KR19980061582A - 에너지 저장형 회전변환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기구동 제어시스템의 전력공급장치에 관한 것으로, 특히 전원공급시 전원소스에서 정상상태의 전력을 공급하고 정상상태 이상의 첨두 소요전력은 에너지 저장형 회전변환기에서 공급하도록 한 에너지 저장형 회전변환기에 관한 것으로, 전원소스, 정류기, 전력증폭기, 직류전동기로 구성된 전기구동 제어시스템의 전력공급장치에 있어서, 회전속도의 변화에 따라 운동에너지를 전기에너지로 변환공급하는 에너지 저장형 회전변환기를 포함하여 구성함으로써, 본 발명은 전원소스와 전기구동 제어시스템 사이에 에너지 저장형 회전변환기를 설치함으로써 전원소스의 공급가능 전력보다 큰 전력을 필요로 하는 전기구동 제어시스템을 설치운용할 수 있는 효과가 있다.

Description

에너지 저장형 회전변환기

본 발명은 전기구동 제어시스템의 전력공급장치에 관한 것으로, 특히 전원공급시 전원소스에서 정상상태의 전력을 공급하고 정상상태 이상의 첨두 소요전력은 에너지 저장형 회전변환기에서 공급하도록 한 에너지 저장형 회전변환기에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 전기구동 제어시스템의 특성도로서, 이에 도시한 바와 같이 구동초기의 소요전력이 정상상태에 대비하여 상당히 많은량의 전력을 필요로 하고, 전원소스는 전기구동 시스템에서 소요되는 전력의 첨두값을 기준으로 전력을 공급하는데, 이때 전기구동 시스템의 정상상태 소요전력 대비 필요이상의 큰 전원소스를 필요로 하고, 정해진 전원소스 용량내에서 공급용량 이상의 전기구동 시스템을 설치하는 것이 불가능하다.

상기와 같이 종래의 전기구동 제어시스템에 있어서 전력공급시 전기구동 시스템의 정상상태의 소요전력에 대비하여 필요이상의 많은 전원을 필요로 하고, 정해진 전원 용량내에서 공급용량 이상의 전기구동 시스템의 설치가 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전기구동 시스템의 정상상태 요구전력만을 전원소스에서 공급하고, 순시에 요구되는 첨두 소요전력은 전기구동 시스템내에서 공급함으로써 상기의 문제점을 해결한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로,

전원소스, 정류기, 전력증폭기, 직류전동기로 구성된 전기구동 제어시스템의 전력공급장치에 있어서,

회전속도의 변화에 따라 운동에너지를 전기에너지로 변환공급하는 에너지 저장형 회전변환기를 포함하여 구성함으로써 달성된다.

도 1은 일반적인 전기구동 제어시스템의 특성도.

도 2는 본 발명 에너지 저장형 회전변환기를 갖는 전기구동 제어시스템의

회로도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 전원소스(교류전원)20 : 정류기

30 : 에너지 저장형 회전변환기

40 : 유도전동기 제어용 인버터

50 : 인버터 제어기60 : 회전변환기 회전부

61 : 유도전동기62 : 동기 발전기용 여자기

63 : 동기 발전기70 : 여자 제어기

80 : 전기구동 서보시스템81 : 전력 증폭기

82 : 직류 전동기

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 에너지 저장형 회전변환기를 갖는 전기구동 제어시스템의 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 전원소스(10), 정류기(20), 전력증폭기(81), 직류전동기(82)로 구성된 전기구동 제어시스템의 전력공급장치에 있어서, 회전속도의 변화에 따라 운동에너지를 전기에너지로 변환공급하는 에너지 저장형 회전변환기(30)를 포함하여 구성된 것으로, 이의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

전기구동 시스템을 구동하기전에 에너지 저장형 회전변환기를 우선 구동하게 되는데, 전원소스에서는 도 1의 ⑥과 같이 정상상태 전력만을 공급하고, 회전변환기를 설정된 속도(Wm)까지 회전하도록 하여 회전변환기의 관성모멘트(J)와 상기 속도(Wm)로 생성되는 에너지(Em)를 기계적으로 저장하며, 상기 에너지는 Em = 1/2*J*Wm²[J]이 된다.

그리고, 상기 상태에서 전기구동 제어시스템을 동작시키는데, 순간적인 첨두 소요전력이 전원소스에서 공급되는 전력보다 크기때문에 회전변환기의 속도 Wm보다 낮은 속도 W1으로 떨어지고, 따라서 이때의 회전변환기의 회전운동에너지는 EI = 1/2*J*WI²[J]이 되고, 상기 두에너지의 차는 E = 1/2*J*(Wm²-WI²)이 된다.

또한, 에너지 차이(E)는 전기구동 제어시스템의 소요에너지로 변환공급되는데, 이때 상기 에너지 차이(E)를 전기구동 시스템에서 순간적으로 소요되는 첨두 소요전력과 동등이상의 크기로 설계하여 전원소스에서 첨두 소요전력이 아닝 정상상태의 소요전력만을 공급할 수 있게 된다.

그리고, 상기 에너지 E는 관성모멘트(J)와 회전변환기의 속도(Wm,WI)를 조정하여 크기를 조정하고, 상기 회전변환기의 속도변화에 비례하여 회전변환기 내의 동기발전기의 출력전압이 변화하는데, 이때 변화량은 발전기의 여자기에서 여자전류를 제어하여 발전기는 일정한 전압을 출력하게 된다.

또한, 회전변환기의 유도전동기는 전원소스에서 공급가능한 전력내에서 항상 회전변환기의 설정 최대속도인 Wm이 되는 방향으로 유도전동기용 인버터 제어기에서 전류 및 주파수를 제어하게 된다.

따라서, 전원소스에서는 정상상태의 전력을 공급하고, 정상상태 이상의 첨두 소요전력은 에너지 저장형 회전변환기에서 공급하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 전원소스와 전기구동 제어시스템 사이에 에너지 저장형 회전변환기를 설치함으로써 전원소스의 공급가능 전력보다 큰 전력을 필요로 하는 전기구동 제어시스템을 설치운용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전원소스(10), 정류기(20), 전력증폭기(81), 직류전동기(82)로 구성된 전기구동 제어시스템의 전력공급장치에 있어서,

   회전속도의 변화에 따라 운동에너지를 전기에너지로 변환공급하는 에너지 저장형 회전변환기(30)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 저장형 회전변환기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 에너지 저장형 변환기(30)는 유도전동기 제어용 인버터(40), 인버터 제어기(50), 회전변환기 회전부(60), 여자 제어기(70)로 구성됨을 특징으로 하는 에너지 저장형 회전변환기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 회전변환기 회전부(60)는 유도전동기(61), 동기 발전기용 여자기(62), 동기 발전기(63)로 구성됨을 특징으로 하는 에너지 저장형 회전변환기.