KR200307826Y1

KR200307826Y1 - 발전기 회전자 코일의 지지구조

Info

Publication number: KR200307826Y1
Application number: KR20-2002-0039112U
Authority: KR
Inventors: 김종길
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2002-12-31
Filing date: 2002-12-31
Publication date: 2003-03-17

Abstract

본 고안은 고속회전 발전기에서 회전자 코일이 원심력에 의하여 이탈하여 발전기 권선사고가 발생되는 것을 방지하기 위한 회전자 코일 양끝단부의 강력한 지지구조에 관한 것이다.

본 고안에 따른 발전기 회전자 코일의 지지구조는 프레임(1)과, 상기 프레임 중앙에 삽입되어 반부하측 베어링(11)으로 지지되는 샤프트(3)와, 회전자 코일(7)이 권선되며 상기 샤프트(3)에 고정되는 회전자 코어(6)와, 상기 회전자 코어(6)의 외부를 둘러싸는 구조로 상기 프레임에 결합되며 얇은 판이 여러 겹으로 접합되어 고정자 코일(8)이 권선되도록 된 고정자 코어(5)로 구성된 발전기에 있어서,

상기 회전자 코일의 양 끝단의 하부에 샤프트(3)에 고정된 구조용탄소강(30)을 갖고 그 상부에 연강(31)으로 회전자 코일(7)을 지지할 수 있는 형상을 만들어 고정하고 그 내측의 하부에는 에폭시그라스판(20), 다크론마일라다크론(21) 및 그라스테이프(22)를 깔고 그 위에 회전자 코일(7)이 권선되도록 한 다음 다시 그 상부에 에폭시그라스(24)와 덮개(32)를 덮고 브라스(35)를 보강설치한 후 에폭시그라스(34) 및 레진 테이프(33)로 고정하여 구성된 것이다.

Description

발전기 회전자 코일의 지지구조{The supporting structure of fotor coil end for generator}

본 고안은 발전기(Generator) 회전자 코일(Rotor coil)의 지지구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고속발전기의 주요 사고원인 중 하나인 회전자 코일이 고속회전에서도 원심력을 견딜수 있는 코일 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로 발전기는 계자코일에 의해 자속이 발생된 회전자를 엔진의 동력으로 회전시키면서 코일에 교류를 유기시키는 장치로써, 프레임의 내부에 원통형으로 고정 설치된 고정자(Stator)와, 고정자의 중심에서 회전되면서 교류를 유기시키기 위한 회전자(Rotor)를 포함하는 구조를 갖는다.

도 1은 일반적인 발전기의 전체 구조 및 구성 부품을 도시한 단면 구조도이고, 도 2는 종래의 발전기 회전자 코일부분의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 발전기의 프레임(1) 중앙에 반부하측 베어링(11)으로 지지되는 샤프트(3)가 삽입되고, 상기 샤프트(3)에는 회전자 코일(7)이 권선된 회전자 코어(6)가 고정된다.

회전자 코어(6)의 외부에는 고정자 코어(5)가 둘러 싸여져 프레임(1)에 결합되는데, 회전자 코어(6)가 회전되면서 유기되는 교류를 고정자 코어(5)에 연결된 정류기를 통해 정류하여 각종의 전기 기기에 공급한다.

한편, 고정자 코어(5)는 얇은 판이 여러 겹으로 접합되어 고정자 코일(8)을 권선할 수 있도록 구성되어 있다.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 일반적인 발전기(G)는 회전자의 회전에 의해 유기된 교류로 자속을 형성하기 때문에 고속회전되는 회전자 코일의 적절한 지지가 필수적이다.

만일 회전자코일의 적절한 지지가 제대로 이루어지지 못하게 될 경우에는 회전자의 원심력에 의해 회전자코일이 이탈되는 현상이 발생되는 문제점이 있다.

이에, 본 고안의 목적은 회전자 코일의 지지형상을 견고한 구조로 개선하여 고속회전시 회전자의 원심력에 의한 회전자 코일의 이탈을 방지함으로써 고속발전기의 안정성을 높이는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 회전자 코일의 양 끝단의 하부에는 샤프트에 고정된 구조용 탄소강이 있고, 그 상부에 연강으로 회전자 코일을 지지할 수 있는 형상의 지지구를 만련하여 고정·설치하고 그 내측의 하부에는 에폭시그라스판, 다크론마일라다크론 및 그라스테이프를 깔고 그 위에 회전자 코일이 권선되도록 한 다음 다시 그 상부에 에폭시그라스와 덮개를 덮고 브라스를 보강설치한 후 그 위에 에폭시크라스 및 레진 테이프로 고정한 구성으로 되어 있다.

도 1은 일반적인 발전기의 전체 구조 및 구성 부품을 도시한 단면구조도.

도 2는 종래의 발전기 회전자 코일부분의 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 발전기 회전자코일 지지구조를 도시한 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 프레임 2 : 여자장치 박스

3 : 샤프트 4 : 팬

5 : 고정자 코어 6 : 회전자 코어

7 : 회전자 코일 8 : 고정자 코일

9 : 여자기(고정자) 10 : 여자기(회전자)

11 : 반부하측 베어링 20 : 에폭시그라스판

21 : 다크론마일라다크론 22 : 그라스 테이프

23 : 에폭시그라스판 24 : 다크론마일라다크론

30 : 구조용탄소강 31 : 지지구

32 : 덮개 33 : 레진 테이프

34 : 에폭시그라스판 35 : 브라스

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 발전기 회전자 코일의 지지구조를 도시한 단면도이다. 도면의 이해를 돕기 위해 도 1과 도 2에 표현된 동일 부분 도시는 동일 부호를 부여한다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 발전기의 프레임(1) 중앙에 반부하측 베어링(11)으로 지지되는 샤프트(3)가 삽입되고, 이 샤프트(3)에는 회전자 코일(7)이 권선된 회전자 코어(6)가 고정된다.

또 회전자 코어(6)의 외부에는 고정자 코어(5)가 둘러 싸여져 프레임(1)에 결합되는데, 회전자 코어(6)가 회전되면서 유기되는 교류를 고정자 코어(5)에 연결된 정류기를 통해 정류하여 각종 전기 기기에 공급한다.

이때 고정자 코어(5)는 얇은 판이 여러 겹으로 접합되어 고정자 코일(8)을 권선할 수 있도록 구성되어 있다.

프레임(1)중앙에 베어링으로 지지되는 샤프트(3)의 외측에는 회전자 코일(7) 및 고정자 코일(8)이 고정되고, 샤프트(3)와 프레임(1) 사이에는 기계적 입력을 받아 전자력에 의해 전기적 출력을 발생하는 고정자 코어(5) 및 회전자 코어(6)가 고정된다.

회전자 코어(6)는 샤프트(3)의 외측 둘레에 고정되어 엔진의 동력을 받아 샤프트(3)와 함께 회전함으로써 회전자 코일(7)에 교류를 유기시켜 발전기(G)의 출력을 얻는다.

이와 같은 구조의 발전기(G)는 고속회전 과정에서 회전자 코일(7)의 원심력에 의한 이탈 사고가 발생될 수 있으므로 회전자 코일의 견고한 지지가 필요하다.

따라서, 견고한 지지를 위해 도 3과 같이 회전자 코일의 양 끝단의 하부에 샤프트(3)에 고정된 구조용탄소강(30)을 갖고 그 상부에 연강으로 회전자 코일(7)을 지지할 수 있는 형상 즉, 'U'자 형상의 지지구(31)를 마련하여 고정·설치하고그 내측의 하부에는 에폭시그라스판(20), 다크론마일라다크론(21) 및 그라스테이프(22)를 깔고 그 위에 회전자 코일(7)이 권선되도록 한 다음 다시 그 상부에 에폭시그라스(24)와 덮개(32)를 덮고 브라스(35)를 설치하여 보강한 후 그 위에 에폭시그라스(34) 및 레진 테이프(33)로 고정되는 구조를 갖도록 하였다.

이러한 구조에 의해 회전자코일이 견고하게 지지됨에 따라 회전력에 의해 회전자코일이 이탈되는 사고를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

본 고안은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것이나, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있음을 미리 밝혀둔다.

이상에서 살펴본 본 고안의 발전기 회전자 코일의 지지구조는 회전자 코일의 양 끝단에 기계적 강성이 높은 구조용 탄소강을 샤프트에 고정하고 그 상부에 에폭시그라스, 다크론마일라다크론 및 레진테이프로 회전자 코일을 감싸는 구조로 되어 있어 고속으로 회전되는 발전기 또는 저속발전기의 회전자코일 손상시에도 상기와 같은 견고한 지지구조에 의해 지지되어 있어 발전기의 안정성을 최대한 고려함으로써 발전기의 회전자부분 사고를 근본적으로 차단하여 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

프레임(1)과, 상기 프레임 중앙에 삽입되어 반부하측 베어링(11)으로 지지되는 샤프트(3)와, 회전자 코일(7)이 권선되며 상기 샤프트(3)에 고정되는 회전자 코어(6)와, 상기 회전자 코어(6)의 외부를 둘러싸는 구조로 상기 프레임에 결합되며 얇은 판이 여러 겹으로 접합되어 고정자 코일(8)이 권선되도록 된 고정자 코어(5)로 구성된 발전기에 있어서,

상기 회전자 코일의 양 끝단의 하부에 샤프트(3)에 고정된 구조용탄소강(30)을 갖고 그 상부에 연강으로 회전자 코일(7)을 지지할 수 있는 형상의 지지구(31) 만들어 고정하고 그 내측의 하부에는 에폭시그라스판(20), 다크론마일라다크론(21) 및 그라스테이프(22)를 깔고 그 위에 회전자 코일(7)이 권선되도록 한 다음 다시 그 상부에 에폭시그라스(24)와 덮개(32)를 덮고 브라스(35)로 보강한 후 에폭시그라스(34) 및 레진 테이프(33)로 고정한 것을 특징으로 하는 발전기 회전자 코일의 지지구조.