KR20040092555A - Output augmentation system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 출력증강장치에 관한 것으로, 특히 동력전달축의 회전력을 증강시키기 위한 출력증강장치에 관한 것이다.The present invention relates to an output intensifier, and more particularly, to an output intensifier for enhancing the rotational force of a power transmission shaft.
일반적인 엔진은 열이나 전기, 수력에너지를 기계적인 힘으로 변환시키는 장치로써, 엔진의 구동 원료로 가솔린이나 디젤유, 가스 등의 원료가 사용된다.A general engine is a device that converts heat, electricity, and hydraulic energy into mechanical power, and raw materials such as gasoline, diesel oil, and gas are used as driving materials of the engine.
이러한 원료를 사용하는 엔진은 그 출력에 비해 열효율이 비교적 매우 낮은 편이며, 반대로 원료가 연소되면서 발생되는 유해가스의 배출량이 매우 커서 공기 오염의 주원인을 이루고 있다.Engines using such raw materials have relatively low thermal efficiency compared to their outputs. On the contrary, the emissions of harmful gases generated when raw materials are combusted are very large, which is the main cause of air pollution.
따라서 최근에는 여러 분야에서 태양열, 전기 등을 이용한 대체 에너지를 이용하여 출력을 내거나 출력을 증강시키기 위한 장치들이 개발되고 있는 실정이다.Therefore, in recent years, devices for generating output or enhancing output by using alternative energy using solar heat or electricity have been developed.
본 발명의 목적은, 기계적인 힘이 필요한 장치에 연결되어 이에 동력을 전달하는 동력전달축의 회전력을 증강시키도록 한 출력증강장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an output augmentation apparatus which is connected to a device requiring mechanical force to increase the rotational force of a power transmission shaft for transmitting power thereto.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 출력증강장치는, 출력증강장치에 있어서, 일측에 연결축이 구비되고 타측에 동력전달축이 구비되는 모터와; 상기 모터의 연결축에 연결되어 모터의 회전력이 전달되는 발전기와; 상기 발전기에 연결되어 이로부터 발생된 전류가 공급되고 입력의 전압 변동이나 부하 변동에 관계없이 안정된 출력 전압을 발생시키는 자동전압조정기와; 상기 자동전압조정기에 연결되어 이로부터 일정한 전압의 전류를 공급받으며, 정전이나 전압 강하 등이 발생되어도 일정한 전압의 전류를 공급하는 무정전전원장치와; 상기 무정전전원장치에 연결되는 변압기와; 상기 변압기와 모터에 연결되고, 상기 변압기로부터 공급되는 전류를 이용하여 모터의 회전력을 증강시키는 악셀러레이션으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided an output augmentation apparatus, including: a motor having a connecting shaft at one side and a power transmission shaft at the other side; A generator connected to the connection shaft of the motor to which the rotational force of the motor is transmitted; An automatic voltage regulator connected to the generator for supplying a current generated therefrom and generating a stable output voltage regardless of an input voltage variation or a load variation; An uninterruptible power supply connected to the automatic voltage regulator and receiving a constant voltage current therefrom and supplying a constant voltage current even when a power failure or voltage drop occurs; A transformer connected to the uninterruptible power supply; It is connected to the transformer and the motor, characterized in that made of an acceleration to increase the rotational force of the motor by using the current supplied from the transformer.
따라서, 차량용 베터리나 외부 전원에 의해 모터에 전원이 단시간 공급되면 모터의 연결축이 회전되면서 발전기를 구동시키고, 이에 따라 발전기에 의해 전원이 발생된 후 자동전압조정기로 공급되며, 자동전압조정기를 거친 안정된 출력 전압이 무정전전원장치에 입력되면 출력증강장치에 일시 정전이 발생되어도 무정전전원장치로부터 지속적으로 전원이 출력되며, 이 무정전전원장치에 의해 변압기에 안정적, 지속적으로 공급되는 전원은 악셀러레이션에 의해 모터에 공급되면서 모터의 회전속도를 증강시키게 되므로, 결국 모터에서 인출되는 동력전달축의 출력을 증강시키게 되어 구동장치의 효율을 극대화시킬 수 있는 등의 효과가 있다.Therefore, when power is supplied to the motor by a vehicle battery or an external power source for a short time, the connecting shaft of the motor rotates to drive the generator. Accordingly, after the power is generated by the generator, it is supplied to the automatic voltage regulator. When a stable output voltage is input to the uninterruptible power supply, the power is continuously output from the uninterruptible power supply even if a temporary power failure occurs in the output enhancer. By increasing the rotational speed of the motor while being supplied to the motor, thereby increasing the output of the power transmission shaft is drawn from the motor has the effect of maximizing the efficiency of the drive device.
도1은 본 발명 출력증강장치가 차량용 변속기에 연결설치된 상태를 보이는 개략도1 is a schematic view showing a state in which the present invention power output device is connected to the vehicle transmission installed
도2는 도1의 개략적 회로도2 is a schematic circuit diagram of FIG.
도3 및 도4는 무정전전원장치의 두가지 작동방식을 보이는 회로도들3 and 4 are circuit diagrams showing two modes of operation of the uninterruptible power supply.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 ; 출력증강장치 11 ; 모터10; Power intensifier 11; motor
12 ; 동력전달축 14 ; 발전기12; Power transmission shaft 14; generator
15 ; 자동전압조정기 16 ; 무정전전원장치15; Automatic voltage regulator 16; Uninterruptible Power Supply
17 ; 변압기 18 ; 악셀러레이션17; Transformer 18; Acceleration
본 발명의 구체적 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.
도1은 본 발명 출력증강장치가 차량에 설치된 상태를 보이는 개략도이고 도2는 그 회로도로써, 이 출력증강장치(10)는 차량의 변속기(4)를 구동시키기 위한 모터(11)가 구비된다.Fig. 1 is a schematic diagram showing a state in which the power intensifier of the present invention is installed in a vehicle, and Fig. 2 is a circuit diagram thereof. The power intensifier 10 is provided with a motor 11 for driving a transmission 4 of the vehicle.
이 모터(11)는 일측에 연결축(13)이 구비되고 타측에 동력전달축(12)이 구비되어 있으며, 동력전달축(12)에는 변속기(4)가 결합된다.The motor 11 is provided with a connecting shaft 13 on one side and a power transmission shaft 12 on the other side, and a transmission 4 is coupled to the power transmission shaft 12.
이러한 모터(11)는 차량키를 사용하여 시동스위치(1)를 온(on)시키면 전력전환장치 스위치(2)가 온(on)되면서 차량의 베터리(3)를 시동모터(도시안됨)에 공급하게 되고, 이에 따라 시동모터에 의해 플라이휠이 회전되면서 모터(11)가 회전된다.The motor 11 supplies the battery 3 of the vehicle to the starting motor (not shown) when the power switch device 2 is turned on when the start switch 1 is turned on using the vehicle key. As a result, the flywheel is rotated by the starting motor, thereby rotating the motor 11.
이러한 모터(11)의 연결축(13)에는 발전기(generator; 14)가 연결되어 있어, 모터(11)의 구동시 이와 함께 작동되면서 전기를 발생시키게 되며, 이 발전기(14)에는 이로부터 발생된 전기가 입력될시 입력의 전압 변동이나 부하 변동에 관계없이 안정된 출력 전압을 발생시키도록 자동전압조정기(automatic voltage regulato; 15)가 연결설치된다.A generator 14 is connected to the connecting shaft 13 of the motor 11 to generate electricity while operating together with the motor 11 when the motor 11 is driven, and the generator 14 is generated therefrom. When voltage is input, an automatic voltage regulator 15 is connected to generate a stable output voltage irrespective of voltage variation or load variation of the input.
자동전압조정기(15)는 위에서 개략적으로 설명한 바와 같이 불규칙한 상용전원이나 부하(Load)기기의 순간과도 현상으로 전압이 정상 허용범위에서 벗어났을때 Digital I.C를 이용, 검출하여 Trans의 TAB을 무접점반도체(Traic)로 제어시켜 부하(Load)기기에 항상 양질의 정전압 전원을 공급하는 장치이다.As outlined above, the automatic voltage regulator 15 detects the TAB of Trans by using a digital IC when the voltage is out of the normal allowable range due to an instantaneous transient phenomenon of an irregular commercial power supply or a load device. It is a device that supplies high-quality constant voltage power to a load device by controlling with a semiconductor.
이 자동전압조정기(15)에는 이로부터 일정한 전압의 전류를 공급받으며 정전이나 전압 강하 등이 발생되어도 일정한 전압의 전류를 공급하도록 무정전전원장치(uninterruptible power supply; 16)가 연결설치된다.The automatic voltage regulator 15 receives a constant voltage current therefrom and is connected to and installed with an uninterruptible power supply 16 to supply a constant voltage current even when a power failure or voltage drop occurs.
여기서 무정전전원장치(16)는, 정전이 됐을 때 순식간에 전력을 자동으로 공급하는 시스템을 가리키는바, 전력회사의 사고는 물론이고, 여름철에 전력 사용이 폭증할 때나 폭우나 벼락으로 전기가 나갔을 때, 낡은 건물에서 전원공급이 불안정할 때 요긴하게 사용된다. 정전이 돼도 컴퓨터의 데이터가 파괴되거나 사라지는 걸 방지하고, 제어장치가 잘못 작동하는 것도 막아준다.Here, the uninterruptible power supply device 16 refers to a system that automatically supplies electric power in an instant when a power failure occurs, as well as an accident of a power company, when electricity use is exploded in summer, or when electricity goes out due to heavy rain or thunderbolt. This is useful when the power supply is unstable in older buildings. In the event of a power outage, your computer's data won't be destroyed or destroyed, and the controls won't work.
따라서 본원발명의 출력증강장치(10)에 있어서는, 모터(11)의 작동이 중지되어서 발전기(14)로부터 전원을 일정시간 계속 공급받지 못하여도 무정전전원장치(16)에 의해 후술할 변압기(17) 및 악셀러레이션(18)에 전원을 일정하게 지속적으로 공급할 수 있게 된다.Therefore, in the output augmentation apparatus 10 of the present invention, even if the operation of the motor 11 is stopped and the power is not continuously supplied from the generator 14 for a predetermined time, the transformer 17 to be described later by the uninterruptible power supply 16. And it is possible to constantly supply power to the acceleration 18.
이러한 무정전전원장치(16)에는 변압기(17)가 연결설치되어 있는바, 이는 불규칙한 교류전원을 수전하여 고주파 제어변화방식을 채택하여 양질에 직류전원을 부하장비에 일정하게 공급해주는 장치이다.The uninterruptible power supply device 16 is provided with a transformer 17 is connected to the bar, which receives an irregular AC power to adopt a high frequency control change method is a device that provides a constant supply of DC power to the load equipment in good quality.
이러한 변압기(17)와 상술한 모터(11)에는 변압기(17)로부터 공급되는 전원을 모터에 공급하여 모터(11)의 회전력을 증강시키도록 악셀러레이션(acceleration; 18)이 연결설치된다.Acceleration 18 is connected to the transformer 17 and the above-described motor 11 so as to increase power of the motor 11 by supplying power supplied from the transformer 17 to the motor.
한편 변압기(17) 내에는 직류전류를 교류전류로 변환하도록 인버터를 설치하거나, 교류전류를 직류전류로 변환하도록 다이오드를 설치할 수 있다.In the transformer 17, an inverter may be installed to convert a direct current into an alternating current, or a diode may be installed to convert an alternating current into a direct current.
이러한 차량의 변속기(4)에 연결설치되는 본 발명 출력증강장치는, 차량키를 이용하여 시동스위치(1)를 온시키면 전력전화장치 스위치(2)가 온되면서 차량에 설치된 베터리(3)의 전원을 차량의 시동모터(starter moter)에 공급하며, 이에 따라 프라이휠이 회전되어 변속기(4) 및 이에 연결된 모터(11)의 동력전달축(12)을 회전시킨다.The power output device of the present invention connected to the transmission 4 of the vehicle is turned on when the start switch 1 is turned on using the vehicle key, and the power telephone device switch 2 is turned on while the power source of the battery 3 installed in the vehicle. Is supplied to a starter moter of the vehicle, and thus the frying wheel is rotated to rotate the power transmission shaft 12 of the transmission 4 and the motor 11 connected thereto.
이와 같이 시동을 걸어서 모터(11)를 구동시키면 연결축(13)에 의해 발전기(14)가 구동되어 전원이 발생되며, 발생된 전원은 자동전압조정기(15)에 입력된 후 안정된 전압이 출력된다.When the motor 11 is started and driven as described above, the generator 14 is driven by the connecting shaft 13 to generate power, and the generated power is input to the automatic voltage regulator 15 and then a stable voltage is output. .
자동전압조정기(15)로부터 출력된 안정된 전압은 무정전전원장치(16)에 입력되는바, 이러한 무정전전원장치는 작동방식에 있어서 도3과 같은 "ON-LINE" 방식과, 도4와 같은 "OFF-LINE" 방식으로 구분할 수 있으며, 그 차이는 다음과 같다.The stable voltage output from the automatic voltage regulator 15 is input to the uninterruptible power supply 16. The uninterruptible power supply has an "ON-LINE" method as shown in FIG. 3 and an "OFF" as shown in FIG. -LINE "method, and the difference is as follows.
ON-LINE 방식은 도3과 같이 상기 인버터 구동방식으로서 발전기(14) 및 자동전압조정기(15)로부터의 전원 - 직류 전원 - 교류 전원으로 변환함으로써 부하장비에 항상 일정하고 안정된 전원을 정전시간 없이 공급하며 출력전원이 정전압 정주파수 정현파이며, 정전 보상 시간도 사용자의 선택에 따라 연장이 가능하다.The ON-LINE method is the inverter driving method as shown in FIG. 3 and supplies constant and stable power to the load equipment without power failure time by converting the power from the generator 14 and the automatic voltage regulator 15 into DC power and AC power. The output power is a constant voltage constant frequency sine wave, and the blackout compensation time can be extended according to the user's choice.
OFF-LINE 방식은 도4와 같이 평상시 발전기(14) 및 자동전압조정기(15)의 전원을 그대로 부하로 출력시키다가 정전시에만 인버터가 작동하여 정전을 보상하며, 주로 소용량 UPS(1KVA 미만)에서 많이 채택하는 방식으로 정전 보상시간이 짧고 출력 파형이 구형과 또는 유사 정현판의 형태이다.In the OFF-LINE method, as shown in FIG. 4, the power of the generator 14 and the automatic voltage regulator 15 is output to the load as it is, and the inverter operates only during a power failure to compensate for the power failure. In many applications, the blackout compensation time is short, and the output waveform is spherical or pseudo-sinusoidal.
이러한 무정전전원장치에 입력된 전원은 변압기(17)에 입력되며, 변압기(17)에 입력된 전원은 악셀러레이션(18)에 의해 다시 모터(11)로 공급되어 모터(11)의 출력을 향상시키게 된다.Power input to the uninterruptible power supply is input to the transformer 17, the power input to the transformer 17 is supplied to the motor 11 again by the acceleration 18 to improve the output of the motor 11 Let's go.
이러한 본 발명 출력증강장치는 악셀러레이션(18)를 밟을시 모터(11)에 전원공급이 증가되고 이에 따라 모터(11)의 회전력이 증대되어 동력전달축(12)의 회전동력을 증대시킬 뿐 아니라 발전기(14)의 발전량을 동시에 증대시키게 되며, 이에 따라 무정전전원장치(16)에 충분한 량의 전원을 공급할 수 있게 된다.In the present invention, the power intensifier increases power supply to the motor 11 when the accelerator 18 is stepped on, thereby increasing the rotational power of the motor 11 to increase the rotational power of the power transmission shaft 12. In addition, the power generation amount of the generator 14 is increased at the same time, and thus a sufficient amount of power can be supplied to the uninterruptible power supply 16.
따라서 이와 같은 본 발명 출력증강장치는 무정전전원장치(16)에 의해 모터(11)나 변압기(17)에 전원이 공급된 후 일정시간 단전되어도 무정전전원장치(16)로부터 일정한 전원이 지속적으로 공급되므로 모터(11)의 출력을 지속적으로 증대시킬 수 있게 되며, 이에 따라 차량 구동 효율을 증대시킬 수 있게 된다.Therefore, the present power output device of the present invention is constantly supplied with power from the uninterruptible power supply 16 even if the power supply is supplied to the motor 11 or the transformer 17 by the uninterruptible power supply device 16 for a predetermined time. It is possible to continuously increase the output of the motor 11, thereby increasing the vehicle driving efficiency.
이러한 본 발명 출력증강장치는 상술한 바와 같이 시동모터를 통해 모터(11)를 구동시킬 수도 있지만, 시동을 걸시 베터리(3)의 전원이 변압기(17)에 직접 공급되어 악셀러레이션(18)을 통해 모터(11)로 공급되도록 할 수도 있다.Such an output augmentation apparatus of the present invention may drive the motor 11 through the starting motor as described above, but when starting, the power of the battery 3 is directly supplied to the transformer 17 so that the acceleration 18 It may be to be supplied to the motor 11 through.
한편 본 발명 출력증강장치를 보일러에 사용할 시에는 보일러 근처의 벽면에 매입설치된 전원을 이용하여 모터(11)를 구동시킬 수도 있으며, 이때 모터(11)가 DC모터이면 이에 공급되는 전원도 DC전류로 전환하여 공급할 수 있다.On the other hand, when using the output enhancer of the present invention in the boiler may be used to drive the motor 11 by using the power installed on the wall near the boiler, in this case, if the motor 11 is a DC motor, the power supplied thereto is also a DC current Can be switched and supplied.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 출력증강장치에 의하면, 차량용 베터리나 외부 전원에 의해 모터(11)에 전원이 단시간 공급되면 모터(11)의 연결축(13)이 회전되면서 발전기(14)를 구동시키고, 이에 따라 발전기(14)에 의해 전원이 발생된 후 자동전압조정기(15)로 공급되며, 자동전압조정기(15)를 거친 안정된 출력 전압이 무정전전원장치(16)에 입력되면 출력증강장치(10)에 일시 정전이 발생되어도 무정전전원장치(16)로부터 지속적으로 전원이 출력되며, 이 무정전전원장치(16)에 의해 변압기(17)에 안정적, 지속적으로 공급되는 전원은 악셀러레이션(18)에 의해 모터(11)에 공급되면서 모터(11)의 회전속도를 증강시키게 되므로, 결국 모터(11)에서 인출되는 동력전달축(12)의 출력을 증강시키게 되어 출력증강장치에 연결된 구동장치의 효율을 극대화시킬 수 있는 등의 효과가 있다.According to the output increasing apparatus according to the present invention as described above, when the power is supplied to the motor 11 by a vehicle battery or an external power source for a short time, the connecting shaft 13 of the motor 11 is rotated to drive the generator 14. When the power is generated by the generator 14 and supplied to the automatic voltage regulator 15, the stable output voltage passing through the automatic voltage regulator 15 is input to the uninterruptible power supply 16. 10) power is continuously output from the uninterruptible power supply device 16 even when a temporary power failure occurs, and the power supplied to the transformer 17 stably and continuously by the uninterruptible power supply device 16 is accelerated. By increasing the rotational speed of the motor 11 while being supplied to the motor 11 by, thereby increasing the output of the power transmission shaft 12 withdrawn from the motor 11 efficiency of the drive device connected to the output enhancer To maximize There is an effect such as.
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