KR100931865B1 - 발전기 - Google Patents

Abstract

발전기가 개시된다. 본 발명은, 발전기의 내부에서 발생하는 열을 방출하기 위한 냉각팬, 발전기의 출력전압을 안정하게 제어하는 전압 조정기, 및 냉각팬의 통풍력에 의해 구동되며, 전압 조정기에 전원을 공급하는 영구자석 발전기를 구비한다. 본 발명에 따르면, 냉각팬의 통풍력을 이용하는 영구자석 발전기를 구비함으로써, 발전기 내부의 엔진 효율을 개선할 수 있게 되며, 발전기의 용적이 줄어들게 됨으로써, 발전기의 이송을 위한 적재시에 이점 및 건물내부에 설치시 소요 면적을 적게 할 수 있는 이점을 제공하게 된다.

발전기, 냉각팬, 영구자석 발전기, 통풍력

Description

발전기{Generator}

본 발명은 발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부의 엔진 효율이 개선될 뿐만 아니라, 발전기 전체의 부피가 줄어들어 적재시의 이점 및 소요 설치공간 절감의 이점을 제공하는 발전기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 동기 발전기의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 동기 발전기에는 영구자석 발전기(10), 여자기(20), 계자(30), 및 전기자(40)가 구비되어 있다.

먼저, 영구자석 발전기(10)는 계자극이 영구 자석으로 만들어진 발전기로, 동기 발전기내에서 출력전압을 안정하게 제어하는 전압 조정기(미도시)의 입력 전원용으로 사용된다.

계자(30)는 계자극, 계자권선, 계철을 포함한 계자자속을 발생시키는 부분을 총칭하는 것으로서, 동기 발전기는 기계적에너지를 전기적에너지로 변환하는 장치이나, 이러한 변환에는 자기력의 게재가 필요하다. 이러한 자기력을 만들기 위해 교호로 N극과 S극과이 배치되며 이러한 극을 계자극 또는 계자(30)라 한다.

여자기(20)는 교류 발전기, 직류 발전기, 동기 발전기의 계자(30) 코일에 여 자 전류를 공급하는 직류 발전기이다.

전기자(40)는 아마추어라고도 하며, 3상교류 발전기에서는 3상의 권선을 전기자 권선, 이것을 수용하고 있는 철심(鐵心)을 전기자 철심이라고 한다.

한편, 전압 조정기(미도시)는 계측 및 제어장치에 공급하는 전원의 전압을 안정시키는 장치 또는 발전기 등의 전압을 안정하게 제어하는 장치이다. 즉, 전압 조정기는 동기 발전기의 출력전압의 변동이 크면 부하된 기기의 특성이 저하되므로 이를 방지하는 역할을 한다.

전압 조정기는 기준전압을 주는 부분, 출력전압의 변동을 검출하는 부분, 편차전압을 증폭하는 부분, 출력을 조정하는 부분으로 이루어져 있다. 전압 조정기에 대해 요구되는 특성은 소요범위 안에서 부하변동·입력전압변동에 대해 소정의 정밀도를 얻을 것, 응답시간이 짧을 것, 교류출력의 경우는 파형의 변형이 적을 것 등을 들 수 있다.

전압 조정기가 전압을 조정함에 있어서, 발전기의 출력 등 용량이 큰 것에 대해서는 그 계자전류를 제어하는 등의 방법에 따르지만, 출력이 작은 것에 대해서는 반도체 등을 전원에 직렬로 넣고 그 내부저항을 전압의 변동에 따라 제어하여 출력전압을 일정하게 하는 방식을 채택하고 있다.

한편, 종래기술에 따른 영구자석 발전기(10)는 동기 발전기 내의 엔진에 직접 연결된 축으로부터 전달되는 회전력에 의해 전력을 생산하여 이를 전압 조정기에 공급한다.

이로 인해 엔진에는 영구자석 발전기(10)를 구동시켜야 하는 추가의 부하가 걸리게 되므로 엔진의 효율이 나빠지게 되고, 엔진에 연결된 축에 영구자석 발전기(10)를 연결시켜야 하는 관계로, 축이 길어지게 되어 동기 발전기 전체의 부피가 커지는 문제가 있었다.

이와 같이 동기 발전기의 부피가 커지는 경우에는 동기 발전기의 수출과정에서의 적재함 등의 크기 제한으로 인해 효율적인 적재 및 운송을 하지 못하는 문제가 있었으며, 건물내에 발전기를 설치하는 경우 설치면적이 커지는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 내부의 엔진 효율이 개선될 뿐만 아니라, 발전기 전체의 부피가 줄어들어 적재시의 이점 및 소요 설치공간 절감의 이점을 제공하는 발전기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발전기는, 발전기의 내부에서 발생하는 열을 방출하기 위한 냉각팬; 상기 발전기의 출력전압을 안정하게 제어하는 전압 조정기; 및 상기 냉각팬의 통풍력에 의해 구동되며, 상기 전압 조정기에 전원을 공급하는 영구자석 발전기를 포함한다.

바람직하게는, 상기 영구자석 발전기는 파워 밴드 또는 브라켓을 이용하여 상기 냉각팬의 주변에 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발전기는 동기 발전기인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영구자석 발전기는 발전기세트 공동베드를 이용하여 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 냉각팬의 통풍력을 이용하는 영구자석 발전기를 구비함으로써, 발전기 내부의 엔진 효율을 개선할 수 있게 되며, 발전기의 용적이 줄어들게 됨으로써, 발전기의 이송을 위한 적재시에 이점을 제공하게 되며 발전기의 설치 면적을 줄임으로써 건물의 유효면적을 증대시킬 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 발전기의 개략적인 구조도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 발전기(100)는 냉각팬(150), 전압 조정기(미도시), 영구자석 발전기(110), 여자기(120), 계자(130), 전기자(140), 파워밴드(160)를 포함한다.

먼저, 냉각팬(150)은 동기 발전기(100)의 내부에서 발생하는 열을 방출하는 기능을 수행한다. 전압 조정기는 종래 기술에서의 전압 조정기와 동일한 기능을 수행하며, 동기 발전기(100)의 출력전압을 안정하게 제어하는 기능을 수행한다.

한편, 영구자석 발전기(110)는 발전기 내부의 엔진의 축에 연결되어 구동되는 것이 아니라, 냉각팬(150)의 정면 또는 후면에 설치됨으로써, 냉각팬(150)의 통풍력에 의해 구동됨으로써, 전력을 발생하고, 이를 이용하여 전압 조정기에 전원을 공급한다.

구체적으로, 영구자석 발전기(110)는 냉각팬(150)의 통풍력이 영구자석 발전기(110)의 내부에 구비된 회전날개 등에 전달됨으로써 발생하는 회전력을 이용하여 전력을 생산하고, 이를 전압 조정기에 공급하는 것이다.

한편, 여자기(120), 계자(130), 및 전기자(140)는 도 1에서의 여자기(20), 계자(30), 및 전기자(40)와 동일한 기능을 수행한다.

파워밴드(160)는 영구자석 발전기(110)를 도 1에서와 같이 냉각팬(150)의 주변에 장착하는 역학을 하며, 본 발명을 실시함에 있어서는 파워밴드(160) 대시 브라켓을 이용하여 영구자석 발전기(110)를 냉각팬(150)의 주변에 장착할 수도 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기 발전기의 대략적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 3에서와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기 발전기(100)에서는 발전기세트 공동베드를 이용하여 영구자석 발전기(110)를 냉각팬(150)의 주변에 장착할 수도 있을 것이다.

이와 같이 발전기세트 공동베드(170)를 이용하여 영구자석 발전기(110)를 장착하는 경우에는 영구자석 발전기(110)가 공동베드(170)에 안착됨으로써, 영구자석 발전기(110)로 인해 동기 발전기(100)의 직경이 커지는 문제가 발생하지 않기 때문에 동기 발전기(100)의 직경에 구애됨이 없이 영구자석 발전기(110)를 설치할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에서와 같이 영구자석 발전기(110)를 냉각팬(150)의 주변에 장착하는 경우에는, 영구자석 발전기(110)의 구동을 위해 영구자석 발전기(110)에 엔진축이 결합될 필요가 없는 관계로, 엔진축을 연결할 수 없는 일반형 발전기의 경우에도 영구자석 발전기(110)로 활용할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범 위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 동기 발전기의 개략적인 구조를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 발전기의 개략적인 구조도, 및

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기 발전기의 대략적인 구조를 나타내는 도면이다.

Claims (4)

1. 발전기의 내부에서 발생하는 열을 방출하기 위한 냉각팬;

   상기 발전기의 출력전압을 안정하게 제어하는 전압 조정기; 및

   상기 냉각팬의 통풍력에 의해 구동되며, 상기 전압 조정기에 전원을 공급하는 영구자석 발전기

   를 포함하는 발전기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 영구자석 발전기는 파워 밴드 또는 브라켓을 이용하여 상기 냉각팬의 주변에 장착되는 것을 특징으로 하는 발전기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 발전기는 동기 발전기인 것을 특징으로 하는 발전기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 영구자석 발전기는 발전기세트 공동베드를 이용하여 장착되는 것을 특 징으로 하는 발전기.

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