KR102000362B1 - Bucket vibration damping device and turbine machine comprising same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버켓 진동 감쇠 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 버켓에 발생하는 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력을 버켓에 가해주어 버켓의 진동을 감쇠시키는 버켓 진동 감쇠 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 버켓 진동 감쇠 장치는 버켓의 진동을 측정하는 팁타이밍 프로브와, 자력을 발생시켜 상기 버켓에 상기 자력을 가해주는 가진기와, 상기 팁타이밍 프로브에서 측정한 상기 버켓의 진동에 기초하여 상기 가진기가 상기 버켓에 가해주는 자력을 제어하는 제어부를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bucket vibration damping device, and more particularly, to a bucket vibration damping device that applies a magnetic force having a phase opposite to a phase of vibration generated in a bucket to a bucket to damp vibrations of the bucket.
The bucket vibration damping device according to an embodiment of the present invention includes a tip timing probe for measuring vibrations of a bucket, a vibrator for generating magnetic force to apply the magnetic force to the bucket, and a vibrator for vibrating the bucket measured by the tip timing probe And a control unit for controlling the magnetic force applied to the bucket by the vibrator.

Description

버켓 진동 감쇠 장치 및 이를 포함하는 터보머신{Bucket vibration damping device and turbine machine comprising same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bucket vibration damping device and a turbomachine including the bucket vibration damping device and turbine machine,

본 발명은 버켓 진동 감쇠 장치 및 이를 포함하는 터보머신에 관한 것으로, 보다 자세하게는 버켓에 발생하는 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력을 버켓에 가해주어 버켓의 진동을 감쇠시키는 버켓 진동 감쇠 장치 및 이를 포함하는 터보머신에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bucket vibration damping device and a turbo machine including the bucket vibration damping device, and more particularly to a bucket vibration damping device for applying a magnetic force having a phase opposite to a phase of vibration generated in a bucket to a bucket, To a turbo machine.

일반적으로 터빈 버켓은 증기 또는 연소 가스의 열역학적 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 전력을 생산하는 핵심 부품으로, 터빈 버켓이 손상될 경우 터빈을 비롯한 발전설비 전체에 심각한 사고를 일으킬 수 있다. 터빈 버켓이 손상되는 대표적 원인으로 진동을 들 수 있다. 터빈 버켓에 의해 발생되는 외력이 터빈 버켓의 고유진동수와 동일해지면 터빈 버켓에 공진이 일어나 터빈 버켓이 손상될 수 있다. 따라서, 터빈 버켓의 손상을 미연에 방지하기 위해서는 터빈 운전 중 버켓에 발생하는 진동을 모니터링하기 위한 장치가 필수적이다. 더 나아가, 공진이 발생한 경우 터빈 버켓의 손상을 방지하기 위한 장치가 필요하다.In general, turbine buckets are a key component in converting the thermodynamic energy of steam or flue gas into mechanical energy to produce power. If a turbine bucket is damaged, it can cause serious accidents throughout the turbine and other power generation facilities. A typical cause of damage to a turbine bucket is vibration. If the external force generated by the turbine bucket is equal to the natural frequency of the turbine bucket, resonance occurs in the turbine bucket, which can damage the turbine bucket. Therefore, in order to prevent damage to the turbine bucket, a device for monitoring vibration occurring in the bucket during operation of the turbine is indispensable. Furthermore, a device is needed to prevent damage to the turbine bucket when resonance occurs.

본 발명은 앞에서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 버켓에 공진이 발생하는 경우 버켓에 발생하는 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력을 가해주어 버켓에 발생하는 진동을 감쇠시키는 버켓 진동 감쇠 장치 및 이를 포함하는 터보머신을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a bucket vibration damping device for attenuating vibration generated in a bucket by applying a magnetic force having a phase opposite to a phase of vibration generated in a bucket when resonance occurs in the bucket, The present invention is directed to a turbo machine.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be obvious to those skilled in the art from the description and the claims.

앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 버켓 진동 감쇠 장치는 버켓의 진동을 측정하는 팁타이밍 프로브와, 자력을 발생시켜 버켓에 자력을 가해주는 가진기와, 팁타이밍 프로브에서 측정한 버켓의 진동에 기초하여 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력에 의해 진동이 감쇠되도록 자력을 제어하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a bucket vibration damping device according to an embodiment of the present invention includes a tip timing probe for measuring vibrations of a bucket, a vibrator for generating magnetic force to apply a magnetic force to the bucket, And a control unit for controlling the magnetic force so that the vibration is attenuated by the magnetic force of the phase opposite to the phase of the vibration based on the vibration of the vibration.

여기서, 팁타이밍 프로브는 진동하는 버켓의 진동수, 진동 주기 및 진폭을 측정한다.Here, the tip timing probe measures the frequency, oscillation period and amplitude of the oscillating bucket.

또한, 제어부는 버켓에 공진이 발생하면 버켓의 진동의 주기와 동일하고, 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력이 가해지도록 가진기를 제어한다.Further, when resonance occurs in the bucket, the control unit controls the exciter so that the magnetic force of the phase opposite to the phase of the vibration is applied, which is equal to the cycle of vibration of the bucket.

또한, 제어부는 버켓의 진동의 진폭과 동일한 진폭을 가지는 자력이 버켓에 가해지도록 가진기를 제어한다.Further, the control unit controls the exciter so that a magnetic force having an amplitude equal to the amplitude of the vibration of the bucket is applied to the bucket.

또한, 버켓은 자력에 의해 반응하는 금속으로 형성된다.Further, the bucket is formed of a metal that reacts by magnetic force.

또한, 팁타이밍 프로브는 버켓의 팁 부위를 감싸도록 배치되는 케이싱에 설치된다.Further, the tip timing probe is installed in a casing arranged to surround the tip portion of the bucket.

또한, 가진기는, 버켓의 팁 부위를 감싸도록 배치되는 케이싱에 설치되되, 버켓의 측면을 바라보는 방향에 배치되어 버켓의 측면에 자력을 가한다.The exciter is disposed in a casing arranged to surround a tip portion of the bucket, and is disposed in a direction in which the side surface of the bucket is viewed to apply a magnetic force to a side surface of the bucket.

또한, 팁타이밍 프로브 및 가진기는 복수개로 설치된다.In addition, a plurality of tip timing probes and vibrators are provided.

또한, 복수개의 팁타이밍 프로브 중 일부는 버켓의 일측과 인접하고, 다른 일부는 버켓의 타측과 인접하고, 복수개의 가진기는 서로 대향하는 방향으로 설치되고, 복수개의 가진기 중 일부는 버켓의 일측과 인접하고, 다른 일부는 버켓의 타측과 인접한다.The plurality of exciter groups are disposed in directions opposite to each other, and a part of the plurality of exciter groups is disposed on one side of the bucket and on the other side of the bucket. And the other part is adjacent to the other side of the bucket.

또한, 제어부는 버켓의 일측과 인접된 팁타이밍 프로브에서 측정된 버켓의 진동에 기초하여 버켓의 일측과 인접된 가진기가 버켓에 가하는 자력을 조절하고, 버켓의 타측과 인접된 팁타이밍 프로브에서 측정된 버켓의 진동에 기초하여 버켓의 타측과 인접된 가진기가 버켓에 가하는 자력을 조절한다.The control unit controls the magnetic force applied to the bucket by the exciter adjacent to one side of the bucket based on the vibration of the bucket measured at the tip timing probe adjacent to the one side of the bucket, The vibrator that is adjacent to the other side of the bucket adjusts the magnetic force applied to the bucket based on the vibration of the bucket.

또한, 가진기는 로터에 결합되어 회전하는 버켓의 측면에 자력을 가하여 버켓과 가진기가 인접하는 경우 버켓의 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력으로 진동을 감쇠시킨다.Also, the exciter is coupled to the rotor to apply a magnetic force to the side surface of the rotating bucket, and when the bucket and the exciter are adjacent to each other, the vibrator is damped by a magnetic force having a phase opposite to that of the bucket.

또한, 인접하는 버켓들을 연결하는 연결부를 더 포함하고, 연결부는 자력에 의해 반응하는 금속으로 형성된다.Further, the apparatus further includes a connecting portion connecting adjacent buckets, and the connecting portion is formed of metal reacting by a magnetic force.

앞에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 터보머신은 증기를 이용하여 고속 회전하며 전력을 생산하는 로터와, 로터의 외주면에 결합되는 버켓과, 버켓의 팁 부위를 감싸도록 배치되는 케이싱과, 버켓의 진동을 측정하는 팁타이밍 프로브와, 자력을 발생시켜 버켓에 자력을 가해주는 가진기와, 팁타이밍 프로브에서 측정한 버켓의 진동에 기초하여 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력에 의해 진동이 감쇠되도록 자력을 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a turbomachine including a rotor rotating at a high speed using steam to produce electric power, a bucket coupled to an outer circumferential surface of the rotor, a casing disposed to surround a tip portion of the bucket, A tip timing probe for measuring the vibration of the bucket, a vibrator for generating a magnetic force to apply a magnetic force to the bucket, and a vibrator for vibrating the vibrator by a magnetic force having a phase opposite to that of the vibration based on the vibration of the bucket measured by the tip timing probe. And a control unit for controlling the magnetic force so as to be attenuated.

여기서, 팁타이밍 프로브에서 측정한 버켓의 진동을 제어부로 전달하고, 제어부에서 수신한 자력을 제어하기 위한 신호를 가진기로 전달하는 인터페이스부를 더 포함한다.The controller may further include an interface unit for transmitting the vibration of the bucket measured by the tip timing probe to the control unit and transmitting the vibration to a machine having a signal for controlling the magnetic force received by the control unit.

또한, 제어부는 버켓에 공진이 발생하면 버켓의 진동의 주기와 동일하고, 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력이 가해지도록 가진기를 제어한다.Further, when resonance occurs in the bucket, the control unit controls the exciter so that the magnetic force of the phase opposite to the phase of the vibration is applied, which is equal to the cycle of vibration of the bucket.

또한, 제어부는 버켓의 진동의 진폭과 동일한 진폭을 가지는 자력이 버켓에 가해지도록 가진기를 제어한다.Further, the control unit controls the exciter so that a magnetic force having an amplitude equal to the amplitude of the vibration of the bucket is applied to the bucket.

또한, 가진기는 로터에 결합되어 회전하는 버켓의 측면에 자력을 가하여 버켓과 가진기가 인접하는 경우 버켓의 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력으로 진동을 감쇠시킨다.Also, the exciter is coupled to the rotor to apply a magnetic force to the side surface of the rotating bucket, and when the bucket and the exciter are adjacent to each other, the vibrator is damped by a magnetic force having a phase opposite to that of the bucket.

또한, 팁타이밍 프로브 및 가진기는 복수개로 설치되고, 복수개의 팁타이밍 프로브 중 일부는 버켓의 일측과 인접하고, 다른 일부는 버켓의 타측과 인접하고, 복수개의 가진기는 서로 대향하는 방향으로 설치되고, 복수개의 가진기 중 일부는 버켓의 일측과 인접하고, 다른 일부는 버켓의 타측과 인접한다.A plurality of tip timing probes are disposed adjacent to one side of the bucket and another portion is adjacent to the other side of the bucket. The plurality of exciter groups are provided in directions opposite to each other, Some of the plurality of vibrators are adjacent to one side of the bucket, and the other part is adjacent to the other side of the bucket.

또한, 제어부는, 버켓의 일측과 인접된 팁타이밍 프로브에서 측정된 버켓의 진동에 기초하여 버켓의 일측과 인접된 가진기가 버켓에 가하는 자력을 조절하고, 버켓의 타측과 인접된 팁타이밍 프로브에서 측정된 버켓의 진동에 기초하여 버켓의 타측과 인접된 가진기가 버켓에 가하는 자력을 조절한다.The controller may adjust the magnetic force applied to the bucket by the vibrator adjacent to one side of the bucket based on the vibration of the bucket measured at the tip timing probe adjacent to the one side of the bucket and measure the magnetic force applied to the bucket by the tip timing probe And adjusts the magnetic force applied to the bucket by the vibrating unit adjacent to the other side of the bucket based on the vibration of the bucket.

본 발명의 실시 예에 따른 버켓 진동 감쇠 장치 및 이를 포함하는 터보머신은 팁 타이밍 프로브를 통해 버켓에 발생하는 진동의 진동수 및 진동 주기를 측정할 수 있다.The bucket vibration damping device and the turbo machine including the bucket vibration damping device according to the embodiment of the present invention can measure the vibration frequency and vibration period of the vibration generated in the bucket through the tip timing probe.

또한, 버켓에 발생하는 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력을 가해주어 버켓에 발생하는 진동을 감쇠시켜 버켓의 손상을 방지할 수 있다.In addition, a magnetic force having a phase opposite to the phase of the vibration generated in the bucket is applied, so that the vibration generated in the bucket is attenuated to prevent damage to the bucket.

또한, 버켓의 손상으로 인해 터빈을 분해하여 버켓을 교체하거나 수리하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따른 비용도 절약할 수 있다.Also, it is possible to prevent the turbine from being disassembled to replace or repair the bucket due to the damage of the bucket, thereby saving the cost.

이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly understood through embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 버켓 진동 감쇠 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 일부분을 확대한 도면이다.
도 3은 팁타이밍 프로브 및 가진기의 위치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 버켓의 진동 감쇠를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a bucket vibration damping device according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of a portion of Fig.
3 is a view showing the positions of the tip timing probe and the exciter.
4 is a view showing vibration damping of a bucket according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.If any part is referred to as being "on" another part, it may be directly on the other part or may be accompanied by another part therebetween. In contrast, when a section is referred to as being "directly above" another section, no other section is involved.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating relative space such as "below "," above ", and the like may be used to more easily describe the relationship to other portions of a portion shown in the figures. These terms are intended to include other meanings or acts of the apparatus in use, as well as intended meanings in the drawings. For example, when inverting a device in the figures, certain portions that are described as being "below" other portions are described as being "above " other portions. Thus, an exemplary term "below" includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or rotated at different angles, and terms indicating relative space are interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 버켓 진동 감쇠 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a bucket vibration damping device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 버켓 진동 감쇠 장치(200)는 버켓(210), 팁타이밍 프로브(220), 가진기(230), 인터페이스부(240), 제어부(250) 및 연결부(260)를 포함한다. 버켓 진동 감쇠 장치(200)는 증기 터빈 및 가스 터빈에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, a bucket vibration damping apparatus 200 according to an embodiment of the present invention includes a bucket 210, a tip timing probe 220, a vibrator 230, an interface unit 240, a controller 250, And a connection portion 260. The bucket vibration damping device 200 may be applied to a steam turbine and a gas turbine.

버켓(210)은 로터(120)의 외주면에 결합되어 증기의 흐름을 회전운동으로 변환할 수 있다. 버켓(210)의 로터(120)의 회전축과 수직하는 방향으로 복수개가 제공될 수 있다. 여기서, 로터(120)는 원료의 연소에서 얻어지는 고열 고압의 증기를 이용하여 고속 회전하며 전력을 생산하는 장비로, 증기의 흐름으로부터 에너지를 추출할 수 있다. 버켓(210)은 로터(120)의 동작 시 로터(120)와 함께 회전하며 진동하는데, 진동 중에 공기 흐름에 의한 에너지를 받아 버켓(210)에 심한 진동이 일어나는 플러터(flutter)현상이 발생할 수 있다. 즉, 버켓(210)마다 고유의 진동수를 가지는데 공기 흐름에 의해 버켓(210)의 고유진동수와 일치하는 진동이 버켓(210)에 가해지면서 버켓(210)에 심한 진동이 일어나는 것일 수 있다.The bucket 210 is coupled to the outer circumferential surface of the rotor 120 to convert the flow of the steam into rotational motion. A plurality of pellets may be provided in a direction perpendicular to the rotational axis of the rotor 120 of the bucket 210. Here, the rotor 120 is a device that produces high-speed rotating electric power using high-temperature high-pressure steam obtained by combustion of raw materials, and can extract energy from the steam flow. The bucket 210 vibrates and rotates together with the rotor 120 during the operation of the rotor 120. The bucket 210 receives the energy due to the air flow during the vibration and flutter phenomenon in which the bucket 210 is severely vibrated may occur . That is, each bucket 210 has a specific frequency, and vibrations corresponding to natural frequencies of the bucket 210 are applied to the bucket 210 by the air flow, so that the bucket 210 may be severely vibrated.

팁타이밍 프로브(220)는 버켓의 진동을 측정할 수 있다. 구체적으로, 팁타이밍 프로브(220)는 버켓(210)에 비접촉으로 설치되는데, 주로 다이아프램 또는 케이싱(20)에 부착되어 설치될 수 있다. 팁타이밍 프로브(220)는 버켓(210)이 팁타이밍 프로브(220)를 통과하는 시간을 측정할 수 있고, 이에 따라 버켓(210)에 발생하는 진동수, 진동 주기 및 진폭을 측정할 수 있다.The tip timing probe 220 can measure the vibration of the bucket. Specifically, the tip timing probe 220 is installed in a non-contact manner with the bucket 210, and may be attached to the diaphragm or the casing 20 mainly. The tip timing probe 220 can measure the time that the bucket 210 passes through the tip timing probe 220 and thereby measure the frequency, oscillation period, and amplitude that occur in the bucket 210.

가진기(230)는 자력을 발생시켜 버켓(210)에 자력을 가해준다. 가진기(230)는 전자석을 이용하여 자력을 발생시키고, 버켓(210)의 진동은 자력의 위상에 따라 상쇄될 수 있다. 버켓(210)이 회전하는 중에 공기 흐름에 의해 받은 에너지로 인해 버켓(210)은 심한 진동을 받게 되는데 이때, 가진기(110)에서 가해준 자력에 의해 버켓(210)의 진동이 상쇄되면서 버켓(210)에 발생하는 진동이 감쇠될 수 있다. 여기서, 버켓(210)은 가진기(120)에서 가해주는 자력에 의해 진동이 상쇄될 수 있도록 금속으로 형성될 수 있고, 금속은 자력에 반응하는 티타늄합금 등일 수 있다.The exciter 230 generates a magnetic force to apply a magnetic force to the bucket 210. The exciter 230 generates a magnetic force using an electromagnet, and the vibration of the bucket 210 can be canceled according to the phase of the magnetic force. The bucket 210 is subjected to severe vibration due to the energy received by the air flow during the rotation of the bucket 210. At this time, the vibration of the bucket 210 is canceled by the magnetic force applied by the vibrator 110, 210 may be attenuated. Here, the bucket 210 may be formed of metal so that vibration can be canceled by a magnetic force applied by the exciter 120, and the metal may be a titanium alloy or the like which reacts with a magnetic force.

인터페이스부(240)는 팁티이밍 센서(220)에서 측정한 버켓(210)의 진동에 관한 정보를 제어부(250)로 전달할 수 있다. 여기서, 인터페이스부(240)는 팁타이밍 센서(220)의 일 구성일 수 있고, 팁타이밍 센서(220)와 별도의 구성으로 버켓(110)의 외부에 설치될 수 있다. 또한, 인터페이스부(240)는 제어부(250)에서 수신하는 가진기(230)의 자력을 제어하는 신호를 가진기(230)로 전달할 수 있다.The interface unit 240 may transmit information about the vibration of the bucket 210 measured by the tip taming sensor 220 to the controller 250. The interface unit 240 may be a component of the tip timing sensor 220 and may be installed outside the bucket 110 in a configuration separate from the tip timing sensor 220. The interface unit 240 may transmit the signal to the controller 230 having a signal for controlling the magnetic force of the vibrator 230 received by the controller 250.

제어부(250)는 팁타이밍 프로브(220)에서 측정한 버켓(210)의 진동에 기초하여 가진기(230)가 버켓에(110)에 가해주는 자력을 제어한다. 제어부(250)는 팁타이밍 프로브(220)에서 측정한 버켓(210)의 진동이 일정 기준보다 크다고 판단되면 가진기(230)가 자력을 발생시키도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(250)는 버켓(210)에 발생하는 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력이 버켓(210)에 가해지도록 가진기(230)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(250)는 가진기(230)가 버켓(210)에 발생하는 진동의 위상에서 180˚의 위상차가 나는 자력을 버켓(210)에 가하도록 제어할 수 있다.The control unit 250 controls the magnetic force applied by the exciter 230 to the bucket 110 based on the vibration of the bucket 210 measured by the tip timing probe 220. [ The control unit 250 may control the exciter 230 to generate a magnetic force when it is determined that the vibration of the bucket 210 measured by the tip timing probe 220 is greater than a predetermined reference. At this time, the control unit 250 may control the exciter 230 so that the magnetic force of the phase opposite to the phase of the vibration generated in the bucket 210 is applied to the bucket 210. That is, the control unit 250 can control the exciter 230 to apply a magnetic force having a phase difference of 180 degrees to the bucket 210 in the phase of the vibration generated in the bucket 210.

구체적으로, 제어부(250)는 통신부(251), 판단부(252) 및 계산부(253)를 포함할 수 있고, 통신부(251)는 인터페이스부(240)로부터 전달되는 버켓(210)의 진동에 관한 정보를 송신할 수 있다. 또한, 통신부(251)는 가진기(230)가 버켓(210)에 가하는 자력을 제어하는 신호를 인터페이스부(240)에 수신할 수 있다.The communication unit 251 may include a communication unit 251, a determination unit 252 and a calculation unit 253. The communication unit 251 may include a communication unit 251, a determination unit 252, Can be transmitted. The communication unit 251 can receive the signal for controlling the magnetic force applied to the bucket 210 by the vibrator 230 to the interface unit 240. [

판단부(252)는 통신부(251)로 수신된 버켓(210)의 진동에 관한 정보를 통해 버켓(210)에 발생한 진동을 판단할 수 있다. 즉, 판단부(252)는 버켓(210)에 발생한 진동의 진동수, 진동 주기 및 진폭 등을 판단할 수 있다.The determination unit 252 can determine the vibration generated in the bucket 210 through the information about the vibration of the bucket 210 received by the communication unit 251. [ That is, the determination unit 252 can determine the frequency, vibration period, and amplitude of the vibration generated in the bucket 210.

계산부(253)는 판단부(252)에서 판단한 진동수, 진동 주기 및 진폭을 통해 버켓(210)에 가해줄 자력의 위상을 계산하여 가진기(230)에서 발생하는 자력을 제어할 수 있다. 일 예로, 계산부(253)는 버켓(210)에 발생한 진동의 진동수, 진동 주기 및 진폭에 따른 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력을 가진기(230)가 발생시키도록 할 수 있다. 이때, 버켓(210)에 가해주는 자력은 버켓(210)에서 발생한 진동의 진동수, 진동 주기 및 진폭은 모두 동일하고, 위상만 반대일 수 있다. 여기서, 계산부(253)에서 계산된 자력의 세기는 통신부(251)를 통해 인터페이스부(240)로 전달되고, 인터페이스부(240)는 계산부(253)에서 계산된 자력의 세기를 가진기(230)로 전달할 수 있다.The calculation unit 253 can calculate the phase of the magnetic force to be applied to the bucket 210 through the frequency, the oscillation period, and the amplitude determined by the determination unit 252, and control the magnetic force generated in the oscillator 230. For example, the calculator 253 may cause the generator 230 to generate a magnetic force having a phase opposite to the phase of the vibration corresponding to the vibration frequency, vibration period, and amplitude of the vibration generated in the bucket 210. At this time, the magnetic force applied to the bucket 210 may be the same as the vibration frequency, vibration period, and amplitude of the vibration generated in the bucket 210, and may be opposite in phase. The intensity of the magnetic force calculated by the calculation unit 253 is transmitted to the interface unit 240 through the communication unit 251 and the interface unit 240 receives the intensity of the magnetic force calculated by the calculation unit 253 230).

연결부(260)는 인접하는 버켓들(110)을 연결할 수 있다. 연결부(260)는 자력에 의해 반응하는 금속으로 형성될 수 있고, 가진기(230)에서 가해주는 자력에 의해 진동이 감쇠될 수 있다. 이때, 연결부(260)는 복수의 버켓(210)과 연결되어 있으므로, 연결부(260)의 진동이 감쇠되면서 버켓(210)의 진동도 감쇠될 수 있다. 여기서, 연결부(260)는 버켓(210)에 포함되는 구성일 수 있고, 별도의 구성일 수 있다.The connection portion 260 may connect the adjacent buckets 110. The coupling portion 260 may be formed of a metal that reacts by a magnetic force, and vibration may be attenuated by a magnetic force applied by the vibrator 230. At this time, since the connecting portion 260 is connected to the plurality of buckets 210, the vibration of the connecting portion 260 is attenuated and the vibration of the bucket 210 can be attenuated. Here, the connection portion 260 may be included in the bucket 210 or may be a separate structure.

본 발명의 실시 예에 따른 버켓 진동 감쇠 장치(200)는 가진기(230)에 의해 버켓(210)에 발생하는 진동의 위상과 반대되는 위상을 가지는 자력을 가해줄 수 있다. 버켓(210)은 가진기(230)에서 가해주는 자력에 의해 버켓(210)의 진동이 상쇄될 수 있다. 팁타이밍 프로브(220)에 의해 측정된 버켓(210)의 진동수, 진동 주기 및 진폭은 제어부(250)에 의해 계산되어 가진기(230)가 생성하는 자력에 영향을 주게 된다. 또한, 제어부(250)는 자력에 의한 버켓(210)에 발생하는 진동 변화를 고려하여 가진기(230)가 생성하는 자력을 제어할 수 있다. 버켓 진동 감쇠 장치(200)에 의해 버켓(210)에 심한 진동이 발생하는 경우를 측정할 수 있고, 버켓(210)에 심한 진동이 발생하는 경우 버켓(210)의 진동을 감쇠시켜 버켓(210)의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 버켓(210)의 손상으로 인해 터빈을 분해하여 버켓(210)을 교체하거나, 수리하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따른 비용도 절약할 수 있다.The bucket vibration damping device 200 according to the embodiment of the present invention may apply a magnetic force having a phase opposite to the phase of the vibration generated in the bucket 210 by the vibrator 230. The vibration of the bucket 210 can be canceled by the magnetic force applied by the vibrator 230. The oscillation frequency, oscillation period and amplitude of the bucket 210 measured by the tip timing probe 220 are calculated by the controller 250 and influence the magnetic force generated by the oscillator 230. In addition, the control unit 250 can control the magnetic force generated by the exciter 230 in consideration of a change in vibration occurring in the bucket 210 due to the magnetic force. The vibration of the bucket 210 can be measured by the bucket vibration damping device 200 and the vibrations of the bucket 210 can be attenuated when the bucket 210 is severely vibrated. Can be prevented from being damaged. Therefore, it is possible to prevent the turbine from being disassembled due to the damage of the bucket 210 and to replace or repair the bucket 210, thereby saving the cost.

도 2는 도 1의 일부분을 확대한 도면이고, 도 3은 팁타이밍 프로브 및 가진기의 위치를 나타내는 도면이다.Fig. 2 is an enlarged view of a part of Fig. 1, and Fig. 3 is a view showing the position of a tip timing probe and a vibrator.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 버켓(210)은 로터(120)와 연결되어 로터(120)가 회전 시 같이 회전할 수 있다. 버켓(210)이 회전 시에 공기 흐름에 의해 에너지를 받으면서 진동을 하는데, 공기 흐름에 의해 버켓(210)에 가해지는 에너지에 의해 버켓(210)에 심한 진동이 발생할 수 있다. 이런 경우, 버켓(210)이 손상되거나, 더 나아가 터빈에도 영향을 줄 수 있다. 따라서, 버켓 진동 감쇠 장치(200)는 버켓(210)에 발생하는 진동이 상쇄되도록 하여 버켓(210)의 진동을 감쇠시킬 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3, the bucket 210 is connected to the rotor 120 so that the rotor 120 can rotate as the rotor 120 rotates. The bucket 210 is vibrated while being energized by the air flow at the time of rotation, and the bucket 210 may be severely vibrated by the energy applied to the bucket 210 by the air flow. In this case, the bucket 210 may be damaged or even affect the turbine. Therefore, the bucket vibration damping device 200 can cancel the vibration generated in the bucket 210, thereby attenuating the vibration of the bucket 210.

여기서, 팁타이밍 프로브(220) 및 가진기(230)는 케이싱(20)에 설치될 수 있다. 여기서, 케이싱(20)은 버켓의 팁(212) 부위를 감싸도록 형성되는데 로터(120)와 대응되도록 형성될 수 있고, 로터(120)의 회전축의 수직 방향으로 버켓의 팁(212) 부위를 바라보도록 형성될 수 있다. 즉, 버켓의 팁(212)을 위측 및 측면에서 모두 감싸도록 형성될 수 있다. 여기서, 팁타이밍 프로브(220)는 로터(120)와 대응되는 방향의 케이싱(20)에 설치될 수 있고, 버켓(210)을 향하는 방향으로 설치되어 버켓(210)의 진동수, 진동 주기 및 진폭을 측정할 수 있다. 또한, 가진기(230)는 버켓(210)의 측면을 바라보는 방향에 설치될 수 있고, 버켓(210)의 측면을 향해 자력을 가해줄 수 있다. 여기서, 가진기(230)는 로터(120)에 결합되어 회전하는 버켓(210)의 측면에 자력을 가할 수 있고, 버켓(210)과 가진기(230)가 인접하는 경우 버켓(210)의 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력으로 진동을 감쇠시킬 수 있다.Here, the tip timing probe 220 and the exciter 230 may be installed in the casing 20. [ The casing 20 is formed so as to surround the tip 212 of the bucket and may be formed to correspond to the rotor 120 so as to face the tip 212 of the bucket in a direction perpendicular to the rotational axis of the rotor 120 As shown in FIG. That is, it may be formed so as to enclose the tip 212 of the bucket both on the upper side and on the side. The tip timing probe 220 may be installed on the casing 20 in a direction corresponding to the rotor 120 and may be installed in a direction toward the bucket 210 to adjust the frequency, Can be measured. The exciter 230 may be installed in the direction of the side of the bucket 210 and may apply a magnetic force toward the side of the bucket 210. The vibrator 230 is coupled to the rotor 120 to apply a magnetic force to the side surface of the rotating bucket 210. When the vibrator 230 and the bucket 210 are adjacent to each other, The vibration can be attenuated by the magnetic force having the phase opposite to the phase of the vibration.

또한, 연결부(260)는 인접하는 버켓들(110)을 연결해 주는 것으로, 인접하는 버켓들의 팁들(112)과 연결될 수 있다. 여기서, 연결부(260)는 버켓(210)에 포함되는 구성일 수 있고, 별도의 구성일 수 있다.The connection portion 260 connects the adjacent buckets 110 and can be connected to the tips 112 of adjacent buckets. Here, the connection portion 260 may be included in the bucket 210 or may be a separate structure.

또한, 팁 타이밍 프로브(120) 및 가진기(230)는 복수개로 설치될 수 있다. 구체적으로, 복수개의 팁타이밍 프로브(120a)의 일부는 버켓(210)의 일측과 인접하여 설치될 수 있다. 또한, 팁타이밍 프로브(120b)의 다른 일부는 버켓(210)의 타측과 인접하여 설치될 수 있다. 즉, 복수개의 팁타이밍 프로브(220)는 버켓(210)의 일측 및 타측에서 버켓(210)의 진동수, 진동 주기 및 진폭을 각각 측정할 수 있고, 이를 통해 버켓(210)의 변위를 판단할 수 있다.Further, the tip timing probe 120 and the exciter 230 may be provided in plural. Particularly, a part of the plurality of tip timing probes 120a may be installed adjacent to one side of the bucket 210. In addition, another portion of the tip timing probe 120b may be installed adjacent to the other side of the bucket 210. [ That is, the plurality of tip timing probes 220 can measure the frequency, vibration period, and amplitude of the bucket 210 at one side and the other side of the bucket 210, respectively, and determine the displacement of the bucket 210 have.

또한, 복수개의 가진기(130a)의 일부는 버켓(210)의 일측과 인접하여 설치될 수 있고, 가진기(130b)의 다른 일부는 버켓(210)의 타측과 인접하여 설치될 수 있다. 여기서, 일측과 인접하게 설치된 가진기(130a)와 타측과 인접하게 설치된 가진기(130b)는 버켓(210)을 기준으로 서로 대향하는 방향으로 설치될 수 있다. 이를 통해 버켓(210)의 일측 및 타측 각각에서 버켓(210)에 자력을 가해줄 수 있다.A part of the plurality of exciter 130a may be installed adjacent to one side of the bucket 210 and another part of the exciter 130b may be installed adjacent to the other side of the bucket 210. [ Here, the vibrator 130a provided adjacent to the one side and the vibrator 130b provided adjacent to the other side may be installed in directions opposite to each other with respect to the bucket 210. So that a magnetic force can be applied to the bucket 210 from one side and the other side of the bucket 210, respectively.

여기서, 제어부(250)는 버켓(210)의 일측과 인접된 팁타이밍 프로브(120a)에서 측정된 버켓(210)의 진동에 기초하여 버켓(210)의 일측과 인접된 가진기(130a)가 버켓(210)에 가하는 자력을 조절하고, 버켓(210)의 타측과 인접된 팁타이밍 프로브(120b)에서 측정된 버켓(210)의 진동에 기초하여 버켓(210)의 타측과 인접된 가진기(130b)가 버켓(210)에 가하는 자력을 조절할 수 있다. 즉, 제어부(250)는 버켓(210)의 일측 및 타측에 인접하여 설치된 가진기(230) 각각에서 발생하는 자력을 독립적으로 제어할 수 있다. 따라서, 복수개의 팁타이밍 프로브(220)를 통해 버켓(210)에 발생하는 진동을 정밀하게 측정할 수 있고, 복수개의 가진기(230)를 통해 버켓(210)에 발생하는 진동을 더 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.The control unit 250 controls the oscillator 130a adjacent to one side of the bucket 210 based on the vibration of the bucket 210 measured at the tip timing probe 120a adjacent to one side of the bucket 210, And adjusts the magnetic force applied to the exciter 130b adjacent to the other side of the bucket 210 based on the vibration of the bucket 210 measured at the tip timing probe 120b adjacent to the other side of the bucket 210 Can adjust the magnetic force applied to the bucket 210. That is, the control unit 250 can independently control the magnetic force generated in each of the exciter 230 provided adjacent to one side and the other side of the bucket 210. Therefore, vibrations generated in the bucket 210 can be accurately measured through the plurality of tip timing probes 220, and vibrations generated in the bucket 210 can be more effectively attenuated through the plurality of vibrators 230 .

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 버켓의 진동 감쇠를 나타내는 도면이다.4 is a view showing vibration damping of a bucket according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 4를 참조하면, 팁타이밍 프로브(220)는 버켓(210)의 진동수, 진동 주기 및 진폭을 측정할 수 있다. 제어부(250)는 팁타이밍 프로브(220)에서 측정한 진동수 및 진동 주기에 기초하여 가진기(230)에서 버켓(210)에 가해주는 자력을 제어할 수 있다. 제어부(250)는 버켓(210)에 발생한 진동이 일정 기준보다 크다고 판단되면 가진기(230)를 제어하고, 가진기(230)는 제어부(250)의 신호에 따른 자력을 버켓(210)에 가해줄 수 있다. 여기서, 가진기(230)와 버켓(210)이 인접하는 경우 가진기(230)는 버켓(210)에 발생하는 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력을 버켓(210)에 가해줄 수 있다. 이때, 버켓(210)에 가해주는 자력의 진폭은 버켓(210)에 발생한 진동의 진폭과 동일할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 4, the tip timing probe 220 can measure the frequency, oscillation period, and amplitude of the bucket 210. The control unit 250 may control the magnetic force applied to the bucket 210 by the exciter 230 based on the frequency and vibration period measured by the tip timing probe 220. The control unit 250 controls the vibrator 230 when the vibration generated in the bucket 210 is determined to be larger than a certain standard and the vibrator 230 applies the magnetic force corresponding to the signal of the controller 250 to the bucket 210 You can give. Here, when the exciter 230 and the bucket 210 are adjacent to each other, the exciter 230 may apply a magnetic force having a phase opposite to the phase of the vibration generated in the bucket 210 to the bucket 210. At this time, the amplitude of the magnetic force applied to the bucket 210 may be equal to the amplitude of the vibration generated in the bucket 210.

즉, (a)는 버켓(210)에 발생하는 진동을 나타내고, 버켓(210)에 발생하는 진동은 cos형태이며, 1을 최고점으로 하는 진동일 수 있다. 0˚의 위상각에서 1의 크기를 갖고, 180˚의 위상각에서 -1의 크기를 갖고, 90˚ 및 270˚의 위상각에서 0의 크기를 가질 수 있다. 이때, 이러한 진동은 팁타이밍 센서(120)를 통해 측정할 수 있다. 제어부(250)는 버켓(210)의 진동에 기초하여 버켓(210)의 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력(110b)을 버켓(210)에 가하도록 가진기(230)를 제어할 수 있다. (b)는 버켓(210)에 가해주는 자력의 진동을 나타내고, 제어부(250)는 0˚의 위상각에서 -1의 크기를 갖고, 180˚의 위상각에서 1의 크기를 갖고, 90˚ 및 270˚의 위상각에서 0의 크기로 진동하는 자력을 가하도록 가진기(230)를 제어할 수 있다. 이때, 버켓(210)에 가해주는 진동은 (a)의 진동의 진동수, 진동 주기 및 진폭이 모두 동일할 수 있다. 이에 따라, 버켓(210)에 발생하는 진동은 상쇄되어 모든 위상각에서 0의 크기로 진동할 수 있다. (c)는 자력이 가해진 후의 버켓의 진동을 나타내고, 버켓(210)에 발생하는 진동은 모두 상쇄되어 감쇠될 수 있다. 이에 따라 심한 진동에 의해 버켓(210)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.That is, (a) represents the vibration generated in the bucket 210, and the vibration generated in the bucket 210 is a cosine shape, and may be a vibration having a peak at 1. Has a magnitude of 1 at a phase angle of 0 degrees, has a magnitude of -1 at a 180 degree phase angle, and can have a magnitude of zero at a phase angle of 90 degrees and 270 degrees. At this time, such vibration can be measured through the tip timing sensor 120. [ The control unit 250 may control the vibrator 230 to apply a magnetic force 110b having a phase opposite to that of the vibration of the bucket 210 to the bucket 210 based on the vibration of the bucket 210. [ (b) represents the vibration of the magnetic force applied to the bucket 210, and the controller 250 has a magnitude of -1 at a phase angle of 0 degrees, a magnitude of 1 at a phase angle of 180 degrees, It is possible to control the exciter 230 so as to apply a magnetic force that oscillates at a magnitude of 0 at a phase angle of 270 deg. At this time, the vibration applied to the bucket 210 may be the same as the vibration frequency, vibration period, and amplitude of (a). Accordingly, the vibration generated in the bucket 210 is canceled and can oscillate at a magnitude of zero at all phase angles. (c) shows the vibration of the bucket after the magnetic force is applied, and all vibrations generated in the bucket 210 can be canceled and attenuated. Accordingly, it is possible to prevent the bucket 210 from being damaged by the severe vibration.

또한, 가진기(230)의 자력 범위 내에 버켓(210)이 위치하는 경우 버켓(210)이 자력의 영향을 받을 수 있고, 버켓(210)은 자력의 영향을 받도록 금속으로 형성될 수 있다. 또한, 버켓(210)이 자력의 영향을 받지 않는 물질로 형성되는 경우에 인접하는 버켓들(110)을 연결하는 연결부(260)를 자력의 영향을 받는 금속으로 형성하고, 연결부(260)의 진동을 감쇠하여 연결부(260)와 연결된 버켓(210)의 진동을 감쇠하도록 할 수 있다.When the bucket 210 is positioned within the range of the magnetic force of the exciter 230, the bucket 210 may be influenced by the magnetic force and the bucket 210 may be formed of metal to be influenced by the magnetic force. When the bucket 210 is formed of a material not affected by magnetic force, the connecting portion 260 connecting the adjacent buckets 110 is formed of a metal influenced by the magnetic force, So as to attenuate the vibration of the bucket 210 connected to the connection portion 260.

본 발명의 실시 예에 따르면 버켓에 발생하는 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력을 가해주어 버켓의 진동을 감쇠시키는 버켓 진동 감쇠 장치를 실현할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to realize a bucket vibration damping device that applies a magnetic force having a phase opposite to the phase of the vibration generated in the bucket to damp the vibration of the bucket.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. Only. It is intended that the present invention covers the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents. .

210: 버켓
212: 버켓의 팁
220: 팁타이밍 프로브
230: 가진기
240: 인터페이스부
250: 제어부
260: 연결부
20: 케이싱210: Bucket
212: Tip of the bucket
220: Tip Timing Probe
230: Exciter
240:
250:
260: Connection
20: casing

Claims (19)

버켓의 진동을 측정하는 팁타이밍 프로브;
자력을 발생시켜 상기 버켓에 상기 자력을 가해주는 가진기; 및
상기 팁타이밍 프로브에서 측정한 상기 버켓의 진동에 기초하여 상기 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력에 의해 상기 진동이 감쇠되도록 상기 자력을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 버켓에 공진이 발생하면 상기 버켓의 진동의 주기와 동일하고, 상기 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력이 가해지도록 상기 가진기를 제어하고,
상기 제어부는 상기 버켓의 진동의 진폭과 동일한 진폭을 가지는 자력이 상기 버켓에 가해지도록 상기 가진기를 제어하는 버켓 진동 감쇠 장치.A tip timing probe for measuring vibration of the bucket;
A vibrator for generating magnetic force to apply the magnetic force to the bucket; And
And a control unit for controlling the magnetic force so that the vibration is attenuated by a magnetic force having a phase opposite to a phase of the vibration based on the vibration of the bucket measured by the tip timing probe,
Wherein,
And controlling the exciter so that a magnetic force having the same phase as that of the vibration is applied to the bucket when resonance occurs in the bucket,
Wherein the control unit controls the vibrator such that a magnetic force having an amplitude equal to the amplitude of the vibration of the bucket is applied to the bucket. 제1항에 있어서, 상기 팁타이밍 프로브는,
진동하는 상기 버켓의 진동수, 진동 주기 및 진폭을 측정하는 버켓 진동 감쇠 장치.The tip timing probe according to claim 1,
A bucket vibration damping device for measuring a vibration frequency, a vibration cycle and an amplitude of the bucket which is vibrating. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 버켓은 상기 자력에 의해 반응하는 금속으로 형성되는 버켓 진동 감쇠 장치.The method according to claim 1,
Wherein the bucket is formed of a metal that reacts by the magnetic force. 제1항에 있어서, 상기 팁타이밍 프로브는,
상기 버켓의 팁 부위를 감싸도록 배치되는 케이싱에 설치되는 버켓 진동 감쇠 장치.The tip timing probe according to claim 1,
And a casing disposed to surround a tip portion of the bucket. 제1항에 있어서, 상기 가진기는,
상기 버켓의 팁 부위를 감싸도록 배치되는 케이싱에 설치되되, 상기 버켓의 측면을 바라보는 방향에 배치되어 상기 버켓의 측면에 상기 자력을 가하는 버켓 진동 감쇠 장치.The exciter as claimed in claim 1,
The bucket vibration damping device as set forth in claim 1, wherein the bucket is provided with a casing which is disposed so as to surround a tip portion of the bucket. 제7항에 있어서,
상기 가진기는 로터에 결합되어 회전하는 상기 버켓의 측면에 상기 자력을 가하여 상기 버켓과 상기 가진기가 인접하는 경우 상기 버켓의 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력으로 상기 진동을 감쇠시키는 버켓 진동 감쇠 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the exciter is coupled to the rotor and applies the magnetic force to the side surface of the bucket rotating to attenuate the vibration with a magnetic force having a phase opposite to the phase of the vibration of the bucket when the bucket and the vibrator are adjacent to each other. 제1항에 있어서,
상기 팁타이밍 프로브 및 상기 가진기는 복수개로 설치되는 버켓 진동 감쇠 장치.The method according to claim 1,
Wherein the tip timing probe and the exciter are installed in a plurality. 제9항에 있어서,
상기 복수개의 팁타이밍 프로브 중 일부는 상기 버켓의 일측과 인접하고, 다른 일부는 상기 버켓의 타측과 인접하고,
상기 복수개의 가진기는 서로 대향하는 방향으로 설치되고, 상기 복수개의 가진기 중 일부는 상기 버켓의 일측과 인접하고, 다른 일부는 상기 버켓의 타측과 인접하는 버켓 진동 감쇠 장치.10. The method of claim 9,
Wherein a portion of the plurality of tip timing probes is adjacent to one side of the bucket and another portion is adjacent to the other side of the bucket,
Wherein the plurality of exciter groups are provided in directions opposite to each other, and a portion of the plurality of exciter groups is adjacent to one side of the bucket and the other portion is adjacent to the other side of the bucket. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 버켓의 일측과 인접된 팁타이밍 프로브에서 측정된 상기 버켓의 진동에 기초하여 상기 버켓의 일측과 인접된 상기 가진기가 버켓에 가하는 자력을 조절하고,
상기 버켓의 타측과 인접된 팁타이밍 프로브에서 측정된 상기 버켓의 진동에 기초하여 상기 버켓의 타측과 인접된 상기 가진기가 버켓에 가하는 자력을 조절하는 버켓 진동 감쇠 장치.11. The apparatus according to claim 10,
Adjusting a magnetic force applied to the bucket by the vibrator adjacent to one side of the bucket based on vibration of the bucket measured at a tip timing probe adjacent to one side of the bucket,
And adjusts the magnetic force applied to the bucket by the vibrator adjacent to the other side of the bucket based on the vibration of the bucket measured at the tip timing probe adjacent to the other side of the bucket. 제1항에 있어서,
인접하는 상기 버켓들을 연결하는 연결부를 더 포함하고,
상기 연결부는 상기 자력에 의해 반응하는 금속으로 형성되는 버켓 진동 감쇠 장치.The method according to claim 1,
Further comprising: a connecting portion connecting the adjacent buckets,
Wherein the connecting portion is formed of a metal that reacts by the magnetic force. 증기를 이용하여 고속 회전하며 전력을 생산하는 로터;
상기 로터의 외주면에 결합되는 버켓;
상기 버켓의 팁 부위를 감싸도록 배치되는 케이싱;
상기 버켓의 진동을 측정하는 팁타이밍 프로브;
자력을 발생시켜 상기 버켓에 상기 자력을 가해주는 가진기; 및
상기 팁타이밍 프로브에서 측정한 상기 버켓의 진동에 기초하여 상기 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력에 의해 상기 진동이 감쇠되도록 상기 자력을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 버켓에 공진이 발생하면 상기 버켓의 진동의 주기와 동일하고, 상기 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력이 가해지도록 상기 가진기를 제어하고,
상기 제어부는 상기 버켓의 진동의 진폭과 동일한 진폭을 가지는 자력이 상기 버켓에 가해지도록 상기 가진기를 제어하는 터보머신.A rotor rotating at a high speed using steam to produce electric power;
A bucket coupled to an outer circumferential surface of the rotor;
A casing disposed to surround a tip portion of the bucket;
A tip timing probe for measuring vibration of the bucket;
A vibrator for generating magnetic force to apply the magnetic force to the bucket; And
And a control unit for controlling the magnetic force so that the vibration is attenuated by a magnetic force having a phase opposite to a phase of the vibration based on the vibration of the bucket measured by the tip timing probe,
Wherein,
And controlling the exciter so that a magnetic force having the same phase as that of the vibration is applied to the bucket when resonance occurs in the bucket,
Wherein the controller controls the vibrator such that a magnetic force having an amplitude equal to the amplitude of the vibration of the bucket is applied to the bucket. 제13항에 있어서,
상기 팁타이밍 프로브에서 측정한 상기 버켓의 진동을 상기 제어부로 전달하고, 상기 제어부에서 수신한 상기 자력을 제어하기 위한 신호를 상기 가진기로 전달하는 인터페이스부를 더 포함하는 터보머신.14. The method of claim 13,
Further comprising an interface unit for transmitting the vibration of the bucket measured by the tip timing probe to the control unit and transmitting a signal for controlling the magnetic force received by the control unit to the vibrator. 삭제delete 삭제delete 제13항에 있어서,
상기 가진기는 로터에 결합되어 회전하는 상기 버켓의 측면에 상기 자력을 가하여 상기 버켓과 상기 가진기가 인접하는 경우 상기 버켓의 진동의 위상과 반대되는 위상의 자력으로 상기 진동을 감쇠시키는 터보머신.14. The method of claim 13,
Wherein the vibrator is coupled to a rotor and applies the magnetic force to a side surface of the rotating bucket to attenuate the vibration with a magnetic force having a phase opposite to a phase of vibration of the bucket when the bucket and the vibrator are adjacent to each other. 제13항에 있어서,
상기 팁타이밍 프로브 및 상기 가진기는 복수개로 설치되고,
상기 복수개의 팁타이밍 프로브 중 일부는 상기 버켓의 일측과 인접하고, 다른 일부는 상기 버켓의 타측과 인접하고,
상기 복수개의 가진기는 서로 대향하는 방향으로 설치되고, 상기 복수개의 가진기 중 일부는 상기 버켓의 일측과 인접하고, 다른 일부는 상기 버켓의 타측과 인접하는 터보머신.14. The method of claim 13,
The tip timing probe and the exciter are provided in a plurality,
Wherein a portion of the plurality of tip timing probes is adjacent to one side of the bucket and another portion is adjacent to the other side of the bucket,
Wherein the plurality of exciter groups are provided in directions opposite to each other, and a portion of the plurality of exciter groups is adjacent to one side of the bucket and the other portion is adjacent to the other side of the bucket. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 버켓의 일측과 인접된 팁타이밍 프로브에서 측정된 상기 버켓의 진동에 기초하여 상기 버켓의 일측과 인접된 상기 가진기가 버켓에 가하는 자력을 조절하고,
상기 버켓의 타측과 인접된 팁타이밍 프로브에서 측정된 상기 버켓의 진동에 기초하여 상기 버켓의 타측과 인접된 상기 가진기가 버켓에 가하는 자력을 조절하는 터보머신.18. The apparatus of claim 17,
Adjusting a magnetic force applied to the bucket by the vibrator adjacent to one side of the bucket based on vibration of the bucket measured at a tip timing probe adjacent to one side of the bucket,
Wherein the vibrator adjusts the magnetic force applied to the bucket by the vibrator adjacent to the other side of the bucket based on the vibration of the bucket measured at the tip timing probe adjacent to the other side of the bucket.
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JP2015151895A (en) * 2014-02-12 2015-08-24 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Blade vibration control device, blade vibration control method, and rotary machine

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