KR100906397B1 - 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 동기발전기 - Google Patents

Abstract

본원발명은 고정자와 회전자의 상호자화에 의해 발생하는 전류를 이용하여 회전자를 자화시켜 발전을 수행할 수 있도록 하는 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스(brushless) 동기발전기에 관한 것으로서,

주전기자권선과 여자기계자권선이 권취되어 회전자에 발생하는 자기장에 의해 상기 주전기자권선에 발생되는 전류를 상기 여자기계자권선으로 인가하여 자화되는 고정자와; 주계자권선과 여자기전기자권선이 권취되어 상기 자화된 고정자에 의해 발생된 자속에 의해 상기 여자기전기자권선에 발생된 전류가 상기 주계자권선으로 공급되어 자화되는 회전자와; 상기 여자기계자권선에 흐르는 전류에 의해 자화된 상기 고정자에서 생성된 자속에 의해 상기 여자기전기자권선에 유기되는 전류를 정류하여 주계자권선으로 공급하는 정류기와; 상기 회전자의 잔류 자속에 의해 상기 주전기자권선에 유기되는 전류를 상기 여자기계자권선으로 인가하는 자동전압조정기(automatic voltage regulator);를 포함하여 구성되어, 여자기를 구비하지 않은 상태에서도 회전자를 자화시키는 것에 의해 발전을 수행할 수 있도록 한다.

동기발전기, 브러쉬레스(brushless), 여자기, 고정자, 회전자

Description

여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 동기발전기{BRUSHLESS SYNCHORONOUS GENERATOR WITHOUT EXITOR}

본원발명은 여자기를 구비함이 없이 고정자와 회전자의 상호자화에 의해 발생하는 전류를 이용하여 회전자를 자화시켜 발전을 수행할 수 있도록 하는 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스(brushless) 동기발전기에 관한 것이다.

동기발전기는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 주는 변환장치로서 발전소, 공장 등에 설치하여 일반 전기 에너지를 생산해서 가정용 및 산업용 동력원으로 사용된다. 이러한 동기발전기는 또한 자동차의 전원 공급용에서부터 각종 산업용 기계, 건설 기계 및 기타 여러 분야의 상시 전원 공급과 일반 전기 공급이 불가능한 지역에 대한 국부 전원 공급 또는 일반 전기의 갑작스런 단전에 대비한 비상 전원 공급 등을 위해 필수적으로 사용되고 있다.

상술한 바와 같은 기능을 수행하는 종래기술의 동기발전기는 발전을 위한 주계자 축의 여자의 의한 자장이 필수적이며 이러한 자장 형성을 위하여 슬립 링과 브러쉬 어셈블리를 통하여 자화되는 회전자의 전자석 셋(SET)에 의한 방법이 사용되었다.

그러나 슬립링과 브러쉬 어셈블리를 사용하는 종래기술의 동기발전기는 그 구조상 세심한 주의를 요하는 잦은 정비와 항상 처음 상태와 같은 스파크가 유지되도록 해야만 하는 불편함이 있다.

또한, 브러쉬의 마모에 의해 주기적으로 브러쉬 어셈블리를 교체해야하는 문제가 발생하고, 이로 인해 긴급 상황 시 전원 공급을 수행하지 못하는 문제점을 가진다.

이러한 슬립링과 브러쉬 어셈블리를 이용한 동기발전기의 문제점을 해소하고자 제안된 것이 동기발전기의 동일 축 상에 장착한 소형 발전기인 여자기(EXCITOR)를 사용하는 브러쉬레스(BRUSHLESS) 동기발전기이다.

도 1은 상술한 종래기술의 브러쉬레스 동기발전기의 단면도이고, 도 2는 회전자의 권선도이며, 도 3은 고정자의 권선도를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래기술의 브러쉬레스 동기발전기(10)는 회전축(11) 상에 주계자권선(13)이 감긴 주계자(12)와 여자기전기자권선(15)이 감긴 여자기전기자(14)가 부착되어 형성되는 회전자와, 주전기자권선(19)이 감긴 상태로 주계자(12)의 외측면에 삽입 고정되는 주전기자(18)와, 여자기계자권선(21)이 감긴 상태로 여자기전기자(14)의 외측면에 삽입되어 고정되는 여자기계자(20)로 형성되는 고정자를 구비하도록 구성된다.

상술한 구성을 가지는 종래기술의 브러쉬레스(brushless) 동기발전기(10)는 외부에서 여자기계자권선(21)에 직류 전원을 공급하는 것에 의해 회전축(11)의 회전에 따라 회전되는 여자기전기자(14)에 감긴 여자기전기자권선(15)에 교류 전원이 발생된다. 여자기전기자권선(15)에서 발생된 교류전원은 정류기(17)를 통해 정류되어 주계자권선(13)으로 공급되어 주계자(12)가 자화되고, 주계자(12)에서 생성된 자기장이 주계자(12)의 회전에 따라 주전기자권선(19)을 쇄교하는 것에 의해 주전기자권선(19)에 유도기전력이 발생하여 전력을 생산하게 된다.

그러나 상술한 종래기술의 브러쉬레스(brushless) 동기발전기는 동일 축 상에 장착하는 여자기전기자로 인한 과도한 자재소모 및 과대 노동력 소요와 축을 포함한 전체적인 중량 증가에 따른 원가상승을 가져오며, 설비자동화의 어려움으로 인한 대량 생산 불가능과 함께 낮은 생산성으로 생산 원가를 낮추는데 한계가 있다.

이와 함께 종래기술의 브러쉬레스 동기발전기(10)가 3상 발전기로 구성되는 경우 단상부하를 연결하거나, SCR, UPS와 같은 고조파 부하를 접속하여 사용하게 되면 불필요한 자속의 발생으로 인해 발열되고 이로 인해 발전을 위한 에너지가 손실되어 단상부하 또는 고조파 부하를 접속하는데 제약으로 작용하는 문제점을 가진다.

따라서 본원 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 브러쉬레스 동기발전기에서 회전자와 고정자가 상호 자화되도록 회전자에는 주계자권선과 여자기전기자권선을 권취하며, 고정자에는 주전기자권선과 여자기계자권선을 권취하여 별도의 여자기를 구비하지 않도록 하는 브러쉬레스 동기발전기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 동기발전기(이하. "동기발전기"라 함)는, 주전기자권선과 여자기계자권선이 권취되어 회전자에 발생하는 자기장에 의해 상기 주전기자권선에 발생되는 전류를 상기 여자기계자권선으로 인가하여 자화되는 고정자와; 주계자권선과 여자기전기자권선이 권취되어 상기 자화된 고정자에 의해 발생된 자속에 의해 상기 여자기전기자권선에 발생된 전류가 상기 주계자권선으로 공급되어 자화되는 회전자와; 상기 여자기계자권선에 흐르는 전류에 의해 자화된 상기 고정자에서 생성된 자속에 의해 상기 여자기전기자권선에 유기되는 전류를 정류하여 주계자권선으로 공급하는 정류기와; 상기 회전자의 잔류 자속에 의해 상기 주전기자권선에 유기되는 전류를 상기 여자기계자권선으로 인가하는 자동전압조정기(automatic voltage regulator);를 포함하여 구성되어, 여자기를 구비하지 않은 상태에서도 회전자를 자화시키는 것에 의해 발전을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 상기 고정자는 내측면에 상 별로 주전기자권선슬롯이 일정 각도 간격으로 형성되고 상기 주전기자권선슬롯들의 사이에 여자기계자권선슬롯이 형성되는 구조를 가진다. 또한, 상기 회전자도 외측면에 상 별로 주계자권선슬롯이 일정 각도 간격으로 형성되고, 상기 주계자권선슬롯들의 사이에 여자기전기자권선슬롯이 형성되는 구조를 가진다. 그리고 상기 회전자에는 외주면에서 일정 각도 간격으로 제동권선이 권취되는 제동권선권취슬롯이 균일하게 형성되어 제동권선이 외측면에 일정 간격으로 균일하게 권취된다.

이에 더불어 본원발명의 동기발전기는 회전자의 잔류 자속에 의해 주전기자권선에 발생한 전류를 상기 여자기계자권선으로 인가하는 자동전압조정기(automatic voltage regulator);를 더 포함하여 구성된다.

상술한 구성을 가지는 본원발명의 동기발전기는 단상, 3상 등의 다양한 동기발전기로 구성될 수 있으며, 본원발명의 동기발전기의 발전을 위한 동작과정을 설명한다.

먼저, 회전축이 회전되는 경우 회전자에 잔류하는 잔류자속에 의해 주전기자권선에서 발생된 전류가 자동전압조정기에 의해 승압 및 정류되어 여자기계자권선에 인가된다. 여자기계자권선에 전류가 인가되면 자동전압조정기에 의해 증가된 전력의 세기에 대응되는 크기의 자속을 발생시키도록 고정자가 자화된다. 고정자가 자화되면 여자기전기자권선에 고정자에서 발생하는 자속에 비례하는 전류가 발생하여 정류기에 의해 정류된 후 주계자권선에 공급된다. 주계자권선에 전류가 공급되면 공급된 전류의 세기에 대응되는 자속을 발생시키도록 회전자가 자화되며, 회전 자에 의해 발생된 자속에 의해 고정자의 주전기자권선에 유도전류가 유기된다. 이러한 과정은 반복 수행되어 1 내지 2 초 동안 정격 전력을 가지는 전류가 주전기자권선에서 발생되어 부하로 공급된다.

즉, 본원 발명의 동기발전기는 고정자에 주전기자권선과 여자기계자권선을 권취하고, 회전자에 주계자권선과 여자기전기자권선을 권취하여 고정자와 회전자를 상호 자화시키는 것에 의해 발전에 적합한 자속을 발생시키도록 회전자를 자화시킴으로써 동기 발전기에서 회전자의 자화를 위한 직류전류를 공급하는 여자기를 구비하지 않도록 한다.

상술한 구성을 가지는 본원 발명의 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 동기발전기는, 여자기를 제거함으로써 재료 소모를 현저히 줄이고, 여자기권선의 권취를 위한 시간을 절약함으로써 제작 원가를 절감함과 동시에 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본원 발명의 동기발전기는 3상 발전기로 구성되는 경우 단상부하를 연결하거나, SCR, UPS와 같은 고조파 부하를 접속하여 사용하는 경우에 발생하는 불필요한 자속을 회수하여 발전에 이용하는 것에 의해 발열을 방지하고, 발전에너지의 손실을 방지하여 발전효율을 향상시키는 효과를 제공하며, 단상부하 또는 고조파 부하 접속 능력을 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본원 발명의 동기발전기는 부하접속시 최대전압강하율을 낮춤으로써 부하접속 능력을 더욱 향상시키는 효과를 제공한다.

이하, 본원 발명의 바람직한 일 실시예를 나타내는 첨부도면을 참조하여 본원발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본원발명의 일 실시예에 따르는 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 3상 동기발전기(100)(이하 "동기발전기(100)")의 단면도이고, 도 3 (a)는 회전자(30)의 주계자권선(33)이 권취된 상태를 나타내는 회전자(30)의 단면도이며, 도 3 (b)는 회전자(30)의 여자기전기자권선(35)이 권취된 상태를 나타내는 회전자(30)의 단면도이고, 도 4 (a)는 주전기자권선(59)이 권취된 고정자(50)의 단면도이며, 도 4 (b)는 여자기계자권선(55)이 권취된 고정자(50)의 단면도이다.

도 2 내지 도4에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일 실시예에 따르는 동기발전기(100)는, 외부 구동기관의 구동축에 의해 회전되는 회전축(11)과; 여자기전기자권선(35)에서 발생되는 전류를 정류하여 주계자권선(33)으로 공급하는 정류기(70)와; 정류기(70)를 통해 서로 연결되는 주계자권선(33)과 여자기전기자권선(35)으로 이루어지는 회전자권선(40)이 권취된 상태로 회전축(11)의 외주연에 결합되는 회전자(30)와; 원통형상으로 내측에 회전자(30)가 결합된 회전축(11)이 삽입된 후 회전가능하게 결합되며, 회전자(30)와 대향되는 내측면에는 주전기자권선(59)과 여자기계자권선(55)으로 이루어지는 고정자권선(60)이 권취된 고정자(50)와; 주전기자권선(59)에서 발생되는 전류를 전압조정한 후 여자기계자권선(55)으로 인가되도록 하는 자동전압조정기(도면에 미도시)와; 발전기(100)의 냉각을 위해 회전축(11)에 결합된 팬(Fan)(F);을 포함하여 구성된다.

상술한 바와 같이 구성되는 동기발전기(100)에서 회전자(30)에는 원하는 수의 주계자 자극을 형성하도록 주계자권선(33)과, 여자기계자권선(55)에 의해 자화된 고정자(50)에서 발생하는 자기장에 의해 전류를 발생시키도록 하는 여자기전기자권선(35)이 권취되어 베어링(80)에 의해 회전가능하게 동기발전기에 결합되는데, 도 3의 (a)는 4극의 주계자 자극이 형성되도록 회전자(30)를 자화시키는 주계자권선(33)이 권취된 회전자(30)를 나타내며, 도 3의 (b)는 고정자(50)에서 발생된 자기장에 의해 v, w, u 상의 3상 전류가 발생되도록 여자기전기자권선(35)이 권취된 회전자(30)를 나타내며, 도 3 (c)는 주계자권선(33)과 여자기계자권선(35)이 권취된 회전자(30)를 나타낸다.

이를 위하여 회전자(30)에는 3개의 주계자권선슬롯(32')들이 90도 간격으로 형성되며, 주계자권선슬롯(32')들의 사이에는 6개의 여자기전기자권선슬롯(34')이 각각 형성되어 주계자권선(33)과 여자기전기자권선(35)이 함께 권취되며, 회전자의 외측면에는 균일한 각도 간격을 가지도록 형성된 제동권선슬롯에 제동권선(33a)이 일정 간격을 가지도록 균일하게 권취된다. 이렇게 권취된 주계자권선(33)에 의해서는 도 3 (a)와 같은 4개의 자극을 가지는 자기장이 형성되도록 회전자(30)가 자화되며, 여자기전기자권선(35)에는 자화된 고정자(50)의 자기장에 의해 v, w, u 3 상의 교류전류가 발생한다.

이때 여자기전기자권선(35)은 상별로 분리된 상태로 권취되고, 각각의 주계자권선 또한 각 상별 여자기전기자권선(35)에서 발생된 교류전류를 독립적으로 정류하여 각각의 주계자권선에 독립적으로 여자기전기자권선(35)에서 발생한 전류를 입력받도록 분리 구성될 수 있다.

이와 달리, 모든 상의 여가지전기자권선(35)들이 서로 연결 구성되어 모든 상의 여자기전기자권선(35)에서 발생한 교류전류를 정류기와 바리스터를 이용하여 일괄 정류한 후 주계자권선으로 곧바로 전류를 공급하도록 구성될 수 있다.

다음으로, 상술한 동기발전기(100)의 고정자(50)에는 주계자권선(33)에 의해 자화된 회전자(30)의 자기장 또는 회전자(30)의 잔류 자속에 의해 전류를 발생시키는 주전기자권선(59)이 권취되고, 주전기자권선(59)에서 발생된 교류전류를 자동전압조정기(AVR)가 정격 전압으로 조절한 직류 전류를 입력받아서 원하는 수의 3상 발전을 위한 자극을 형성하도록 고정자(50)를 자화시키는 여자기계자권선(55)이 권취되는데, 도 4 (a)는 v, w, u의 3상 전류를 발생시키도록 주전기자권선(59)이 권취된 고정자(50)를 나타내며, 도 4 (b)는 12 극의 자극을 가지도록 고정자(50)를 자화시키는 여자기계자권선(55)이 권취된 고정자(50)를 나타내며, 도 4(c)는 주전기자권선(59)과 여자기계자권선(35)이 권취된 고정자(50)를 나타낸다.

이를 위하여 고정자(50)에는 도 4 (a)에 도시된 바와 같이 각 상별 3개의 슬롯으로 이루어지는 9개의 주전기자권선슬롯(58')들이 방사상으로 일정 각도 간격을 가지도록 형성되며, 9개의 주전기자권선슬롯(58')들의 사이 영역에는 도 4 (b)에 도시된 바와 같이 여자기계자권선슬롯(50')들이 형성되어, 도 4 (c)와 같이 주전기자권선(59)과 여자기계자권선(55)이 각각의 슬롯에 권취되는 것에 의해 고정자(50)에 함께 권취되어 주전기자권선(59)은 자화된 회전자(30)에서 형성된 자기장에 의 해 3상 전류를 발생시키고, 주전기자권선(59)에서 발생된 교류전원은 정류기(70)를 통해 정류된 직류전원을 입력받아서 여자기계자권선(55)으로 입력되며, 여자기계자권선(55)은 정류기(70)를 통해 입력된 직류전원에 의해 도 4 (b)와 같이 12극의 자극을 가지도록 고정자(50)를 자화시킨다.

상술한 바와 같이 구성되는 도 2 내지 도 4의 동기발전기(100)의 동작과정을 설명하면, 초기 회전축(11)이 회전되면, 회전자(30)에 잔류하는 잔류 자속에 의해 고정자의 주전기자권선(59)에 약한 교류전원이 발생한다. 주전기자권선(59)에서 발생된 전류는 자동전압조정기(AVR)를 통해 정격 전압 및 전류를 가지는 전력으로 변환되고 직류전원으로 정류된 후 여자기계자권선(55)으로 입력된다. 여자기계자권선(55)으로 입력된 직류전원은 자기장을 발생시키게 되고 이로 인해 고정자(50)가 자화된다.

고정자(50)가 자화되면 회전자(30)가 회전됨에 따라 회전자(30)의 여자기전기자권선(35)에 전류가 발생하고, 여자기전기자권선(35)에 의해 발생된 전류는 도 3의 정류기(70)를 통해 직류전원으로 정류된 후 회전자(30)의 주계자권선(33)으로 입력되어 회전자(30)를 도 3의 (a)와 같이 자화시킨다.

회전자(30)가 도 3 (a)와 같이 자화되면 고정자(50)의 주전기자권선(59)에는 회전자(30)에서 발생된 자기장에 의해 더 큰 전류가 발생하게 되고, 이 전류는 다시 자동전압조정기(도면에 미도시)를 통해 여자기계자권선(55)으로 입력되어 고정자(50)를 더욱 세기가 큰 자기장을 가지도록 자화시킨다. 상술한 바와 같이 고정 자(50)가 더 큰 세기의 자기장을 발생시키도록 자화됨에 따라 회전자(30)의 여자기전기자권선(35)에는 더 큰 전류가 발생하게 되며, 여자기전기자권선(35)에 의해 발생된 전류는 다시 정류기(70)를 통해 회전자(30)의 주계자권선(33)으로 입력된다. 여자기전기자권선(35)에 의해 발생된 전류가 정류되어 주계자권선(33)으로 입력되면 회전자(30)는 더욱 세기가 큰 자기장을 가지도록 자화되며, 이러한 과정이 회전축(11)의 회전 동안 반복되는 것에 의해 정격 3상 전력의 전압 전류를 가지는 전력이 주전기자권선(59)에 발생되도록 하는 것에 의해 3상 전력을 발생시키게 된다.

즉, 도 2 내지 도 4의 동기발전기(100)는 여자기를 구비하지 않은 상태에서도 고정자와 회전자를 자화시키는 것에 의해 발전을 수행할 수 있도록 한다.

종래기술의 동기발전기는 단상부하를 접속하는 경우 발생하는 불필요한 자속을 회수하지 못하며, 이로 인해 불필요한 자속에 의해 발열되는 문제점을 가지므로 단상부하의 접속시 에너지 손실이 발생하는 문제가 있었으나, 상술한 도 2 내지 도 4와 같이 회전자(30)와 고정자(50)가 상호자화되도록 구성하는 것에 의해 여자기를 구비하지 않도록 구성된 본원 발명의 동기발전기(100)는 단상부하를 접속하는 경우 회전자 또는 고정자가 상호 자화되는 것에 의해 불필요하게 발생하는 자속을 회수할 수 있도록 함으로써 종래기술의 동기발전기에 비하여 1.4배의 단상부하를 접속할 수 있도록 하며, 또한 불필요한 자속의 회수로 인해 동기발전기(100)의 발전 중 발생하는 열을 줄일 수 있도록 한다.

그리고 본원 발명의 일 실시예에 따르는 동기발전기(100)에 3상 모터부하를 연결하여 사용하는 경우에는 여자기를 구비하지 않는 것에 의해 종래기술의 동기발 전기와 비교하여 최대전압강하율이 낮아지게 되므로 동일한 조건인 경우 종래기술의 일반형 동기발전기에 비하여 1.2배의 모터부하의 접속을 가능하게 한다.

또한, 본원 발명의 일 실시예에 따르는 동기발전기(100)에 회전자가 원통형으로 구성되는 것에 의해 제동권선(33a)을 회전자 외경 전체에 균일하게 배치할 수 있도록 함으로써 UPS, SCR 등의 고조파 발생 부하를 접속하는 경우에도 발전기가 과열되는 것을 방지하며, 이로 인해 고조파 발생 부하의 접속시 종래기술의 동기발전기에 비하여 1.3배까지의 부하접속을 가능하게 한다.

상술한 바와 같은 본원발명의 동기발전기(100)의 성능을 성적시험서를 참조하여 설명한다.

본 명세서에 기재되는 성적시험서는 여자기를 구비한 종래기술의 동기발전기와 본원발명에 따르는 여자기를 구비하지 않은 동기발전기의 성능을 비교한 것으로서 다음과 같은 조건으로 시험을 하였다.

[발전기의 사양]

1) 출력: 20kW, 2) 전압: 220V, 3) 전류: 65.6A, 4) 역률: 지상 0.8, 5) 상수: 3 상, 6) 주파수: 60Hz, 7) 극수: 4극, 8) 회전수: 1800RPM

상술한 바와 같은 사양에 의해 본원 발명의 동기발전기와 종래기술의 동기발전기를 비교한 전체 시험결과는 다음과 같다.

*성능 비교 시험결과

다음으로, 상술한 비교를 위해 본원 발명의 동기발전기(100) 자체의 성능 시험결과는 다음과 같다.

*단상 부하 접속시 전압불평형 시험

*최대전압 강하 특성 시험

상기 표 3에서 참조하는 도 5는 본원 발명의 동기발전기(100)의 부하 투입시 전압 변동 특성을 나타내는 그래프이며, 도 6은 부하 투입시 전류 변동 특성을 나타내는 그래프이다. 도 5 및 도 6의 X축은 시간(ms)을, Y축은 전압(V) 또는 전류값(A)를 표시한다.

다음으로, 상술한 비교를 위해 종래기술의 동기발전기의 성능 시험결과는 다음과 같다.

상기 표 5에서 참조하는 도 7은 종래기술의 동기발전기의 부하 투입시 전압 변동 특성을 나타내는 그래프이고, 도 8은 종래기술의 동기발전기의 부하 투입시 전류 변동 특성을 나타내는 그래프이다. 도 7 및 도 8의 X축은 시간(ms)을, Y축은 전압(V) 또는 전류값(A)를 표시한다.

도 1은 상술한 종래기술의 브러쉬레스 동기발전기의 단면도,

도 2는 본원 발명의 일 실시예에 따르는 동기발전기의 단면도,

도 3은 도 2의 동기발전기의 회전자의 권선도,

도 4는 도 2의 동기발전기의 고정자의 권선도,

도 5는 본원 발명의 동기발전기(100)의 부하 투입시 전압 변동 특성을 나타내는 그래프,

도 6은 부하 투입시 전류 변동 특성을 나타내는 그래프,

도 7은 종래기술의 동기발전기의 부하 투입시 전압 변동 특성을 나타내는 그래프,

도 8은 종래기술의 동기발전기의 부하 투입시 전류 변동 특성을 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

100: 동기발전기, 11: 회전축, 30: 회전자, 32': 주계자권선슬롯

33: 주계자권선, 33a: 제동권선, 34': 여자기전기자권선슬롯

35: 여자기전기자권선, 40: 회전자권선, 50: 고정자,

50': 여자기계자권선슬롯, 55: 여자기계자권선, 58': 주전기자권선슬롯

60: 고정자권선, 70: 정류기, 80: 베어링

Claims (4)

1. 브러쉬레스 동기발전기에 있어서,

   주전기자권선과 여자기계자권선이 권취되어 회전자에 발생하는 자기장에 의해 상기 주전기자권선에 발생되는 전류를 상기 여자기계자권선으로 인가하여 자화되는 고정자와;

   주계자권선과 여자기전기자권선이 권취되어 상기 자화된 고정자에 의해 발생된 자속에 의해 상기 여자기전기자권선에 발생된 전류가 상기 주계자권선으로 공급되어 자화되는 회전자와;

   상기 여자기계자권선에 흐르는 전류에 의해 자화된 상기 고정자에서 생성된 자속에 의해 상기 여자기전기자권선에 유기되는 전류를 정류하여 주계자권선으로 공급하는 정류기와;

   상기 회전자의 잔류 자속에 의해 상기 주전기자권선에 유기되는 전류를 상기 여자기계자권선으로 인가하는 자동전압조정기(automatic voltage regulator);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 동기발전기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 고정자는,

   내 측면에 상 별로 주전기자권선슬롯들이 일정 각도 간격으로 형성되고 상기 주전기자권선슬롯들의 사이에 여자기계자권선슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 여 자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 동기발전기.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 회전자는,

   외측면에 상 별로 주계자권선슬롯들이 일정 각도 간격으로 형성되고, 상기 주계자권선슬롯들의 사이에 여자기전기자권선슬롯들이 형성된 것을 특징으로 하는 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 동기발전기.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 회전자는, 외주면에서 일정 각도 간격으로 제동권선이 균일하게 권취된 제동권선슬롯들이 형성된 것을 특징으로 하는 여자기를 구비하지 않는 브러쉬레스 동기발전기.

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