KR101805158B1

KR101805158B1 - 권선형 전동기에서 사용되는 슬립링부

Info

Publication number: KR101805158B1
Application number: KR1020110117536A
Authority: KR
Inventors: 이정
Original assignee: 현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2017-12-07
Also published as: KR20130052213A

Abstract

본 출원은 권선형 전동기에서 사용되는 슬립링부에 관한 것으로, 슬립링부는 권선형 전동기에서의 축의 적어도 일부를 이격적으로 감싼다. 상기 슬립링부는 불완전한 링을 구성하며 브러시 홀더를 통해 브러시를 결합시킨 복수의 커넥터링들로 구성되고, 상기 브러시는 코일과 상기 코일과 결합된 코일 확장자로 구성된다. 따라서 슬립링부는 유지보수를 보다 원활하게 할 수 있다.

Description

권선형 전동기에서 사용되는 슬립링부{SLIP RING UNIT USED IN WINDING TYPE ELECTRIC MOTOR}

본 출원은 권선형 전동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 유지보수를 보다 쉽게 할 수 있는 권선형 전동기에서 사용되는 슬립링부에 관한 것이다.

전동기는 전력일 이용하여 기계동력을 발생하는 회전기로서, 산업 현장에서 널리 사용되고 있다. 도 1은 종래의 권선형 전동기를 설명하는 도면으로, 권선형 전동기(100)는 권선 하우징(110)으로 카본 더스트(carbon dust)가 유입되어 절연이 취약할 수 있고, 브러시 홀더 하우징(120)의 내부 공기 순환이 원활하지 못할 수 있다. 또한, 브러시(122)와 브러시 홀더(124)는 지지볼트(126)에 조립되어 분해를 어렵게 할 수 있다.

본 출원은 종래 기술의 문제점을 극복할 수 있는 권선형 전동기를 제공한다. 예를 들어, 본 출원에 개시된 권선형 전동기는 권선 하우징과 브러시 홀더 하우징의 분리가능하게 결합을 통해 카본 더스트가 권선 하우징으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

본 출원은 브러시 홀더 하우징에 설치된 팬을 통해 내부 공기 순환을 원활하게 하여 내부 공기 열교환을 원활하게 할 수 있는 권선형 전동기를 제공한다.

본 출원은 브러시와 브러시 홀더의 개선을 통해 이들 간의 분해 및 조립의 유지보수를 보다 쉽게 할 수 있는 권선형 전동기를 제공한다.

실시예들 중에서, 슬립링부는 권선형 전동기에서의 축의 적어도 일부를 이격적으로 감싼다. 상기 슬립링부는 불완전한 링을 구성하며 브러시 홀더를 통해 브러시를 결합시킨 복수의 커넥터링들로 구성되고, 상기 브러시는 코일과 상기 코일과 결합된 코일 확장자로 구성된다.

일 실시예에서, 상기 슬립링부는 완전한 링으로 구성된 상단링과 하단링을 더 포함하고, 상기 하단링의 직경은 상기 하단링의 직경보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 상기 복수의 커넥터링들 각각은 이중링으로 구성되고, 상기 이중링 중 하나만 상기 브러시 홀더를 결합시키며, 상기 이중링 중 하나의 원둘레는 상기 이중링 중 다른 하나의 원둘레보다 작을 수 있다.

본 출원에 개시된 권선형 전동기는 카본 더스트가 권선 하우징으로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 브러시 홀더 하우징의 내부 공기 순환을 원활하게 할 수 있으며, 브러시와 브러시 홀더의 분해 및 조립의 유지보수를 보다 쉽게 할 수 있다.

도 1은 종래의 권선형 전동기를 설명하는 도면이다.
도 2는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 권선형 전동기를 설명하는 도면이ㄷ다.
도 3은 도 2에 있는 권선형 전동기의 분해도이다.
도 4는 도 2에 있는 권선형 전동기의 단면도이다.
도 5는 도 1에 있는 브러시 홀더 하우징을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5에 있는 슬립링부를 설명하는 도면이다.
도 7은 도 5에 있는 커넥터링을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 7에 있는 브러시와 브러시 홀더를 설명하는 도면이다.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 2는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 권선형 전동기를 설명하는 도면이고, 도 3은 도 2에 있는 권선형 전동기의 분해도이며, 도 4는 도 2에 있는 권선형 전동기의 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 권선형 전동기(200)는 권선 하우징(210), 브러시 홀더 하우징(220) 및 축(230)을 포함하고, 권선 하우징(210) 및 브러시 홀더 하우징(220)은 분리가능하게 결합된다.

권선 하우징(210)은 복수의 에어 파이프들로 구성될 수 있는 에어부(211), 회전자 어셈블리(rotor assembly)(212) 및 고정자 어셈블리(stator assembly)(213)를 포함하고 에어부(211)와 회전자 어셈블리(212) 간에 공기를 순환시킨다. 여기에서, 순환 방향은 공기가 브러시 홀더 하우징(220)에 쉽게 유입될 수 있는 방향(예를 들어, 반시계 방향)에 상응할 수 있다.

브러시 홀더 하우징(220)은 복수의 에어 파이프들로 구성될 수 있는 에어부(221), 슬립링부(slip ring unit)(222) 및 공기 순환을 위한 팬(223)을 포함하고, 권선 하우징(210)의 외부에 분리가능하게 결합되며 권선 하우징(210)으로부터 공기의 일부를 유입하여 배출한다. 일 실시예에서, 브러시 홀더 하우징(220)은 권선 하우징(210)으로부터 유입된 일부의 공기를 권선 하우징(210)과 반대 방향으로 배출하여 권선 하우징(210)으로 카본 더스트(carbon dust)가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 슬립링부(222)는 복수의 커넥터링들(224)로 구성되고, 축(230) 일단의 적어도 일부를 이격적으로 감싼다. 복수의 커넥터링들(224)에 대해서는 후술한다. 한편, 팬(223)은 브러시 홀더 하우징(220)에 설치되어 내부 공기 순환을 원활하게 하여 내부 공기 열교환을 원활하게 할 수 있다.

축(230)은 권선 하우징(210)과 브러시 홀더 하우징(220)을 관통한다. 보다 구체적으로, 축(230)은 회전자 어셈블리(212)와 슬립링부(222)를 관통한다.

도 5는 도 1에 있는 브러시 홀더 하우징을 설명하는 도면이고, 도 6은 도 5에 있는 슬립링부를 설명하는 도면이며, 도 7은 도 5에 있는 커넥터링을 설명하는 도면이고, 도 8은 도 7에 있는 브러시와 브러시 홀더를 설명하는 도면이다.

슬립링부(222)는 복수의 커넥터링들(224)로 구성되고, 복수의 커넥터링들(224) 각각은 적어도 하나의 브러시/브러시 홀더(510)를 결합시킨다. 브러시/브러시 홀더(510)는 브러시(511)와 브러시 홀더(512)로 구성된다. 브러시(511)는 코일(811)과 코일(811)과 결합된 코일 확장자(812)로 구성되고, 브러시 홀더(512)를 통해서 커넥터들링(224)와 결합된다. 여기에서 채택된 브러시/브러시 홀더(510)의 구조는 분해 및 조립의 유지보수를 보다 용이하게 할 수 있다. 이하, 슬립링부(222)의 구성에 관하여 보다 상세하게 설명한다.

슬립링부(222)는 상단링(611), 하단링(612), 복수의 커넥터링들(224), 이들을 연결시키는 링축(613)을 포함한다. 상단링(611) 및 하단링(612)은 완전한 링을 구성하고, 상단링(611)의 직경은 하단링(612)의 직경보다 클 수 있고, 상단링(611)의 직경과 복수의 커넥터링들(224)의 직경은 실질적으로 동일할 수 있다. 복수의 커넥터링들(224)은 불완전한 링을 구성할 수 있다. 또한, 복수의 커넥터링들(224)은 이중링으로 구성될 수 있고, 이중링 중 하나만 브러시/브러시 홀더(510)를 결합할 수 있다. 일 실시예에서, 이중링 중 하나의 원둘레는 이중링 중 다른 하나의 원둘레보다 적을 수 있다.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

222: 슬립링부
611: 상단링
612: 하단링
613: 링축

Claims

권선형 전동기에서의 축의 적어도 일부를 이격적으로 감싸는 슬립링부에 있어서,
상기 슬립링부는 일부가 단절된 형상의 링을 구성하며 브러시 홀더를 통해 브러시를 결합시킨 복수의 커넥터링들로 구성되고, 상기 브러시는 코일과 상기 코일과 결합된 코일 확장자로 구성되고,
상기 복수의 커넥터링들 각각은 이중링으로 구성되고, 상기 이중링 중 하나만 상기 브러시 홀더를 결합시키며, 상기 이중링 중 하나의 원둘레는 상기 이중링 중 다른 하나의 원둘레보다 작은 것을 특징으로 하는 슬립링부.
제1항에 있어서,
완전한 링으로 구성된 상단링과 하단링을 더 포함하고, 상기 하단링의 직경은 상기 하단링의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 슬립링부.
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