KR200392751Y1 - 수력발전기용 스테이터 프레임의 중량물 지지구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수력발전기용 스테이터 프레임의 중량물 지지구조에 관한 것으로, 스테이터 프레임의 내부 둘레를 따라서 구비된 지지수단의 안쪽 공간부에 구비되는 지지대를 확실하게 고정되도록 하여 하중 및 토크등에 견딜 수 있도록 한 것이다.

본 고안의 구성은 수력발전기에 설치되면서 안쪽 둘레면을 따라 커버체와 지지대를 가지는 복수의 지지수단을 구비한 스테이터 프레임에 있어서,

상기 지지수단을 이루는 커버체에는 복수의 관통공이 형성되고, 이 관통공을 관통하여 외부에 노출되는 연장부를 가져서 지지고정되도록 하는 고정부가 형성된 지지대로 이루어진 구조이다.

이러한 구성을 가지는 본 고안은 수력발전기용 스테이터 프레임의 안쪽 벽면에 복수 설치되는 지지수단의 지지대의 취약한 포인트를 제거하여 안정된 지지구조를 이루어서 각종 하중에 견딜 수 있도록 한 효과가 있다.

Description

수력발전기용 스테이터 프레임의 중량물 지지구조{Object Supporting Structure of Stator Frame Weight for Hydro-Electric Power Generator}

본 고안은 수력발전기용 스테이터 프레임의 중량물 지지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테이터 프레임의 내부 둘레를 따라서 구비된 지지수단의 안쪽 공간부에 구비되는 지지대를 확실하게 고정되도록 하여 하중 및 토크등에 견딜 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 발전기는 전자유도작용을 이용하여 기계에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치로서, 도체가 자계내에서 회전운동을 할 때에 전력을 일으키는 원리를 이용한 것이다.

이러한 발전기는 먼지나 습기의 침입을 방지하고, 가스의 누설을 방지하기 위해 완전 밀폐구조를 이루고 있으며, 냉각매체로서 수소 또는 공기와 물을 사용한다.

발전기중 수력발전기를 예로들어 설명하면, 수력발전기의 기본 구성은 스테이터(stator)와, 이 스테이터의 내부에 구비되는 로터(rotor)로 이루어져 있고, 발전기의 내부의 통풍은 로터(rotor)축에 부착된 팬에 의한 강제순환방식으로 되어 있으며, 공기의 냉각을 위해 냉각기가 설치되어 있다.

또한, 스테이터의 양단 차폐부에는 로터 베어링 및 축 밀봉설비가 구비되어 있다.

또한, 스테이터 프레임은 스테이터 철심, 로터, 쿨러, 고압부싱등의 각 구성품이 제기능을 수행할 수 있도록 하는 공간부를 가지고 있다.

첨부된 예시도면 도 1에는 종래의 수력발전기용 스테이터프레임(10)이 도시되어 있다. 전체적으로 원통형을 이루면서 내부 둘레를 따라 복수의 지지수단(20)이 갖추어져 있다.

상기 지지수단(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 절곡된 형태를 이루면서 스테이터 프레임(10)을 이루는 하우징(11) 벽면에 부착,고정되어 내부 공간부를 형성하도록 구비되는 커버체(21)와, 이 커버체(21)의 안쪽에 복수 형성되는 지지대(22)로 이루어져 있다.

상기 커버체(21)의 양단은 스테이터 프레임(10)의 안쪽 벽면(11)에 용접을 통해 고정되는데, 이때 상기 지지대(22)를 먼저 스테이터 프레임(10)의 안쪽 벽면(11)에 용접하여 고정한 다음, 상기 커버체(21)를 덮고, 커버체(21)의 양단을 용접,고정하도록 하는 것이다.

따라서, 지지대(22)의 일단과 커버체(21)의 안쪽면은 용접,고정되지 못하고 맞닿아 접촉된 상태로 유지된다. 이렇게 접촉된 포인트(P1)는 취약한 부분으로 남게되는 것이다.

이런 경우에, 상기 스테이터 프레임(10)의 내부에는 로터(rotor)가 설치되어 작동되므로, 토크를 전달하여야하고, 마그네틱 코어(magnetic core), 와인딩(winding)의 웨이트(weight)와 마그네틱 코어 클램핑 포스(clamping force), 마그네틱 풀(magnetic pull)과 열팽창에 의한 힘을 견뎌야한다. 또한, 레이디얼포스(radial force)를 견뎌야하고, 접선강도(tangential stiffness)의 역할을 담당하며, 마그네틱 코어 클램핑에 따른 축방향 강도(axial stiffness)를 증가시켜야 한다.

그런데, 종래에는 상기 지지대(22)와 커버체(21)간의 결합관계에 있어서, 취약한 포인트(P1)가 존재하게 되므로, 안정된 상태를 유지하기 못하고, 각종 하중에 견디기 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 스테이터 프레임의 안정된 지지구조를 이루기 위해 설치되는 지지수단에서의 취약한 부분을 제거하여 보다 안정된 구조물을 이룰 수 있도록 한 수력발전기용 스테이터 프레임의 중량물 지지구조를 제공함에 고안의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 수력발전기에 설치되면서 안쪽 둘레면을 따라 커버체와 지지대를 가지는 복수의 지지수단을 구비한 스테이터 프레임에 있어서,

상기 지지수단을 이루는 커버체에는 복수의 관통공이 형성되고, 이 관통공을 관통하여 외부에 노출되는 연장부를 가져서 지지,고정되도록 하는 고정부가 형성된 지지대로 이루어진 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 고정부는 용접에 의해 형성된 것이다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다. 상기 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명하고, 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 고안에 따른 지지구조를 나타낸 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안은 스테이터 프레임(10)의 안쪽 벽면(11)을 따라 복수 형성되는 지지수단(20)으로서, 커버체(21)와 이 커버체(21)의 안쪽에 복수 형성되는 지지대(22)로 이루어져 있다.

여기서, 본 고안은 상기 지지대(22)는 상기 커버체(21)에 형성된 관통공(21a)를 관통하여 외부로 돌출된 연장부(23)를 가지며, 상기 커버체(21)와 연장부(23)간에는 확실하게 고정되도록 용접처리하여 고정부(24)가 형성된 것이다.

이러한 구성을 가지는 본 고안은 지지수단의 설치시, 우선 복수의 지지대(22)의 일단을, 스테이터 프레임(20)의 안쪽 벽면 소정위치에 용접하여 고정한 다음, 커버체(21)를 덮는다. 이때, 커버체(21)의 양단을 용접처리하여 고정하는데, 이때 커버체(21)에는 미리 관통공(21a)이 형성되어서 조립되며, 이 관통공(21a)주변 용접처리하여 지지대(22)의 노출된 연장부(23)를 고정시키도록 한다.

따라서, 지지구조가 보다 견고하게 이루어져서 취약한 부분이 제거되는 것이다.

이와 같이 본 고안은 수력발전기용 스테이터 프레임의 안쪽 벽면에 복수 설치되는 지지수단의 지지대의 취약한 포인트를 제거하여 안정된 지지구조를 이루어서 각종 하중에 견딜 수 있도록 한 효과가 있다.

본 고안은 편의상 첨부된 예시도면에 의거 본 고안의 실시예를 설명하였지만, 이러한 실시예에 의해 본 고안의 청구범위가 제한받지 않고 본 고안의 기술적 사상의 범주내에서 여러가지 변형 및 수정이 가능함은 자명한 사실이다.

도 1은 종래의 수력발전기용 스테이터 프레임을 나타낸 사시도

도 2는 종래의 스테이터 프레임의 안쪽 둘레면을 따라 복수 형성된 지지수단의 구조를 나타낸 단면도

도 3은 본 고안의 스테이터 프레임의 안쪽 둘레면을 따라 복수 형성된 지지수단의 구조를 나타낸 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

10 : 스테이터 프레임

11 : 벽면

20 : 지지수단

21 : 커버체

21a : 관통공

22 : 지지대

23 : 연장부

Claims (2)

1. 수력발전기에 설치되면서 안쪽 둘레면을 따라 커버체와 지지대를 가지는 복수의 지지수단을 구비한 스테이터 프레임에 있어서,

   상기 지지수단을 이루는 커버체에는 복수의 관통공이 형성되고, 이 관통공을 관통하여 외부에 노출되는 연장부를 가져서 지지고정되도록 하는 고정부가 형성된 지지대로 이루어진 것을 특징으로 하는 수력발전기용 스테이터 프레임 중량물의 지지구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정부는 용접에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수력발전기용 스테이터 프레임의 중량물 지지구조.