KR100850543B1 - 고주파가열기 - Google Patents

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KR100850543B1
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Abstract

본 발명은 고열을 이용하여 발전기의 회전자와 단락환을 자동으로 분해조립할 수 있는 발전기용 회전자의 단락환 분해 및 조립장치에 관한 것이다.
본 발명은 입력되는 상용교류전원을 직류로 변환하는 직류변환부(10)와; 상기 직류변환부(10)에서 변환되는 교류에서 서지를 제거하는 서지제거부(20)와; 서지제거부(20)에서 서지가 제거된 직류를 스위칭하여 고주파를 발생시키는 인버터부(30)와; 인버터부(30)에서 발생되는 고주파를 열로 발생시키는 코일부(40)와; 직류변환부(10) 및 인버터부(30)를 동작하도록 제어하는 제어부(50)와; 제어부(50)에서 직류변환부(10)를 제어하기 위해 발생되는 신호를 직류변환부(10)를 제어할 수 있는 신호로 변환시키는 신호제어부(60)와; 제어부(50)에서 인버터부(30)를 제어하기 위해 발생되는 신호를 증폭시켜 인버터부(30)에 전송하는 신호증폭부(70)를 포함하며, 인버터부는 직류변환부(10)에서 발생된 교류전원을 정류하여 직류전원을 발생시키는 고주파형 트랜스부(33)를 갖는 스위칭소자(31)와, 코일부(40)를 다수개 연결할 수 있는 코일홀더부(80)를 포함하고, 제어부(50)는 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력시간과 출력단계를 조절할 수 있는 디지털제어모드와; 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력을 전압조정만으롤 출력을 조절할 수 있는 아날로그제어모드와; 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력을 외부에서 조절할 수 있는 익스터널제어모드로 이루어진 제어모드부(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
고주파, 가열기, 서지제거, 인버터, 단락환

Description

고주파가열기{HIGH FREQUENCY HEATER}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고주파가열기의 구성도이다.
도 2는 본 발명 고주파가열기의 사용상태도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 직류변환부
20 : 서지제거부
30 : 인버터부
40 : 코일부
50 : 제어부
60 : 신호제어부
70 : 신호증폭부
본 발명은 발전기용 회전자의 단락환 분해 및 조립장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발전설비에 사용되는 발전기는 크게 고정자와 회전자로 구성되어 있으며, 이중 회전자의 단락환(Retaining Ring)은 고속(3,600rpm)회전에 의한 원심력으로부터 계자권선의 끝부분이 이탈 및 변형되는 것을 방지하기 위해 사용되는데, 발전기 부품 중 가장 큰 스트레스를 받는 부분이다.
그리고, 발전설비의 정비방법은 크게 고장정비와 계획정비로 나눌 수 있다. 국내 발전설비의 정비형태는 주기적인 계획정비를 시행하고 있음에도 고장정비가 빈번하게 이루어지고 있다.
또한, 발전기는 상용 경년 일정주기(약10년)가 되래되면 주기적으로 2년마다 회전자의 분해 및 정비를 시행하고 있다.
실제 국내에서는 회전자에 대한 정비 또는 제작 시에 사용하는 공구는 각 회전자 규격에 맞는 수동방식의 조합형 공구를 제작, 활용하고 있어 작업자의 효율저하와 안전위해 요소에 노출은 물론 정비기술의 진보를 기대할 수 없는 상황이다.
대형 회전자 분해정비는 고도의 집약된 정비기술을 필요로 하며, 열박음 구조의 단락환을 가열 후 회전자로부터 분해 또는 조립 시 고온의 단락환을 압착, 고정하는 환형의 조임틀과 단락환을 밀어내는 수동압출기를 통한 정비가 일반적인 형태이다.
이러한 종래의 발전기 회전자 단락환의 분해·조립은 수동공구의 정비방식에 의해 많은 시간과 비용의 발생, 설비 및 산업재해의 안전사고 위해 요소에 노출되었을 뿐만 아니라, 외자재인 발전기 분야의 독자적인 정비기술력 자립을 도모할 수 없었다.
따라서, 회전자의 단락환에 대한 분해 및 조립을 안전하고 용이하게 정비할 수 있도록 자동화된 특수공구의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고열을 이용하여 발전기의 회전자와 단락환을 용이하게 분해 및 조립할 수 있는 발전기용 회전자의 단락환 분해 및 조립장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명은, 입력되는 상용교류전원을 직류로 변환하는 직류변환부(10)와; 상기 직류변환부(10)에서 변환되는 교류에서 서지를 제거하는 서지제거부(20)와; 상기 서지제거부(20)에서 서지가 제거된 직류를 스위칭하여 고주파를 발생시키는 인버터부(30)와; 상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파를 열로 발생시키는 코일부(40)와; 상기 직류변환부(10) 및 인버터부(30)를 동작하도록 제어하는 제어부(50)와; 상기 제어부(50)에서 상기 직류변환부(10)를 제어하기 위해 발생되는 신호를 상기 직류변환부(10)를 제어할 수 있는 신호로 변환시키는 신호제어부(60)와; 상기 제어부(50)에서 상기 인버터부(30)를 제어하기 위해 발생되는 신호를 증폭시켜 상기 인버터부(30)에 전송하는 신호증폭부(70)를 포함하며,
상기 인버터부는 상기 직류변환부(10)에서 발생된 교류전원을 정류하여 직류전원을 발생시키는 고주파형 트랜스부(33)를 갖는 스위칭소자(31)와, 상기 코일부(40)를 다수개 연결할 수 있는 코일홀더부(80)를 포함하고,
상기 제어부(50)는 상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력시간과 출력단계를 조절할 수 있는 디지털제어모드와; 상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력을 전압조정만으롤 출력을 조절할 수 있는 아날로그제어모드와; 상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력을 외부에서 조절할 수 있는 익스터널제어모드로 이루어진 제어모드부(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
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이하, 본 발명의 실시예를 도면을 근거로 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고주파가열기의 구성도이다.
도 2는 본 발명 고주파가열기의 사용상태도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 입력되는 상용교류전원을 직류로 변환하는 직류변환부(10)와; 상기 직류변환부(10)에서 변환되는 교류에서 서지를 제거하는 서지제거부(20)와; 상기 서지제거부(20)에서 서지가 제거된 직류를 스위칭하 여 고주파를 발생시키는 인버터부(30)와; 상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파를 열로 발생시키는 코일부(40)와; 상기 직류변환부(10) 및 인버터부(30)를 동작하도록 제어하는 제어부(50)와; 상기 제어부(50)에서 상기 직류변환부(10)를 제어하기 위해 발생되는 신호를 상기 직류변환부(10)를 제어할 수 있는 신호로 변환시키는 신호제어부(60)와; 상기 제어부(50)에서 상기 인버터부(30)를 제어하기 위해 발생되는 신호를 증폭시켜 상기 인버터부(30)에 전송하는 신호증폭부(70)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상용교류전원은 480V를 인가한다. 그리고, 인버터부(30)에서 발생되는 고주파는 코일부(40)에 의해 열이 발생된다.
상기 인버터부(30)는 상기 직류변환부(10)에서 발생된 교류전원을 정류하여 직류전원을 발생시키는 고주파형 트랜스부(33)를 갖는 스위칭소자(31)를 포함하여 구성된다.
여기서, 고주파형 트랜스부(33)에 의해 1초에 30,000번 이상의 출력 조절할 수 있으므로, 고속제어가 가능하여 균일성 있는 고속작업이 가능하다. 그리고, 스위칭소자(31)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 인버터부(30)는 상기 코일부(40)를 다수개 연결할 수 있는 코일홀더부(80)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 코일홀더부(80)에 의해 코일부(40)를 다수개 연결할 수 있으므로, 단락환과 팬허브를 동시에 가열할 수 있다.
상기 제어부(50)는 상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력시간과 출력단계를 조절할 수 있는 디지털제어모드와; 상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력을 전압조정만으로 출력을 조절할 수 있는 아날로그제어모드와; 상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력을 외부에서 조절할 수 있는 익스터널제어모드로 이루어진 제어모드부(90)를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 익스터널(External)제어모드는 연결포트(미도시)를 구비하여 외부의 노트북이나 PDA 등을 이용하여 출력을 조절할 수 있다.
이와 같이, 구성된 본 발명은 직류변환부(10)에서 상용교류전원을 1차로 정류한 후 인버터부(30)에서 18KHz 이상의 주파수로 변환된 교류전원을 만들고, 고주파형 트랜스부(33)를 통해 원하는 전압을 얻어내고 이를 다시 2차 정류하여 직류전원을 발생시킬 수 있다.
이때, 인버터(1)는 1차측에서 전력공급을 제어하므로 전력이 공급중이라도 전력손실이 발생되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 코일홀더부(80)에 다수개의 코일부(40)를 연결하고, 연결된 다수개의 코일부(40)를 회전자(1)의 단락환(2)과 팬허브(3)에 권선하여 동시에 가열한다. 즉, 코일부(40)인 코일을 단락환(2)과 팬허브(3)의 외주 표면에 일정한 간격으로 일단에서 타단까지 권선하여 가열한다.
따라서, 가열된 단락환(2)과 팬허브(3)는 고열에 의해 팽창되어 회전자(1)에서 분리될 수 있다. 이때, 320 ~ 330도의 고온을 이용하여 단락환(2)은 12분동안 가열하고, 팬허브(3)는 25분 동안 가열하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 고온에 의해 가열되는 단락환(2)과 팬허브(3)는 빠른 시간에 가열되므로 회전자(1)에서 쉽게 분리/결합될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 청구범위에 기재된 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 설계변경하여 실시하는 경우에는 본 발명의 범주로 간주한다.
본 발명에 의하면, 발전기용 회전자의 단락환을 고열을 이용하여 용이하게 분리 및 결합할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 입력되는 상용교류전원을 직류로 변환하는 직류변환부(10)와;
    상기 직류변환부(10)에서 변환되는 교류에서 서지를 제거하는 서지제거부(20)와;
    상기 서지제거부(20)에서 서지가 제거된 직류를 스위칭하여 고주파를 발생시키는 인버터부(30)와;
    상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파를 열로 발생시키는 코일부(40)와;
    상기 직류변환부(10) 및 인버터부(30)를 동작하도록 제어하는 제어부(50)와;
    상기 제어부(50)에서 상기 직류변환부(10)를 제어하기 위해 발생되는 신호를 상기 직류변환부(10)를 제어할 수 있는 신호로 변환시키는 신호제어부(60)와;
    상기 제어부(50)에서 상기 인버터부(30)를 제어하기 위해 발생되는 신호를 증폭시켜 상기 인버터부(30)에 전송하는 신호증폭부(70)를 포함하며,
    상기 인버터부는
    상기 직류변환부(10)에서 발생된 교류전원을 정류하여 직류전원을 발생시키는 고주파형 트랜스부(33)를 갖는 스위칭소자(31)와, 상기 코일부(40)를 다수개 연결할 수 있는 코일홀더부(80)를 포함하고,
    상기 제어부(50)는
    상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력시간과 출력단계를 조절할 수 있는 디지털제어모드와;
    상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력을 전압조정만으롤 출력을 조절할 수 있는 아날로그제어모드와;
    상기 인버터부(30)에서 발생되는 고주파의 출력을 외부에서 조절할 수 있는 익스터널제어모드로 이루어진 제어모드부(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파가열기.
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