KR200165995Y1 - 권선형 유도전동기의 브러쉬 마모 감지장치 - Google Patents

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KR200165995Y1
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Abstract

본 고안은 권선형 유도전동기의 회전자인 슬립링과의 면접촉으로 마찰되는 브러쉬에 관한 것으로, 브러쉬(133)의 일측면에는 외측방향으로 연장된 절곡부가 형성됨과 더불어 절곡부의 몸체중앙에 체결공(11)이 형성된 보울트지지대(10)가 장착되며, 보울트지지대(10)의 체결공(11)에는 너트(22)에 의해 높이가 조절됨은 물론 브러쉬(133)의 마모량에 해당하는 만큼 하향되는 체크보울트(20)가 나사결합되는 한편, 브러쉬홀더(132)의 일측면에는 플레이트형상의 고정판(30)이 고정설치되며, 고정판(30)에는 접점스프링(41)을 사이에 두고 상/하부접점(42,43)이 소정간격을 두고 평행하게 장착된 마모감지판(40)이 고정설치되고, 마모감지판(40)에는 체크보울트(20)의 압축에 의해 상부접점(42)이 하부접점(43)으로 접촉되는 경우 음성 또는 발광신호를 출력하는 경보기(50)가 연결설치되어, 브러쉬를 적정시기에 교환할 수 있게 되므로 전동기의 돌발적인 소손이 방지됨은 물론 설비사고가 미연에 예방될 뿐만 아니라 전동기의 수리 및 유지비용이 절감됨은 물론 전동기의 수명이 연장되는 효과가 있다.

Description

권선형 유도전동기의 브러쉬 마모 감지장치 {Device for sensing the brush abrasion of induction motor}
본 고안은 권선형 유도전동기의 회전자인 슬립링과의 면접촉으로 마찰되는 브러쉬에 관한 것으로, 특히 브러쉬의 마모상태를 감지하여 과마모된 경우 음성신호 또는 발광신호로 출력시킬 수 있도록 된 권선형 유도전동기의 브러쉬 마모 감지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 권선형 유도전동기는, 회전자인 슬립링에 브러쉬를 면접촉시켜 전기를 통전하게 되면, 계자코일에 흐르고 있던 전류의 방향이 반대방향으로 흐르게 되면서 강력한 자계를 형성하게 되어, 자계극속에서 회전자가 고속으로 회전하게 되는 전기장치이다.
그러나, 권선형 유도전동기의 브러쉬는 고속으로 회전하는 슬립링과 항상 면접촉된 상태로서, 슬립링이 회전함에 따라 점차적으로 마모되어 그 기능이 저하되고, 이를 위해 유도전동기의 하우징을 분해하여 브러쉬의 교환여부를 점검하게 되는 브러쉬의 교환작업이 요구된다.
즉, 권선형 유도전동기는 도 1에 도시된 바와 같이, 전동기하우징(100)의 중심축에 결합되어 축회전하면서 그 외주면에 다수개의 슬립링(110)이 감겨진 회전자(120)와, 전동기하우징(100)의 내주면에 장착되면서 자계를 형성하는 집전장치(130) 및, 전동기하우징(100)의 몸체 후면에 결합되어 내부공간을 냉각하는 냉각팬(140)으로 구성되어 있다.
그리고, 집전장치는 도 2 내지 도 4에서와 같이, 집진장치(130)의 골격을 이루게 되는 지지대(131)와, 지지대(131)에 수직방향으로 결합되면서 몸체에 다수개의 장착홀(132a)이 관통형성된 브러쉬홀더(132), 브러쉬홀더(132)의 장착홀(132a)내에 삽입되어 슬립링(110)에 면접촉되는 브러쉬(133), 브러쉬홀더(132)의 양단부에 힌지(P)결합되어 압축스프링(135)의 탄성력에 의해 브러쉬(133)를 슬립링(110)으로 밀착시키는 브러쉬리테이너(134)로 구성되어 있다.
따라서, 권선형 유도전동기의 브러쉬(133)는, 브러쉬홀더의 장착홀(132a)내에 삽입설치되면서, 브러쉬리테이너(134)를 브러쉬홀더(132)의 방향으로 압축하게 되는 압력스프링(135)에 의해 슬립링(110)으로 밀착된 상태에서, 슬립링(110)과 면접촉되면서 마모되는 것이다.
그런데, 권선형 유도전동기에서, 브러쉬(133)의 마모상태를 점검하기 위해서는 일단 전동기하우징을 분해한 후 브러쉬의 교환여부를 판단하게 되는데, 작업자가 적정시기에 브러쉬의 마모상태를 점검하지 못하여 브러쉬가 과다마모될 경우, 압력스프링(135)의 탄성력이 저하되면서 슬립링(110)의 파손 또는 계자코일이 단선 등과 같은 전동기의 손상 및 설비사고가 발생되는 문제점이 있었다.
이에, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 권선형 유도전동기의 브러쉬가 기준치 이하로 과다마모될 경우 작업자에게 음성 또는 발광신호를 출력시킬 수 있도록 된 권선형 유도전동기의 브러쉬 마모 감지장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 브러쉬의 일측면에 설치되어 브러쉬와 함께 승하강하는 체크보울트가 구비된 승강수단과, 브러쉬홀더의 일측면에 설치되어 체크보울트와 선택적으로 접촉하는 마모감지판이 구비된 감지수단, 마모감지판에 전기적으로 연결되어 음성 또는 발광신호를 출력하는 경보수단으로 구성되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 권선형 유도전동기의 일측면도,
도 2는 종래 기술에 따른 권선형 유도전동기의 집적장치를 도시한 평면도,
도 3은 종래 기술에 따른 권선형 유도전동기의 집적장치를 도시한 측면도,
도 4는 종래 기술에 따른 권선형 유도전동기의 브러쉬를 도시한 사시도,
도 5는 본 고안에 따른 권선형 유도전동기의 브러쉬 마모 감지장치가 장착된 상태를 도시한 사시도,
도 6은 본 고안에 따른 브러쉬 마모 감지장치의 분해사시도,
도 7은 본 고안에 따른 브러쉬 마모 감지장치의 사용상태도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
132 : 브러쉬홀더 133 : 브러쉬
10 : 보울트지지대 11 : 체결공
20 : 체크보울트 21 : 와셔
22 : 너트 30 : 고정판
40 : 마모감지판 41 : 접점스프링
42,43 : 상/하부접점 50 : 경보기
이하, 본 고안에 따른 일실시예를 첨부된 예시도면을 참조로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 고안에 따른 권선형 유도전동기의 브러쉬 마모 감지장치가 장착된 상태를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 고안에 따른 브러쉬 마모 감지장치의 분해사시도이고, 도 7은 본 고안에 따른 브러쉬 마모 감지장치의 사용상태도로서, 전동기하우징(100)의 내주면에 설치된 지지대(131)에는 다수개의 장착홀(132a)이 관통형성된 브러쉬홀더(132)가 고정설치되며, 브러쉬홀더(132)의 장착홀(132a)에는 회전자인 슬립링(110)과 면접촉되는 브러쉬(133)가 삽입설치되고, 브러쉬홀더(132)에는 압축스프링(135)의 탄성력에 의해 브러쉬(133)를 슬립링(110)으로 밀착시키는 브러쉬리테이너(134)가 힌지결합된 구조로 이루어진 권선형 유도전동기의 집전장치에 있어서, 브러쉬(133)의 일측면에는 외측방향으로 수직절곡되면서 그 몸체중앙에 체결공(11)이 관통형성된 보울트지지대(10)가 장착되며, 보울트지지대(10)의 체결공(11)에는 와셔(21)와 너트(22)를 매개로하여 브러쉬(133)와 일체로 되어 승강하는 체크보울트(20)가 나사결합되는 한편, 브러쉬홀더(132)의 일측면에는 플레이트형상의 고정판(30)이 고정설치되며, 고정판(30)에는 접점스프링(41)을 사이에 두고 상/하부접점(42,43)이 소정간격을 두고 평행하게 장착된 마모감지판(40)이 고정설치되고, 마모감지판(40)에는 체크보울트(20)의 압축에 의해 상/하부접점(42,43)이 접촉되는 경우 음성 또는 발광신호를 출력하는 경보기(50)가 연결설치되어 있다.
여기서, 보울트지지대(10)는, 대략 'ㄱ'자 형상으로 수직절곡된 연결부재로서, 브러쉬(133)의 일측면에 보울트결합되는 부착부와, 이 부착부에 대해 외측방향으로 수직절곡된 장착부가 한 몸체를 이루며, 장착부의 중앙에는 소정크기의 체결공(11)이 관통형성되어 있다.
그리고, 체크보울트(20)는, 보울트지지대의 체결공(11)에 와셔(21)가 개재된 상태로 나사결합되어 수직방향으로 직립하는 승강부재로서, 외주면에 체결된 너트(22)에 의해 높이가 조절된다.
한편, 고정판(30)은, 브러쉬홀더(132)의 일측벽에 수평방향으로 장착되는 플레이트형상의 연결부재로서, 그 상부면에는 소정크기의 공간부를 갖는 마모감지판(40)이 장착되어 있다.
그리고, 마모감지판(40)은, 고정판(30)의 상면에 안착되는 하부접점(43)과, 하부접점(43)의 상부에 안착되는 접점스프링(41), 접점스프링(41)의 상부에 안착되면서 체크보울트(20)에 의해 압축되는 상부접점(42)으로 구성된다.
또한, 경보기(50)는, 하부접점(43)의 소정위치에 전원케이블(51)을 매개로하여 연결설치된 경보장치로서, 부저 또는 램프 등과 같이 작업자가 인지하기 용이한 어떠한 수단이라도 가능하다.
이하, 본 고안에 따른 작용을 첨부된 예시도면을 참조로하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 권선형 유도전동기를 분해조립하는 과정에서, 보울트지지대(10)의 체크보울트(20)에 결합된 너트(22)를 적절히 조절하여, 브러쉬(133)의 상부측에 체크보울트(20)를 위치시킨다.
이어서, 권선형 유도전동기를 '온'시키게 되면, 브러쉬홀더의 장착홀(132a)에 삽입되어 있던 브러쉬(133)는, 지속적으로 회전되고 있는 슬립링(110)과의 면접촉에 의해 서서히 마모된다.
이 경우, 브러쉬(133)는, 브러쉬(133)의 마모량에 해당하는 만큼 압축스프링(135)의 탄성력에 의해 하향되고, 동시에 브러쉬(133)의 측부에 설치되어 있던 체크보울트(20)도 브러쉬의 마모량에 해당하는 만큼 하향된다.
이어서, 브러쉬(133)의 마모량에 해당하는 만큼 체크보울트(20)가 하강되는 과정에서, 예컨대 체크보울트(20)의 하단부가 마모감지판(40)의 상부를 이루는 상부접점(42)을 누르게 된다.
이 과정에서, 브러쉬(133)의 마모량이 규정치 이하로 도달된 경우, 체크보울트(20)가 하강하면서 상부접점(42)을 압축하게 되고, 상부접점(42)이 접점스프링(41)의 탄성력을 이기고 하부접점(43)에 접촉된다.
이때, 접점스프링(41)에 의해 단락되어 있던 상부접점(42)이 하부접점(43)으로 접촉되는 순간, 상/하부접점(42,43)의 접촉신호가 전원케이블(51)을 통해 경보기(50)로 전달된다.
물론, 작업자는 경보기(50)에서 출력되는 신호(부저나 램프)를 중앙 운전실 감시센터에서 전달받게 되는 순간, 브러쉬(133)의 마모량이 규정치 이하로 도달된 것을 인지한 상태이므로, 작업자는 전동기하우징을 해체한 후 브러쉬를 교환하면 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안에 따른 권선형 유도전동기의 브러쉬 마모 감지장치에 의하면, 권선형 유도전동기의 브러쉬가 규정치 이하로 마모되는 경우 작업자에게 교환시기를 자동으로 알려주게 되므로써, 브러쉬를 적정시기에 교환할 수 있게 되어 전동기의 돌발적인 손상을 예방하게 됨은 물론 이로 인해 설비사고를 미연에 예방할 수 있게 되며, 전동기의 수리 및 유지비용이 절감됨은 물론 전동기의 수명이 연장되는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 전동기하우징(100)의 중심축에는 그 외주면으로 다수개의 슬립링(110)이 감겨진 회전자(120)가 축설치되며, 전동기하우징(100)의 내주면에는 연속적으로 장착홀(132a)이 관통형성된 브러쉬홀더(132)가 고정설치되고, 브러쉬홀더(132)의 장착홀(132a)에는 슬립링(110)과 면접촉되는 브러쉬(133)가 삽입설치된 구조로 이루어진 권선형 유도전동기의 집전장치에 있어서,
    브러쉬(133)의 일측면에는 외측방향으로 연장된 절곡부가 형성됨과 더불어 절곡부의 몸체중앙에 체결공(11)이 형성된 보울트지지대(10)가 장착되며, 보울트지지대(10)의 체결공(11)에는 너트(22)에 의해 높이가 조절됨은 물론 브러쉬(133)의 마모량에 해당하는 만큼 하향되는 체크보울트(20)가 나사결합되는 한편, 브러쉬홀더(132)의 일측면에는 플레이트형상의 고정판(30)이 고정설치되며, 고정판(30)에는 접점스프링(41)을 사이에 두고 상/하부접점(42,43)이 소정간격을 두고 평행하게 장착된 마모감지판(40)이 고정설치되고, 마모감지판(40)에는 체크보울트(20)의 압축에 의해 상부접점(42)이 하부접점(43)으로 접촉되는 경우 음성 또는 발광신호를 출력하는 경보기(50)가 연결설치된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 권선형 유도전동기의 브러쉬 마모 감지장치.
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KR20030030542A (ko) * 2001-10-11 2003-04-18 현대자동차주식회사 브러쉬 마모한계 지시형 브러쉬 홀더
KR20220105752A (ko) * 2021-01-21 2022-07-28 한국수력원자력 주식회사 마모량측정장치 및 측정방법

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