1의 구성을 보다 상세하게 나타낸 회로도이며, 도 3은 본 발명의 제어부(60)에서 용착감지부(40)로부터 피드백되는 감지신호를 토대로 용착 또는 정상 여부를 판단하기 위한 데이터 표를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 릴레이는, 전원부(10), 제 1 릴레이부(20), 제 2 릴레이부(30), 용착감지부(40), 스위칭 전원 발생부(50), 제어부(60) 등으로 구성된다.
전원부(10)는 릴레이 내부에서 사용되는 전원을 각 구성 요소로 공급한다.
제 1 릴레이부(20)는 제어부(60)로부터 입력되는 스위칭 신호를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하(70)와의 전기적 접속상태를 유지(즉 공통(common) 출력 상태 유지)하거나 또는 차단한다. 즉 제 1 릴레이부(20)는 정상적인 릴레이 구동상태에서는 항시 부하(70)와의 전기적 접속상태를 유지하기 위해 온 상태를 유지하며, 릴레이 접점에 용착이 발생된 것이 감지되면 부하(70)와의 전기적 접속상태를 차단하기 위해 오프시켜 부하(70)의 오동작을 방지하도록 하는 것이다.
제 2 릴레이부(30)는 제 1 릴레이부(20)의 출력측에 연결되며, 제어부(60)로부터 입력되는 스위칭 신호를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하(70)측의 동작을 제어하는 신호를 출력한다. 즉 제 2 릴레이부(30)는 부하(70)를 구동시키기 위한 신호인 노멀 클로즈(NC;Normal Close) 출력을 수행하거나, 또는 부하(70)의 구동을 정지시키기 위한 신호인 노멀 오픈(NO;Normal Open) 출력을 수행하도록 스위칭하는 것이다.
용착감지부(40)는 제 2 릴레이부(30)의 출력측에 연결되며, 제 2 릴레이부(30)의 스위칭 동작여부에 따라 감지신호(즉 노멀 클로즈(NC) 출력 감지신호 또는 노멀 오픈(NO) 출력 감지신호)를 발생시켜 제어부(60)로 피드백시킨다.
이때 상술한 용착감지부(40)는, 제 2 릴레이부(30)에서 부하(70)측으로 부하를 구동시키기 위한 신호를 출력할 때의 스위칭 동작에 따라 동작되며, 동작수행에 의해 발생하는 감지신호(즉 노멀 클로즈(NC) 출력 감지신호)를 제어부(60)로 피드백하는 제 1 감지부(42)와, 제 2 릴레이부(30)에서 부하(70)측으로 부하의 구동을 정지시키기 위한 신호를 출력할 때의 스위칭 동작에 따라 동작되며, 동작수행에 의해 발생하는 감지신호(즉 노멀 오픈(NO) 출력 감지신호)를 제어부(60)로 피드백하는 제 2 감지부(44)로 구성된다.
그리고 제 1 감지부(42) 및 제 2 감지부(44)는, 포토 커플러(Photo Coupler)로 구성하는 것이 바람직하다.
스위칭 전원 발생부(50)는 전원부(10)에서 릴레이 내부의 각 구성 요소로 공급되는 전원과 부하(70)측에 공급되는 외부전원을 분리시키면서, 용착감지부(40)에서 사용하기 위한 스위칭 전원을 발진시켜 출력한다. 즉 스위칭 전원 발생부(50)는 본 발명의 릴레이 접점의 직접 감지시 전원부(10)에서 공급되는 저압(예를 들어, 24V)의 내부 전원과 부하(70)에서 사용되는 고압(예를 들어, 380V)의 전원이 직접 결선되는 것을 방지하면서, 제어부(60)에서 용착감지부(40)로부터 피드백되는 감지신호를 인식할 수 있도록 스위칭 전원을 발진시켜 용착감지부(40)로 공급하는 것이다.
제어부(60)는 외부로부터 입력되는 사용자의 조작신호(예를 들어, 부하가 프레스 장비인 경우 프레스 동작을 위한 양수 스위치 조작신호)를 토대로 부하(70)와의 전기적 접속을 위한 스위칭 신호를 제 1 릴레이부(20)로 출력함과 동시에, 부하(70)측의 동작을 제어하는 신호를 출력하기 위한 스위칭 신호를 제 2 릴레이부(30)로 출력한다.
그리고 제어부(60)는 용착감지부(40)로부터 피드백되는 감지신호인 노멀 클로즈(NC) 출력 감지신호 또는 노멀 오픈(NO) 출력 감지신호를 토대로 제 2 릴레이부(30)의 접점이 용착되었는지를 판단하며, 판단결과 제 2 릴레이부(30)의 접점이 용착된 것으로 판단되면 부하(70)와의 전기적 접속을 차단하기 위한 스위칭 신호를 제 1 릴레이부(20)로 출력하여 제 1 릴레이부(20)가 오픈되어 부하(70)가 동작되지 않도록 한다.
이때 제어부(60)는, 제 2 릴레이부(20)의 스위칭 동작을 토대로 제 1 감지부(42) 및 제 2 감지부(44) 각각으로부터 감지신호가 동시에 피드백되어 입력되거나, 또는 사전에 설정된 시간동안 제 1 감지부(42) 및 제 2 감지부(44) 각각으로부터 감지신호가 피드백되어 입력되지 않으면, 제 2 릴레이부(30)의 접점이 용착된 것으로 판단하며, 제 2 릴레이부(30)의 스위칭 동작을 토대로 제 1 감지부(42) 또는 제 2 감지부(44)로부터 감지신호가 피드백되어 입력되면, 제 2 릴레이부(30)가 정상적으로 동작하는 것으로 판단한다.
즉 제어부(60)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 감지부(42)로부터 입력되는 노멀 클로즈(NC) 출력 감지신호 및 제 2 감지부(44)로부터 입력되는 노멀 오픈(NO) 출력 감지신호가 동시에 하이 또는 로우인 경우에는 제 2 릴레이부(30)의 접점이 용착된 것으로 판단하며, 제 1 감지부(42)로부터 입력되는 노멀 클로즈(NC) 출력 감지신호와 제 2 감지부(44)로부터 입력되는 노멀 오픈(NO) 출력 감지신호가 서로 상반되는 경우에는 제 2 릴레이부(30)가 정상적으로 동작하는 것으로 판단하는 것이다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 릴레이의 용착감지장치의 동작을 상세하게 설명한다.
우선, 사용자의 산업장비 구동에 따라 부하(70)를 구동하기 위한 조작신호가 입력되면, 제어부(60)에서 부하(70)와 릴레이의 전기적 접속(즉 정상적으로 공통(COM) 출력이 이루어지고 있는 상태)을 위한 스위칭 신호가 제 1 릴레이부(20)로 출력되고, 제 1 릴레이부(20)에서는 제어부(60)의 제어를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하(70)와의 전기적 접속상태를 유지한다.
이와 함께 제어부(60)에서는 부하(70)의 동작을 제어하는 신호(즉 부하의 동작 또는 동작중인 부하의 정지나 차단)를 출력하기 위한 스위칭 신호가 제 2 릴레이부(30)로 출력되고, 제 2 릴레이부(30)에서는 제어부(60)의 제어를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하(70)를 구동시키기 위한 신호인 노멀 클로즈(NC) 출력을 수행하거나, 또는 부하(70)의 구동을 정지시키기 위한 신호인 노멀 오픈(NO) 출력을 수행한다.
이와 같은 제 2 릴레이부(30)의 동작상태에서 용착감지부(40)의 제 1 감지부(42)에서는 제 2 릴레이부(30)에서 부하(70)측으로 부하를 구동시키기 위한 신호를 출력할 때 노멀 클로즈(NC) 출력 감지신호를 제어부(60)로 피드백시킨다.
또한, 제 2 감지부(44)에서는 제 2 릴레이부(30)에서 부하(70)측으로 부하의 구동을 정지시키기 위한 신호를 출력할 때 노멀 오픈(NO) 출력 감지신호를 제어부(60)로 피드백시킨다.
그러면 제어부(60)에서는 제 1 감지부(42)로부터 입력되는 노멀 클로즈(NC) 출력 감지신호 및 제 2 감지부(44)로부터 입력되는 노멀 오픈(NO) 출력 감지신호가 동시에 하이 또는 로우인 경우에는 제 2 릴레이부(30)의 접점이 용착된 것으로 판단한다.
제 2 릴레이부(30)의 접점이 용착된 것으로 판단되면, 제어부(60)에서는 부하(70)와의 전기적 접속을 차단하기 위한 스위칭 신호가 제 1 릴레이부(20)로 출력되고, 제 1 릴레이부(20)에서는 제어부(60)의 제어를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하(70)와의 전기적 접속상태를 차단시킨다.
한편, 제어부(60)에서는 제 1 감지부(42)로부터 입력되는 노멀 클로즈(NC) 출력 감지신호와 제 2 감지부(44)로부터 입력되는 노멀 오픈(NO) 출력 감지신호가 서로 상반되는 경우에는 제 2 릴레이부(30)가 정상적으로 동작하는 것으로 판단하고 현재 상태를 유지시킨다.
이에 따라 본 발명은 용착감지부(40)를 이용한 릴레이 접점의 직접적인 감시를 통해 릴레이의 접점이 용착된 것을 손쉽게 감지하여 제어부에서 릴레이의 동작 오류를 차단시킬 수 있으므로, 부하측에서 발생할 수 있는 사고를 방지함은 물론, 릴레이의 품질을 높일 수 있다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 전원부 20 : 제 1 릴레이부
30 : 제 2 릴레이부 40 : 용착감지부
42 : 제 1 감지부 44 : 제 2 감지부
50 : 스위칭 전원 발생부 60 : 제어부
70 : 부하

Claims (4)

  1. 릴레이 내부의 사용 전원을 공급하는 전원부,
    제어부로부터 입력되는 스위칭 신호를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하와의 전기적 접속상태를 유지하거나 또는 차단하는 제 1 릴레이부,
    상기 제 1 릴레이부의 출력측에 연결되며, 제어부로부터 입력되는 스위칭 신호를 토대로 릴레이 접점을 스위칭하여 부하측의 동작을 제어하는 신호를 출력하는 제 2 릴레이부,
    상기 제 2 릴레이부의 출력측에 연결되며, 상기 제 2 릴레이부의 스위칭 동작여부에 따라 감지신호를 발생시켜 제어부로 피드백하는 용착감지부,
    상기 전원부에서 공급되는 전원과 부하에 공급되는 외부전원을 분리시키면서, 상기 용착감지부에서 사용하기 위한 스위칭 전원을 발진시켜 출력하는 스위칭 전원 발생부, 그리고
    외부로부터 입력되는 조작신호를 토대로 부하와의 전기적 접속을 위한 스위칭 신호를 상기 제 1 릴레이부로 출력함과 동시에, 부하측의 동작을 제어하는 신호를 출력하기 위한 스위칭 신호를 상기 제 2 릴레이부로 출력하고, 상기 용착감지부로부터 피드백되는 감지신호를 토대로 상기 제 2 릴레이부의 접점이 용착되었는지를 판단하며, 상기 제 2 릴레이부의 접점이 용착된 것으로 판단되면 부하와의 전기적 접속을 차단하기 위한 스위칭 신호를 상기 제 1 릴레이부로 출력하는 제어부
    를 포함하는 릴레이의 용착감지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용착감지부는,
    상기 제 2 릴레이부에서 부하측으로 부하를 구동시키기 위한 신호를 출력할 때의 스위칭 동작에 따라 동작되며, 동작수행에 의해 발생하는 감지신호를 상기 제어부로 피드백하는 제 1 감지부, 그리고
    상기 제 2 릴레이부에서 부하측으로 부하의 구동을 정지시키기 위한 신호를 출력할 때의 스위칭 동작에 따라 동작되며, 동작수행에 의해 발생하는 감지신호를 상기 제어부로 피드백하는 제 2 감지부
    를 포함하는 릴레이의 용착감지장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 감지부 및 상기 제 2 감지부는,
    포토 커플러인 릴레이의 용착감지장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 2 릴레이부의 스위칭 동작을 토대로 상기 제 1 감지부 및 상기 제 2 감지부 각각으로부터 감지신호가 동시에 피드백되어 입력되거나, 또는 사전에 설정된 시간동안 상기 제 1 감지부 및 상기 제 2 감지부 각각으로부터 감지신호가 피드백되어 입력되지 않으면, 상기 제 2 릴레이부의 접점이 용착된 것으로 판단하며,
    상기 제 2 릴레이부의 스위칭 동작을 토대로 상기 제 1 감지부 또는 상기 제 2 감지부로부터 감지신호가 피드백되어 입력되면, 상기 제 2 릴레이부가 정상적으로 동작하는 것으로 판단하는 릴레이의 용착감지장치.
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