KR20010028854A - 회전형 인버터 - Google Patents

Abstract

커뮤테이터는 외주면을 따라 경사지게 형성된 다수의 홈을 구비하며, 직류전원을 입력하여 교류전원을 출력한다. 상기 다수의 홈의 경사는 상기 커뮤테이터의 회전방향으로 형성된다. 커뮤테이터의 홈이 회전방향으로 경사지게 형성됨으로써, 커뮤테이터가 회전할 때 브러시와의 충돌을 방지하여 회전형 인버터의 소음을 줄일 수 있다.

Description

회전형 인버터{Non directional frequency generator}

본 발명은 회전형 인버터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직류전원을 교류전원으로 변환시키도록 하는 쇼트 방지용 커뮤테이터를 갖는 회전형 인버터에 관한 것이다.

일반적으로, 인버터(inverter)는 직류에서 교류로 그 전원을 변환하는 장치로서 통상의 릴레이 또는 반도체 소자등이 사용된다. 최근에는 사이리스터(thyristor 또는 SCR)등의 반도체 소자를 사용하는 방식이 주로 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 반도체형 인버터를 사용하여 고출력의 교류전원을 발생시키기 위하여는 다수개의 고가의 반도체 소자가 필요하기 때문에 생산비용이 상승하고 부피가 커지게 된다. 또한, 스위칭 작용에 따른 반도체 소자의 출력 손실이 크므로 고출력의 교류전원을 얻을 수 없으며, 이와같은 출력손실에 의하여 고열이 발생한다. 고출력을 발생시킬 경우 전류 소모량이 많아 통상 직류 전원을 공급하는 배터리의 수명을 단축시키게 된다.

한편, 상기와 같은 반도체 소자 이외에, 직류전원을 교류전원으로 변환시키기 위하여 회전형 인버터가 사용된다. 도 1은 일반적인 회전형 인버터의 결선을 보인 도면이고, 그리고 도 2는 도 1의 회전형 인버터의 커뮤테이터의 일부 확대도이다. 도 3는 도 2의 커뮤테이터를 보인 도면이다.

도 1에서, 배터리(10)의 직류전압(DC)으로 구동되는 모터(11)와, 이 모터(11)에 의하여 회전되는 커뮤테이터(13)와, 그 외주면 사방에 접촉되는 다수의 브러시(12)가 제공된다. 또한, 상기 커뮤테이터(13)는 그 외주면에 2극으로 분할된 도전부(13a)(13b)가 형성되며, 그 사이에는 절연부(14)가 형성된다. 또한, 상기 브러시(12)의 입력측에는 직류전압(DC)이 인가되고 출력측에는 고압트랜스포머(20)가 연결된다. 참조부호 SW10 및 C10은 스위치 및 고압캐퍼시터를 나타낸다.

상기와 같은 회전형 인버터의 작용을 간략하게 설명하면 다음과 같다. 즉, 커뮤테이터(13)의 회전에 의하여 그 사방에 접촉된 각각의 브러시(12)에 상기 커뮤테이터(13)의 도전부(13a)(13b)가 순차적으로 접촉된다. 따라서, 상기 브러시(12)의 직류전압(DC) 입력측(상하측)에는 일정한 방향의 직류전류가 인가되는 한편, 도전부(13a)(13b)의 위치가 바뀔 때마다 출력측(좌우측)을 통하여 트랜스포머(20)에 인가되는 전류의 방향을 교대로 바꾼다. 이와같이, 브러시(12)의 출력측 전류 방향이 교번되므로 고압트랜스포머(20)에는 소정의 교류전압이 발생하게 된다.

도 2 및 도 3에서, 참조부호 15는 커뮤테이터(13)의 절연부(14)와 도전부(13a)(13b)사이에 형성된 홈을 나타낸다. 이 홈(15)은 커뮤테이터(13)가 회전할 때 상기 브러시(12)와의 마찰을 줄여 회전형 인버터의 소음을 줄이기 위한 것이다. 그러나, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 홈(15)의 형성 방향이 표면에 대하여 수직으로 형성되기 때문에, 커뮤테이터(13)가 회전할 때 홈(15)의 모서리가 브러시(12)와 충돌하게 되어 마찰소음이 생긴다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 커뮤테이터의 홈 형성 방향을 커뮤테이터의 회전방향으로 경사지게 형성시켜 홈의 모서리와 브러시와의 마찰을 줄임으로써 소음을 줄인 회전형 인버터를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 회전형 인버터의 결선을 보인 도면.

도 2는 도 1의 회전형 인버터의 커뮤테이터의 일부 확대도.

도 3는 도 2의 커뮤테이터를 보인 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전형 인버터의 커뮤테이터를 보인 도면.

도 5는 회전형 인버터의 커뮤테이터가 회전할 때 홈과 브러시의 접촉을 보여주는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12 : 브러시 13 : 커뮤테이터

13a, 13b : 도전부 14 : 절연부

15, 22 : 홈 20 : 고압트랜스포머

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 회전형 인버터는, 외주면을 따라 경사지게 형성된 다수의 홈을 구비한 커뮤테이터를 가지며, 직류전원을 입력하여 교류전원을 출력하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 다수의 홈의 경사는 상기 커뮤테이터의 회전방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 회전형 인버터를 상세하게 설명한다. 종래와 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 적용하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전형 인버터의 커뮤테이터를 보인 도면이다. 도 4에서, 참조부호 13은 커뮤테이터를 나타낸다. 참조부호 13a 및 13b는 도전부를, 그리고 14는 절연부를 나타낸다. 참조부호 20은 홈을 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 커뮤테이터(13)는 4개의 홈(20)을 갖는다. 각각의 홈(20)은 표면에 대하여 경사지게 형성된다. 즉, 상기 홈(20)의 경사는 상기 표면에 대하여 둔각을 갖는다. 또한, 상기 홈(20)의 경사는 커뮤테이터(13)의 회전 방향으로 형성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 회전형 인버터의 커뮤테이터의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 회전형 인버터의 커뮤테이터가 회전할 때 홈과 브러시의 접촉을 보여주는 도면이다.

도 5에서, 참조부호 12는 브러시를 나타낸다. 도 5에서는 4개의 브러시가 도시되어 있다. 화살표 방향은 커뮤테이터(13)의 회전방향을 나타낸다.

상기 커뮤테이터(13)를 갖는 회전형 인버터에 직류전원(DC)이 가해지면, 회전형 인버터의 커뮤테이터(13)는 상기 화살표 방향으로 회전한다. 상기 커뮤테이터(13)의 회전에 따라 상기 홈(20)은 브러시(12)와 접촉하게 된다. 이때, 상기 홈(20)은 표면에 대하여 회전방향으로 경사져 있으므로, 홈(20)의 모서리는 상기 브러시(12)와 부딪히지 않는다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 회전형 인버터에 의하면, 커뮤테이터의 홈을 회전방향으로 경사지게 형성함으로써, 커뮤테이터가 회전할 때 브러시와의 충돌을 방지하여 회전형 인버터의 소음을 줄일 수 있다.

Claims (2)

1. 외주면을 따라 경사지게 형성된 다수의 홈을 구비한 커뮤테이터를 가지며, 직류전원을 입력하여 교류전원을 출력하는 것을 특징으로 하는 회전형 인버터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 홈의 경사는 상기 커뮤테이터의 회전방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 인버터.