KR101710483B1

KR101710483B1 - Multiple-power alternators of inner type

Info

Publication number: KR101710483B1
Application number: KR1020150141416A
Authority: KR
Inventors: 김철곤
Original assignee: 김철곤
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2017-02-27

Abstract

The present invention relates to an inner multi-alternating current generator having a brush powder suction apparatus, which not only uses output voltage of each generation unit in parallel by having the same output voltage of each generation unit or easily uses the output voltage of each generation unit differently suitable for a load by adjusting excited current supplied to each stator coil in a power supply unit, but also removes brush powder generated in the generator by having a suction apparatus, and increases a driving rate of the generator by pulling out inner heat to the outside.

Description

[0001] Multiple-power alternators of inner type [0002]

본 발명은 상부하우징과 하부하우징으로 이루어지는 하우징 내부에 하나의 회전축을 중심으로 복수의 회전자가 결합되고, 상기 회전자를 둘러싸는 복수의 고정자가 하우징에 결합되며, 상기 회전자 사이에 분리 및 결합이 가능한 중간지지부를 구비하여, 하우징을 상하로 개폐할 수 있도록 구성하고, 회전자의 회전력에 의해 브러시가 마모를 일으켜 발생되는 브러시 가루와 열을 제거하기 위한 흡입장치를 구비한 다중 교류발전기에 관한 것이다.In the present invention, a plurality of rotors are coupled to each other around a rotation axis in a housing made up of an upper housing and a lower housing, a plurality of stators surrounding the rotor are coupled to the housing, And a suction device for removing the brush powder and heat generated by abrasion of the brush due to the rotational force of the rotor, the brushless brush being capable of opening and closing the housing up and down .

종래의 다중 교류발전기의 기술로 문헌 1(일본특허공보 제3960360호) 등에는 도 8과 같이 회전축, 전기자코일, 영구자석, 하우징으로 구성되는 발전기 또는 전동기로 사용되는 여러 대의 회전장치를 일렬로 회전축을 연결하여 다중 회전장치를 구성하고 있다. 이러한 종래의 다중 회전장치의 구성은 원통형의 하우징에 고정자 및 회전자를 결합하고 양측에 베어링부를 결합한 각각의 회전장치를 회전축끼리 일렬로 여러 대의 연결하여 다중발전함으로써 설치 공간이 늘어나고 조립이 어려우며, 여러 개의 하우징을 각각 제작해야 하므로 제작비용이 많이 들뿐만 아니라, 발전기를 각각 설치하고 회전축의 위치 맞춤 등에 기술적 어려움이 있다.
또한 종래의 발전기에서 회전축에 설치되어 있는 슬립링의 외주면에는 브러시가 고정 설치되는데, 회전수가 증가함에 따라 브러시와 슬립링의 마찰로 인하여 브러시 가루가 발생하고, 그 마모량에 비례하여 브러시 가루들이 증가하게 된다. 특히 하나의 하우징 내에 여러 개의 브러시를 사용하는 다중발전기는 발생한 브러시 가루들이 발전기의 내부에 떠돌면서 외부로 배출되지 못하고 점차로 누적되어, 결국은 발전기의 성능을 저하시키고, 발전기 외부로 배출되는 브러시 가루는 환경을 오염시키는 단점이 발생하였다. 또한, 상기와 같은 브러시 가루들이 많이 발생하게 되면, 그로 인하여 발전기의 수명이 감소되고 고장이 발생하여 장비의 가동률이 저하되고, 브러시 가루들을 제거하기 위해 청소를 주기적으로 해주어야 하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 이너형 다중발전기에서는 도 7과 같이 회전축(500)에 홈을 형성하고, 상기의 홈에 회전자 입력전원선(520)을 삽입하여 각 회전자의 회전자코일(340)에 여자전류를 공급하였다. 이 경우 회전축을 따라 대칭되게 홈을 마련하여 상기의 홈에 +측과 -측의 회전자 입력전원선(520)을 대칭되게 삽입하고 몰딩처리를 해야 하므로 공정에 어려움이 있었다. 그리고 좁은 홈에 굵기가 가는 것을 사용하는 경우 전선저항에 의한 열이 발생하므로 입력전원선(520)의 굵기가 큰 것을 사용할 경우 홈의 크기를 크게 할 경우 회전축의 반경도 커져야 하며, 회전자입력단자(530)와 가까이 있는 회전자와 멀리 있는 회전자와의 입력전원선(520) 길이에 비례한 저항값의 차이가 생기고 이로 인해 여자전류의 값이 달라짐으로써, 각 발전부에서 출력되는 전압이 같은 세기의 전압을 필요로 하는 경우 전방측 발전기와 후방측 발전기 출력전압이 차이가 생기는 문제점이 있었다.
As a technique of a conventional multiple alternator, a plurality of rotating devices used as generators or electric motors composed of a rotating shaft, an armature coil, a permanent magnet, and a housing are arranged in a line in a row, as shown in FIG. 8, in Document 1 (Japanese Patent Publication No. 3960360) To constitute a multi-rotation device. Such a conventional multi-rotating apparatus is constructed such that a stator and a rotor are coupled to a cylindrical housing, and a plurality of rotating apparatuses each having a bearing unit on both sides thereof are connected to each other by a plurality of rotating shafts, The number of housings is required to be increased. Therefore, there is a technical difficulty in installing the generators and aligning the rotating shafts.
Further, in the conventional generator, a brush is fixed to the outer circumferential surface of the slip ring provided on the rotary shaft. As the number of revolutions increases, brush powder is generated due to friction between the brush and the slip ring, and brush powder increases in proportion to the amount of wear do. In particular, the multiple generators using multiple brushes in a single housing can not discharge the generated brush powder to the inside of the generator and accumulate gradually, resulting in deterioration of the performance of the generator, and the brush powder discharged to the outside of the generator The disadvantage of polluting the environment has occurred. In addition, when a large amount of brush powder is generated as described above, there is a problem that the lifetime of the generator is reduced and a failure occurs, so that the operation rate of the equipment is lowered, and cleaning is periodically performed to remove the brush powder.
7, a groove is formed in the rotary shaft 500, a rotor input power line 520 is inserted in the groove, and a rotor (not shown) is inserted into the rotor coil 340 of each rotor Current was supplied. In this case, grooves are provided symmetrically along the rotation axis, and the positive and negative rotor input power lines 520 are symmetrically inserted into the grooves and the molding process is performed. If the thickness of the narrow groove is used, heat due to the wire resistance is generated. Therefore, when the input power line 520 having a large thickness is used, the radius of the rotation axis must be large when the groove is made large. A difference in resistance value proportional to the length of the input power line 520 between the rotor close to the rotor 530 and the rotor far from the rotor 530 is generated and thus the value of the excitation current is changed. There is a problem that the output voltage of the front side generator differs from that of the rear side generator.

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[문헌 1] 일본특허공보 제3960360호(2007. 5. 25.)[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 3960360 (May 25, 2007) [문헌 2] 대한민국 등록특허 제10-1312792호[Patent Document 2] Korean Patent No. 10-1312792 [문헌 3] 대한민국 등록특허공보 10-0339467호(2002. 10. 25.) 공고[Patent Document 3] Published Korean Patent Publication No. 10-0339467 (2002. 10. 25.) [문헌 4] 대한민국 등록번호 10-0189332호(1999. 6. 1.) 공고[Reference 4] Korean Registration No. 10-0189332 (June 1, 1999) Announcement [문헌 5] 대한민국 등록특허 제10-0396812호[Document 5] Korean Patent No. 10-0396812

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 종래의 다중 교류발전기에서 여러 대의 발전기의 회전축을 일렬로 연결하던 것을 하나의 하우징 내에 복수의 회전자와 고정자를 갖는 이너형 다중 교류발전기를 구비함으로써 제작이 용이하고, 하우징의 수를 줄임으로써 생산비용의 절감할 수 있는 소형 경량의 이너형 다중 교류발전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 다중발전기의 내부에서 발생하는 브러시 가루를 제거하고 내부의 열을 하우징 외부로 효과적이고 위생적으로 배출하기 위해, 각 브러시 홀더 측면에 브러시 가루 집진부를 구비하고 상기 집진부에 배출관을 연결하여 브러시 가루를 진공흡착하기 위한 흡입장치를 구비한 이너형 다중 교류발전기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 이너형 다중발전기로 구성하여 외부에서 회전자입력단자(650)를 통해 각각의 회전자코일(340)에 여자전류를 전압조정기로 각각 조정하여 전압강하가 적고 일정한 전압을 공급하여 각 발전기의 고정자코일를 통하여 유기된 전압을 출력단자를 통해 출력함으로써 각 발전부의 출력이 같은 전압이 되도록 하는 것과, 전압조정기의 여자전압을 조정하여 각 발전부의 출력전압이 다른 세기를 필요로 할 경우 용이하게 출력할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an internal multi-AC generator having a plurality of rotors and a stator in one housing, in which rotary shafts of a plurality of generators are connected in series in a conventional multi- And which can reduce the production cost by reducing the number of housings, and to provide a small, lightweight inner-type multiple alternating current generator.
Further, in the present invention, in order to remove the brush powder generated inside the multiple generator and discharge the internal heat effectively and hygienically to the outside of the housing, the brush powder dust collecting part is provided on the side of each brush holder and the discharge pipe is connected to the dust collecting part Another object of the present invention is to provide an inner type multiple alternating current generator having a suction device for vacuum suctioning brush powder.
In addition, in the present invention, an inner multi-generator is used to adjust the exciting current to each of the rotor coils 340 through a rotor input terminal 650 from the outside by a voltage regulator to supply a constant voltage with a small voltage drop It is possible to output the voltage induced through the stator coil of each generator through the output terminal so that the output of each power generation unit becomes the same voltage and the output voltage of each power generation unit needs to be different in intensity by adjusting the excitation voltage of the voltage regulator So that it can be outputted.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기는 하나의 회전축에 형성되는 복수의 회전자; 상기 복수의 회전자를 각각 둘러싸는 원통 형상으로 형성되어, 그 내주면에는 고정자코일이 감기는 복수 개의 코일 권선부가 형성되며, 그 외주면은 하우징에 결합되는 복수의 고정자; 상기 복수의 고정자를 내부에 배치할 수 있는 복수의 고정자결합홈과, 복수의 중간지지부를 배치할 수 있는 중간지지부홈을 구비한 원통형상으로 양측방향에는 상기 회전축을 지지하는 베어링을 구비한 하우징; 상기 중간지지부홈에 결합되고 복수의 회전자 사이에서 회전축을 지지하는 베어링을 구비한 중간지지부; 상기 각각의 회전자의 일측 회전축에 형성되어 브러시로부터 여자전류를 공급받아 회전자 코일에 여자전류를 공급하는 슬립링; 전원공급부에서 공급되는 여자전류를 슬립링에 공급하는 브러시와, 상기 브러시에서 발생하는 브러시가루를 집진하는 브러시가루 집진부를 구비한 브러시 홀더; 상기 하우징의 외부에 구비되어 상기 각각의 브러시에 여자전류를 자동으로 조절하여 공급하는 전원공급부; 상기 브러시가루 집진부에서 집진된 브러시 가루를 외부로 배출하는 흡입장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하우징은 반원통의 상부하우징 및 하부하우징이 결합되어 원통형으로 이루어지고, 상부하우징을 상부로 개방하여 분리되는 구조를 가지고, 상부하우징과 하부하우징 내에 각각의 고정자와 중간지지부가 안정되게 결합될 수 있도록 하우징 내주면 쪽으로 고정자와 중간지지부의 폭과 같은 너비의 고정자결합홈과 중간지지부홈을 마련하여 조립 및 유지 보수를 용이하게 하는 것을 특징으로 한다. 상기 중간지지부는 상기 중간지지부홈에 결합되고, 복수의 회전자 사이에서 회전축을 지지하는 중간베어링을 각각 지지해주며, 1개 또는 복수개 구비하게 되며, 상기 중간지지부홈은 상기 각 고정자결합홈 사이의 중간에 위치하고, 상기 중간지지부홈과 상기 고정자결합홈은 홈 또는 턱으로 구성되는 구조를 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 발전기의 냉각효과를 높이기 위해 회전자철심의 측면에 팬을 부착하여 전방통풍구에서 후방통풍구로 공기가 강제 순환하는 구조를 가지며, 원통형의 하우징 외주면에는 회전자에 부착된 팬과 일치되는 위치와 하우징의 양 측면과 중간지지부에도 복수의 통풍구를 마련하여 냉각효과를 높이는 것을 특징으로 한다.
또한 하우징의 외주면에는 다수의 방열핀을 부착하여 하우징의 방열면적을 넓혀 주고, 하우징 외부의 회전축에 팬을 부착하여 방열 효율을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 각 발전부의 회전자에 동일한 여자전류를 공급을 위해 회전자입력단자에서 각 발전부의 고정자 코일까지의 저항값을 동일하게 맞추어 제작하고, 각 발전부의 고정자 입력 전원선은 종래의 아우터형 다중발전기에 비해 단면적이 큰 것을 사용하여 입력전원선의 저항 값을 적게 하여 각 발전부에 여자전류를 전압강하가 없이 동일하게 공급할 수 있다. 전압조정기로 각 발전부의 여자전류를 각각 조정하여 공급함으로써 출력이 다른 전압을 용이하게 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 전원공급부는 하우징의 외부에 구비하고, 각 고정자코일에 전류를 공급해 주고, 회전자코일에서 유기된 전압이 출력되는 하부하우징 외주면에 부착된 출력단자를 통해 발전전압의 일부를 전원공급부로 궤환하여 공급할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an inner type multi-ac generator comprising: a plurality of rotors formed on a single rotating shaft; A plurality of stator coils wound around the stator coils are formed on an inner circumferential surface of the stator, and a plurality of stator coils are coupled to the outer circumferential surface of the stator coils; A housing including a plurality of stator coupling grooves capable of arranging the plurality of stator members therein and a bearing for supporting the rotary shaft in a cylindrical shape having a middle supporting member groove in which a plurality of intermediate supporting members can be disposed; A middle support portion coupled to the intermediate support portion groove and having a bearing for supporting a rotary shaft between a plurality of rotors; A slip ring formed on one rotary shaft of each of the rotors and supplied with excitation current from the brush and supplying an excitation current to the rotor coil; A brush holder having a brush for supplying an excitation current supplied from a power supply unit to the slip ring and a brush powder dust collecting part for collecting brush powder generated from the brush; A power supply unit provided outside the housing to automatically adjust an excitation current to the brushes; And a suction device for discharging the brush powder collected in the brush powder dust collector to the outside.
In addition, the housing according to the present invention has a structure in which a semi-cylindrical upper housing and a lower housing are coupled to each other to form a cylindrical shape, and the upper housing is separated upward by opening the upper housing and the lower housing, The stator coupling grooves and the intermediate support grooves having the same width as the width of the stator and the intermediate support portion are provided on the inner circumferential surface of the housing so as to be stably engaged, thereby facilitating assembly and maintenance. The intermediate support portion is coupled to the intermediate support portion groove and supports one or more intermediate bearings for supporting the rotary shaft between the plurality of rotors, respectively, and the intermediate support portion groove is provided between the respective stator engagement grooves And the intermediate support grooves and the stator coupling grooves have grooves or jaws.
Further, in order to enhance the cooling effect of the generator according to the present invention, a fan is attached to the side of the rotor iron core so that the air is forcibly circulated from the front ventilation opening to the rear ventilation opening. In the outer periphery of the cylindrical housing, And a plurality of vents are provided on both sides of the housing and the middle support portion to enhance the cooling effect.
Further, a plurality of radiating fins are attached to the outer circumferential surface of the housing to widen the heat radiating area of the housing, and a fan is attached to the rotating shaft outside the housing to improve heat radiation efficiency.
In the present invention, the resistance values from the rotor input terminal to the stator coils of the respective power generation units are made equal to each other so as to supply the same excitation current to the rotors of the respective power generation units. Type multiple generators, the resistance value of the input power line can be reduced and the excitation current can be supplied to each power generation unit without a voltage drop. And the excitation current of each power generation section is adjusted and supplied by the voltage regulator, respectively, so that the output can easily use another voltage.
According to another aspect of the present invention, a power supply unit is provided outside a housing, and a current is supplied to each stator coil, and a part of a generated voltage is supplied to an output terminal through an output terminal attached to an outer circumferential surface of a lower housing, And is fed back to the supply unit.

본 발명은 종래의 다중 교류발전기에서 여러 대의 발전기의 회전축을 일렬로 연결하여 다중발전 하던 것을 하나의 하우징 내에 복수의 발전기를 구비하는 이너형 다중 교류발전기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 상부와 하부로 구분되는 반원통의 하우징을 결합하여 원통형으로 구성하여 상부 하우징을 개방할 수 있도록 함으로써, 종래 원통형의 하우징에 고정자 및 회전자를 결합하고 원통형 하우징의 양측에서 조립이나 분해에 발생되는 어려움을 해결하고 조립이나 유지보수에 용이할 뿐만 아니라, 흡입장치를 구비하여 발전기의 내부에서 발생하는 브러시 가루를 제거하고, 슬립링과 브러시 주변의 내부 열을 외부로 뽑아내어 발전기의 가동률을 향상시키는 현저한 효과를 가지고 있다.
둘째, 본 발명은 중간베어링부를 상부 및 하부 하우징과 분리 또는 결합하는 구조를 가지고, 회전축을 나누어 복수개로 구분하여 파이프형상의 회전축 연결부재 양측으로 구분된 회전축을 삽입하고, 무두볼트로 결합하는 구조를 가짐으로써, 종래 하우징, 중간지지부 및 회전축이 일체형으로 구성되어 제작이 곤란한 단점을 해결하고 유지보수가 용이한 효과를 가지고 있다.
셋째, 각 발전부의 회전자팬과 고정자코일과의 일직선상의 위치하는 하우징의 외주면과 양측면에 복수개의 통풍구를 구비하고, 회전자철심의 측면에 팬을 부착하여 전방통풍구에서 후방통풍구로 공기가 강제 순환되도록 설계하여 우수한 냉각효과를 가지고 있다.
넷째, 하우징의 외주면에는 다수의 방열핀을 부착하여 하우징의 방열표면적을 넓혀 주며, 하우징 외부의 전방측과 후방측에 회전축에 팬을 부착하고 하우징 외부에 외부캡을 씌워 공기가 강제 순환하도록 하여 냉각 효율이 우수한 효과를 가지고 있다.
다섯째, 전원공급부에서 각 발전부의 회전자코일로 공급되는 여자전류를 각각 자동으로 조절하여 각 발전부의 출력전압을 모두 같게 하여 병렬로 사용하거나, 각각 다르게 하여 부하에 맞도록 용이하게 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. The present invention has the following effect, in which a plurality of generators are provided in a single housing, in which a plurality of generators are connected in series and a plurality of generators are connected to one another in a conventional multiple alternator.
First, according to the present invention, a semi-cylindrical housing divided into upper and lower parts is combined to form a cylindrical shape so that the upper housing can be opened. Thus, the stator and the rotor are combined with the conventional cylindrical housing, The present invention solves the difficulties of disassembly and is easy to assemble and maintain, as well as removes the brush powder generated in the inside of the generator by the suction device, extracts the internal heat around the slip ring and the brush to the outside, And has a remarkable effect of improving the operation rate.
Second, the present invention has a structure for separating or coupling the intermediate bearing portion from the upper and lower housings, wherein the rotating shaft is divided into a plurality of portions, and a rotary shaft divided into two portions of a pipe-shaped rotary shaft connecting member is inserted, The intermediate support portion and the rotary shaft are integrally formed to solve the disadvantage that it is difficult to manufacture and the maintenance is easy.
Third, a plurality of vents are provided on the outer circumferential surface and both side surfaces of the housing located on the straight line between the rotor fan and the stator coil of each power generation section, and a fan is attached to the side surface of the rotor iron core so that air is forcedly circulated from the front vents to the rear vents So that it has excellent cooling effect.
Fourth, a plurality of radiating fins are attached to the outer circumferential surface of the housing to widen the heat dissipating surface area of the housing. A fan is attached to the rotary shaft on the front side and the rear side of the housing, and an outer cap is placed on the outside of the housing. Has excellent effect.
Fifth, the excitation currents supplied to the rotor coils of the respective power generators by the power supply unit are automatically adjusted so that the output voltages of the respective power generators are all equal to each other, or they can be used in parallel to each other. Have.

도 1은 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기의 외관조립상태의 전면도
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 이너형 다중 교류발전기의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기의 외관조립상태의 후면도
도 4는 본 발명에 따른 회전축이 복수로 구성되고 하우징외부에 외부캡 및 외부후방팬을 부착된 이너형 다중 교류발전기의 단면도
도 5는 본 발명에 따른 브러시가루 집진부가 형성된 브러시 홀더의 외형 구조 및 배출라인의 결합구조를 설명하기 위한 일례도
도 6는 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기 하우징과 중간지지부의 구조 설명을 위한 일례도
도 7은 종래 이너형 다중발전기의 단면도
도 8은 종래 다중 회전장치의 외형 결합구조FIG. 1 is a front view of an inner type multi-AC generator according to the present invention
2 is a cross-sectional view of the inner multi-AC generator of FIG. 1 according to the present invention.
Fig. 3 is a rear view of an inner assembly type multi-ac generator according to the present invention,
Fig. 4 is a cross-sectional view of an inner-type multiple alternator having a plurality of rotary shafts according to the present invention and having an outer cap and an outer rear fan attached to the outside of the housing
FIG. 5 is an exemplary view for explaining the external structure of the brush holder having the brush powder dust collecting part according to the present invention and the coupling structure of the discharge line.
6 is a diagram illustrating an example of a structure of an inner type multi-AC generator housing and an intermediate supporting portion according to the present invention.
7 is a cross-sectional view of a conventional inner multi-
FIG. 8 is a perspective view of a conventional multi-

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 7을 참고하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예로서 4개의 발전부로 구성되는 이너형 다중 교류발전기 설명하고 있으나, 상기 발전부는 필요에 따라 2개 내지 4개 또는 5이상의 복수개로 구성될 수 있으며, 상기 복수 개는 10개 이하로 구성되는 것으로 한정한다. 이하 복수의 발전부와 관계되는 중간지지부, 고정자코어, 회전자철심, 회전축 등의 구성요소와 관련하여 지칭되는 복수 개는 10개 이하로 한정하는 것으로 한다.
도 1 내지 도 6는 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기의 외관, 내부 및 고정자와 회전자의 구조를 도시한 도면으로서,
도 1은 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기의 외관조립상태의 전면도
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 이너형 다중 교류발전기의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기의 외관조립상태의 후면도
도 4는 본 발명에 따른 회전축이 복수로 구성되고 하우징외부에 외부캡 및 외부후방팬을 부착된 이너형 다중 교류발전기의 단면도
도 5는 본 발명에 따른 브러시가루 집진부가 형성된 브러시 홀더의 외형 구조 및 배출라인의 결합구조를 설명하기 위한 일례도이다.
도 6는 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기 하우징과 중간지지부의 구조 설명을 위한 일례도이다.
여기서, 편의상 도 1 내지 도 7에서 풀리(560)가 부착되는 우측부분을 이너형 다중 교류발전기의 전방이라 지칭하고, 좌측부분은 이너형 다중 교류발전기의 후방이라 지칭하여 설명한다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기는 하나의 회전축에 형성되는 복수의 회전자; 상기 복수의 회전자를 각각 둘러싸는 원통 형상으로 형성되어, 그 내주면에는 고정자코일이 감기는 복수 개의 코일 권선부가 형성되며, 그 외주면은 하우징에 결합되는 복수의 고정자; 상기 복수의 고정자를 내부에 배치할 수 있는 복수의 고정자결합홈과, 복수의 중간지지부를 배치할 수 있는 중간지지부홈을 구비한 원통형상으로 양측방향에는 상기 회전축을 지지하는 베어링을 구비한 하우징; 상기 중간지지부홈에 결합되고 복수의 회전자 사이에서 회전축을 지지하는 베어링을 구비한 중간지지부; 상기 각각의 회전자의 일측 회전축에 형성되어 브러시로부터 여자전류를 공급받아 회전자 코일에 여자전류를 공급하는 슬립링; 전원공급부에서 공급되는 여자전류를 슬립링에 공급하는 브러시와, 상기 브러시에서 발생하는 브러시가루를 집진하는 브러시가루 집진부를 구비한 브러시 홀더; 상기 하우징의 외부에 구비되어 상기 각각의 브러시에 여자전류를 자동으로 조절하여 공급하는 전원공급부; 상기 브러시가루 집진부에서 집진된 브러시 가루를 외부로 배출하는 흡입장치;를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 이너형 다중 교류발전기는 회전축(500), 회전자(300), 고정자(200), 하우징(100), 중간지지부(400)로 구성된다.
이를 위하여 도 1에서는 4개의 발전부가 구비되는 이너형 다중 교류발전기의 외관조립상태의 전면도를 나타낸 일 실시예로서 도 6과 같이 반원통형 상부하우징(100a)과 하부하우징(100b)이 결합되어 원통형상을 이루고 내부에는 4개의 발전부를 갖는 이너형 다중 교류발전기의 조립된 외형의 전면을 도시하고 있다. 하부하우징(100b)의 외부에는 발전기를 설치할 수 있는 복수의 브래킷(170)이 일체로 구성되고, AC출력단자(700) 등이 부착되어 있다. 또한 하우징 외부의 전방측 회전축에는 외부전방팬(550)을 더 포함하며, 상기 외부전방팬(550)의 외부 공간에는 팬의 보호와 사람의 안전을 위하여 외부전방팬 보호망을 구비할 수 있다.
하우징(100)의 내부 구조는 도 6에 도시된 바와 같이 고정자코어(210)가 결합되어 위치를 안정되게 지지할 수 있는 고정자결합홈(120)이 4개 형성되고, 또 상기 고정자코어(210) 또는 회전자(300)사이에서 회전축(500)을 지지하는 중간지지부(400)가 결합될 수 있는 중간지지부결합홈(130)이 3개 형성되어 있다. 상기 고정자결합홈(120)과 중간지지부결합홈(130)은 발전부의 개수에 따라 달라진다.
상기 고정자결합홈(120)과 중간지지부결합홈(130)은 홈으로 도시되었으나, 돌출되는 턱 형태로 구성되어 고정자(200)와 중간지지부(400)를 지지할 수 있다. 즉, 상기 중간지지부(400)는 상기 중간지지부결합홈(130)에 결합되고, 복수의 회전자 사이에서 회전축을 지지하는 중간베어링을 각각 지지해주며, 1개 또는 복수개 구비하게 되며, 상기 중간지지부홈은 상기 각 고정자결합홈 사이의 중간에 위치하고, 상기 중간지지부홈과 상기 고정자결합홈은 홈 또는 턱으로 구성되는 구조를 갖는다.
반원통형의 상부하우징(100a)과 반원통형의 하부하우징(100b) 외주면과 측면 전방과 후방에는 발전기 내부에서 발생된 열을 밖으로 배출시킬 수 있는 다수 개의 통풍구를 구비하고, 회전자(300)에 부착된 회전자팬(360)에 의해 전방통풍구(184)에서 후방통풍구(186)으로 공기가 강제 순환되는 구조를 갖고 있다. 본 실시예로서 외주면 통풍구(182) 및 전방통풍구(184)는 24개씩 각각 구성되고, 후방통풍구(186)은 4개로 도시되어 있으나, 통풍구 개수는 발전기의 크기에 따라 용이하게 선택할 수 있을 것이다. 또한 상부하우징(100a)과 하부하우징(100b)이 결합되는 부분에는 하우징조립너트(194) 및 하우징조립볼트(192)에 의해 결합될 수 있도록 복수의 하우징조립볼트구멍(190)을 마련하고 있으며, 하우징의 외주면에는 냉각핀을 부착하여 방열면적을 넓혀주어 냉각효과가 극대화 되도록 하였다.
도 2에서는 상기 도 1의 이너형 다중 교류발전기를 상하 수직으로 단면한 도면을 도시한 단면도로, 상부하우징(100a)과 하부하우징(100b)이 결합된 원통형의 하우징(100) 중심축을 하나로 만들어진 회전축(500)이 관통되어 설치되고, 상기 회전축(500)에는 4개의 회전자(300)가 결합되고, 상기 4개의 회전자(300) 주변에는 4개의 고정자(200)가 배치되는 단면 구조를 보여주고 있다. 상기 각 회전자의 양측면에는 발전기 내부에서 발생되는 열을 밖으로 배출할 수 있도록 회전자팬(360)을 구비하고, 상기 회전자팬(360)의 위치는 하우징(100)의 외주면에 형성된 외주면 통풍구(180)의 위치와 일치되게 배치하였다.
본 발명은 각 발전부의 고정자에 동일한 여자전류를 공급을 위해 회전자입력단자(650)에서 각 발전부의 고정자 코일까지의 저항값을 동일하게 맞추어 제작하고, 각 발전부의 고정자 입력전원선을 종래의 아우터형 다중발전기에 비해 단면적이 큰 입력전원선을 사용하여 저항 값을 적고 각 발전부에 여자전류를 동일하게 공급할 수 있다. 또한 전압조정기는 자동으로 각 발전부의 여자전류를 각각 조정하여 공급함으로써 출력이 다른 전압을 용이하게 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징(100)의 양 측면에는 전방베어링(112) 및 후방베어링(114)을 고정시켜주는 'ㄱ'자형의 턱을 갖는 전방베어링지지부(152)와 후방베어링지지부(162)가 구비되어 회전축이 전후방으로 움직이는 것을 방지하고, 4개의 회전자(300) 사이에는 3개의 중간베어링(420)을 각각 지지하는 3개의 중간지지부(400)가 구비되어 회전자가 안정되고 원활하게 회전하도록 구성된다. 하우징의 외측에는 회전자코일(340)에 여자전류를 공급하는 전원공급부(600)가 부착되어 있다. 상기 전원공급부(600)는 하우징 내부에 수용할 수도 있다. 전원공급부(600)에 공급되는 전원은 발전기 외부의 정류기 또는 배터리를 통해 전류를 공급하거나, 발전기에서 출력되는 전압을 사용할 수 있다. 즉, 전원공급부를 통해 회전자코일에 여자전류를 공급하는 방식은 외부의 정류기 또는 배터리전원을 사용하거나, 처음에는 외부 배터리로 전류를 병렬로 공급받아 회전자의 회전에 의해 출력단자에서 전압이 발생하면 전원공급부의 정류기, IC레귤레이터를 통해 조정된 전압을 각각의 고정자에 병렬로 공급하게 된다. 본 발명의 이너형 다중 교류발전기는 회전축에 전달되는 동력의 크기에 따라 회전자와, 고정자장치를 포함하는 발전부의 개수를 더 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 하우징은 와이어 컷팅 가공, 다이케스팅 또는 3D 프린터에 의해 제조할 수 있다.
또한 상기 하부하우징(100b) 외주면에는 회전자 회전 시 각 발전부의 고정자코일(220)에서 유기된 전압을 외부로 출력할 수 있도록 각각의 AC출력단자(700)가 부착되며, 각각의 고정자코일(220)을 통해 발생된 전압은 동일하여 병렬로 사용하거나, 각각 다르게 출력하여 부하전압에 맞게 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 이너형 다중 교류발전기는 4개의 회전자코일(340)에 전류를 공급하여 자속을 만들고, 일체형의 회전자를 풀리(560)에 의해 회전축(500)을 회전시켜 4개의 회전자(300)가 회전하면서 고정자코일(220)에 유기기전력을 발생시켜 발전하게 된다. 4개의 각 회전자코일(340)에 공급되는 여자전류는 전압조정장치(610)를 통해 각각의 여자전류를 제어함으로써 고정자코일(220)의 출력전압을 조정하게 되므로, 각 발전부의 출력전압을 병렬로 사용하거나, 또는 각각 부하에 맞게 다른 전압을 사용할 수 있다. 상기 회전자 자극편은 같은 극끼리 서로 대칭구조로 배치되며, 전자석 간에 자속이 상쇄되는 현상을 막아주는 구조로 된다.
상기 브러시(631)는 브러시홀더(630) 내에 구비되며 전기적인 도통을 위한 것으로, 브러시홀더(630) 내부에 브러시(631)가 끼움 고정되는 끼움구멍(632)이 형성된다. 그리고 브러시(631)는 끼움구멍(632)에 설치되는 탄성부재(633)에 의해 탄력 유지되고, 단부에는 리드선(634)이 연결되어 있다.
본 발명의 회전축과 베어링, 풀리, 풀리 지지링의 결합 및 회전자의 결합방법, 고정자권선 방법은 종래 공지된 기술이므로 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 이너형 다중 교류발전기의 외관조립상태의 후면도를 나타낸 것이다. 발전기 후면의 상부하우징(100b)에는 각 회전자코일(340)로 여자전류를 공급해 주는 전원공급부(600)가 구비된다. 상기 전원공급부(600)는 브러시홀더(630)의 리드선 통과공(638)을 통해 리드선이 통해 하우징 내부로 여자전류를 공급하게 되는데, 상기 리드선은 회전자 코일(340)에 전류를 공급해 주는 회전자 입력전원선(660)과 연결되게 된다. 상기 전원공급부(600)는 설정된 AC출력단자(700)의 출력전압의 크기에 맞게 회전자에 공급되는 여자전류를 레귤레이터에 의해 자동으로 조절하게 된다.
도 4는 일 실시예로서, 도 2에서 하나로 이루어지는 회전축(500)을 복수로 구성하여 연결하는 구조로 하여 조립이 용이하도록 하고, 하우징(100)의 외부에 외부캡(105)을 설치하고 후방부의 회전축(500)에 외부후방팬(555)을 설치한 일실시 예를 보여준 것이다. 즉, 하나로 이루어진 회전축(500)에 여러 개의 회전자(300)를 조립하는 것은 용이하지 않으므로, 브러시와 슬립링이 없는 중간베어링(420)이 위치하는 회전축(500)을 나누어 복수개로 구분하는 것이다. 파이프형상의 회전축 연결부재(510) 양측으로 구분된 회전축(500)을 삽입하고, 무두볼트(520)로 결합하는 구조로 이루어진다. 상기와 같은 구성은 회전자의 극성조정과 조립 및 분해에 매우 용이하다는 장점을 갖게 된다. 여기서 회전축은 조립이나 보수의 용이성에 따라 2개 또는 복수개로 구성할 수 있다. 또한 도 4와 같이 후방측의 회전축(500)에 외부후방팬(555)을 더 부가하고, 원통형의 하우징(100)과 일정간격을 두고 외주면에는 원통형상의 외부캡(105)을 씌워 통풍공간(103)을 형성함으로써 발전기의 냉각효과를 높이도록 구성하였다. 상기의 외부캡(105)의 양단에는 전방측에서 외부전방팬(550)으로 발전기 외부의 공기를 불어 넣어주고 후방측에서 외부후방팬(555)을 통해 발전기 밖으로 데워진 내부의 공기를 뽑아내는 강제 냉각방식을 가짐으로써 발전기 냉각에 탁월한 효과를 갖게 된다. 도 4에서는 외부후방팬(555)이 외부전방팬(550)에 비해 작게 개시되어 있으나, 흡입관(805)의 위치를 조절하여 외부전방팬(550)의 크기나 외부캡(105)과의 결합구조 등을 변경하는 것은 통상의 기술자에게는 용이하다 할 것이다.
도 5는 슬립링과 브러시가 마찰에 의해 발생되는 브러시 가루를 외부로 뽑아내기 위해 브러시가루 집진부(635)를 구비한 브러시홀더(630)의 형상과 구조를 나타낸 일 실시예의 도면으로, 브러시홀더에서 브러시 가루를 집진할 수 있도록 브러시를 중심으로 슬립링이 회전하는 방향의 앞뒤에 브러시가루 집진부(635)를 형성한다. 상기 브러시가루 집진부(635)는 브러시 가루를 모아 흡입될 수 있도록 호퍼형상을 갖도록 집진경사부(636)를 구비하고 있으므로, 브러시 가루나 발전기 내부의 먼지는 흡입되어 배출구(637) 측으로 모아지게 된다. 도 1 내지 도 3과 같이 본 발명에서는 브러시홀더(630) 및 브리시 가루를 흡입하는 흡입장치(800)가 상부하우징(100b)에 부착되는 것을 도시하고 있으나, 상기 브러시홀더(630) 및 흡입장치(800)를 하부측으로 부착되게 설계 변경하는 것은 통상의 기술자에게 용이한 것이며, 이 경우 브러시가루는 중력에 의하여 브러시 가루 집진부로 중력에 의해 모아지게 된다. 모아진 브러시 가루는 흡입장치(800)를 통해 발전기 밖으로 빠져 나가게 된다. 상기 흡입장치(800)는 도 5(c)와 같이 각 브러시 홀더에 부착된 브러시가루 배출구(637)이 흡입라인(860)에 형성된 흡입연결부(860a)와 연결된다. 상기 흡입라인(860)은 원통형의 형상으로 일측이 도 1 내지 도 2와 같이 여과장치(850)와 연결되고 타측에는 소정의 간격을 두고 상기 브러시가루 배출구(637)과 연결할 수 있는 흡입연결부(860a)가 브러시 홀더와 같은 수량의 복수 개 구비되어 있다. 상기 흡입라인(860)은 발전기 하부하우징(500b)의 외측에 설치되고, 상기 흡입연결부(860a)은 발전기 내부에서 밖으로 돌출되는 배출구(637)와 결합되는 구조를 갖게 된다. 상기 흡입라인(860)의 일단은 여과장치(850)와 연결되고, 상기 여과장치(850)의 하부에는 모아진 브러시가루를 배출할 수 있는 배출구(850b)가 연결 설치되어 있고, 상기 여과장치(850)의 일단에는 흡입팬(810)이 설치되어 있다. 발전기가 작동하여 회전축(500)이 회전하고, 상기 슬립링과 브러시(631)와의 마찰로 인하여 브러시 가루가 발생하게 되면, 상기 흡입장치에 의해서 브러시 가루를 흡입하고, 상기 브러시가루들은 흡입라인으로 흡입되고, 상기 흡입된 브러시가루들은 여과장치(850)를 통과하여 여과되고, 배출구(850b)을 통하여 배출되어 진다. 상기 여과장치(850)에 의해 배출되는 브러시가루들은 제어부(850a)에 의해 그 브러시 가루의 양과 오염정도가 체크되어 진다. 흡입장치(800)는 상기 브러시가루들을 흡입라인(860)과 흡입라인(860)을 통해서 빨아들임과 동시에 브러시 가루를 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하고 있다. 상기와 같은 본 발명에 의하면, 발전기의 오염으로 인한 상구 배출구에 연결된 흡입라인(810)을 통해서 빨려나가게 된다. 흡입라인을 통해서 빨아들여진 브러시 가루는 여과장치를 통과한 브러시 가루가 여과장치에 연결설치된 배출라인을 통해 배출된다. 여기서 상기 흡입팬(810)은 도 1 내지 도 3과 같이 발전기 회전축(500)에 연결된 보조풀리(560a)에 의해 작동하는 것으로 할 수 있으나, 별도의 모터에 의해 작동할 수 있다. 또한 도 5(b)와 같이 상기 브러시 홀더에 부착된 브러시가루 배출구(637)는 브러시가루뿐만 아니라 브러시와 슬립링의 마찰로 인한 열과, 코일 등에서 발생하는 내부의 열을 속히 밖으로 배출하게 되므로 냉각측면에서 현저한 효과를 갖게 된다. 도 5(b)와 같이 브러시 홀더(630)의 브러시가루 집진부(635)와 다른 측면 또는 상기 다른 측면의 하부에는 리드선 통과공(638)이 형성되어 브러시(631)와 회전자 입력전원선(660)을 연결하여 주는 리드선(634)이 통과되는 구조를 갖는다.
도 6는 본 발명의 하우징(100)이 상부와 하부로 구성되는 상부하우징(100a)과 하부하우징(100b)으로 구분되어 구성된다. 종래의 발전기는 원통형의 하우징 내에 고정자와 회전자를 결합하고 하우징의 양측에서 조립이나 분해에 어려움이 있었으나, 본 발명은 반원통의 하우징을 상하로 결합하여 원통형으로 구성하고 상부하우징(100a)을 위 방향으로 개방할 수 있도록 함으로써 조립이나 유지보수에 편리함을 가지고 있다. 또한, 하우징 내에서 중간지지부(400)가 분리되는 구조를 가짐으로써, 종래에 다이케스팅 등 주물공법으로 제작할 때 기술적 어려움과 비용이 높아지는 문제점을 해결함으로써 제조와 조립에 용이함이 극대화 되었다. 그 결합구조는 하우징의 내주면에 홈, 또는 턱을 마련하여 중간지지부(400)를 끼울 수 있도록 하였다.
상기 브러시 가루를 흡입하는 브러시 홀더의 구조는 일 실시예를 설명한 것으로 그 구조와 형태는 발전기 내부의 공간에 맞게 변형가능하고, 발전기뿐만 아니라 전동기에도 적용이 가능한 것은 자명하다 할 것이다. For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Further, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
Hereinafter, an inner type multi-AC generator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. Although the inner type multiple alternating current generator composed of four power generation units is described as an embodiment of the present invention, the power generation unit may be composed of a plurality of two to four or five or more power generation units as needed, . Hereinafter, a plurality of elements referred to in connection with the constituent elements such as the intermediate support portion, the stator core, the rotor iron core, and the rotating shaft, which are related to the plurality of power generation portions, are limited to 10 or less.
FIGS. 1 to 6 are views showing the external appearance, interior, stator, and rotor of the inner multi-AC generator according to the present invention,
FIG. 1 is a front view of an inner type multi-AC generator according to the present invention
2 is a cross-sectional view of the inner multi-AC generator of FIG. 1 according to the present invention.
Fig. 3 is a rear view of an inner assembly type multi-ac generator according to the present invention,
Fig. 4 is a cross-sectional view of an inner-type multiple alternator having a plurality of rotary shafts according to the present invention and having an outer cap and an outer rear fan attached to the outside of the housing
FIG. 5 is an exemplary view for explaining the external structure of the brush holder having the brush powder dust collecting part according to the present invention and the coupling structure of the discharge line.
6 is an exemplary view for explaining a structure of an inner type multi-AC generator housing and an intermediate supporting part according to the present invention.
Herein, for convenience, the right portion to which the pulley 560 is attached in FIGS. 1 to 7 will be referred to as the front of the inner multi-AC generator, and the left portion will be referred to as the rear of the inner multi-AC generator.
As shown in these drawings, an inner multi-AC generator according to the present invention includes a plurality of rotors formed on one rotating shaft; A plurality of stator coils wound around the stator coils are formed on an inner circumferential surface of the stator, and a plurality of stator coils are coupled to the outer circumferential surface of the stator coils; A housing including a plurality of stator coupling grooves capable of arranging the plurality of stator members therein and a bearing for supporting the rotary shaft in a cylindrical shape having a middle supporting member groove in which a plurality of intermediate supporting members can be disposed; A middle support portion coupled to the intermediate support portion groove and having a bearing for supporting a rotary shaft between a plurality of rotors; A slip ring formed on one rotary shaft of each of the rotors and supplied with excitation current from the brush and supplying an excitation current to the rotor coil; A brush holder having a brush for supplying an excitation current supplied from a power supply unit to the slip ring and a brush powder dust collecting part for collecting brush powder generated from the brush; A power supply unit provided outside the housing to automatically adjust an excitation current to the brushes; And a suction device for discharging the brush powder collected in the brush powder dust collector to the outside.
That is, the inner multi-ac generator according to the present invention includes a rotary shaft 500, a rotor 300, a stator 200, a housing 100, and an intermediate support unit 400.
1, a semi-cylindrical upper housing 100a and a lower housing 100b are coupled to each other to form a cylindrical shape, as shown in FIG. 6, which is a front view of an inner assembly multi- And shows a front view of the assembled outer shape of the inner type multi-ac generator having four power generating parts inside. Outside the lower housing 100b, a plurality of brackets 170 capable of installing a generator are integrally formed, and an AC output terminal 700 and the like are attached. In addition, the front side rotary shaft outside the housing further includes an external front fan 550. In the outer space of the external front fan 550, an external front fan protection net may be provided for protecting the fan and for the safety of a person.
6, four stator coupling grooves 120 are formed to stably support the stator core 210, and the stator core 210 is fixed to the stator core 210, Three intermediate supporting portion engaging grooves 130 are formed to allow the intermediate supporting portion 400 to support the rotary shaft 500 between the rotor 300 and the rotor 300. The stator coupling groove 120 and the intermediate support coupling groove 130 are different depending on the number of the power generators.
Although the stator coupling groove 120 and the intermediate support coupling groove 130 are shown as grooves, they may be formed as protruding jaws to support the stator 200 and the middle support portion 400. That is, the intermediate support portion 400 is coupled to the intermediate support portion coupling groove 130, and supports one or more intermediate bearings for supporting the rotation shaft between the plurality of rotors, The grooves are located in the middle between the stator engagement grooves, and the intermediate support grooves and the stator engagement grooves are constituted by grooves or jaws.
The upper housing 100a and the semi-cylindrical lower housing 100b have a plurality of vents through which the heat generated inside the generator can be discharged from the outer circumferential surface and the front and rear sides of the semi-cylindrical upper housing 100a and the semi- And the air is forcedly circulated from the front ventilation hole 184 to the rear ventilation hole 186 by the rotor fan 360. [ In the present embodiment, the number of the outer vents 182 and the number of the front vents 184 are each 24, and the number of the rear vents 186 is four. However, the number of the vents may be easily selected depending on the size of the generator. A plurality of housing assembly bolt holes 190 are formed in a portion where the upper housing 100a and the lower housing 100b are coupled to each other by the housing assembly nut 194 and the housing assembly bolt 192, A cooling fin was attached to the outer circumference of the housing to enlarge the heat dissipation area to maximize the cooling effect.
2 is a cross-sectional view of the inner multi-ac generator of FIG. 1 taken along the vertical direction. The cylindrical housing 100 having the upper housing 100a and the lower housing 100b coupled to each other has a central shaft, Sectional structure in which four rotors 300 are coupled to the rotating shaft 500 and four stators 200 are disposed around the four rotors 300 have. The rotor fan 360 is disposed at both sides of the rotor so as to discharge heat generated inside the generator. The rotor fan 360 is disposed at an outer peripheral surface of the housing 100 180).
In the present invention, the resistance values from the rotor input terminal 650 to the stator coils of the respective power generation units are made equal to each other to supply the same excitation current to the stator of each power generation unit, and the stator input power supply line of each power generation unit is connected to the outer Type generator, it is possible to reduce the resistance value and supply the exciting current to each power generating unit equally. Further, the voltage regulator automatically adjusts the excitation current of each power generation section and supplies the excitation current so that different voltages can be easily used.
A front bearing support 152 and a rear bearing support 162 having an A-shaped step for fixing the front bearings 112 and the rear bearings 114 are provided on both sides of the housing 100, And three intermediate supports 400 for supporting the three intermediate bearings 420 are provided between the four rotors 300 so that the rotor rotates smoothly and steadily. A power supply unit 600 for supplying an exciting current to the rotor coil 340 is attached to the outside of the housing. The power supply unit 600 may be housed inside the housing. The power supplied to the power supply unit 600 may supply a current through a rectifier or a battery external to the generator, or may use a voltage output from the generator. That is, in the method of supplying the exciting current to the rotor coil through the power supply unit, an external rectifier or battery power is used, or a current is supplied in parallel to the external battery at first, and a voltage is generated at the output terminal by the rotation of the rotor The voltage regulated by the rectifier of the power supply unit and the IC regulator is supplied to each stator in parallel. The inner multi-ac generator of the present invention can further increase the number of power generating units including the rotor and the stator unit according to the magnitude of the power transmitted to the rotating shaft.
In the present invention, the housing can be manufactured by wire cutting, die casting or 3D printer.
Each of the AC output terminals 700 is attached to the outer circumferential surface of the lower housing 100b so as to output a voltage induced in the stator coil 220 of each power generator when the rotor rotates, ) Are the same, and they are used in parallel, or they are outputted differently and are selected in accordance with the load voltage. That is, in the inner type multi-AC generator of the present invention, a magnetic flux is generated by supplying current to four rotor coils 340, and the rotary shaft 500 is rotated by a pulley 560, The stator coil 220 generates electric power by generating an organic electromotive force. The excitation currents supplied to the four rotor coils 340 are controlled by the excitation currents through the voltage regulator 610 to adjust the output voltage of the stator coils 220. Therefore, Or different voltages may be used for each of the loads. The rotor pole pieces are arranged symmetrically with respect to one another with the same poles, thereby preventing the magnetic flux from being offset between the electromagnets.
The brush 631 is provided in the brush holder 630 and is for electrical conduction and has a fitting hole 632 through which the brush 631 is inserted and fixed in the brush holder 630. The brush 631 is resiliently held by an elastic member 633 provided in the fitting hole 632, and a lead wire 634 is connected to the end portion.
The coupling between the rotary shaft of the present invention and the bearing, the pulley, the pulley support ring, the coupling method of the rotor, and the stator winding method are well known in the art and will not be described here.
FIG. 3 is a rear view of an inner assembly type multi-ac generator according to the present invention. The upper housing 100b on the rear side of the generator is provided with a power supply unit 600 for supplying an exciting current to each of the rotor coils 340. [ The power supply unit 600 supplies an exciting current to the inside of the housing through a lead wire through a lead wire passage hole 638 of the brush holder 630. The lead wire includes a rotor for supplying a current to the rotor coil 340, And is connected to the input power line 660. The power supply unit 600 automatically adjusts the exciting current supplied to the rotor according to the magnitude of the output voltage of the set AC output terminal 700 by the regulator.
FIG. 4 shows an embodiment in which a plurality of rotary shafts 500 are connected in FIG. 2 so that they can be easily assembled. An outer cap 105 is provided outside the housing 100, And an outer rear fan 555 is installed on the rotary shaft 500. [ That is, since it is not easy to assemble the plurality of rotors 300 to the single rotary shaft 500, the rotary shaft 500 in which the intermediate bearing 420 without the brush and the slip ring are located is divided into a plurality of parts. A rotary shaft 500 divided into two parts is inserted into the pipe-shaped rotary shaft connecting member 510, and is coupled with a tongue bolt 520. Such a configuration has an advantage that it is very easy to adjust and assemble and disassemble the polarity of the rotor. Here, the rotary shaft may be composed of two or a plurality of rotary shafts depending on ease of assembly and maintenance. 4, an external rear fan 555 is further provided on the rear rotary shaft 500. A cylindrical external cap 105 is placed on the outer circumferential surface of the cylindrical housing 100 at predetermined intervals to form a ventilation space 103 So as to enhance the cooling effect of the generator. In both ends of the outer cap 105, forced air cooling is performed by blowing air outside the generator to the front side from the front side and blowing air inside the generator from the rear side through the outer rear fan 555 System, it has an excellent effect in cooling the generator. 4, the outer rear fan 555 is smaller than the outer front fan 550, but the size of the outer front fan 550 and the coupling structure with the outer cap 550 can be adjusted by adjusting the position of the suction pipe 805, It will be easy for an ordinary technician to change.
5 is a view showing an embodiment showing the shape and structure of the brush holder 630 provided with the brush powder collecting part 635 for extracting the brush powder generated by friction between the slip ring and the brush, A brush powder dust collecting portion 635 is formed in front of and behind the direction in which the slip ring rotates about the brush so as to collect the brush powder. Since the brush dust collector 635 is provided with the dust collecting mirror 636 so as to have the shape of a hopper so as to collect the brush powder, the dust inside the brush powder and the generator is sucked and collected toward the discharge port 637 side. 1 to 3, the brush holder 630 and the suction device 800 for sucking the brine powder are attached to the upper housing 100b. However, the brush holder 630 and the suction device 800 It is easy for an ordinary technician to design the brush 800 to be attached to the lower side. In this case, the brush powder is collected by gravity by the gravity to the brush powder collecting part. The collected brush powder is discharged through the suction device 800 to the outside of the generator. 5 (c), the suction device 800 is connected to a suction connection portion 860a formed in the suction line 860 with a brush-powder outlet 637 attached to each brush holder. The suction line 860 has a cylindrical shape and is connected to the filtration unit 850 at one side as shown in FIGS. 1 and 2, and at the other side, a suction connection unit 860a that can be connected to the brush powder discharge port 637 Are provided in the same number as the brush holder. The suction line 860 is installed on the outer side of the generator lower housing 500b and the suction connection part 860a is coupled to the outlet 637 protruding from the inside of the generator. One end of the suction line 860 is connected to a filtration device 850 and a discharge port 850b for discharging collected brush powder is connected to a lower portion of the filtration device 850. The filtration device 850 Is provided with a suction fan 810 at one end thereof. The generator is operated to rotate the rotary shaft 500. When brush powder is generated due to friction between the slip ring and the brush 631, the brush powder is sucked by the suction device, and the brush powder is sucked into the suction line And the sucked brush flour is filtered through the filtration device 850 and discharged through the discharge port 850b. The amount of the brush powder and the degree of contamination of the brush powder discharged by the filtration unit 850 are checked by the controller 850a. The suction device 800 is configured to suck the brush powder through the suction line 860 and the suction line 860 and to store the brush powder at the same time. According to the present invention as described above, it is sucked out through the suction line 810 connected to the outlet of the counter top due to contamination of the generator. Brush powder sucked through the suction line is discharged through a discharge line through which the brush powder passed through the filtration device is connected to the filtration device. Here, the suction fan 810 may be operated by an auxiliary pulley 560a connected to the generator rotation shaft 500 as shown in FIGS. 1 to 3. However, the suction fan 810 may be operated by a separate motor. As shown in FIG. 5 (b), the brush powder outlet 637 attached to the brush holder rapidly discharges not only the brush powder but also the heat due to friction between the brush and the slip ring and the internal heat generated from the coil, And the like. A lead wire passage hole 638 is formed on the other side of the brush holder 630 of the brush holder 630 or on the lower side of the other side of the brush holder 630 as shown in Figure 5 (b), and the brush 631 and the rotor input power line 660 And a lead wire 634 for connecting the lead wires.
FIG. 6 shows an upper housing 100a and a lower housing 100b in which the housing 100 of the present invention is divided into an upper housing 100a and a lower housing 100b. The conventional generator has difficulties in assembling or disassembling the housing at both sides of the housing by coupling the stator and the rotor in the cylindrical housing. However, in the present invention, the housing of the semicylinder is vertically coupled to form a cylindrical shape, and the upper housing So that it is convenient for assembly and maintenance. In addition, since the middle supporting part 400 is separated from the housing, the manufacturing difficulty and the cost are increased when the casting method such as a die casting method is manufactured. The coupling structure is provided with a groove or a step on the inner circumferential surface of the housing so that the intermediate supporting part 400 can be inserted.
The structure of the brush holder for sucking the brush powder has been described with respect to one embodiment. It is obvious that the structure and shape of the brush holder are adaptable to the space inside the generator and can be applied not only to the generator but also to the electric motor.

1 : 회전장치
2 : 회전축
3 : 하우징
4 : 전기자코일
5 : 영구자석
100 : 하우징
100a : 상부하우징
100b : 하부하우징
103 : 통풍공간
105 : 외부캡
110 : 베어링
112 : 전방베어링
114 : 후방베어링
120 : 고정자결합홈
130 : 중간지지부결합홈
150 : 전방지지부
152 : 전방베어링지지부
160 : 후방지지부
162 : 후방베어링지지부
170 : 브래킷
172 : 브래킷 고정홀
180 : 통풍구
182 : 외주면 통풍구
184 : 전방통풍구
186 : 후방통풍구
188 : 방열핀
190 : 하우징조립볼트구멍
192 : 하우징조립볼트
194 : 하우징조립너트
200 : 고정자
210 : 고정자코어
212 : 고정자슬롯
220 : 고정자코일
230 : 자극편
300 : 회전자
320 : 회전자철심
330 : 회전자 슬롯
340 : 회전자코일
360 : 회전자팬
400 : 중간지지부
410 : 중간베어링지지부
412 : 중간통풍구
420 : 중간베어링
500 : 회전축
510 : 회전축 연결부재
520 : 무드볼트
530, 650 : 회전자 입력단자
520, 660 : 회전자입력전원선
550 : 외부전방팬
555 : 외부후방팬
560 : 풀리
560a: 보조풀리
562 : 풀리지지링
570 : 회전축 턱
600 : 전원공급부
610 : 전압조정장치
630 : 브러시홀더
631 : 브러시
632 : 끼움구멍
633 : 탄성부재
634 : 리드선
635 : 브러시가루 집진부
636 : 집진경사부
637 : 브러시가루 배출 구
638 : 리드선 통과공
640 : 슬립링
700 : AC출력단자
800 : 흡입장치
805 : 흡입관
810 : 흡입팬
830 : 흡입팬 풀리
850 : 여과장치
850a : 제어부
850b : 배출구
860 : 흡입라인
860a : 연결구1: Rotating device
2:
3: Housing
4: Armature coil
5: permanent magnet
100: Housing
100a: upper housing
100b: Lower housing
103: Ventilation space
105: outer cap
110: Bearings
112: front bearing
114: rear bearing
120: Stator coupling groove
130: intermediate support portion coupling groove
150:
152: Front bearing support
160:
162: rear bearing support
170: Bracket
172: Bracket fixing hole
180: Vents
182: Outer surface ventilation hole
184: Front vent
186: rear vent
188: Radiating pin
190: Housing assembly bolt hole
192: Housing assembly bolt
194: Housing assembly nut
200: stator
210: stator core
212: stator slot
220: stator coil
230: stimulation piece
300: rotor
320: rotor iron core
330: rotor slot
340: Rotor coils
360: Rotor fan
400: intermediate support
410: intermediate bearing support
412: Middle vent
420: intermediate bearing
500:
510:
520: Mood Bolt
530, 650: Rotor input terminal
520, 660: Rotor input power line
550: External front fan
555: External rear fan
560: Pulley
560a: auxiliary pulley
562: Pulley support ring
570: rotating shaft jaw
600: Power supply
610: Voltage regulator
630: Brush holder
631: Brushes
632: insertion hole
633: elastic member
634: Lead wire
635: Brush dust collector
636: Housewives
637: Brush dust outlet
638: Lead wire through ball
640: slip ring
700: AC output terminal
800: Suction device
805: Suction pipe
810: Suction fan
830: Suction fan pulley
850: Filtration device
850a:
850b:
860: Suction line
860a:

Claims

A plurality of rotors formed on one rotary shaft;
A plurality of stator coils wound around the stator coils are formed on an inner circumferential surface of the stator, and a plurality of stator coils are coupled to the outer circumferential surface of the stator coils;
A housing including a plurality of stator coupling grooves capable of arranging the plurality of stator members therein and a bearing for supporting the rotary shaft in a cylindrical shape having a middle supporting member groove in which a plurality of intermediate supporting members can be disposed;
A middle support portion coupled to the intermediate support portion groove and having a bearing for supporting a rotary shaft between a plurality of rotors; A slip ring formed on one rotary shaft of each of the rotors and supplied with excitation current from the brush and supplying an excitation current to the rotor coil;
A brush holder having a brush for supplying an excitation current supplied from a power supply unit to the slip ring and a brush powder dust collecting part for collecting brush powder generated from the brush; A power supply unit provided outside the housing to automatically adjust an excitation current to the brushes;
And a suction device for discharging the brush powder collected in the brush powder dust collector to the outside,
Wherein the brush holder includes a brush powder dust collecting part on the front and back sides in the direction in which the slip ring rotates about the brush, and a lead wire passing through the brush powder dust collecting part, Wherein the brush-type suction device is provided with a brush-powder suction device.

The method according to claim 1,
Wherein a resistance value from a rotor input terminal to each of the stator coils is made equal to supply the same excitation current to the plurality of stator coils.

The method according to claim 1,
And the exciting currents are automatically adjusted and supplied to the plurality of stator through the voltage regulating device of the power supply unit so that the magnitudes of the voltages output from the plurality of rotors are all equalized or used in parallel, Wherein the brush-type suction device is used by selecting the brush-type suction device.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the inside of the brush powder dust collecting part is provided with a dust collecting inclined part inside so as to have a hopper shape.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the brush powder collected through the brush powder dust collecting unit is connected to a suction line outside the housing through a brush powder discharge port and a suction line.

The method according to claim 1,
The suction fan includes a suction fan, a filtration device, a control unit, and a discharge port. The suction fan includes a suction fan pulley. The suction fan pulley receives a power from an auxiliary pulley provided on a rotary shaft of the generator, Wherein the brush-type suction device is a structure that receives power from the brush-type suction device.

The method according to claim 1,
Wherein the housing has a radiating fin attached to the outside, and further includes an external front fan at a front side of an outer rotational axis of the housing.

The method according to claim 1,
Wherein the middle support groove is located between the stator engagement grooves and the intermediate support groove and the stator engagement groove are formed by grooves or jaws. generator.

The method according to claim 1,
Wherein the intermediate support portion is provided with one or a plurality of intermediate bearings which are respectively coupled to the intermediate support grooves and support the intermediate bearings for supporting the rotary shaft between the plurality of rotors. Alternator.

The method according to claim 1,
The cylindrical housing is divided into a semi-cylindrical lower housing and an upper housing and is openable and closable upward. A plurality of housing assembly bolt holes are provided at an interface between the upper housing and the lower housing, Wherein the housing is coupled by a housing assembly nut through an assembly bolt hole. &Lt; RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >

The method of claim 3,
Wherein the method of supplying current to the power supply unit uses an external rectifier or battery power or supplies the voltage to the output terminal at the time of operation of the generator.

The method according to claim 1,
Wherein the plurality of rotors are provided with fans on both sides of each rotor and the attached fans are arranged to guide the flow of air from the front to the rear of the generator and to be discharged to the outside of the housing, Wherein the brush-type suction device is provided with a plurality of ventilation holes.

The method according to claim 1,
Wherein the inner multi-AC generator further increases the number of power generating units including the rotor and the stator unit according to the magnitude of the power transmitted to the rotating shaft.

The method according to claim 1,
Wherein the plurality of rotors are arranged symmetrically with respect to poles having the same polarity of the magnetic poles of the adjacent rotors so as to prevent the magnetic fluxes with the adjacent rotors from being offset from each other. An inner type multi-ac generator.

The method according to claim 1,
Wherein the housing has a front bearing support portion and a rear bearing support portion having 'a' -shaped tails for fixing the front bearings and the rear bearings to both sides of the housing, and a rear bearing support portion.

The method according to claim 1,
Wherein the rotary shaft is composed of a plurality of rotary shafts, and a rotary shaft divided into two sides of a pipe-shaped rotary shaft connecting member is inserted and coupled with a tongue bolt.

The method according to claim 1,
Wherein an outer circumferential surface of the housing is covered with a cylindrical outer cap at a predetermined interval to form a ventilation space.

The method according to claim 1,
Wherein an outer front fan and an outer rear fan are attached to a front portion of the rotating shaft and a rear portion of the rotating shaft to the outside of the housing to induce a flow of air from the front to the rear of the generator to cool the inner rotor Alternator.