KR100742715B1 - 역률보상회로를 구비한 발전기 - Google Patents

역률보상회로를 구비한 발전기 Download PDF

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KR100742715B1
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Abstract

본 발명은 역률보상회로를 구비한 영구자석 발전기에 관한 것이다. 본 발명은 PFC 를 구비한 영구자석 발전기는 중공과, 상기 중공을 형성하는 내벽에 주코일이 권선되어 있는 다수의 슬롯을 구비한 고정자; 중앙에 회전축이 결합되어 있고, 상기 주코일과 자기유도작용을 하는 영구자석을 구비하며, 상기 고정자의 중공에 수용되어 회전하는 회전자; 출력단에 연결되어 출력전원의 역률을 제어하는 PFC를 포함하고, 상기 PFC는 상기 출력단에 구비되어 있는 다수의 리액터 및 다수의 커패시터로 이루어진 보상부와, 상기 출력단에 연결되어 역률을 감지하고, 감지된 열률값이 설정치 이하로 떨어지면 필요한 용량에 맞게 상기 보상부의 리액터 또는 커패시터를 출력단에 병렬연결시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
발전기, 고정자, 회전자, PFC, 영구자석, 보조코일

Description

역률보상회로를 구비한 발전기{PERMANENT MAGNET GENERATOR EQUIPPED WITH PFC}
도 1 은 발전기의 개략적인 일부절개 단면도와 연결부재의 분해 단면도.
도 2 은 본 발명에 따른 회전자의 사시도.
도 3 는 본 발명에 따른 회전자의 평면도.
도 4 은 보조코일의 권선도.
도 5 는 보조코일에 연결된 전류공급부의 간략 회로도.
도 6 는 회전자의 자력선도.
도 7 은 부하에 따른 출력전압 데이터.
도 8 은 PFC의 회로도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 회전축 20 : 몸체
30a,30b : N극군 40a,40b : S극군
50 : 자속증가체 60 : 보조코일
70 : 동봉 80 : 전류공급부
94 : 보상부 95 : 제어부
100 : 연결부재 101 : 베어링
103 : 절연슬리브 105 : 고정브라켓
본 발명은 역률보상회로를 구비한 발전기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 역률보상회로(PFC : Power Factor Controller, 이하 "PFC"라 한다)를 구비함으로서 부하로 공급되는 출력전원의 역률을 개선하고 고조파를 저감시킴으로서 부하단에 연결되는 각종 기기를 보호하고 에너지 손실을 줄이며,
회전자 몸체에 보조코일을 구비함으로서 부하변동에 따른 출력전압 파형의 일그러짐이나 왜곡되는 현상을 방지하고, 보조코일에 흐르는 전류를 제어함으로서 발전기 출력전압의 미세조정이 가능하며, 몸체에 결합되는 영구자석을 내측으로 가면서 호의 길이가 점차 작아지는 라운드진 형상으로 하여 자속의 분포가 균일하게 이루어지고 자속의 손실을 줄인 발전기에 관한 것이다.
발전기는 원통형상의 고정자와, 상기 고정자의 중공에 회전가능하게 수용되고 회전축이 결합되어 있는 회전자를 포함하여 이루어진다. 그리고 고정자의 내측에는 코일이 슬롯에 권선되어 있고 회전자에는 영구자석이 결합되어 있다. 물론, 고정자에 영구자석이 결합되고 회전자에 코일이 권선되어 있는 것도 있다.
일반적으로 발전기는 원통형상의 고정자와, 상기 고정자의 중공에 회전가능하게 수용되고 회전축이 결합되어 있는 회전자를 포함하여 이루어진다. 그리고 고정자의 내측에는 코일이 슬롯에 권선되어 있고 회전자에는 영구자석이 결합되어 있다. 물론, 고정자에 영구자석이 결합되고 회전자에 코일이 권선되어 있는 것도 있다.
출력단에 연결된 각종 기기(부하)를 보호하고 경제적으로 발전기를 사용하기 위하여는 발전기 출력전원의 품질을 개선하여야 한다.
발전기 출력단에 비선형 특성을 가진 기기가 연결되면, 이 비선형 기기는 비정현파 전류를 발생시키게 되고, 이 비정현파 전류는 왜곡된 전류로서 정현파 부하를 기준으로 설계된 발전기에 영향을 끼쳐 발전기의 출력감소와 부하 손실이 상승하며 비선형 부하는 발전기 전원에 고조파전류가 발생되도록 한다.
이 고조파전류는 출력파형을 왜곡시켜 에너지 손실을 증가시키고, 출력단에 연결된 기기를 오작동 시키며 수명을 단축 시키는 크나큰 경제적 손실이 발생된다.
따라서 출력단에 연결된 부하의 상태에 따라서 변화되는 고조파 전류를 적절히 감소시키기 위하여 출력단에 영구자석 발전기용 PFC를 연결할 필요가 있다. 물론 주지한 바와 같이 PFC는 역률을 개선함으로서 발전기의 효율을 높이는 역할도 한다.
그리고 부하에 출력전압을 공급하는 발전기는 부하에 일정크기의 전압을 지속적으로 공급하여 전기품질을 높일 필요가 있는데, 종래의 발전기는 초기 부하 투입시나 부하 크기의 급격한 변동시에 전압과도현상에 의해 출력전압 파형의 일그러 짐이나 왜곡되는 현상이 발생되어 전기품질을 떨어지는 문제가 있다.
또한, 발전기의 출력전압 크기는 회전자의 회전속도에 의해 조정되는데, 회전자 회전속도의 정밀한 제어가 어려워 종래의 발전기는 출력전압의 미세조정이 되지 않는 문제가 있었고, 비선형부하의 크기가 예상보다 커 영구자석의 자력만으로 역률을 감당하지 못하는 경우가 종종 발생되는 문제가 있었다.
그리고 종래의 발전기는 몸체의 외측에 결합되는 영구자석의 단면이 사각형 형상을 하고 있는 것이 통상적이다. 도 6a는 종래의 회전자 자력선도이다. 종해와 같이 사각형 형상의 자석을 사용하는 회전자는 도 5a에서 보는 바와 같이, 몸체 내에서의 자속 분포(자력선)가 균일하게 분포되지 않고 자속이 몸체에서 손실되는 현상이 발생되어 발전기의 출력 효율을 떨어뜨리는 문제가 있다.
그리고 발전기의 회전자와 고정자는 연결부재를 통해 연결된다. 보다 구체적으로는 회전자의 회전축 일단에 결합되어 있는 베어링과, 상기 베어링의 외주연을 감싸는 형태로 베어링과 결합되고 고정자에 고정되어 있는 고정브라켓으로 구성된 연결부재가 회전자와 고정자를 연결하는 것이다.
이와 같이 연결부재로 회전자와 고정자가 연결되어 있는 발전기는 회전자의 자속이 회전축을 통해, 그리고 연결부재를 통해 고정자 또는 대지로 누설된다.
누설되는 자속은 발전기의 자력손실을 초래하여 효율을 떨어뜨리고, 베어링을 조기 마모시킬 수 있으며, 누설자속을 그대로 방치할 경우 전기적인 위험을 초래할 수 있다.
따라서 회전자축과 연결부재를 통해 회전자의 자속이 누설되는 것을 방지할 필요가 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 발전기의 출력단에 자석 발전기용 PFC를 구비함으로서 출력전원의 고조파를 저감시키고 역률을 개선하여 효율성과 경제성이 높고,
회전자에 보조코일을 구비함으로서 초기 부하 투입시나 급격한 부하 변동시 출력전압의 과도현상을 방지하고, 큰 부하시에 자력을 보충하여 전기품질을 높이고, 영구자석의 형상을 라운드진 형상으로 하여 몸체내에서의 자속의 분포를 고르게 하고 자속 손실을 줄여 효율을 증가시키는 역률보상회로를 구비한 발전기를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 회전자의 누설자속을 감소시켜 베어링의 조기마모를 방지하고, 전기적 위험성을 예방할 수 있는 역률보상회로를 구비한 발전기를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중공과, 상기 중공을 형성하는 내벽에 주코일이 권선되어 있는 다수의 슬롯을 구비한 고정자;
중앙에 회전축이 결합되어 있고, 상기 주코일과 전자기유도작용을 하는 영구자석을 구비하며, 상기 고정자의 중공에 수용되어 회전하는 회전자;
출력단에 연결되어 출력전원의 역률을 제어하는 PFC를 포함하는 발전기에 있어서, 상기 PFC는 상기 출력단에 구비되어 있는 다수의 리액터 및 다수의 캐패시터로 이루어진 보상부와,
상기 출력단에 연결되어 역률을 감지하고, 감지된 열률값이 설정치 이하로 떨어지면 필요한 용량에 맞게 상기 보상부의 리액터 또는 커패시터를 출력단에 병렬연결시키는 제어부를 포함하고,
삭제
상기 회전자는 상기 회전축이 삽입결합되는 축결합공을 갖는 원통형의 몸체;
상기 몸체의 외측에 방사상으로 삽입결합되고 교호적으로 배열되어 있는 다수의 N극군 및 S극군의 영구자석;
상기 영구자석 N극군 및 S극군 각각을 감싸는 형태로 상기 몸체에 권선되어 있는 보조코일을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전자의 회전축 일단에 결합되어 있는 베어링과, 상기 베어링의 외주연을 감싸는 형태로 상기 베어링과 결합되고 상기 고정자에 결합고정되는 고정브라켓과, 상기 베어링과 상기 고정브라켓 사이에 개재되어 있으며 상기 회전자의 자속이 상기 회전축을 통해 상기 고정자로 누설되는 것을 차단하는 비자성체의 절연슬리브를 포함하는 연결부재;를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 발전기의 개략적인 일부절개 단면도와 회전자의 회전축에 결합되어 있는 연결부재의 분해 단면도이다. 도면에서 보는 바와 같이 발전기는 고정자(S)와 고정자(S)의 내측 중공에 수용되어 있는 몸체(20)와 상기 몸체(20)에 축결합되어 있는 회전축(10)으로 구성된 회전자(R)로 구성된다. 그리고 상기 고정자(S)와 회전자(R)는 연결부재(100)를 통해 연결되어 진다.
상기 고정자(S)는 공지의 기술이라 할 것이어서 도면에 구체적으로 도시하지 아니하였으며, 그 구성 또한 간략히 설명한다. 고정자(S)의 중앙에는 회전자(R)의 몸체(20)가 수용되는 중공이 형성되고, 중공을 형성하는 내벽에는 회전자의 영구자석과 전자기유도작용을 하는 주코일이 권선되어 있는 다수의 슬롯이 구비된다.
상기 연결부재(100)는 상기 회전자(R)의 회전축(10) 일단에 결합되어 있는 베어링(101)과, 상기 베어링(101)의 외주연을 감싸는 형태로 상기 베어링(101)과 결합되고 상기 고정자(S)에 결합고정되는 고정브라켓(105)과, 상기 베어링(101)과 상기 고정브라켓(105) 사이에 개재되어 있으며 상기 회전자(R)의 자속이 상기 회전축(10)을 통해 상기 고정자(S)로 누설되는 것을 차단하는 비자성체의 절연슬리브(103)로 구성된다.
상기 절연슬리브(103)은 스테인레스 또는 비자성체 물질로 이루어지고, 베어링(101)과 고정브라켓(105) 사이에 개재됨으로서,
고정자(S)와 회전자(R)간에 흐르는 누설자속 및 순환자속을 차단하고, 회전 자(R)의 자속이 회전축(10)을 통하여 누설되는 것을 방지한다.
도8은 본 발명의 발전기 출력단에 연결되어 있는 PFC 회로도이다. 도 8에 의하면, 발전기의 출력단에는 출력전원의 역률을 감지하는 감지부(91)가 연결되어 있고, 상기 감지부(91) 후단에는 출력라인에 과전류가 흐르는 경우 발전기와 부하의 전기적연결을 차단하는 차단기(92)가 연결되어 있고,
부하측 출력라인에는 전자 접촉기(93)에 의해 전기적 연결이 온 오프되는 보상부(94)가 병렬로 연결되어 있다. 상기 보상부는 다수의 리액터 및 다수의 케패시터로 구성된다.
또, 출력단에 병렬로 연결되어 출력전원의 역률을 감지하고, 감지된 역률값이 설정치 이하인 경우 상기 전자 접촉기(93)를 작동시켜 역률개선에 필요한 용량에 맞도록 보상부(94)에서 적정한 수의 캐패시터 또는 리액터를 부하측 출력라인에 연결시키는 제어부(95) 로 구비된다.
본 발명에 따른 회전자의 사시도를 도시한 도2과 회전자의 평면도를 도시한 도3를 참조하면,
본 발명의 회전자는 원통형의 몸체(20), 다수의 영구자석(30a,30b,40a,40b,50) 및 보조코일(60)을 포함하여 이루어짐을 알 수 있다.
상기 몸체(20)는 원형의 플레이트 다수개가 회전축(10)의 축방향을 따라 적 층되어 원통형상을 하고 있으며 발전기 고정자의 중공에 수용되어 회전축(10)과 함께 회전을 하게 된다.
상기 플레이트는 자성체 물질이며 그 중앙에는 상기 회전축(10)이 결합되는 축결합공(21)이 구비되어 있다. 그리고 상기 회전축(10)은 비자성체 물질인 스테인레스및 합금소재 로 이루어져 영구자석의 자화현상 및 자속의 유실을 방지한다.
상기 몸체(20)의 외측에는 고정자의 코일과 전자기유도작용을 하는 영구자석이 방사상으로 배열된다.
도 3을 참조하면, N극이 몸체(20)의 외측을 향하도록 몸체(20)에 삽입결합되어 있는 영구자석으로 구성된 N극군(30a,30b)과 S극이 몸체(20)의 외측을 향하도록 몸체(20)에 삽입결합되어 있는 영구자석으로 구성된 S극군(40a,40b)이 교호적으로 그리고 방사상으로 몸체(20)의 외측에 원주방향을 따라 배열되어 있다.
그리고 각각의 N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)은 다수의 영구자석으로 이루어진다. 즉, 도 3에서 도시된 바와 같이, 몸체(20)의 원주방향으로 소정거리 이격되어 있는 영구자석이 3열로 배열되고, 각 열의 영구자석은 몸체(20)의 반경방향으로 소정거리 이격되어 3층으로 적층되어 있다.
이와 같이 N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)을 구성하는 영구자석을 다수개로 하는 것이 하나로 하는 것보다 실험적으로 발전기의 효율이 높고, N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)을 구성하는 영구자석간 간격을 두어 이격시키는 것은 회전자가 고속으로 회전함에 의해 영구자석이 원심에 의해 몸체(20)에이 이탈되 는 것을 방지하기 위하여 영구자석 상호간에 공극을 유지시킨 것이다.
그리고 상기 몸체(20)에 삽입 결합되고 상기 N극군(30a,30b)과 S극군(40a,40b)이 형성하는 자력선상에 배열되어 자속을 증가시키는 자속 증가체(50)의 영구자석을 더 포함할 수 있다.
상기 자속 증가체(50)도 다수개의 영구자석이 소정거리 이격되어 배열되고, 그 N극이 N극군(30a,30b)의 내측 S극을 향하고 그 S극이 S극군(40a,40b)의 내측 N극을 향하도록 배치된다.
상기 자속 증가체(50)는 N극군(30a,30b)과 S극군(40a,40b)이 몸체(20) 내부에서 형성시키는 자력선이 더욱 선명하게 형성되도록 유도하고, 또한 그 자력을 증가시켜 발전기의 효율을 높이게 된다.
그리고 상기 N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b) 사이의 상기 몸체(20)에는 이들을 공간적으로 분리하는 분리홈(23)이 형성된다. 상기 분리홈(23)은 N극군(30a,30b)으로부터 나와 S극군(40a,40b)으로 들어가는 자력선이 더욱 분명하게 구분되어 형성되도록 한다.
그리고 상기 N극군(30a,30b)과 S극군(40a,40b) 사이의 몸체(20) 외측에는 동봉(70)이 삽입 결합된다. 상기 동봉(70)은 비자성체 물질인 동봉으로서, 히스테리시스손을 줄여 주파수 파형을 매끄럽게 한다. 즉, 주파수파형의 고조파를 제거함으로서 출력파형을 매끄럽게 하여 발전기의 진동 및 소음을 저감시키게 된다.
그리고 상기 N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)은 내측으로 가면서 호의 길이가 점차 작아지도록 라운드져 있으며, 그 가상의 원점이 몸체(20)의 원점과 일치하도록 몸체(20)의 외측에 배열된다.
이와 같이 N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)을 구성하는 영구자석이 내측으로 가면서 호의 길이가 점차 작아지도록 라운드지고, 그 가상의 원점이 몸체(20)의 원점과 일치하도록 배열한 것은 몸체(20) 내에서 자력선이 균일하게 분포되고 자속이 손실되는 것을 방지하기 위한 것이다.
이는 도6a 및 도6b을 보면 보다 구체적으로 알 수 있다. 도6a는 N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)의 영구자석이 직사각형 형태인 종래의 회전자에서의 자력선도로서, N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)이 형성하는 자력선이 매끄럽지 않아 굴곡이 많고 균일하게 분포되어 있지 않음을 알 수 있다. 이에 반해 도6b은 N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)의 영구자석이 라운드지 형태인 본 발명에 따른 회전자의 자력선도로서, N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)이 형성하는 자력선이 매끄럽고 굴곡이 거의 없으며 몸체(20) 내에서 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있다.
이와 같은 자력선의 굴곡여부, 균일분포여부는 발전기의 효율의 차이로 나타나고, 발전기의 구동시 진동과 소음에도 영향을 준다. 즉, 본 발명은 발전기의 효율이 보다 높고, 발전기 구동시 진동과 소음이 적다.
그리고 본 발명의 회전자 몸체(20)에는 보조코일(60)이 구비된다. 상기 보조 코일(60)은 도2에서 보는 바와 같이 각각의 N극군(30a,30b) 및 S극군(40a,40b)을 감싸는 형태로 몸체(20)의 분리홈(23)에 권선되고, 그 권선방향의 일례가 도4에 도시되어 있다.
상기 보조코일(60)은 초기 부하 투입시 또는 급격한 부하 변동시에 전압과도현상을 개선, 출력전압의 미세조정, 큰 부하 연결시 영구자석의 부족한 자속보충을 위해 구비된 것이다.
회전자가 회전하여 고정자의 코일과 회전자의 영구자석간에 전자기유도작용이 발생하면, 보조코일(60)에는 상기 전자기유도작용에 영향을 받아 미세전류가 흐르게 되어 보조코일(60)이 몸체(20)에 권선되어 있는 것 자체로 전압과도형상이 개선과 영구자석의 부족한 자속 보충이 행해질 수 있으나 그 효과는 미비한 수준이다. 따라서 이들을 보다 적극적으로 수행하기 위해 보조코일(60)에는 전류공급부(80)가 연결된다.
상기 전류공급부(80)는 도5의 (가)에서 보는 바와 같이 자체충전전압을 방전하여 보조코일(60)로 전류를 공급하는 콘덴서(81)일 수 있고,
도5의 (나)에서 보는 바와 같이 발전기의 출력전압을 감지하고 감지되는 전압의 크기에 따른 전류를 보조코일(60)로 공급하는 AVR(82)(Auto Voltage Regulator)일 수 있다.
이하에서는 도 2에 도시된 보조코일(60)의 기능을 보다 구체적으로 설명한다.
종래 발전기의 출력전압은 회전자의 회전속도만으로 조정하는 방식이었다. 그런데 회전자의 회전속도는 현재의 기술로는 정밀하게 제어되기 어렵다.
따라서 발전기의 출력전압이 희망하는 크기의 전압을 갖도록 하기 위하여는 별도의 수단이 필요하고, 이것이 본 발명의 보조코일(60)이다.
즉, 보조코일(60)에 직류전류를 공급하고, 이 공급되는 전류의 크기를 조절함으로서 발전기의 출력전압을 조정한다. 보조코일(60)에 직류전류가 흐르면 보조코일(60)은 전자석의 역할을 하여 고정자의 코일과 전자기유도작용을 하고, 보조코일(60)에 흐르는 전류의 크기는 미세조절이 가능함으로 발전기의 출력전압의 미세조정이 가능해 진다.
도7a는 회전자에 보조코일(60)이 구비된 발전기의 출력전압 데이터이고, 도7b는 회전자에 보조코일(60)이 구비되지 않은 발전기의 출력전압 데이터로서,
보조코일(60)이 구비된 경우 부하의 크기에 무관하게 각 상의 출력전압이 220V에 근접하게 유지됨에 반해, 보조코일(60)이 구비되지 않은 경우에는 부하의 크기가 커짐에 따라 각 상의 출력전압이 220V에서 멀어짐을 알 수 있다.
또한, 발전기에 큰 부하가 연결되어 회전자 영구자석의 자력만으로 부하를 감당하지 못하는 경우에는 보조코일(60)에 전류를 공급하여 보조코일(60)이 영구자석의 부족한 자력을 보충하게 된다.
그리고 초기 부하 투입시나 급격한 부하 변경시에는 출력전압에 전압과도현상이 발생된다. 즉, 초기 부하 투입시나 급격한 부하 변경시 출력전압이 즉시로 일 정한 크기의 안정적인 전압을 갖지 못하고 언더슈트(under shoot)가 발생하여 전압이 강하와 강압을 반복(즉, 출력전압 파형의 왜곡이나 일그러짐이 발생)하다가 일정시간이 경과하면 일정한 크기의 안정적인 전압이 된다.
이 전압과도현상은 전기품질을 떨어뜨리는 것으로, 언더슈트의 크기를 줄이고 전압이 안정되는 시간을 줄여 전기품질을 높일 필요가 있다. 이를 위한 것이 본 발명의 보조코일(60)이다.
즉, 출력전압의 크기를 감지하여 전압 과도현상(OVER SHOOT)발생시에 출력전압이 일정크기 이상으로 강압되거나 상승되면 보조코일(60)에 전류를 공급하여 출력전압이 더 이상 강압되거나 상승되는 것을 방지하고 출력전압이 보다 빨리 일정크기의 안정적인 전압에 도달하도록 한다.
이상에서 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 PFC를 구비한 발전기에 대해 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하나, 이러한 변형 및 설계변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 간주한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 영구자석 발전기의 출력단에 역률을 자동조절하는 PFC를 구비함으로서 발전기의 효율이 개선되고, 고조파가 감소되어 부하에 연결되는 기기의 오동작, 수명단축이 방지되고, 에너지손실을 줄일 수 있다.
또, 본 발명은 회전자 몸체에 보조코일을 구비함으로서 출력전압의 미세조절이 가능하고, 전압과도현상을 개선하고, 큰 부하 연결시 영구자석의 부족한 잔여자력을 보충하여 보다 고품질의 전원을 공급할 수 있다.
또, 본 발명은 영구자석을 내측으로 갈수록 호의 길이가 작아지는 라운드진 형태로 하여 자력선이 굴곡 없이 매끄럽게 형성되고 균일하게 분포됨으로서 발전기의 효율을 높이고 진동과 소음을 방지할 수 있다.
또, 본 발명은 회전자와 고정자를 연결하는 베어링과 고정브라켓 사이에 비자성체의 절연슬리브를 개재시킴으로서 누설자속 및 순환자속을 차단함으로서 발전기의 효율을 보다 향상시키고, 베어링의 조기마모를 방지하고, 전기적인 위험이 초래되는 것을 예방할 수 있는 유용한 발명이다.
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  3. 중공과, 상기 중공을 형성하는 내벽에 주코일이 권선되어 있는 다수의 슬롯을 구비한 고정자;
    중앙에 회전축이 결합되어 있고, 상기 주코일과 전자기유도작용을 하는 영구자석을 구비하며, 상기 고정자의 중공에 수용되어 회전하는 회전자;
    출력단에 연결되어 출력전원의 역률을 제어하는 PFC를 포함하는 발전기에 있어서,
    상기 PFC는 상기 출력단에 구비되어 있는 다수의 리액터 및 다수의 캐패시터로 이루어진 보상부와,
    상기 출력단에 연결되어 역률을 감지하고, 감지된 열률값이 설정치 이하로 떨어지면 필요한 용량에 맞게 상기 보상부의 리액터 또는 커패시터를 출력단에 병렬연결시키는 제어부를 포함하고,
    상기 회전자는 상기 회전축이 삽입결합되는 축결합공을 갖는 원통형의 몸체;
    상기 몸체의 외측에 방사상으로 삽입결합되고 교호적으로 배열되어 있는 다수의 N극군 및 S극군의 영구자석;
    상기 영구자석 N극군 및 S극군 각각을 감싸는 형태로 상기 몸체에 권선되어 있는 보조코일을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 역률보상회로를 구비한 발전기.
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  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 몸체에 삽입결합되고 상기 N극군과 S극군이 형성하는 자력선상에 배열되어 자속을 증가시키는 자속증가체의 영구자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역률보상회로를 구비한 발전기.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전자의 회전축 일단에 결합되어 있는 베어링과, 상기 베어링의 외주연을 감싸는 형태로 상기 베어링과 결합되고 상기 고정자에 결합고정되는 고정브라켓과, 상기 베어링과 상기 고정브라켓 사이에 개재되어 있으며 상기 회전자의 자속이 상기 회전축을 통해 상기 고정자로 누설되는 것을 차단하는 비자성체의 절연슬리브를 포함하는 연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역률보상회로를 구비한 발전기.
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