KR101174264B1 - 발전기 고정자의 진동 가진장치 - Google Patents

발전기 고정자의 진동 가진장치 Download PDF

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Abstract

발전기 고정자의 진동 가진장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 발전기의 중앙 측에 배치되는 바디부와, 일단부가 바디부에 체결되고 타단부가 발전기의 내측 벽면에 밀착되어 바디부를 발전기의 중앙 측에 지지하는 복수개의 지지프레임을 구비하는 지지부; 소정 곡률을 가지는 형태로 형성되어 복수개의 지지프레임에 장착되되, 길이방향을 따라 형성된 체결홈이 복수개의 지지프레임에 형성된 체결돌기와 체결되어, 체결홈을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 형성된 가이드부; 및 가이드부와 대응되는 곡률을 가지고 가이드부의 외주면에 체결되어 가이드부를 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 형성된 이송부와, 이송부에 장착되어 발전기의 고정자 권선을 가진하고 발생되는 가진주파수 응답을 측정하는 센서부를 구비하는 가진부;를 포함하는 발전기 고정자의 진동 가진장치가 제공된다.

Description

발전기 고정자의 진동 가진장치{Equipment exiting vibration of generator stator}
본 발명은 발전기 고정자의 진동 가진장치에 관한 것으로서, 발전기 고정자의 고장여부를 측정하는 발전기 고정자의 진동 특성 가진장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전기의 운전 중 발전기 권선에서 전기가 생산되면서 전자력이 발생된다. 이 때, 상기 전자력에 의하여 진동이 발생한다. 특히 구조적으로 취약한 권선 단물부에서 전자력에 의한 가진 주파수 성분과 고정자 권선의 고유 특성이 일치되는 경우, 진동이 크게 증폭된다.
상기 증폭된 진동에 의하여 발전기 내부 진동으로 인한 손상 또는 권선 절연물의 박리를 통한 냉각수 흡습으로 대형 사고를 발생시킬 수 있다. 이를 방지하기 위하여 주기적으로 발전기 로터를 인출한 후 측정시스템을 활용하여 각 단말 권선의 진동 특성을 분석하고 있다.
그러나 진동 특성의 분석은 일반적으로 수동으로 수행되고, 권선간의 간격이 협소하여 권선 측면에 정확하게 가진하는 것이 상당히 어려운 문제이다.
본 발명은 발전기 고정자의 고장 및 고장 진행여부를 신속하고 정확하게 측정하기 위하여 발전기 고정자의 권선에 대한 진동 가진장치를 제공하는 것으로 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 발전기의 중앙 측에 배치되는 바디부와, 일단부가 상기 바디부에 체결되고 타단부가 상기 발전기의 내측 벽면에 밀착되어 상기 바디부를 상기 발전기의 중앙 측에 지지하는 복수개의 지지프레임을 구비하는 지지부; 소정 곡률을 가지는 형태로 형성되어 상기 복수개의 지지프레임에 장착되되, 길이방향을 따라 형성된 체결홈이 상기 복수개의 지지프레임에 형성된 체결돌기와 체결되어, 상기 체결홈을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 형성된 가이드부; 및 상기 가이드부와 대응되는 곡률을 가지고 상기 가이드부의 외주면에 체결되어 상기 가이드부를 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 형성된 이송부와, 상기 이송부에 장착되어 상기 발전기의 고정자 권선을 가진하고 발생되는 가진주파수 응답을 측정하는 센서부를 구비하는 가진부;를 포함하는 발전기 고정자의 진동 가진장치가 제공될 수 있다.
본 발명은 발전기 고정자를 권선을 신속 정확하게 가진하여 고정자의 진동 특성을 파악한다. 상기 진동 특성을 근거로 발전기 고정자의 파손 및 손상 등을 정확하고 용이하게 측정한다.
도 1은 본 발명에 따른 발전기 고정자의 진동 가진장치(100)의 일 실시예를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 발전기 고정자의 진동 가진장치(100)의 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 발전기 고정자의 진동 가진장치(100)는 지지부(110)를 포함한다. 지지부(110)는 발전기(200)에 고정되도록 형성된다. 또한, 지지부(110)는 상기 발전기의 형상에 따라 길이를 조절하도록 형성된다.
지지부(110)는 발전기의 중앙에 배치되는 바디부(111)를 포함한다. 바디부(111)의 일측에는 바디부(111)를 지지하는 적어도 하나의 지지프레임(112)이 배치된다.
적어도 하나의 지지프레임(112)은 복수개로 형성될 수 있다. 복수개의 지지프레임들(112)은 소정각도를 형성하도록 배치된다. 예를 들면, 각 지지프레임(112)은 서로 120°를 형성하도록 배치될 수 있다. 각 지지프레임(112)은 바디부(111)가 상기 발전기의 중앙에 배치되어 고정되도록 지지한다.
각 지지프레임(112)는 사용자에 의하여 길이를 조절할 수 있다. 사용자는 지지프레임(112)를 일측으로부터 삽입하면, 지지프레임(112)의 타측으로 삽입되어 길이가 조절된다.
한편, 각 지지프레임(112)에는 지지프레임(112)의 길이를 조절하도록 길이조절수단(113)이 배치된다. 길이조절수단(113)는 각 지지프레임(112)의 길이를 사용자가 조절하면, 상기 길이를 유지하도록 형성된다. 길이조절수단(113)는 다양하게 형성될 수 있다.
길이조절수단(113)는 각 지지프레임(112)의 일측에 형성되어 있는 홀에 체결하여 고정하는 체결부재(미도시)를 포함할 수 있다. 길이조절수단(113)는 각 지지프레임(112)가 이동할 때, 상기 길이를 제한하는 돌기(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 복수개의 지지프레임들(112)의 일측에는 가이드부(130)가 체결된다. 가이드부(130)는 곡률을 포함하도록 형성된다. 또한, 가이드부(130)는 복수개의 지지프레임들(112)과 삽입되어 체결되도록 체결홈(130a)이 형성된다. 체결홈(130a)은 가이드부(130)의 일측에 형성되어 가이드부(130)를 복수개의 지지프레임들(112)로부터 이동시킨다. 즉, 가이드부(130)에는 길이방향을 따라 체결홈(130a)이 형성될 수 있으며, 상기와 같은 체결홈(130a)은 지지프레임(112)에 형성된 체결돌기(미도시)와 체결될 수 있다. 따라서 가이드부(130)는 체결홈(130a)을 따라 소정정도 슬라이딩 이동이 가능하도록 형성될 수 있다.
가이드부(130)의 일측에는 고정자 권선(210)에 가진하는 가진부(150)가 체결된다. 가진부(150)는 가이드부(130)를 이동하도록 체결되는 이송부(151)를 포함한다. 이송부(151)는 가이드부(130)에 체결되도록 돌기(미도시)가 형성된다. 사용자는 이송부(151)를 조작하여 가진부(150)를 다른 고정자 권선(미표기)으로 이송시킨다. 즉, 이송부(151)는 가이드부(130)와 대응되는 곡률을 가지도록 형성되어 가이드부(130)의 외주면에 체결될 수 있으며, 가이드부(130)를 따라 소정정도 슬라이딩 이동이 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서 사용자는 일측의 고정자 권선(210)에 대한 가진시험이 완료되면, 이송부(151)를 슬라이딩 이동시켜 가진부(150)를 다른 고정자 권선(210)으로 용이하게 이동시킬 수 있게 된다.
가진부(150)는 이송부(151)과 체결되어 고정자 권선(210)를 가진하고 가진주파수 응답를 측정하는 센서부(미표시)를 포함한다. 상기 센서부는 이송부(151)에 체결되는 지지부(152)를 포함한다. 상기 센서부는 지지부(152)의 일측에 배치되어 고정자 권선(210)을 가진하는 가진장치(153)를 포함한다.
한편, 상기 센서부는 가진장치(153)로 고정자 권선(210)을 가진하여 발생하는 응답을 측정하는 로드셀(Load cell)을 포함할 수 있다.
발전기 고정자의 진동 가진장치(100)는 고정자 권선(210)을 가진하여 고정자 권선(210) 내부에서 발생하는 진동주파수 응답을 측정하는 진동센서(160)를 포함한다. 따라서 고정자 권선(210)에 정확하게 가진함으로써 상기 진동주파수 응답을 정확하게 측정한다.
사용자는 상기 진동주파수 응답을 근거로 고정자 권선(210)의 특성을 파악할 수 있다. 특히, 사용자는 고정자 권선(210)의 특성으로부터 고정자 권선(210) 또는 고정자 권선(210)이 결합된 부분의 파손이나 이상여부를 용이하게 확인할 수 있다.
이하에서는 상기 센서부 및 가진장치(153)의 구조와, 본 발명에 따른 고정자 권선(210)의 진동 측정방법에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 1에 도시된 가진장치를 나타내는 상세도이다. 이하에서 상기와 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3을 참고하면, 상기 센서부는 상기에서 설명한 바와 같이 지지부(152)와, 가진장치(153)를 포함한다.
한편, 가진장치(153)는 고정자 권선(210)의 상측을 가진하는 제 1 가진장치(153h)를 포함한다. 또한, 가진장치(153)는 고정자 권선(210)의 측면방향으로 가진하는 제 2 가진장치(153i)를 포함한다.
한편, 제 1 가진장치(153h)의 일측에는 제 1 가진장치(153h)가 고정자 권선(210)에 가진하는 힘의 가진주파수 응답를 측정하는 제 1 로드셀(미도시)이 배치된다. 제 2 가진장치(153i)의 일측에는 제 2 가진장치(153i)가 고정자 권선(210)에 가진하는 힘의 가진주파수 응답를 측정하는 제 2 로드셀(미도시)이 배치된다.
제 1 가진장치(153h)는 지지부(152)에 회동가능하게 체결되는 제 1 회전암(153d)를 포함한다. 제 1 회전암(153d)는 굴곡을 포함하도록 형성된다.
제 1 가진장치(153h)는 제 1 회전암(153d)의 일측에 체결되어 고정자 권선(210)을 가진하는 가진망치(153c)를 포함한다.
또한, 제 2 가진장치(153i)는 지지부(152)에 회동가능하게 체결되는 제 2 회전암(153f)를 포함한다. 제 2 가진장치(153i)는 제 2 회전암(153f)의 일측에 체결되어 고정자 권선(210)를 가진하는 제 2 가진망치(153e)를 포함한다.
한편, 제 1 가진망치(153c) 및 제 2 가진망치(1533e)의 일측에는 제 1 가진 주파수응답측정장치(미도시) 및 제 2 가진주파수응답측정장치(미도시)가 각각 배치된다.
제 1 회전암(153d)의 일측에는 제 1 회전암(153d)을 구동시키도록 제 1 구동장치(153b)가 체결된다. 또한, 제 2 회전암(153f)의 일측에는 제 2 회전암(153f)을 구동시키도록 제 2 구동장치(153j)가 체결된다.
제 1 구동장치(153b)는 제 1 솔레노이드 밸브(153b)를 포함할 수 있다. 제 2 구동장치(153j)는 제 2 솔레노이드 밸브(153j)를 포함할 수 있다. 제 1 구동장치(153b) 및 제 2 구동장치(153j)는 제 1 솔레노이드 밸브(153b) 및 제 2 솔레노이드 밸브(153j)에 한정되지 않고 제 1 회전암(153d) 및 제 2 회전암(153f)을 구동시키는 모든 장치를 포함한다.
한편, 고정자 권선(210)의 일측에는 가진하여 발생하는 진동주파수 응답을 측정하기 위한 진동센서(미도시)를 포함한다.
사용자가 발전기 고정자의 진동 가진장치(100)를 작동하면, 제 1 솔레노이드 밸브(153b) 및 제 2 솔레노이드밸브(153j)가 순차적으로 작동한다. 제 1 솔레노이드밸브(153b) 및 제 2 솔레노이드밸브(153j)가 작동하면, 제 1 회전암(153d) 및 제 2 회전암(153f)이 회전한다.
제 1 회전암(153d) 및 제 2 회전암(153f)은 지지부(152)에 체결되어 소정각도로 회전한다. 제 1 회전암(153d) 및 제 2 회전암(153f)이 회전하면, 제 1 가진망치(153c) 및 제 2 가진망치(153e)가 고정자 권선(210)으로부터 소정간격 이격된다.
제 1 솔레노이브밸브(153b) 및 제 2 솔레노이드밸브(153j)가 다시 작동하면, 제 1 회전암(153d) 및 제 2 회전암(153f)이 회전한다. 제 1 회전암(153d) 및 제 2 회전암(153f)이 회전하면, 제 1 가진망치(153c) 및 제 2 가진망치(153e)가 고정자 권선(210)을 가진한다.
이 때, 상기 제 1 로드셀 및 상기 제 2 로드셀은 진동 센서(160)과 연계되어 상기 가진주파수 응답을 측정한다. 상기 측정된 가진주파수 응답은 제어부(미도시)로 전송된다.
제 1 솔레노이브밸브(153b) 및 제 2 솔레노이드밸브(153j)는 복수번 반복하여 작동하여 제 1 가진망치(153c) 및 제 2 가진망치(153e)가 고정자 권선(210)를 가진한다.
복수번 가진한 결과를 상기 제 1 로드셀 및 상기 제 2 로드셀에서 측정하여 상기 제어부에서 상기의 결과값을 정리한다.
한편, 제 1 가진망치(153c) 및 제 2 가진망치(153e)가 고정자 권선(210)을 가진할 때, 고정자 권선(210)의 일측에 배치되는 진동 센서(160)와 연계하여 상기 진동주파수 응답을 측정한다.
상기 측정된 진동주파수 응답은 상기 제어부로 전송된다. 상기 제어부는 상기 진동주파수를 근거로 고정자 권선(210)의 진동 특성을 분석한다. 상기 제어부는 분석된 상기 진동 특성을 근거로 고정자 권선(210)의 파손여부를 판별한다.
상기의 측정이 완료되면, 사용자는 이송부(151)를 이동하여 다른 고정자 권선(210)에 상기 센서부를 위치시킨다. 또한, 사용자는 상기의 과정을 반복하여 각 고정자 권선(210)를 측정한다.
따라서 사용자는 상기의 결과를 근거로 고정자 권선(210)의 파손여부를 정확하고 신속하게 판별한다. 또한, 상기의 결과를 근거로 발전기(200)의 상태를 정확하게 판별하여 수리 및 교체를 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 발전기 고정자의 진동 가진장치의 일 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발전기 고정자의 진동 가진장치의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 가진부를 나타낸 상세도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간략한 설명>
100 : 발전기 고정자의 진동 가진장치 200 : 발전기
110 : 지지부 210 : 고정자
130 : 가이드부
150 : 가진부

Claims (10)

  1. 발전기(200)의 중앙 측에 배치되는 바디부(111)와, 일단부가 상기 바디부(111)에 체결되고 타단부가 상기 발전기(200)의 내측 벽면에 밀착되어 상기 바디부(111)를 상기 발전기(200)의 중앙 측에 지지하는 복수개의 지지프레임(112)을 구비하는 지지부(110);
    소정 곡률을 가지는 형태로 형성되어 상기 복수개의 지지프레임(112)에 장착되되, 길이방향을 따라 형성된 체결홈(130a)이 상기 복수개의 지지프레임(112)에 형성된 체결돌기와 체결되어, 상기 체결홈(130a)을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 형성된 가이드부(130); 및
    상기 가이드부(130)와 대응되는 곡률을 가지고 상기 가이드부(130)의 외주면에 체결되어 상기 가이드부(130)를 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 형성된 이송부(151)와, 상기 이송부(151)에 장착되어 상기 발전기(200)의 고정자 권선(210)을 가진하고 발생되는 가진주파수 응답을 측정하는 센서부를 구비하는 가진부(150);를 포함하는 발전기 고정자의 진동 가진장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 지지프레임(112)은 소정각도를 형성하도록 배치되는 발전기 고정자의 진동 가진장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 이송부(151)에 체결되는 지지부(152);
    상기 지지부(152)의 일측에 배치되어 상기 고정자 권선(210)을 가진하는 가진장치(153); 및
    상기 가진장치(153)의 일측에 배치되어 상기 가진주파수 응답을 측정하는 로드셀(Load cell);을 구비하는 발전기 고정자의 진동 가진장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 가진장치(153)는,
    상기 고정자 권선(210)의 상측을 가진하는 제 1 가진장치(153h); 및
    상기 고정자 권선(210)을 측면방향으로 가진하는 제 2 가진장치(153i);를 포함하는 발전기 고정자의 진동 가진장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 가진장치(153)는,
    상기 지지부(152)에 회동가능하도록 체결되는 회전암(153d, 153f);
    상기 회전암(153d, 153f)의 일측에 체결되어 상기 고정자 권선(210)을 가진하는 가진망치(153c, 153e);를 포함하는 발전기 고정자의 진동 가진장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 가진장치(153)는,
    상기 회전암(153d, 153f)에 체결되어 상기 회전암(153d, 153f)을 구동시키는 구동장치(153b, 153j);를 더 포함하는 발전기 고정자의 진동 가진장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 구동장치(153b, 153j)는 상기 회전암(153d, 153f)에 체결되어 상기 회전암(153d, 153f)을 구동시키는 솔레노이드 밸브인 발전기 고정자의 진동 가진장치.
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KR100491132B1 (ko) 2002-09-28 2005-05-24 박계정 모터 검사 장치

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