KR102123758B1 - Vertical-type characteristic evaluating apparatus of superconductive coil and method of evaluating the characteristics of superconductive coil using the same - Google Patents

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유인근
성해진
김창현
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창원대학교 산학협력단
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Abstract

A vertical-type characteristic evaluating apparatus of a superconductive coil according to one embodiment of the present invention includes: a lower holder; a vertical transfer unit provided vertically on an upper surface of the holder; an armature module mounted on the vertical transfer unit and accelerating to fall; a transfer motor module driving a chain connected to upper and lower ends of the armature module; a subject module supported by a first support part and a second support part provided on the upper surface of the holder and vertically mounted to face the vertical transfer unit; and a buffer mounted on the holder corresponding to the armature module.

Description

초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치 및 이를 이용한 특성 평가 방법{VERTICAL-TYPE CHARACTERISTIC EVALUATING APPARATUS OF SUPERCONDUCTIVE COIL AND METHOD OF EVALUATING THE CHARACTERISTICS OF SUPERCONDUCTIVE COIL USING THE SAME } VERTRAICAL-TYPE CHARACTERISTIC EVALUATING APPARATUS OF SUPERCONDUCTIVE COIL AND METHOD OF EVALUATING THE CHARACTERISTICS OF SUPERCONDUCTIVE COIL USING THE SAME}

본 발명은 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치 및 이를 이용한 특성 평가 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장치 규모를 최소화하여 수직형으로 구비된 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치 및 이를 이용한 특성 평가 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil and a method for evaluating characteristics using the same, and more specifically, to an apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil provided in a vertical shape by minimizing the scale of the apparatus and a method for evaluating characteristics using the same. It is about.

일반적으로 초전도 모터는 기존의 회전자에 사용되는 구리선 대신에 전기저항이 제로인 초전도체를 사용하여 대전류 통전 및 고자장 발생이 가능하여, 고정자와 회전자에 사용되는 철심을 제거함으로써 무게, 부피 및 각종 손실을 대폭 줄인 고성능, 고출력의 첨단 모터를 말한다.In general, superconducting motors can use a superconductor with zero electrical resistance instead of copper wires used in conventional rotors to generate high current and high magnetic fields, thereby removing weight, volume, and various losses by removing the iron core used in the stator and rotor. Refers to a high-performance, high-power, advanced motor that has significantly reduced.

지금까지 개발된 초전도 모터에 사용되는 초전도 계자코일은 테이프 형상을 하고 있는 초전도 선재가 권선된 레이스트렉형 또는 팬케이크코일 형태로 권선되어 형성되며, 원하는 자장 및 세기를 얻기 위해 상기와 같은 코일 여러 개를 적층하여 한극의 초전도 계자코일을 이루고 2극(pole), 4극, 12극, 24극 또는 그 이상으로 결선된다.The superconducting field coil used in the superconducting motor developed so far is formed by winding a tape-like superconducting wire in a wound ray-stretched or pancake coil shape, and several coils as described above are obtained to obtain a desired magnetic field and strength. Laminated to form a superconducting field coil of a single pole, and connected to two poles, four poles, 12 poles, 24 poles, or more.

현재, 초전도 모터 또는 발전기는 초전도체를 응용한 전력기기 분야 중 대표적이고 활발한 연구 개발이 진행되어지고 있는 분야이다.기술이 진보함에 따라 초전도 모터들은 점차적으로 대용량화 되어가고 있으며, 이에 따라 초전도 코일 또한 고자장 및 대전류화 되어가고 있다. Currently, superconducting motors or generators are one of the representative and active research and development areas in the field of power devices that use superconductors. As technology advances, superconducting motors are gradually increasing in capacity, and accordingly superconducting coils are also highly magnetic. And it is becoming a large current.

도 1은 초전도 코일을 포함한 초전도 회전기를 나타낸 것이다.1 shows a superconducting rotator including a superconducting coil.

도 1의 (a)는 전력 기기에 이용되는 초전도 회전기를 전체적으로 도시한 사시도이며, (b)는 초전도 회전기 중 점선부분을 확대하여 나타낸 것이다. 초전도 회전기는 회전축을 중심으로 일정 반경을 가지는 회전자(Rotor body), 회전자의 외측면에 소정 간격으로 배치되는 복수의 초전도 코일(HTS coil), 회전자의 외측면에서 각각의 초전도 코일을 수용하는 크라이오스탯(Cryostat), 회전 몸체와 소정의 거리(air gap)로 이격된 반경을 가지는 고정자(Stator body), 고정자의 내측면에 소정 간격으로 삽입되어 배열되는 복수의 전기자 코일(Armature Coil), 고정자의 외측면을 둘러싸는 자기차폐층(Magnetic shield)을 포함한다. FIG. 1(a) is a perspective view of the superconducting rotator used in a power device as a whole, and (b) is an enlarged view of a dotted portion of the superconducting rotator. The superconducting rotator accommodates a rotor body having a predetermined radius around a rotation axis, a plurality of superconducting coils (HTS coil) disposed at predetermined intervals on the outer surface of the rotor, and each superconducting coil on the outer surface of the rotor Cryostat to be used, stator body having a radius separated by a predetermined distance (air gap) from the rotating body, a plurality of armature coils (Armature Coil) arranged to be inserted at predetermined intervals on the inner surface of the stator , Includes a magnetic shield layer surrounding the outer surface of the stator.

도시된 것과 같은 초전도 회전기는 고자장 및 대전류화가 됨으로써 코일에서 발생하는 힘 또는 외부의 힘에 대해서 초전도 코일이 취약하고, 대용량 회전기의 경우 기존의 회전기 설계가 적용되기 어려운 문제가 있다. The superconducting rotor as illustrated has a problem in that a superconducting coil is vulnerable to a force generated from the coil or an external force due to high magnetic field and large current, and in the case of a large-capacity rotor, it is difficult to apply a conventional rotor design.

또한 일반 상전도 발전기와 비교하여 연구되어진 기간 및 축적된 기술도가 상대적으로 낮아, 연구 개발기간이 더디며, 특히 고가의 초전도체를 이용한 비용적 리스크와 아직 최적화되지 않은 설계 제작 과정 등의 이유로 연구된 초전도 발전기의 제작을 쉽게 하지 못하는 실정이다.In addition, the period studied and the accumulated technology are relatively low compared to general phase-conducting generators, so the research and development period is slow, especially because of the cost risk using expensive superconductors and the design production process that has not been optimized yet. It is difficult to manufacture superconducting generators.

따라서, 대용량 초전도 회전기에 적용하기 전에, 설계단계에서 모터 및 발전기의 설계 결과 및 초전도 코일의 성능을 평가하기 위한 장치의 필요성이 대두되고 있다.Therefore, before applying to a large-capacity superconducting rotator, there is a need for a device for evaluating the design results of the motor and the generator and the performance of the superconducting coil at the design stage.

등록특허 제10-1420732호Registered Patent No. 10-1420732

본 발명은 초전도 회전기의 전체 시스템을 제작하기 전에 설계된 초전도 모터의 성능 평가 장치를 수직형으로 최소화하여 구현하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to minimize and implement the performance evaluation device of a superconducting motor designed before manufacturing the entire system of a superconducting rotator vertically.

본 발명의 다른 목적은 초전도 회전기의 전체 시스템을 제작하기 전에 설계된 초전도 코일에 대해 수직형 특성 평가 장치를 이용한 특성 평가 방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a property evaluation method using a vertical property evaluation device for a superconducting coil designed before manufacturing the entire system of a superconducting rotator.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치는 하부의 거치대; 상기 거치대의 상부면에 수직으로 구비된 수직 이송부; 상기 수직 이송부에 거치되어 가속 낙하되는 전기자 모듈; 상기 전기자 모듈의 위,아래 단부에 연결된 체인을 구동하는 이송모터모듈; 상기 거치대의 상부면에 구비된 제 1 지지부와 제 2 지지부에 의해 지지되어 상기 수직 이송부에 마주하여 수직으로 장착된 피검체 모듈; 및 상기 전기자 모듈에 대응하여 상기 거치대에 장착된 완충버퍼;를 포함한다. In order to solve the above-mentioned problems, the vertical property evaluation device of the superconducting coil according to an embodiment of the present invention includes a lower stand; A vertical transfer part provided vertically on the upper surface of the cradle; An armature module mounted on the vertical transfer part to accelerate and fall; A transfer motor module driving a chain connected to upper and lower ends of the armature module; A subject module supported by the first support portion and the second support portion provided on the upper surface of the cradle and vertically mounted to the vertical transfer portion; And a buffer buffer mounted on the cradle corresponding to the armature module.

본 발명의 일실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에서 상기 거치대는 상기 완충버퍼를 수용하는 버퍼용 홈부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In the apparatus for evaluating the vertical characteristics of a superconducting coil according to an embodiment of the present invention, the cradle further comprises a buffer groove for accommodating the buffer buffer.

본 발명의 일실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에서 상기 이송모터모듈은 상부에 구비된 2개의 롤러 및 하부의 롤러와 함께 상기 체인을 순방향 또는 역방향으로 구동하는 것을 특징으로 한다. In the apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to an embodiment of the present invention, the transfer motor module is characterized by driving the chain in the forward or reverse direction along with two rollers provided at the top and a roller at the bottom.

본 발명의 일실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에서 상기 수직 이송부와 상기 피검체 모듈은 설계된 초전도 회전기의 공극에 해당하는 설정 간격으로 이격되는 것을 특징으로 한다. In the apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to an embodiment of the present invention, the vertical transfer part and the subject module are spaced apart at a predetermined interval corresponding to the air gap of the designed superconducting rotator.

본 발명의 일실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에서 상기 수직 이송부는 측면에 상기 전기자 모듈과 맞물리는 가이드 레일 및 상기 가이드 레일과 상기 전기자 모듈 사이에 구비된 다수의 베어링(Bearing)을 포함하는 것을 특징으로 한다. In an apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to an embodiment of the present invention, the vertical transfer part includes a guide rail engaged with the armature module on a side surface, and a plurality of bearings provided between the guide rail and the armature module. It is characterized by including.

또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 특성 평가 방법은 (A) 전기자 모듈을 수직 이송부의 상측에 거치된 대기 상태로 준비하는 단계; (B) 이송모터모듈에 의해 상기 전기자 모듈을 상기 수직 이송부의 가이드 레일을 따라 가속 낙하시키는 단계; 및 (C) 상기 전기자 모듈을 완충버퍼에 의해 제동하는 단계;를 포함한다. Alternatively, a method for evaluating the characteristics of a vertical characteristic evaluation device of a superconducting coil according to another embodiment of the present invention includes: (A) preparing an armature module in a standby state mounted on an upper side of a vertical transfer unit; (B) the armature module is accelerated to fall along the guide rail of the vertical transfer part by the transfer motor module; And (C) braking the armature module with a buffer buffer.

본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 특성 평가 방법에서 상기 (B) 단계는 상기 이송모터모듈이 상기 전기자 모듈에 연결된 상기 체인을 역방향으로 구동하여 상기 전기자 모듈을 아래 방향으로 가속 낙하시키는 것을 특징으로 한다. In the method for evaluating the characteristics of the vertical property evaluation device for a superconducting coil according to another embodiment of the present invention, step (B) is performed by driving the chain connected to the armature module in the reverse direction to the armature module. It is characterized by accelerated dropping.

본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 특성 평가 방법에서 상기 (B) 단계는 상기 전기자 모듈이 상기 수직 이송부에 설정 간격으로 이격된 피검체 모듈에 마주하여 가속 낙하함에 따라 피검체 초전도 코일에서 발생된 전자기력 토크를 측정하는 것을 특징으로 한다. In the method for evaluating the characteristics of the vertical characteristics evaluation device of the superconducting coil according to another embodiment of the present invention, step (B) is performed as the armature module faces the subject module spaced apart at a predetermined interval from the vertical transfer part and accelerates and falls. It is characterized by measuring the electromagnetic force torque generated in the superconducting coil of the subject.

본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 특성 평가 방법에서 상기 이송모터모듈의 역방향 회전력은 상기 전기자 모듈이 설계된 초전도 회전자의 정격 속도(Vr)에 대응하는 속도로 낙하하도록 조절되는 것을 특징으로 한다. In the method for evaluating the characteristics of the vertical characteristic evaluation device for a superconducting coil according to another embodiment of the present invention, the reverse rotational force of the transfer motor module falls at a speed corresponding to the rated speed (V r ) of the superconducting rotor designed by the armature module It is characterized by being adjusted to.

본 발명의 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에 따르면, 이송모터 및 체인을 이용하여 전기자를 낙하시킴으로써 전기자의 이동구간을 감소시켜 장치 규모를 최소화할 수 있다. According to the apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil of the present invention, the armature is reduced by using a transfer motor and a chain, thereby reducing the moving section of the armature and minimizing the scale of the apparatus.

본 발명의 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에 따르면, 피검체 초전도 코일의 성능 검사, 손상여부 및 파라미터를 파악할 수 있다. According to the apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil of the present invention, it is possible to check performance of a superconducting coil of a subject, whether it is damaged, and parameters.

본 발명의 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에 따르면, 전기자 토크 및 발전기 2 Pole에 해당하는 출력 파형을 통해 발전기 설계 결과를 검증할 수 있다.According to the apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil of the present invention, it is possible to verify a generator design result through an armature torque and an output waveform corresponding to the generator 2 pole.

또한, 본 발명의 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에 따르면 전체 시스템을 만들지 않고도 설계된 초전도 코일 각각에 대한 설계의 검증이 가능하게 되며, 이로 인한 제작 시간 및 개발 비용을 감축할 수 있다.In addition, according to the vertical property evaluation device of the superconducting coil of the present invention, it is possible to verify the design of each designed superconducting coil without making an entire system, thereby reducing manufacturing time and development cost.

따라서, 본 발명에서는 설계된 초전도 모터 또는 발전기의 전체 시스템을 제작하기 전에, 설계된 발전기의 부분 모듈과 실제 초전도 발전기가 운전되는 환경을 모의하는 장치를 이용하여, 설계된 초전도 발전기의 설계 검증 및 특성 파라메터를 확보할 수 있는 특성 평가장치를 제공할 수 있다. Therefore, in the present invention, before fabricating the entire system of the designed superconducting motor or generator, the design verification and characteristic parameters of the designed superconducting generator are secured by using a part module of the designed generator and a device that simulates the environment in which the actual superconducting generator is operated. It is possible to provide an apparatus for evaluating characteristics that can be performed.

도 1은 초전도 코일을 포함한 초전도 회전기를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 피검체 초전도 코일 및 전기자 모듈 간의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 피검체 초전도 코일 및 전기자 모듈 간의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 수직형 특성 평가 장치의 피검체 모듈을 구체적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 작동 초기 상태의 단면도를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 작동 초기 상태의 단면도를 도시한 것이다.
1 shows a superconducting rotator including a superconducting coil.
2 is a conceptual diagram illustrating a structure between a subject superconducting coil and an armature module according to embodiments of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating an operation between a subject superconducting coil and an armature module according to embodiments of the present invention.
4 is a detailed illustration of a subject module of a vertical property evaluation device according to embodiments of the present invention.
5 is a sectional view showing an initial operation state of an apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to an embodiment of the present invention.
6 is a sectional view showing an initial operation state of a vertical property evaluation device of a superconducting coil according to another embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시 예에 기초하여 설명한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.Hereinafter, specific contents for carrying out the present invention with reference to the drawings will be described based on examples. These embodiments are described in detail enough to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, the specific shapes, structures, and properties described herein can be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the location or placement of individual components within each disclosed embodiment can be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims, along with all ranges equivalent to those claimed by the claims, if appropriately described. In the drawings, similar reference numerals refer to the same or similar functions across various aspects.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있는 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백히 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Also, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined.

본 명세서에서 초전도 회전기의 초전도 코일이 아닌 테스트용으로 설계가 확보된 초전도 코일은 피검체 초전도 코일이라고 지칭한다. In this specification, a superconducting coil whose design is secured for testing rather than a superconducting coil of a superconducting rotator is referred to as a subject superconducting coil.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those skilled in the art to easily implement the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 피검체 초전도 코일 및 전기자 모듈 간의 구조를 설명하기 위한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 피검체 초전도 코일 및 전기자 모듈 간의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the structure between a subject superconducting coil and an armature module according to embodiments of the present invention, and FIG. 3 illustrates an operation between a subject superconducting coil and an armature module according to embodiments of the present invention. It is a conceptual diagram for.

본 발명에서는 도 1에 도시된 것과 같은 초전도 회전기의 전체 시스템을 제작하기 전에, 설계된 초전도 발전기의 부분 모듈과 실제 초전도 회전기가 운전되는 환경을 모의하는 특성 평가 장치를 이용하여, 설계된 초전도 발전기의 성능 검증 및 특성 파라미터를 확보할 수 있다. In the present invention, before manufacturing the entire system of the superconducting rotator as shown in FIG. 1, the performance of the designed superconducting generator is verified by using a partial module of the designed superconducting generator and a characteristic evaluation device that simulates an environment in which the actual superconducting rotator is operated. And characteristic parameters.

도 2를 참고하면, 초전도 회전기에 사용되는 초전도 코일을 테스트용으로 설계한 피검체 초전도 코일을 나타낸 것이다. 2, the superconducting coil used for the superconducting rotator is designed to test the superconducting coil.

피검체 초전도 코일(410)은 일 실시예로 설계 결과가 확보된 초전도 회전기의 3 Pole에 해당하는 초전도 코일이다. 피검체 초전도 코일(410)은 일 예로 레이스 트랙 형상으로 구현될 수 있으나 형상이 이에 한정되는 것은 아니고 초전도 회전기에 수용되는 실제 형상이면 다른 형태로도 구현 가능하다. 피검체 초전도 코일(410)은 3 Pole로 구현하기 위하여 3개의 레이스 트랙 형상 초전도 코일을 포함할 수 있고, 성능 평가 조건에 따라 1 Pole 또는 2 Pole 등으로도 구현 가능하다.The subject superconducting coil 410 is a superconducting coil corresponding to 3 poles of a superconducting rotator having a design result secured in one embodiment. The subject superconducting coil 410 may be embodied as, for example, a race track shape, but the shape is not limited thereto, and may be implemented in other forms as long as it is an actual shape accommodated in the superconducting rotator. The subject superconducting coil 410 may include three race track-shaped superconducting coils to realize 3 poles, and may be implemented as 1 pole or 2 poles according to performance evaluation conditions.

본 발명의 특성 평가 장치는 피검체 초전도 코일(410)의 성능을 확인하기 위해 교차하는 전기자(210)를 포함할 수 있다. 테스트용 전기자 모듈(210)은 도 1에 도시된 초전도 회전기의 전기자 형태와 유사하다. The apparatus for evaluating the characteristics of the present invention may include an armature 210 that intersects to check the performance of the subject superconducting coil 410. The test armature module 210 is similar to the armature form of the superconducting rotator shown in FIG. 1.

전기자 모듈(210)은 고정자(211), 전기자 코일(213) 및 자기차폐층(215)을 포함한다. 전기자 코일(213)은 피검체 초전도 코일과 대면하는 고정자의 일면에 소정의 등간격으로 삽입 배열되며, 자기차폐층(215)는 피검체 초전도 코일과 대면하지 않는 고정자의 타면을 둘러싸도록 형성된다.The armature module 210 includes a stator 211, an armature coil 213, and a magnetic shielding layer 215. The armature coil 213 is inserted and arranged at a predetermined equal interval on one side of the stator that faces the subject superconducting coil, and the magnetic shielding layer 215 is formed to surround the other side of the stator that does not face the subject superconducting coil.

도 3에 도시된 바와 같은 3 Pole에 해당하는 초전도 코일은 설계 결과가 확보된 초전도 회전기의 1 Pole에 해당하는 제 1 초전도 코일 및 제 1 초전도 코일의 양측에 이웃하여 위치하고 설계결과가 확보된 초전도 회전기의 2 Pole에 해당하는 두 개의 제 2 초전도 코일을 포함한다. The superconducting coil corresponding to 3 poles as shown in FIG. 3 is located adjacent to both sides of the first superconducting coil and the first superconducting coil corresponding to 1 pole of the superconducting rotator with secured design results, and the superconducting rotator with secured design results It includes two second superconducting coils corresponding to 2 Pole of.

전기자 모듈(210)은 피검체 초전도 코일(410)로부터 소정거리만큼 이격되어, 피검체 초전도 코일(410)들의 일면과 평행한 방향으로 정격 속도로 교차하며 이동한다. 이때, 정격 속도는 실제 초전도 회전기가 운전되는 환경에서의 속도로서 설정된 것이다. The armature module 210 is spaced apart by a predetermined distance from the subject superconducting coil 410 and moves at a rated speed in a direction parallel to one surface of the subject superconducting coils 410. At this time, the rated speed is set as the speed in the environment in which the actual superconducting rotator is operated.

따라서 전기자 모듈(210)이 정격 속도로 피검체 초전도 코일 위로 움직이면, 제 1 초전도 코일에서는 제 1 방향으로 N극의 전자기력 토크가, 제 2 초전도 코일에서는 제 2 방향으로 S극의 전자기력 토크가 발생한다.Therefore, when the armature module 210 moves over the subject superconducting coil at the rated speed, the electromagnetic force torque of the N pole is generated in the first direction in the first superconducting coil, and the electromagnetic force torque of the S pole is generated in the second direction in the second superconducting coil. .

본 발명의 성능 평가 장치는 전기자 모듈(210)이 피검체 초전도 코일(410)과 교차하면서 발생하는 전자기력 토크를 감지하여, 피검체 초전도 코일(410)의 손상 유무를 가시적으로 판단할 수 있다. The performance evaluation apparatus of the present invention can detect the presence or absence of damage to the subject superconducting coil 410 by sensing the electromagnetic force torque generated while the armature module 210 intersects the subject superconducting coil 410.

도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 수직형 특성 평가 장치의 피검체 모듈을 구체적으로 도시한 것이다. 4 is a diagram specifically showing a subject module of a vertical property evaluation apparatus according to embodiments of the present invention.

도 4를 참고하면, 피검체 모듈(400)은 피검체 초전도 코일(410), 크라이오스탯(420), 냉각 플레이트(431)와 절연 플레이트(432)로 구성된 냉각부(430) 및 피검체 지지부(440)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the subject module 400 includes a cooling part 430 and a support part composed of a subject superconducting coil 410, a cryostat 420, a cooling plate 431, and an insulating plate 432. 440.

피검체 초전도 코일(410)은 성능 평가 환경에 따라 적어도 하나 이상의 초전도 코일을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서는 3 Pole 성능 평가를 위해 3개의 초전도 코일(411,412,413)을 포함하고 각 초전도 코일 간 소정 간격으로 일 평면상에 배열한다.The subject superconducting coil 410 may include at least one superconducting coil according to a performance evaluation environment. In the embodiment shown in FIG. 4, three superconducting coils 411, 412, and 413 are included for evaluating the performance of three poles, and are arranged on a plane at a predetermined interval between each superconducting coil.

냉각 플레이트(431)는 피검체 초전도 코일을 냉각하기 위한 것으로 피검체 초전도 코일(411,412,413) 하단에 배치된다. 구체적으로 도시하지는 않았으나 냉매가 공급되는 구조가 더 포함될 수 있다.The cooling plate 431 is for cooling the subject superconducting coil and is disposed under the subject superconducting coils 411, 412 and 413. Although not specifically shown, a structure in which a refrigerant is supplied may be further included.

크라이오스탯(420)은 피검체 초전도 코일(410)을 진공상태로 수용하면서 별도의 냉각 시스템을 이용하여 극저온으로 피검체 초전도 코일을 냉각시킨다.The cryostat 420 cools the subject superconducting coil at cryogenic temperature using a separate cooling system while receiving the subject superconducting coil 410 in a vacuum state.

절연 플레이트(432)는 크라이오스탯(420)과 냉각 플레이트(431) 사이에 위치하여,외부로부터의 열 전달을 차단한다. The insulating plate 432 is located between the cryostat 420 and the cooling plate 431 to block heat transfer from the outside.

피검체 지지부(440)는 제 1 지지부(521)에 연결 구비되어 피검체 모듈(400)을 거치대(500)로부터 소정의 높이에서 지지한다. The subject support part 440 is connected to the first support part 521 to support the subject module 400 at a predetermined height from the cradle 500.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 작동 초기 상태의 단면도를 도시한 것이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 작동 초기 상태의 단면도를 도시한 것이다. 5 is a sectional view showing an initial operation state of an apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to an embodiment of the present invention. 6 is a sectional view showing an initial operation state of a vertical property evaluation device of a superconducting coil according to another embodiment of the present invention.

먼저 도 5를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 구조를 설명하면, 하부의 거치대(500), 거치대(500)의 상부면에 수직으로 구비된 수직 이송부(310), 수직 이송부(310)에 거치되어 가속 낙하되는 전기자 모듈(210), 상부의 롤러(121,122)와 하부의 롤러(123)와 함께 전기자 모듈(210)의 위,아래 단부에 연결된 체인(171)을 구동하는 이송모터모듈(100), 거치대(500)의 상부면에 구비된 제 1 지지부(521)와 제 2 지지부(522)에 의해 지지되어 수직 이송부에 마주하여 수직으로 장착된 피검체 모듈(400) 및 전기자 모듈(210)에 대응하여 거치대(500)의 상부에 장착된 완충버퍼(151)를 포함한다. First, referring to FIG. 5, the structure of the vertical property evaluation device of the superconducting coil according to an embodiment of the present invention will be described. A vertical conveying part provided vertically on the lower cradle 500 and the upper surface of the cradle 500 ( 310, the armature module 210 that is mounted on the vertical transfer unit 310 to accelerate and fall, and the chain 171 connected to the upper and lower ends of the armature module 210 together with the upper rollers 121 and 122 and the lower roller 123. ) Is supported by the transfer motor module 100, the first support portion 521 and the second support portion 522 provided on the upper surface of the cradle 500, the subject module mounted vertically facing the vertical transfer portion It includes a buffer buffer 151 mounted on the upper portion of the cradle 500 corresponding to the 400 and the armature module 210.

구체적으로, 이송모터모듈(100)은 거치대(500)의 상부면 일측에 구비되고, 상부에 구비된 2개의 롤러(121,122)와 거치대(500)의 상부면에 구비된 하부의 롤러(123)를 거쳐 전기자 모듈(210)의 위,아래 단부에 연결된 체인(171)을 구동한다. 이때, 이송모터모듈(100)은 순방향으로 구동하여 수직 이송부(310)의 레일을 따라 전기자 모듈(210)을 소정의 높이로 올려 거치할 수 있고, 역방향으로 구동하여 수직 이송부(310)의 레일을 따라 낙하하는 전기자 모듈(210)을 아래로 당겨 정격 속도로 가속되도록 한다. 여기서, 체인(171)이라고 지칭하지만, 예컨대 와이어, 밧줄 등 탄성이 없는 연결부재를 모두 포함한다고 할 것이다. Specifically, the transfer motor module 100 is provided on one side of the upper surface of the cradle 500, the two rollers (121,122) provided on the upper and the lower roller 123 provided on the upper surface of the cradle 500 After that, the chain 171 connected to the upper and lower ends of the armature module 210 is driven. At this time, the transfer motor module 100 may be driven in the forward direction to mount the armature module 210 to a predetermined height along the rail of the vertical transfer unit 310, and drive in the reverse direction to move the rail of the vertical transfer unit 310. Accordingly, the armature module 210 falling down is pulled down to accelerate at the rated speed. Here, although referred to as chain 171, it will be said that it includes all of the inflexible connecting members such as wires and ropes.

수직 이송부(310)는 측면에 전기자 모듈(210)과 맞물리는 가이드 레일 및 가이드 레일과 전기자 모듈(210) 사이에 구비된 다수의 베어링(Bearing: 315)을 포함하고 거치대(500)의 상부면에 수직으로 구비된다. The vertical transfer unit 310 includes a guide rail engaged with the armature module 210 on a side surface and a plurality of bearings (Bearing: 315) provided between the guide rail and the armature module 210, and is provided on the upper surface of the cradle 500. It is provided vertically.

이러한 수직 이송부(310)의 가이드 레일은 전기자 모듈(210)을 안정적으로 낙하하도록 전기자 모듈(210)과 맞물리게 구비된다. 다수의 베어링(315)은 가이드 레일을 따라 일정 간격으로 구비되어, 가이드 레일과 전기자 모듈(210) 사이의 마찰을 줄여 전기자 모듈(210)이 빠른 속도로 낙하하게 한다. 물론, 다수의 베어링(315)으로 지칭하지만 이에 한정되지 않고, 예컨대 롤러 등과 같이 마찰을 줄일 수 있는 여타의 회전구조체를 적용할 수도 있다. The guide rail of the vertical transfer unit 310 is provided to mesh with the armature module 210 to stably drop the armature module 210. The plurality of bearings 315 are provided at regular intervals along the guide rail to reduce friction between the guide rail and the armature module 210 to cause the armature module 210 to drop at a high speed. Of course, it is referred to as a plurality of bearings 315, but is not limited thereto, and other rotating structures capable of reducing friction may be applied, for example, rollers.

피검체 모듈(400)은 전술한 바와 같이 피검체 초전도 코일(410), 크라이오스탯(420), 냉각 플레이트(431)와 절연 플레이트(432)로 구성된 냉각부(430) 및 피검체 지지부(440)를 포함한다. As described above, the subject module 400 includes a cooling part 430 and a subject support part 440 composed of a subject superconducting coil 410, a cryostat 420, a cooling plate 431, and an insulating plate 432. ).

피검체 초전도 코일(411,412,413)은 도 4에서 설명한 바와 같이 적어도 하나의 초전도 코일을 포함한다. 초전도 코일 사이는 초전도 발전기의 회전자와 동일한 간격으로 배치될 수 있다. 도시된 바와 같은 3 Pole에 해당하는 초전도 코일은 설계 결과가 확보된 초전도 회전기의 1 Pole에 해당하는 제 1 초전도 코일 및 제 1 초전도 코일의 양측에 이웃하여 위치하고 설계결과가 확보된 초전도 회전기의 2 Pole에 해당하는 두 개의 제 2 초전도 코일을 포함한다. The subject superconducting coils 411, 412 and 413 include at least one superconducting coil as described in FIG. Between the superconducting coils may be arranged at the same distance as the rotor of the superconducting generator. As illustrated, the superconducting coil corresponding to 3 Pole is located adjacent to both sides of the first superconducting coil and the first superconducting coil corresponding to 1 Pole of the superconducting rotator with secured design results, and the 2 Pole of the superconducting rotator with secured design results It includes two second superconducting coils.

일 실시예에 따라 제 2 초전도 코일은 제 1 초전도 코일과 동일 평면상에 배치될 수도 있고, 다른 실시예에 따라 전체 초전도 발전기의 회전자와 동일한 각도의 곡면상에 동일한 간격으로 배치될 수도 있다. According to one embodiment, the second superconducting coil may be disposed on the same plane as the first superconducting coil, or may be disposed at equal intervals on the curved surface of the same angle as the rotor of the entire superconducting generator according to another embodiment.

일 실시예에 따를 경우, 제 1 초전도 코일(412) 및 제 2 초전도 코일(411, 413)은 전기자 모듈(210)과 직접적으로 쇄교하여 각각 동일한 자속을 발생시킨다.According to an embodiment, the first superconducting coil 412 and the second superconducting coils 411 and 413 directly cross-link the armature module 210 to generate the same magnetic flux, respectively.

또는, 다른 실시예에 따를 경우 제 1 초전도 코일(412)은 전기자 모듈(210)과 직접적으로 쇄교하여 자속을 발생시키고, 제 2 초전도 코일(411,413)은 제 1 초전도 코일(412)에서 발생되는 자장이 설계값과 동일한 크기의 자장을 발생할 수 있도록 자장의 크기를 보완해주는 역할을 수행할 수 있다. Alternatively, according to another embodiment, the first superconducting coil 412 directly crosses the armature module 210 to generate a magnetic flux, and the second superconducting coils 411 and 413 are magnetic fields generated by the first superconducting coil 412 It can serve to supplement the size of the magnetic field so that a magnetic field having the same size as the design value can be generated.

크라이오스탯(420)은 내부에 진공환경을 구성하여 대류 및 복사에 의한 열 전달을 차단하여 냉각 손실을 최소화하기 위해 밀폐된 구조로 구비될 수 있다. 전도냉각의 효율을 최대한 끌어올리기 위하여 진공 용기 내부의 진공도를 10-5 torr 이하로 유지하는 것이 바람직하며, MLI(Multi layer insultion)를 이용하여 내부의 대류 및 복사에 의한 열전달을 차단하는 것이 바람직하다. The cryostat 420 may be provided in an enclosed structure to minimize cooling loss by blocking a heat transfer by convection and radiation by configuring a vacuum environment therein. In order to maximize the efficiency of conduction cooling, it is desirable to maintain the vacuum level inside the vacuum container at 10 -5 torr or less, and it is preferable to block heat transfer by convection and radiation inside using MLI (Multi layer insultion). .

냉각부(430)는 냉각 플레이트(431)와 절연 플레이트(432)로 구성된 구조체로서, 피검체 초전도 코일(411,412,413)을 냉각시키기 위한 구조체이다. 이때, 냉각부(430)는 별도의 냉각 시스템으로부터 저온의 냉매를 공급받아 내부에 설치된 냉매 배관을 따라 순환시키고, 다시 냉각 시스템으로 유입시켜 재응축되게 하며, 다시 냉각 플레이트(431)로 재유입되게 한다. The cooling unit 430 is a structure composed of a cooling plate 431 and an insulating plate 432, and is a structure for cooling the subject superconducting coils 411, 412 and 413. At this time, the cooling unit 430 receives the low-temperature refrigerant from a separate cooling system, circulates along the refrigerant pipe installed therein, flows into the cooling system again, and re-condenses, and is re-introduced into the cooling plate 431 do.

절연 플레이트(432)는 극저온으로 냉각된 냉각 플레이트(431)가 피검체 초전도 코일(411,412,413) 외에 크라이오스탯(420)을 냉각시키는 것을 방지하기 위해, 냉각 플레이트(431)와 크라이오스탯(420) 사이에 위치할 수 있다. Insulating plate 432 is a cooling plate 431 and cryostat 420 to prevent the cooling plate 431 cooled to cryogenic cooling the cryostat 420 in addition to the subject superconducting coils 411,412,413. Can be located in between.

피검체 지지부(440)는 판 형태의 부재로서, 거치대(500)의 상부면에 경사진 프레임 구조로 구비된 제 1 지지부(521)에 연결 구비되어 피검체 모듈(400)을 거치대(500)의 상부면으로부터 일정 높이로 고정지지한다. 이때, 피검체 모듈(400)은 거치대(500)의 상부면에 구비된 제 2 지지부(522)에 의해 하부가 지지된다. The subject support 440 is a plate-shaped member and is connected to the first support 521 provided in an inclined frame structure on the upper surface of the cradle 500 to pass through the subject module 400 of the cradle 500 It is fixed to a certain height from the top surface. At this time, the subject module 400 is supported by the lower portion by the second support portion 522 provided on the upper surface of the cradle 500.

이렇게 구성된 피검체 모듈(400)은 수직 이송부(310)에 설정 간격으로 이격, 즉 피검체 초전도 코일(411,412,413)과 전기자 모듈(210)이 설계된 초전도 회전기의 공극만큼 이격되어 전자기력 토크가 발생하는 설정 간격으로 이격되어 평행하게 배치될 수 있다. The thus configured subject module 400 is spaced at a set interval to the vertical transfer part 310, that is, the set interval at which the subject superconducting coils 411, 412,413 and the armature module 210 are spaced apart by the air gap of the superconducting rotor designed. It can be spaced apart and arranged in parallel.

이러한 피검체 모듈(400)에 대해 수직 이송부(310)에 거치된 전기자 모듈(210)이 이송모터모듈(100)에 의해 아래로 당겨져 가이드 레일을 따라 정격 속도(Vr)로 가속되어 낙하하게 된다. The armature module 210 mounted on the vertical transfer unit 310 with respect to the subject module 400 is pulled down by the transfer motor module 100 and accelerated to fall at the rated speed V r along the guide rail. .

또는, 본 발명의 다른 실시예로서 도 6에 도시된 바와 같이 거치대(500)의 상부에 완충버퍼(151)를 수용하는 홈부(510)를 구비한 수직형 특성 평가 장치를 구현할 수 있다. Alternatively, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, a vertical property evaluation device having a groove 510 accommodating the buffer buffer 151 on the cradle 500 may be implemented.

홈부(510)는 완충버퍼(151)의 전체 높이에서 완충버퍼(151)가 낙하하는 전기자 모듈(210)의 충격을 견디는 행정길이를 제외한 나머지 길이에 해당하는 깊이로 거치대(500)의 상부에 형성된다. The groove portion 510 is formed on the upper portion of the cradle 500 to a depth corresponding to the remaining length except for the stroke length to withstand the impact of the armature module 210 from which the buffer buffer 151 falls at the entire height of the buffer buffer 151. do.

이렇게 홈부(510)에 완충버퍼(151)를 수용하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치는 장치 전체의 높이를 줄일 수 있어서 설치공간을 절감할 수 있다. By receiving the buffer buffer 151 in the groove portion 510 in this way, the vertical property evaluation device of the superconducting coil according to another embodiment of the present invention can reduce the height of the entire device, thereby saving installation space.

구동 방법Driving method

도 5와 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 구동을 설명하면 다음과 같다. Referring to Figures 5 and 6 will be described the driving of the vertical characteristics evaluation device of the superconducting coil according to an embodiment of the present invention.

구동 초기 상태에는 전기자 모듈(210)이 이송모터모듈(100)에 의해 수직 이송부(310)의 상부에 소정의 높이로 거치된 대기 상태로 준비된다. In the initial driving state, the armature module 210 is prepared in a standby state mounted at a predetermined height on the upper portion of the vertical transfer unit 310 by the transfer motor module 100.

이때, 이송모터모듈(100)을 역방향으로 구동하여, 전기자 모듈(210)이 수직 이송부(310)의 상부에서 중력가속도의 자유낙하와 함께 이송모터모듈(100)의 역방향 회전력에 의해 가속되어 낙하한다. At this time, by driving the transfer motor module 100 in the reverse direction, the armature module 210 is accelerated and dropped by the reverse rotational force of the transfer motor module 100 together with the free fall of gravity acceleration at the upper portion of the vertical transfer unit 310. .

이송모터모듈(100)의 역방향 회전력은 전기자 모듈(210)이 피검체 모듈(400)을 마주하여 낙하할 때 설계된 초전도 회전자의 정격 속도(Vr)에 대응하는 속도로 낙하하도록 조절된다. The reverse rotational force of the transfer motor module 100 is adjusted so that the armature module 210 falls at a speed corresponding to the rated speed V r of the superconducting rotor designed when the subject module 400 faces and falls.

이렇게 가속되어 낙하하는 전기자 모듈(210)이 피검체 모듈(400)을 마주하여 정격 속도(Vr)로 낙하하면, 피검체 모듈(400)은 피검체 초전도 코일(411,412,413)에서 발생된 전자기력 토크를 측정하여, 피검체 초전도 코일(411,412,413)의 성능, 손상여부 및 파라미터를 파악할 수 있다. When the armature module 210, which is accelerated and dropped in this way, faces the subject module 400 and falls at the rated speed V r , the subject module 400 applies the electromagnetic force torque generated by the subject superconducting coils 411, 412,413. By measuring, it is possible to grasp the performance, damage, and parameters of the subject superconducting coils 411, 412, and 413.

이어서, 정격 속도(Vr)로 낙하한 전기자 모듈(210)은 거치대(500)의 상부 또는 홈부(510)에 구비된 완충버퍼(151)에 닿아 제동된다. Subsequently, the armature module 210 dropped at the rated speed V r is braked by touching the buffer buffer 151 provided in the upper portion or the groove portion 510 of the cradle 500.

그러므로 본 발명의 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에 따르면, 이송모터 및 체인을 이용하여 전기자 모듈(210)을 중력가속도와 함께 가속시켜 낙하시킴으로써 전기자 모듈(210)의 이동구간을 감소시켜 장치 규모를 최소화 할 수 있다. Therefore, according to the apparatus for evaluating the vertical characteristics of the superconducting coil of the present invention, the armature module 210 is accelerated and dropped along with the gravitational acceleration using a transfer motor and chain to reduce the moving section of the armature module 210 to reduce the device scale. It can be minimized.

본 발명의 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에 따르면, 전기자 토크 및 발전기 2 Pole에 해당하는 출력 파형을 통해 발전기 설계 결과를 검증할 수 있다.According to the apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil of the present invention, it is possible to verify a generator design result through an armature torque and an output waveform corresponding to the generator 2 pole.

또한, 본 발명의 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치에 따르면 전체 시스템을 만들지 않고도 설계된 초전도 코일 각각에 대한 설계의 검증이 가능하게 되며, 이로 인한 제작 시간 및 개발 비용을 감축할 수 있다. In addition, according to the vertical property evaluation device of the superconducting coil of the present invention, it is possible to verify the design of each designed superconducting coil without making an entire system, thereby reducing manufacturing time and development cost.

따라서, 본 발명에서는 설계된 초전도 모터 또는 발전기의 전체 시스템을 제작하기 전에, 설계된 모터의 부분 모듈과 실제 초전도 모터가 운전되는 환경을 모의하는 장치를 이용하여, 설계된 초전도 모터의 설계 검증 및 특성 파라미터를 확보할 수 있는 수직형 특성 평가장치를 제공할 수 있다. Therefore, in the present invention, before fabricating the entire system of the designed superconducting motor or generator, design verification and characteristic parameters of the designed superconducting motor are secured by using a device that simulates an environment in which the subconductor of the designed motor and an actual superconducting motor are operated. It is possible to provide a vertical property evaluation device capable of.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. It should be noted that although the technical idea of the present invention has been specifically described according to the preferred embodiment, the above-described embodiments are for the purpose of explanation and not for the limitation.

또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. In addition, a person skilled in the art of the present invention will understand that various implementations are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

100 : 이송모터모듈 121,122,123 : 롤러
151 : 완충 버퍼 171 : 체인
210 : 전기자 모듈 310 : 수직 이송부
315 : 베어링 400 : 피검체 모듈
411, 412, 413 : 피검체 초전도 코일 420 : 크라이오스탯
430 : 냉각부 431 : 냉각 플레이트
432 : 절연 플레이트 440 : 피검체 지지부
510 : 홈부 500 : 거치대
521 : 제 1 지지부 522 : 제 2 지지부
100: transfer motor module 121,122,123: roller
151: buffer buffer 171: chain
210: armature module 310: vertical transfer unit
315: bearing 400: subject module
411, 412, 413: Subject superconducting coil 420: cryostat
430: cooling unit 431: cooling plate
432: Insulation plate 440: Subject support
510: groove 500: holder
521: first support 522: second support

Claims (9)

하부의 거치대;
상기 거치대의 상부면에 수직으로 구비된 수직 이송부;
상기 수직 이송부에 거치되어 가속 낙하되는 전기자 모듈;
상기 전기자 모듈의 위, 아래 단부에 연결된 체인을 하나의 모터를 이용하여 순방향 및 역방향으로 구동하는 이송모터모듈;
상기 거치대의 상부면에 구비된 제 1 지지부와 제 2 지지부에 의해 지지되어 상기 수직 이송부에 마주하여 수직으로 장착된 피검체 모듈; 및
상기 전기자 모듈에 대응하여 상기 거치대에 장착된 완충버퍼;
를 포함하며,
상기 전기자 모듈이 초전도 코일과 교차하며 발생하는 전자기력 토크를 감지하여 상기 초전도 코일의 특성을 평가하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치.
Lower cradle;
A vertical transfer part provided vertically on the upper surface of the cradle;
An armature module mounted on the vertical transfer part to accelerate and fall;
A transfer motor module that drives the chains connected to the upper and lower ends of the armature module in the forward and reverse directions using a single motor;
A subject module supported by the first support portion and the second support portion provided on the upper surface of the cradle and vertically mounted to the vertical transfer portion; And
A buffer buffer mounted to the cradle corresponding to the armature module;
It includes,
A device for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil, wherein the armature module evaluates the characteristics of the superconducting coil by sensing the electromagnetic force torque generated by crossing the superconducting coil.
제 1 항에 있어서, 상기 거치대는 상기 완충버퍼를 수용하는 버퍼용 홈부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치.
The apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to claim 1, wherein the cradle further comprises a buffer groove for accommodating the buffer buffer.
제 1 항에 있어서, 상기 이송모터모듈은 상부에 구비된 2개의 롤러 및 하부의 롤러와 함께 상기 체인을 순방향 또는 역방향으로 구동하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치.
The apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to claim 1, wherein the transfer motor module drives the chain in the forward or reverse direction along with two rollers provided at the top and a roller at the bottom.
제 1 항에 있어서, 상기 수직 이송부와 상기 피검체 모듈은 설계된 초전도 회전기의 공극에 해당하는 설정 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치.
The apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to claim 1, wherein the vertical transfer part and the subject module are spaced at a predetermined interval corresponding to the air gap of the designed superconducting rotator.
제 1 항에 있어서, 상기 수직 이송부는 측면에 상기 전기자 모듈과 맞물리는 가이드 레일 및 상기 가이드 레일과 상기 전기자 모듈 사이에 구비되어 상기 가이드 레일과 상기 전기자 모듈 사이의 마찰을 감소시키는 다수의 베어링(Bearing)을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치.
The bearing according to claim 1, wherein the vertical transfer part is provided between a guide rail engaged with the armature module on a side surface, and a plurality of bearings provided between the guide rail and the armature module to reduce friction between the guide rail and the armature module. ) Characterized in that it comprises a superconducting coil vertical property evaluation device.
(A) 전기자 모듈을 수직 이송부의 상측에 거치된 대기 상태로 준비하는 단계;
(B) 역방향 및 순방향 구동이 가능한 하나의 모터로 구성되는 이송모터모듈에 의해 상기 전기자 모듈을 상기 수직 이송부의 가이드 레일을 따라 가속 낙하시키는 단계;
(C) 전기자 모듈과 피검체 모듈이 교차하며 발생하는 전자기력 토크를 스트레인 게이지를 사용하여 변위 및 발생하는 응력을 감지하고 초전도 코일에 부착되어 있는 홀 센서 및 온도센서를 통하여 전기자 모듈과 피검체 모듈이 교차하며 발생하는 전자기력 토크에 대한 영향이 초전도 코일에 자기장과 온도에 어떤 영향을 주었는지에 대해 상기 피검체 모듈의 특성을 평가 하는 단계; 및
(D) 상기 전기자 모듈을 완충버퍼에 의해 제동하는 단계;
를 포함하는 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 특성 평가 방법.
(A) preparing the armature module in a standby state mounted on the upper side of the vertical transfer unit;
(B) accelerating and dropping the armature module along the guide rail of the vertical transfer part by a transfer motor module composed of one motor capable of driving in the reverse and forward directions;
(C) The armature module and the subject module intersect the electromagnetic force torque generated by using a strain gauge to detect displacement and generated stress, and the armature module and the subject module through the Hall sensor and temperature sensor attached to the superconducting coil. Evaluating the characteristics of the subject module as to how the influence on the electromagnetic force torque generated by crossing influenced the magnetic field and temperature on the superconducting coil; And
(D) braking the armature module with a buffer buffer;
Characteristic evaluation method of the vertical property evaluation device of a superconducting coil comprising a.
제 6 항에 있어서, 상기 (B) 단계는 상기 이송모터모듈이 상기 전기자 모듈에 연결된 체인을 역방향으로 구동하여 상기 전기자 모듈을 아래 방향으로 가속 낙하시키는 것을 특징으로 하는 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 특성 평가 방법.
7. The apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to claim 6, wherein in step (B), the transfer motor module drives the chain connected to the armature module in the reverse direction to accelerate and drop the armature module downward. How to evaluate the characteristics of the.
삭제delete 제 7 항에 있어서, 상기 이송모터모듈의 역방향 회전력은 상기 전기자 모듈이 설계된 초전도 회전자의 정격 속도(Vr)에 대응하는 속도로 낙하하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 초전도 코일의 수직형 특성 평가 장치의 특성 평가 방법.
The apparatus for evaluating vertical characteristics of a superconducting coil according to claim 7, wherein the reverse rotational force of the transfer motor module is adjusted to drop at a speed corresponding to the rated speed (V r ) of the superconducting rotor in which the armature module is designed. How to evaluate the characteristics of the.
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