KR101741453B1

KR101741453B1 - 초전도선재의 권선방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101741453B1
Application number: KR1020150183517A
Authority: KR
Inventors: 심기홍; 박평렬
Original assignee: 케이. 에이. 티. (주)
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-06-01

Abstract

본 발명은 초전도선재의 권선방법 및 그 장치에 관한 것으로, 초전도선재의 일측 단부를 배럴에 고정시키고 상기 초전도선재의 타측 단부를 장력발생추 또는 장력모터와 연결시켜 상기 초전도선재를 균일한 장력으로 상기 배럴에 권취하는 초전도선재의 권선방법에 있어서, 상기 장력발생추 또는 상기 장력모터를 이용하여 1.0kgf이상, 2.0kgf이하의 장력 범위로 상기 초전도선재를 권취함으로써 균일한 장력을 유지하여 초전도선재 특성평가의 정확성을 향상시키고, 또한 장력전달을 위한 초전도선재의 소모를 방지함으로써 필요량의 초전도선재만 사용할 수 있게 된다.

Description

초전도선재의 권선방법 및 그 장치{SUPERCONDUCTING WIRE WINDING METHOD AND DEVICE}

본 발명은 초전도선재의 권선방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초전도선재의 임계전류(Ic : 초전도체에 흘릴 수 있는 최대 전류)를 측정하기 위해 배럴에 초전도선재를 권취하는 초전도선재의 권선방법 및 그 장치에 관한 것이다.

NbTi, Nb₃Sn, MgB₂ 초전도 선재등과 같이 길이가 1km가 넘는 초전도선재의 특성 평가는 초전도선재 샘플 채취를 위해 인위적으로 선재 중간을 절선하는 것을 방지하고 또한 전 길이에 대한 특성이 균일하므로 초전도선재 전체 길이에 대한 평가는 하지 않고 초전도 선재 양단에서 샘플을 채취하여 특성평가를 실시한다. 이때 초전도 선재의 특성 중 하나인 임계전류(Ic)는 초전도 선재를 배럴에 감은 뒤 액체헬륨(-269℃) 속에 침지시킨 후 특정 자장과 온도에서 전기장 기준(Ec)의 전류에 도달하였을 때의 값으로 한다.

이러한 초전도선재의 임계전류 측정 방법은 표준 KS C IEC 61788-1에 개시되어 있다. KS C IEC 61788-1에서는 선재를 단순히 장력을 가하여 배럴에 부착하는 것으로 되어있고 초전도선재가 배럴에 권취될 때의 장력 범위가 없다.

따라서 수작업으로 장력을 부여하는 경우에는 불균일한 장력으로 초전도선재가 권취된다. 그 결과 초전도선재의 굽힘변형에 차이가 발생되고, 초전도선재 특성에서 편차가 발생하는 것이 실험으로 확인되었다.

도 8을 참조하면, 수작업으로 권취하였을 경우와 균일한 장력으로 권취하였을 경우에 임계전류의 편차에서 차이가 발생하는 것을 알 수 있다. 따라서 초전도선재의 정확한 특성을 알기 어렵고, 초전도선재의 특성 편차가 크게 측정된 데이터를 참고하여 초전도 응용기기를 설계하면 필요 이상의 설계 특성 마진이 필요하게 되는 문제점이 있다.

반면, 균일한 장력에 의한 권취기술은 공개특허 2015-0012523 등에 개시되어 있다. 공개특허 2015-0012523에 개시된 균일한 장력에 의한 권취는 선재가 감긴 보빈의 회전을 선재의 장력에 따라 조정함으로써 선재의 장력을 일정하게 유지하였다. 그러나 보빈의 회전을 조정하면 권취 작업 속도가 불균일할 수 있으므로 권취 보빈의 회전은 일정하게 하고 인출 보빈의 회전을 조정하여 균일한 장력을 부여할 필요가 있다. 그리고 특성평가용 초전도선재의 배럴 권취에는 1.5미터만 권선에 필요하며 정해진 피치에 따라 정확하게 권취되어야하므로 기존의 많은 길이를 권취하는 방법으로는 구현하기가 어려운 구조적인 문제가 있다.

한국특허등록공보 제10-2015-0012523호(이동구) 2015. 04. 06.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 초전도선재의 권선방법 및 그 장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 균일한 장력을 유지하여 초전도선재의 특성에 편차를 줄이고 필요량의 초전도선재만 사용되는 초전도선재의 권선방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 초전도선재의 권선방법은 초전도선재의 일측 단부를 배럴에 고정시키고 상기 초전도선재의 타측 단부를 장력발생추 또는 장력모터와 연결시켜 상기 초전도선재를 균일한 장력으로 상기 배럴에 권취하는 초전도선재의 권선방법에 있어서, 상기 장력발생추 또는 상기 장력모터를 이용하여 1.0kgf이상, 2.0kgf이하의 장력 범위로 상기 초전도선재를 권취하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 초전도선재의 권선장치는 초전도선재가 나선 형태로 권취되는 권선부, 상기 초전도선재를 지지하여 상기 초전도선재와 함께 상기 권선부로 이동하는 바이스, 상기 초전도선재가 상기 권선부로 이동할 때 상기 권선부의 회전축과 이루는 공급각이 일정하게 유지되도록 상기 바이스를 가이드하는 가이드레일, 및 상기 바이스에 연결되어 상기 초전도선재에 1.0kgf이상, 2.0kgf이하의 장력을 공급하는 장력공급부를 포함하고, 상기 장력공급부는 상기 바이스와 일측 단부가 연결되어 장력을 전달하는 장력전달선, 상기 장력전달선이 경유하고, 중력에 의하여 상기 장력전달선에 장력을 발생시키는 장력발생추, 상기 장력발생추에서 발생된 장력을 상기 초전도선재가 공급되는 방향으로 전향시키는 전향롤러, 축회전 가능하도록 구비되고 상기 전향롤러를 지지하는 롤러지지축, 상기 장력발생추의 수평면상의 이동을 제한하는 가이드프레임, 및 상기 장력전달선의 타측 단부가 수평이동하는 것을 제한시키는 고정롤러를 포함하는 것도 가능하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 초전도선재의 권선장치는 초전도선재가 나선 형태로 권취되는 권선부, 상기 초전도선재를 지지하여 상기 초전도선재와 함께 상기 권선부로 이동하는 바이스, 상기 초전도선재가 상기 권선부로 이동할 때 상기 권선부의 회전축과 이루는 공급각이 일정하게 유지되도록 상기 바이스를 가이드하는 가이드레일, 및 상기 바이스에 연결되어 상기 초전도선재에 1.0kgf이상, 2.0kgf이하의 장력을 공급하는 장력공급부를 포함하고, 상기 장력공급부는 상기 바이스와 일측 단부가 연결되어 장력을 전달하는 장력전달선, 상기 장력전달선에 전달되는 장력의 크기를 측정할 수 있도록 구비된 장력검출부, 상기 장력전달선이 권취되어 있고, 상기 장력전달선이 풀리면서 상기 장력전달선의 장력을 조절하는 장력조절보빈, 상기 장력조절보빈에 회전력을 제공하도록 구비된 장력모터, 상기 장력조절보빈 및 상기 장력모터와 연결되고 상기 장력모터에서 발생한 회전력을 상기 장력조절보빈에 전달 및 차단 가능하도록 구비된 파우더클러치, 및 상기 장력검출부 및 상기 파우더클러치와 연결되고 상기 장력검출부에서 측정된 장력(T_O)을 기 설정 장력(T_I)과 비교하여 상기 파우더클러치의 회전력 전달 및 차단 여부를 제어하는 장력제어부를 포함하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 초전도선재의 권선방법 및 그 장치에 의하면, 장력발생추 또는 모터를 사용하여 균일한 장력을 유지함으로써 초전도선재의 특성평가에 정확성을 높히고, 장력전달선을 도입하여 필요량의 초전도선재만 사용함으로써 고가의 초전도선재가 낭비되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도선재의 권선장치를 나타낸 사시도,
도 2는 초전도선재가 권취되기 전의 배럴의 사진,
도 3은 초전도선재가 권취된 후의 사진,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도선재의 권선장치를 나타낸 상면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도선재의 권선장치를 나타낸 사시도,
도 6은 도 4의 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 힘의 전달에 대한 개념도,
도 8은 종래의 수작업에 의한 권취 시 임계전류의 편차와 본 발명에 따른 권취 시 임계전류의 편차를 비교한 그래프,
도 9는 권취 장력에 따른 임계전류의 편차 분포를 비교한 그래프이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도선재의 권선장치는, 초전도선재(1)를 권취하는 권선부(10), 상기 초전도선재(1)를 지지하는 바이스(21)를 구비하고 상기 바이스(21)가 상기 초전도선재(1)와 함께 상기 권선부(10)로 이송시키는 이송부(20), 상기 바이스(21)와 연결되어 상기 초전도선재(1)에 장력을 공급하는 장력공급부(30)를 포함한다. 또한, 상기 권선부(10)의 작동 휴지시 상기 초전도선재(1)를 거치시키는 선재홀더(40)도 구비 가능하다. 이때, 상기 권선부(10), 상기 이송부(20), 상기 장력공급부(30), 및 상기 선재홀더(40)는 테이블(5)에 구비된다.

도 1 내지 도 3을 참고하여 상기 권선부(10)의 구조를 상세히 설명하면, 상기 권선부(10)는 구동부(12)에 배럴(11)이 연결되어 있고, 상기 배럴(11)의 양측 단부에는 제1홀(14) 및 제2홀(도면미기재)이 형성되어 있다. 상기 제1홀(14)은 제1나사(13)와 나사결합되고, 상기 제2홀(도면미기재)은 제2나사(15)와 나사결합된다. 또한 상기 배럴(11)의 외주면에는 나선 형태의 권선홈(17)이 형성되어 있다.

도 1 및 도 4를 참고하면, 상기 이송부(20)는 상기 초전도선재를 지지하는 바이스(21), 및 상기 바이스(21)가 상기 초전도선재(1)와 함께 상기 권선부(10)로 이송되도록 가이드하는 가이드레일(22)을 포함한다.

상기 가이드레일(22)은 상기 권선홈(17)을 따라 상기 초전도선재(1)가 이동 시, 상기 권선부(10)의 회전축과 상기 초전도선재(1)가 공급되는 방향이 이루는 공급각(θ)이 유지되도록 상기 바이스(21)를 가이드한다. 따라서, 상기 가이드레일(22)은 상기 공급각(θ)이 예각을 이루도록 기울어져 구비되거나, 상기 공급각(θ)을 변경가능하도록 구비된다. 이때 상기 가이드레일(22)은 레일의 형태로 한정되지 않고, 상기 바이스(21)가 상기 가이드레일(22)을 따라서 병진운동 가능한 다양한 형태의 구조를 포함한다.

도 1 및 도 6을 참고하면, 상기 장력공급부(30)는 장력전달선(31), 장력발생추(32), 전향롤러(33), 롤러지지축(34), 가이드프레임(35), 및 고정롤러(36)를 포함한다. 이때 상기 테이블(5)의 일측 단부의 상면에는 상기 롤러지지축(34)이 구비되고, 하면에는 상기 가이드프레임(35)이 구비된다.

또한 상기 전향롤러(33)는 상기 롤러지지축(34)에 지지되고, 상기 고정롤러(36)는 상기 가이드프레임(35)에 고정된다. 이때, 상기 롤러지지축(34)은 축회전 가능하게 구비된다. 상기 장력발생추(32)는 상기 장력발생추(32)의 회전중심에 구비된 회전축(37)에 의하여 상기 가이드프레임(35)에 지지되고, 상기 구동부(12)의 작동 시 상기 가이드프레임(35)에 형성된 홀을 따라서 상기 장력발생추(32)가 상하 이동된다. 상기 장력전달선(31)은 일측 단부는 상기 바이스(21)에 지지되고, 상기 전향롤러(33) 및 상기 장력발생추(32)를 경유하며, 타측 단부는 상기 고정롤러(36)에 고정된다.

상기 가이드프레임(35) 및 상기 고정롤러(36)에 의하여 상기 장력발생추(32) 는 수직방향(중력방향 및 중력의 반대방향)으로의 이동만 허용되며, 수평이동은 제한된다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 권선 시작 전 상기 초전도선재(1)는 상기 선재홀더(40)에 거치되어 있다. 권선을 시작하기 위해 상기 초전도선재(1)의 일측 단부가 상기 배럴(11)에 형성된 제1홀(14)에 있는 상기 제1나사(13)에 한바퀴 감기고, 상기 제1나사(13)를 조여 상기 초전도선재(1)의 일측 단부를 고정한다. 그 이후에 상기 구동부(12)가 작동되면서, 상기 배럴(11)의 외주면에 나선 형태로 형성된 권선홈(17)을 따라 상기 초전도선재(1)가 권취된다. 이때, 상기 초전도선재(1)가 당겨지면서 상기 바이스(21)를 당기는 힘(F₁)이 발생한다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 상기 장력발생추(32)는 F=m·g(m : 장력발생추(32)의 질량, g : 중력가속도)의 힘을 중력방향으로 받게 된다. 상기 장력발생추(32)는 중력방향으로 상기 장력전달선(31)을 당기고 상기 장력전달선(31)에 장력이 인가된다. 이때 상기 장력발생추(32)는 움직도르래의 구조를 가지고 있으므로 상기 장력발생추(31)가 받은 중력의 절반의 힘으로 상기 장력전달선(31)을 당긴다. 또한, 상기 장력전달선(31)이 상기 전향롤러(33)를 경유하면서 중력에 의해 인가된 힘의 방향은 수평방향으로 전향되고, 상기 바이스(21)는 수평방향으로 힘(F₂)을 받게 된다.

도 4 및 도 7을 참고하면, 상기 배럴(11)이 기설정된 회전속도를 유지하면서 권취를 시작하면, 상기 배럴(11)이 상기 초전도선재(1)를 통해 상기 바이스(21)를 당기는 힘(F₁) 및 상기 장력발생추(32)가 상기 장력전달선(31)을 통해 상기 바이스(21)를 당기는 힘(F₂)은 상기 공급각(θ)에 의한 힘의 합성으로 알짜힘인 합력(F₃)을 발생시키고, 상기 합력(F₃)에 의하여 상기 바이스(21)는 이동된다. 상기 합력(F₃)은 가이드레일을 누르는 힘(F₅)과 상기 가이드레일(22)을 따라 이동하는 힘(F₄)으로 나누어진다. 상기 누르는 힘(F₅)에 의해 상기 가이드레일(22)과의 사이에서 마찰력이 발생되면 상기 이동하는 힘(F₄)의 크기는 감소한다.

한편, 상기 초전도선재(1) 및 상기 장력전달선(31)은 작용반작용의 법칙(뉴턴의 제3법칙)에 의하여 상기 배럴(11)이 당기는 힘(F₁)과 상기 중력이 당기는 힘(F₂)이 서로 반대 방향으로 당기는 장력(T)을 받는다. 중력은 동일 장소에서 동일한 질량의 상기 장력발생추(32)를 사용하면 일정하게 유지할 수 있으므로, 상기 배럴(11)이 당기는 힘(F₁)이 일정하도록 상기 구동부(12)를 설정하면, 상기 초전도선재(1)를 당기는 장력(T)을 균일하게 유지시킬 수 있다. 만약, 중력을 증가시켜야 할 경우에는 상기 회전축(37)에 추가적인 추를 연결하는 것이 가능하다(도 1 참조).

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도선재의 권취장치는 장력(T)을 1.0kgf이상 2.0kfg이하로 유지하는 것이 바람직하다. 장력(T)이 상기 범위를 벗어나거나 불균일하게 권취되면 초전도선재 고유의 특성 편차 이외에 더 큰 편차가 발생한다.

도 9를 참조하면, 장력(T)의 크기에 따른 임계전류의 편차를 비교할 수 있다. 장력(T)의 범위가 1.0kgf이상 2.0kfg이하인 경우에는 임계전류를 525A에서 530A사이로 균일하게 유지하지만, 1.0kgf미만의 경우에는 임계전류가 530A를 초과하게 되고, 2.0kgf초과의 경우에는 임계전류가 525A 미만으로 감소하게 된다. 따라서 상기 초전도선재(1)를 권취할 경우 장력(T)의 크기를 일정하게 유지하는 것이 특성평가의 정확성을 증가시키는 데에 효과적이다. 또한 권취 시 장력(T)의 미세한 변동이 발생하더라도 장력(T)의 범위가 1.0kgf이상 2.0kfg이하로 유지된다면, 임계전류가 균일하게 유지되므로 오차를 감소시킬 수 있다.

그러므로 본 발명에 의하면, 균일한 장력(T)으로 상기 초전도선재(1)가 권취된다. 그 결과 상기 초전도선재(1)의 굽힘변형이 균일하고, 상기 초전도선재(1) 특성에서 편차가 발생하는 것을 방지한다.

도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도선재의 권선장치의 효과를 살펴보면, 종래의 수작업에 의하여 권취하였을 경우에 비하여 큰 차이가 발생함을 알 수 있다. 수작업에 의하여 불균일한 장력으로 권취했을 경우에는 임계전류의 편차가 15A이지만, 본 발명에 의하여 균일한 장력(T)으로 권취하면 임계전류의 편차가 약 4A이다. 즉, 본 발명에 의하여 임계전류의 편차가 약 73%감소되는 효과가 있다. 따라서 상기 초전도선재(1)의 특성을 보다 정확하게 알 수 있다.

또한, 종래에는 권선장치에서 발생되는 모든 장력(T)을 상기 초전도선재(1)가 전달하던 것을 상기 장력전달선(31)으로 대체시켜 필요한 길이만큼의 상기 초전도선재(1)만 사용하도록 하여 원가절감의 효과가 있다.

도 5에는 본 발명의 초전도선재의 권선장치에 대한 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서 장력공급부(130)는 장력전달선(131), 장력검출부(132), 장력조절보빈(133), 장력모터(134), 파우더클러치(135) 및 장력제어부(137)를 포함한다.

상기 장력검출부(132)는 제1고정롤러(132a), 이동롤러(132b), 제2고정롤러(132c) 및 장력측정기(132d)를 포함한다. 상기 제1고정롤러(132a)와 상기 제2고정롤러(132c) 사이에 상기 이동롤러(132b)가 구비된다. 이때 상기 제1고정롤러(132a) 및 상기 제2고정롤러(132c)는 테이블(105)에 고정되어 있고, 상기 이동롤러(132b)는 상기 장력측정기(132d)에 이동 가능하도록 연결되어 있다.

상기 파우더클러치(135)는 일측에 상기 장력조절보빈(133)이 끼워져 결합되고, 타측에 상기 장력모터(134)가 벨트(136)에 의하여 연결되어있다. 따라서 상기 파우더클러치(135)는 상기 장력조절보빈(133)와 상기 장력모터(134)를 단속가능하도록 연결시킨다.

상기 장력제어부(137)는 상기 장력검출부(132) 및 상기 파우더클러치(135)와 연결되어 있다. 이때, 본 실시예에서는 상기 장력제어부(137)와 상기 장력검출부(132) 및 상기 파우더클러치(135)의 연결은 신호를 송수신 할 수 있는 유선 및 무선 연결을 포함한다.

상기 장력전달선(131)은 상기 바이스(121)와 일측 단부가 연결되고, 상기 제1고정롤러(132a)와 상기 이동롤러(132b) 및 상기 제2고정롤러(132c)를 차례대로 경유하며, 상기 장력조절보빈(133)에 권취된다.

이하에서는 본 실시예의 작용 및 효과를 설명한다.

상기 권선부(110)가 작동되면 장력(T_O)에 의하여 상기 장력전달선(131)이 당겨지고, 상기 이동롤러(132b)가 상기 제1고정롤러(132a) 및 상기 제2고정롤러(132c) 쪽으로 당겨진다. 이때, 상기 이동롤러(132b)가 당겨지는 힘을 상기 이동롤러(132b)와 연결된 상기 장력측정기(132d)가 측정하여 상기 장력제어부(137)로 송신한다.

상기 장력제어부(137)는 상기 장력검출부(132)에서 측정된 장력(T_O)을 기 설정 장력(T_I)과 비교하여 상기 장력전달선(131)의 장력이 기 설정된 장력보다 작으면(T_O<T_I), 상기 파우더클러치(135)에 장력증가신호를 보낸다. 또한 상기 장력전달선(131)의 장력이 기 설정된 장력보다 크면(T_O>T_I), 상기 파우더클러치(135)에 장력감소신호를 보낸다.

상기 장력모터(134)는 상기 파우더클러치(135)를 통하여 상기 장력조절보빈(133)에 회전력을 제공한다. 이때 상기 장력모터(134)는 상기 권선부(110)가 상기 초전도선재를 권취하는 방향과 반대방향으로 상기 장력조절보빈(133)을 회전시킨다. 따라서 상기 장력모터(134)에 의하여 상기 장력보절보빈(133)이 회전하면 상기 장력전달선(131)은 상기 장력조절보빈(133)에 권취되고, 상기 권선부(110) 및 상기 장력조절보빈(133)의 양쪽 방향으로 당겨져 장력이 증가하게 된다.

상기 파우더클러치(135)는 상기 장력제어부(137)로부터 장력증가신호를 받으면 상기 장력모터(134)에서 발생한 회전력을 상기 장력조절보빈(133)에 전달하고, 상기 장력제어부(137)에서 장력감소신호를 받으면 상기 장력모터(134)에서 발생한 회전력의 전달을 차단한다.

그러므로, 본 실시예에서는 상기 권선부(110)에 의하여 초전도선재(101)의 권취가 시작되면 상기 장력검출부(132)가 상기 장력전달선(131)의 장력(T_O)을 측정하고, 이를 상기 장력제어부(137)가 기 설정 장력(T_I)과 비교한 후, 상기 장력제어부(137)가 상기 파우더클러치(135)를 제어하여 상기 장력전달선(131)의 장력(T_O)을 기 설정 장력(T_I)으로 일정하게 유지시킨다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1, 101 : 초전도선재
5, 105 : 테이블
10, 110 : 권선부
11 : 배럴
12 : 구동부
13 : 제1나사
15 : 권선홈
17 : 제2나사
20, 120 : 이송부
21, 121 : 바이스
22, 122 : 가이드레일
30, 130 : 장력공급부
31, 131 : 장력전달선
32 : 장력발생추
33 : 전향롤러
34 : 롤러지지축
35 : 가이드프레임
36 : 고정롤러
132 : 장력검출부
133 : 장력조절보빈
134 : 장력모터
135 : 파우더클러치
137 : 장력제어부
F₁ : 배럴이 당기는 힘
F₂ : 중력이 당기는 힘
F₃ : 바이스가 받는 힘
T : 장력
θ : 공급각
T_O : 측정 장력
T_I : 설정 장력

Claims

초전도선재가 나선 형태로 권취되는 권선부;
상기 초전도선재를 지지하여 상기 초전도선재와 함께 상기 권선부로 이동하는 바이스;
상기 초전도선재가 상기 권선부로 이동할 때 상기 권선부의 회전축과 이루는 공급각이 일정하게 유지되도록 상기 바이스를 가이드하는 가이드레일; 및
상기 바이스에 연결되어 상기 초전도선재에 1.0kgf이상, 2.0kgf이하의 장력을 공급하는 장력공급부;
를 포함하고,
상기 장력공급부는,
상기 바이스와 일측 단부가 연결되어 장력을 전달하는 장력전달선;
상기 장력전달선이 경유하고, 중력에 의하여 상기 장력전달선에 장력을 발생시키는 장력발생추;
상기 장력발생추에서 발생된 장력을 상기 초전도선재가 공급되는 방향으로 전향시키는 전향롤러;
상기 전향롤러를 지지하고, 상기 바이스의 이동에 따라 상기 전향롤러의 방향을 전환시키도록 축회전 가능하게 구비된 롤러지지축;
상기 장력발생추의 수평면상의 이동을 제한하는 가이드프레임; 및
상기 장력전달선의 타측 단부가 수평이동하는 것을 제한시키는 고정롤러;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도선재의 권선장치.
삭제
초전도선재가 나선 형태로 권취되는 권선부;
상기 초전도선재를 지지하여 상기 초전도선재와 함께 상기 권선부로 이동하는 바이스;
상기 초전도선재가 상기 권선부로 이동할 때 상기 권선부의 회전축과 이루는 공급각이 일정하게 유지되도록 상기 바이스를 가이드하는 가이드레일; 및
상기 바이스에 연결되어 상기 초전도선재에 1.0kgf이상, 2.0kgf이하의 장력을 공급하는 장력공급부;
를 포함하고,
상기 장력공급부는,
상기 바이스와 일측 단부가 연결되어 장력을 전달하는 장력전달선;
상기 장력전달선에 전달되는 장력의 크기를 측정할 수 있도록 구비된 장력검출부;
상기 장력전달선이 권취되어 있고, 상기 장력전달선이 풀리면서 상기 장력전달선의 장력을 조절하는 장력조절보빈;
상기 장력조절보빈에 회전력을 제공하도록 구비된 장력모터;
상기 장력조절보빈 및 상기 장력모터와 연결되고, 상기 장력모터에서 발생한 회전력을 상기 장력조절보빈에 전달 및 차단 가능하도록 구비된 파우더클러치; 및
상기 장력검출부 및 상기 파우더클러치와 연결되고, 상기 장력검출부에서 측정된 장력(T_O)을 기 설정 장력(T_I)과 비교하여 상기 파우더클러치의 회전력 전달 및 차단 여부를 제어하는 장력제어부;
를 포함하며,
상기 장력검출부는,
테이블에 고정결합된 제1고정롤러와 상기 제2고정롤러;
상기 제1고정롤러와 상기 제2고정롤러 사이에 구비되고, 상기 테이블 상에서 이동 가능하도록 구비된 이동롤러; 및
상기 이동롤러와 연결되고, 상기 이동롤러가 당겨지는 힘을 측정하도록 구비된 장력측정기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도선재의 권선장치.