KR102621623B1 - 발전기 브러시 분담전류 개선 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전기 브러시 분담전류 개선 장치에 관한 것으로서, 상기 장치 본체의 가이드 공간을 따라 복수 줄로 길게 설치되는 절삭 톱날; 및 상기 절삭 톱날의 양측에 위치하며, 상기 절삭 톱날을 상기 장치 본체에 고정시키는 톱날 고정부를 포함하며, 상기 장치 본체의 가이드 공간은 발전기의 회전체에 접촉된다. 이러한 본 발명은 발전기의 회전체에 대한 브러시 면을 일정하게 세분하여 브러시 면을 분할함으로써 회전체와 브러쉬 면의 접촉 정확도와 접촉성을 향상시켜 회전체에 대한 분담전류가 균등하게 공급되도록 만드는 장점이 있다.

Description

발전기 브러시 분담전류 개선 장치{GENERATOR BRUSH CURRENT SHARING IMPROVEMENT DEVICE}

본 발명은 발전기 브러시 분담전류 개선 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전기의 콜렉터에 대한 브러쉬의 접촉 면적을 복수로 분할하는 발전기 브러시 분담전류 개선 장치에 관한 것이다.

발전기 회전자에 전기에너지를 공급하기 위해 탄소브러시를 사용한다. 고속으로 회전하는 회전자의 컬렉터링에 고정된 브러시 홀더를 장착하고 브러시를 설치한다. 브러시홀더 뒤쪽에 장착된 스프링의 압력으로 브러시를 밀어주며 탄소브러시는 컬렉터링과 밀착하며 자연스럽게 마모된다.

도 1은 브러쉬와 콜렉터링의 접촉 개념도이다.

도 1을 참조하면, 탄소브러시(1)를 매개체로 고속 회전하는 컬렉터링(2)에 전기에너지를 전달하는 과정에서 전류가 흐르며 기 설치된 여러 개의 탄소브러시(1)로 전류가 분산된다. 회전하는 원통형 구조의 컬렉터링(2)에 탄소브러시(1)가 밀착되어 면접촉을 이루어 원활한 전류를 공급해야 하나, 접촉면이 좁은 선 접촉이 되면서 총 유효 접촉면적이 감소된다. 이 과정에서 접촉면이 좋은 몇몇 탄소브러시(1)로 전류가 몰리게 되고 탄소브러시(1)가 과부하로 인해 과열되면서 용융사고를 발생시킨다.

이는 탄소브러시(1)를 사용하는 대부분의 발전기에서 나타나는 현상이며, 회전하는 물체와 마모되는 브러시와의 접촉저항을 향상시키기 위해 첨가제 등을 컬렉터링(2)에 도포하여 사용하지만, 브러시 면을 분할하여 분담 전류를 개선하는 장치개발이 요구되고 있다.

한국공개특허 제10-2006-0117993호 “발전기용 브러쉬 백 및 그 제작방법”

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 발전기의 회전체에 대한 브러시 면을 일정하게 세분하여 브러시 면을 분할함으로써 회전체와 브러쉬 면의 접촉 정확도와 접촉성을 향상시켜 회전체에 대한 분담전류가 균등하게 공급되도록 만드는 발전기 브러시 분담전류 개선 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 가이드 공간이 마련된 장치 본체; 상기 장치 본체의 가이드 공간을 따라 복수 줄로 길게 설치되는 절삭 톱날; 및 상기 절삭 톱날의 양측에 위치하며, 상기 절삭 톱날을 상기 장치 본체에 고정시키는 톱날 고정부를 포함하며, 상기 장치 본체의 가이드 공간은 발전기의 회전체에 접촉되는 브러쉬의 절삭 경로를 제공하는 발전기 브러시 분담전류 개선 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 장치 본체는, 상기 가이드 공간을 형성하는 한 쌍의 가이드 판; 및 상기 한 쌍의 가이드 판을 양측에서 상호 결합시키며, 상기 한 쌍의 가이드 판에 간격을 형성하는 가이드 체결부를 포함함이 적절하다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 가이드 체결부는, 상기 한 쌍의 가이드 판의 양측 단부에서 상기 한 쌍의 가이드 판을 관통하여 배치되는 전산 고정 볼트; 상기 전산 고정 볼트에 결합되며, 상기 한 쌍의 가이드 판의 간격을 유지하는 하나 이상의 스페이서; 및 상기 전산 고정 볼트의 양측에 결합되며, 상기 전산 고정 볼트를 상기 가이드 판에 고정시키는 체결 너트를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 하나 이상의 스페이서는, 상기 전산 고정 볼트에서 상기 한 쌍의 가이드 판 사이에 결합되는 복수의 고정 너트; 및 상기 복수의 고정 너트 사이에서 상기 전산 고정 볼트에 결합되는 간격 너트를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 톱날 고정부는, 상기 절삭 톱날의 단부에 마련되며 상기 전산 고정 볼트가 삽입되도록 마련되는 홀부로 마련되되, 상기 절삭 톱날의 홀부는 상기 복수의 고정 너트와 상기 간격 너트 사이에 위치하여 고정될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명은, 전동기의 회전체에 대한 브러시 면을 일정하게 세분하여 브러시 면을 분할함으로써 회전체와 브러쉬 면의 접촉 정확도와 접촉성을 향상시켜 회전체에 대한 분담전류가 균등하게 공급되도록 만드는 발전기 브러시 분담전류 개선 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 브러쉬와 콜렉터링의 접촉 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 브러시 분담전류 개선 장치의 분해 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 브러시 분담전류 개선 장치와 이에 대한 브러쉬의 작업 결과도이다.

이하 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명한다. 본 발명의 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 실시 예에 관련하여 다른 실시 예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 브러시 분담전류 개선 장치의 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 브러시 분담전류 개선 장치와 이에 대한 브러쉬의 작업 결과도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 발전기 브러시 분담전류 개선 장치(100)는, 일자 형상의 가이드 공간이 마련된 장치 본체(110), 장치 본체(110)의 가이드 공간을 따라 복수 줄로 길게 설치되는 절삭 톱날(130), 및 절삭 톱날(130)의 양측에 위치하며 절삭 톱날(130)을 장치 본체(110)에 고정시키는 톱날 고정부(115)를 포함하여 구성된다.

본 실시 예에 따른 장치 본체(110)의 가이드 공간은 발전기의 회전체에 접촉되는 브러쉬(10)의 절삭 경로를 제공한다. 이에 따라 브러쉬(10)는 절삭 톱날(130)에 접촉되어 가이드 공간의 절삭 경로를 따라 왕복 이동하는 절삭 작업을 통해 회전체(콜렉터링)에 접촉되는 접촉면(11)이 분할 구획되는 복수의 구획 홈부(12)가 형성된다.

먼저, 장치 본체(110)는 일자 형상의 가이드 공간을 형성하는 한 쌍의 가이드 판(111, 112), 및 한 쌍의 가이드 판(111, 112)을 양측에서 상호 결합시키며 한 쌍의 가이드 판(111, 112)에 간격을 형성하는 가이드 체결부(120)를 포함함이 적절하다.

한 쌍의 가이드 판(111, 112)은 얇은 판상의 직사각형으로 형성되는 스테인리스 철판으로 마련될 수 있다. 이러한 한 쌍의 가이드 판(111, 112)에는 상호 결합과 절삭 톱날(130)의 고정을 위해 사용되는 톱날 고정부(115)가 마련된다.

이때, 톱날 고정부(115)는 볼트 형상이 관통하여 배치되는 홀부(116)로 제공된다. 이러한 톱날 고정부(115)는, 절삭 톱날(130)의 단부에도 마련된다. 톱날 고정부(115)는 후술되는 전산 고정 볼트(121)가 삽입되도록 홀부(116)로 마련된다. 절삭 톱날(130)의 홀부(116)는, 복수의 고정 너트(126)와 간격 너트(127) 사이에 위치하여 고정될 수 있다.

한 쌍의 가이드 판(111, 112)은 가이드 체결부(120)로 결합된다.

가이드 체결부(120)는 한 쌍의 가이드 판(111, 112)의 양측 단부에서 한 쌍의 가이드 판(111, 112)을 관통하여 배치되는 전산 고정 볼트(121), 전산 고정 볼트(121)에 결합되며 한 쌍의 가이드 판(111, 112)의 간격을 유지하는 하나 이상의 스페이서(125), 및 전산 고정 볼트(121)의 양측에 결합되며, 전산 고정 볼트(121)를 가이드 판(111, 112)에 고정시키는 체결 너트(129)를 포함할 수 있다.

전산 고정 볼트(121)는 나사산이 형성된 것으로서, 한 쌍의 가이드 판(111, 112)의 양측에 마련되는 홀부(116)에 결합되어 양측 가이드 판(111, 112)을 체결하여 고정하는 데 사용된다. 이러한 전산 고정 볼트(121)는 한 쌍의 가이드 판(111, 112)의 간격을 유지하기 위해서 한 쌍의 가이드 판(111, 112)의 내측에 스페이서(125)가 결합되며, 한 쌍의 가이드 판(111, 112)의 외측에 체결 너트(129)가 결합된다.

이때, 하나 이상의 스페이서(125)는, 전산 고정 볼트(121)에서 한 쌍의 가이드 판(111, 112) 사이에 결합되는 복수의 고정 너트(126), 및 복수의 고정 너트(126) 사이에서 전산 고정 볼트(121)에 결합되는 간격 너트(127)를 포함할 수 있다.

한편, 절삭 톱날(130)은 일측 부분이 주로 탄소 소재로 마련되는 브러쉬(10)의 접촉면(11)에 마찰 접촉되어 브러쉬(10)의 접촉면(11)에 일자 홈 형상의 구획 홈부(12)를 형성하도록 톱날이 형성된 것으로서, 쇠톱으로 마련될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 발전기 브러시 분담전류 개선 장치(100)는, 발전기의 회전자에 접촉되는 브러쉬(10)를 절삭 톱날(130)로 구획함으로써 회전자와 브러쉬(10)의 접촉성을 높일 수 있다.

브러쉬(10)는 회전자에 균일하게 접촉되도록 접촉면(11)이 형성되어 회전자에 대한 분담 전류가 편중되는 현상이 방지된다. 즉, 브러쉬(10)의 접촉면(11)이 복수로 구획되어 면접촉이 원활하게 이루어져 회전자와의 총 유효 접촉면적이 증가된다. 이에 따라 브러쉬(10)의 접촉면이 좋은 몇몇 브러시로 전류가 몰리게 되어 전류가 편중된 브러시의 과부하로 인해 과열되면서 용융사고가 일어나는 현상을 방지할 수 있게 된다.

전술한 본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고 있다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상과 같이 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

1, 10: 브러쉬 2: 컬렉터링
11: 접촉면 12: 구획 홈부
100: 장치 110: 장치 본체
111, 112: 가이드 판 115: 톱날 고정부
116: 홀부 120: 가이드 체결부
121: 전산 고정 볼트 125: 스페이서
126: 고정 너트 127: 간격 너트
129: 체결 너트 130: 절삭 톱날

Claims (5)

1. 일자 형상의 가이드 공간이 마련된 장치 본체;
   상기 장치 본체의 가이드 공간을 따라 복수 줄로 길게 설치되는 절삭 톱날; 및
   상기 절삭 톱날의 양측에 위치하며, 상기 절삭 톱날을 상기 장치 본체에 고정시키는 톱날 고정부를 포함하며,
   상기 장치 본체의 가이드 공간은 발전기의 회전체에 접촉되는 브러쉬의 절삭 경로를 제공하며,
   상기 장치 본체는,
   상기 가이드 공간을 형성하는 한 쌍의 가이드 판; 및
   상기 한 쌍의 가이드 판을 양측에서 상호 결합시키며, 상기 한 쌍의 가이드 판에 간격을 형성하는 가이드 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기 브러시 분담전류 개선 장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드 체결부는,
   상기 한 쌍의 가이드 판의 양측 단부에서 상기 한 쌍의 가이드 판을 관통하여 배치되는 전산 고정 볼트;
   상기 전산 고정 볼트에 결합되며, 상기 한 쌍의 가이드 판의 간격을 유지하는 하나 이상의 스페이서; 및
   상기 전산 고정 볼트의 양측에 결합되며, 상기 전산 고정 볼트를 상기 가이드 판에 고정시키는 체결 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기 브러시 분담전류 개선 장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 스페이서는,
   상기 전산 고정 볼트에서 상기 한 쌍의 가이드 판 사이에 결합되는 복수의 고정 너트; 및
   상기 복수의 고정 너트 사이에서 상기 전산 고정 볼트에 결합되는 간격 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기 브러시 분담전류 개선 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 톱날 고정부는, 상기 절삭 톱날의 단부에 마련되며 상기 전산 고정 볼트가 삽입되도록 마련되는 홀부로 마련되되,
   상기 절삭 톱날의 홀부는 상기 복수의 고정 너트와 상기 간격 너트 사이에 위치하여 고정되는 것을 특징으로 하는 발전기 브러시 분담전류 개선 장치.
   

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