KR20080022241A - 병렬 직·간접승합컨버터와 저 토크발전기자기회로 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 계자(field)의 자력선이 이극출력 결선된 전기자로 유도되도록 구성한 기전력유도기능자기회로와, 전기자자극편 양 후면에 공극(air gap)을 두고 구성한 Y돌기형·T돌기형·I돌기형 자속순환철심을 계철 내 주면과 삽입 연결시킨 자속순환기능자기회로의, 이원기능자기회로를 구성하여 제동토크와 회전간섭을 줄임과 동시에, 전기자의 이극출력결선과 병렬간접승합컨버터를 접속 연결시켜 직류변환승압모드제어와 에너지저장모드제어를 통하여 전압을 높이는 병렬간접승압방법과, 직류변환출력모드제어와 직류승압출력모드제어를 통하여 전압을 높이는 병렬직접승압방법으로 직류전압을 승압하도록 구성한 병렬 직·간접승합컨버터와 저 토크발전기자기회로에 관한 것이다.

따라서 본 발명의 저 토크발전기자기회로에 병렬 직·간접승합컨버터를 결합할 경우 발전기를 회전시키는 회전동력장치를 경제속도에 맞추어 운전시킬 수 있기 때문에 외부의 에너지소모를 줄일 수 있다.

계자, 컨버터, 자기회로, 토크, 직류, 전기자

Description

병렬 직·간접승합컨버터와 저 토크발전기자기회로 {parallel direct and/or indirect boost convert and Low torque alternator Magnetic Circuit}

도1a는 종래의 고 토크발전기의 자기회로도,

도1b는 종래의 고 토크발전기의 위상방향변위기전력 형성도,

도1c는 종래의 고 토크발전기의 교류파형도,

도2a는 본 발명의 저 토크발전기의 반발자속순환설명도,

도2b는 본 발명의 저 토크발전기의 흡인자속순환설명도,

도3a는 본 발명의 저 토크발전기자기회로도,

도3b는 본 발명의 저 토크발전기단면구성도,

도3c는 본 발명의 저 토크발전기의 이극Y-Y전기자출력결선도,

도3d는 본 발명의 저 토크발전기의 이극△-△전기자출력결선도,

도4a는 본 발명의 저 토크발전기 이극출력전기자결선의 위상방향 변위기전력도,

도4b는 본 발명의 저 토크발전기 이극출력전기자결선의 파형도, 도4c는 본 발명의 저 토크발전기의 위상방향변위기전력을 포 획 배열한 직류생성도,

도5a는 커패시터의 순차다중방전을 이용한 직류생성도,

도5b는 승압직류(DC boost) 생성도,

도6a는 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬간접승압컨버터회로구성과 동작도,

도6b는 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬간접승압컨버터회로의 전환동작도,

도7은 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬간접고승압형컨버터회로도,

도8a는 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬직접승압컨버터회로구성과 동작도,

도8b는 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬직접승압컨버터회로의 전환동작도,

본 발명은 이극출력 결선된 전기자에 계자(field)의 자력선이 유도되도록 구성한 기전력유도기능자기회로와, 전기자자극편 양 후면에 공극(air gap)을 두고 구성한 Y돌기형·T돌기형·I돌기형 자속순환철심을 계철 내 주면과 삽입 연결시킨 자속순환기능자기회로의, 이원기능자기회로를 구성하여 제동토크와 회전간섭을 줄임과 동시에, 전기자의 이극출력결선과 병렬간접승합컨버터를 접속 연결시켜 직류 변환승압모드제어와 에너지저장모드제어를 통하여 전압을 높이는 병렬간접승압방법과, 직류변환출력모드제어와 직류승압출력모드제어를 통하여 전압을 높이는 병렬직접승압방법으로 직류전압을 승압하도록 구성한 병렬 직·간접승합컨버터와 저 토크발전기자기회로에 관한 것이다.

지금까지 사용되어온 회전기는 주로 전동기용도와 발전기용도로 사용되어 왔다.

전동기는 회전동력효율을 높이기 위하여 고 토크가 요구되지만 발전기에서는 반대로 고 토크가 부하전류에 의해 제동토크(retarding tor -que)를 높이기 때문에 발전기를 회전시키기 위하여 에너지소모를 높여야 했다.

그런데 회전동력장치로 발전기를 회전시키고 있는 상태에서 발전기가 갑작스럽게 부하변동을 하면 발전기가 전동기모드(발전기의 병렬운전 등에서)로 변환되어 회전동력장치와 발전기사이에 회전간섭(revolving interference)에 의한 과부하현상이 발생하여 회전동력장치의 축(shaft) 또는 커플링(coupling)이 파괴될 뿐 아니라 동기탈조(step out)에 의한 제동제어(braking control)불능으로 회전자가 고속 회전되어 베어링이 파손된다.

이러한 현상을 막기 위하여 회전자에 농형권선(squirrel-cage winding)형태의 제동권선(damper winding)을 하여 동기탈조(step out)를 해결하고자 하였다.

그러나 속도와 부하각의 변동에 따라 변동하는 제동권선(damper winding)의 전류변동에 따라 계자자속의 유도자속량을 변화시켜 동기기의 기전력을 변동시킴으로써 전력진동을 유발시키게 되었다.

특히 고유진동수와 부하에 의한 변동토크의 진동수가 일치할 때 동기탈조(step out)가 발생하는데 이 때, 제동권선(damper winding)은 제동권선으로써의 역할을 잃게 된다.

결국 지금사용하고 있는 고 토크발전기는 구조적 한계로 나타나는 현상 즉, 부하에 의한 제동토크(retarding torque)와 회전동력기계와 발전기사이의 회전간섭(revolving interference) 및 전력진동에 의한 동기탈조(step out)를 막기 위하여 안전율(safety factor)을 높여 제작하였다.

이렇게 안전율을 높이게 되면 재료손실과 운전부하손실이 커질 뿐 아니라 부하변동에 대한 주파수안정화와 전압안정화의 요구 때문에 외부의 에너지소모를 줄일 수 없었다.

그리고 종래의 3상발전기는 단결선(single connection)구성의 Y 또는 △결선이므로 전압과 전류가 혼합되어 출력되었기 때문에 그 특성을 이용한 전원제어가 불가능 하였다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로 그 목적은 부하전류에 의한 제동토크(retarding torque)와 회전동력기계와 발전기사이의 회전간섭(revolving interference) 및 전력진동에 의한 동기탈조(step out)를 줄여 재료손실과 에너지 소모를 줄이기 위함이다.

본 발명의 다른 목적은 단상90ㅀ, 3상60ㅀ마다 반복적으로 발생하는 위상방향변위기전력을 포획 배열하여 직류로 만들고, 에너지저장과 방전을 이용하여 직류 를 승압시켜 주파수와 전압안정화를 도모하기 위함이 다.

본 발명의 또 다른 목적은 이극출력결선의 이원출력전원을 직류변환출력모드제어와 직류승압출력모드제어로 얻어진 직류를 합성하여 승압직류를 생성하기 위함이 목적이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면 이극출력결선을 한 전기자에 계자자속을 유도시켜서 유도된 자속을 이극출력결선전기자;

코일이 쇄교하여 기전력이 유도되도록 하는 유도기전력기능자기회로;

와, 기전력유도기능자기회로의 전기자자극편 양 후면에 공극(air gap)을 두고 구성한 Y돌기형·T돌기형·I돌기형 자속순환철심;

을 계철 내 주면과 삽입 연결시킨 자속순환기능자기회로;

로 구성한 이원기능자기회로구성의 저 토크발전기자기회로;

의 회전자축에 위상검출장치(리졸버, 엔코더, 홀센서, 등);

을 부착하여 회전위상각정보를 제공받도록 구성한 저 토크발전기의 회전위상각검출수단;

으로 검출된 회전위상각 정보에 따라 단상90ㅀ, 3상60ㅀ마다 바뀌는 기전력의 위상방향변위제어를 위하여 단방향스위치를 역 병렬로 결합시킨 양방향스위치2개(이상)를 직렬연결하고 다 수개를 배열시켜 단상 및 3상으로 구성한 양방향스위치컨버터;

에서 직렬 연결된 양방향스위치와 양방향스위치사이에 저 토크발전기자기 회로의 이극전기자출력결선이 접속 연결되도록 양방향스위치컨버터를 병렬 구성한 병렬컨버터;

의 (-)출력단자하단에 기전력을 충·방전커패시터로 전달하는 기전력전달제어스위치와 (-)회귀전원을 제어하는 회귀전원제어스위치를 부착하고, 기전력전달제어스위치의 인출선과 다수개의 역 방전방지다이오드를 매개로하여 다수개의 충·방전커패시터의 (+)인출선과 짝으로 구성된 다수개의 방전제어스위치를 다수개의 접속선을 연결하며, 충·방전커패시터의 (-)인출선과, 방전제어스위치의 인출선사이에 역류방지스위치를 부착하여 기전력저장과 방전을 하도록 구비한 충·방전직류생성회로;

을 병렬 구성하여 병렬컨버터와 결합시킨 병렬간접승압컨버터;

로 이극전기자출력결선에서 출력된 한편의 위상방향변위기전력을 포획하여 직류로 변환시키는 직류변환기능과 동시에 충전된 다수개의 충·방전커패시터와 짝으로 구성한 방전제어스위치를 순차적으로 turn -on제어하는 순차다중방전제어방법과 임펄스제어를 추가한 순차turn-on제어방법의 임펄스 순차다중방전제어방법으로 직류를 생성시키는 다중방전직류생성기능의 직류변환승압모드;

와 이극전기자출력결선에서 출력된 다른 편의 위상방향변위기전력을 포획하여 다수개의 충·방전커패시터에 저장시키는 에너지저장모드;

로 작용하도록 구성하고 위상방향변위에 따라 모드를 전환시켜 직류변환과 충·방전직류생성회로를 이용한 직류승압이 되도록 구성한 병렬간접승압컨버터의 승압직류생성수단;

과 저 토크발전기자기회로의 자속순환기능이 결합하여 제동토크를 줄임과 동시에 승압직류가 출력되도록 구성한 병렬간접승압컨버터를 위한 저 토크 발전기자기회로;

및 충·방전직류생성회로의 방전제어스위치출력인출선에 리액터를 부착하고, 리액터의 출력인출선과 에너지전달제어스위치의 인출선사이에 고속스위치와 승압평활커패시터를 부착하며, 고속스위치와 승압평활커패시터사이와, 승압평활커패시터와 직류출력인출선사이에 역 바이어스다이오드를 부착하여 구성한 병렬간접고승압형컨버터;

병렬컨버터의 (-)출력단자하단에 기전력을 승압직류출력제어회로로 전달하는 기전력전달제어스위치와 (-)회귀전원을 제어하는 회귀전원제어스위치를 부착하고, 기전력전달제어스위치의 인출선에 에너지저장방출용 리액터와 직렬로 역 바이어스방지용 다이오드를 부착하며, 리액터와 역 바이어스방지용 다이오드사이에 승압직류출력모드에서 동작하도록 고속On/Off스위치를 컨버터의 출력단과 연결부착하고, 역 바이어스방지용 다이오드의 캐소드(cathode) 앞 인출선에 커패시터를 컨버터의 출력단과 연결부착하며, 커패시터의 (-)인출선과, 직류출력인출선사이에 역류방지스위치를 부착하여 기전력을 승압하도록 구비한 승압직류출력제어회로;

을 병렬 구성하여 병렬컨버터와 결합시킨 병렬직접승압컨버터;

로 이극전기자출력결선에서 출력된 한편의 위상방향변위기전력을 포획하여 직류로 변환시켜 출력하는 직류변환출력모드;

와 이극전기자출력결선에서 출력된 다른 편의 위상방향변위기전력을 포획하 여 승압직류출력제어회로를 이용하여 승압직류를 생성하는 직류승압출력모드;

로 작용하도록 구성하고 위상방향변위에 따라 모드를 전환시켜 직류변환과 승압직류출력제어회로를 이용한 직류승압이 되도록 구성한 병렬직접승압컨버터의 승압직류생성수단;

과 저 토크발전기자기회로의 자속순환기능이 결합하여 제동토크를 줄임과 동시에 승압직류가 출력되도록 구성한 병렬직접승압컨버터를 위한 저 토크 발전기자기회로; 가 제공된다.

이러한 구성에 대하여 그 원리와 작용을 설명하면 다음과 같다.

도1a에서 제시한 고 토크발전기자기회로는(편의상 4극3상을 기준으로 하였으며 돌기형 발전기의 자기회로를 중심으로 설명지만 슬롯형도 그 원리는 같다.)

계자(1)와 전기자(2)로 구성되며 계자(1)와 전기자(2)사이에는 공극(air-gap)(5)을 두어 회전마찰이 생기지 않도록 구성하고 있다.

그 작용은 계자권선(3)에 직류전원을 인가하고 회전을 시키면 전기자단일권선(4)에서 기전력이 유도된다.

도1b는 종래의 고 토크발전기의 위상방향변위기전력 형성을 제시한 것이며, 도1c는 연속동작의 위상방향변위교류기전력을 제시한 교류파형도이다.

모든 회전기는 회전자와 고정자사이에 형성되는 자력선(magnetic line of force)에 의해 동력과 기전력이 발생한다.

3상발전기에서는 극수에 따라 차이는 있으나 2극 3상의 경우 60ㅀ마다 자력선(7, 8)이 바뀌면서 교번기전력이 발생하고, 전동기에서는 60ㅀ마다 전류인가 방 향을 바꿔줌으로써 동력을 얻게 된다.

본 발명에서는 이렇게 60ㅀ마다 자력선(7, 8)방향이 바뀌면서 생성된 기전력을 위상방향변위기전력(6)이라고 정의하고 연속동작의 위상방향변위기전력을 교번기전력이라 정의하며 교류파형(9)으로 표시한다.

결국 3상발전기 1회전에 6번의 위상방향변위가 발생한다. 위상방향변위기전력(6)은 직류로 변환하는 과정에서 중요한 개념적 요소가 된다.

그런데 종래의 3상 발전기 전기자권선에 저항을 연결하여 부하를 걸게 되면 부하전류 때문에 계자자속흐름의 반대방향으로 전기자자속이 발생하며 전기자자속이 회전자자속과 충돌하여 회전을 방해하는 고 토크의 제동토크가 발생한다.

제동토크를 줄이면 반듯이 기전력(전압)이 줄기 때문에 제동토크의 역기능을 줄일 수 없었다.

그러나 도2는 본 발명의 유도기전력원리와 자속순환원리를 제시한 것으로 그 구성과 작용은 자석(magnet)(1)을 ■■가■■와 ■■나■■방향으로 움직이면 강자성체로 적층 구성된 전기자철심(2)에 계자의 자력선(24, 28)이 유도되고 이렇게 유도된 자력선에 의해 전기자철심(2)에 감긴 코일(3)이 자속을 쇄교하여 코일(3)에 기전력이 생성된다.

도2a는 본 발명의 저 토크발전기에서 반발자속을 순환시키는 방법을 설명하기 위하여 제시한 것으로 전기자철심(2)에 감긴 코일(3)에 부하저항(23)을 연결하고 스위치를 turn-on하면 ■■다■■ 방향으로 흐르는 전류가 생성되어 전기자철심(2)에는 계자자석(magnet)(1)의 변화를 방해하려는 반발자력선(25,26,27)이 유도 된다.(렌즈의 법칙)

이 자속(25,26,27)이 계자자석(magnet)(1)을 ■■가■■방향으로 진행하지 못하도록 반발하게 된다.

이렇게 반발한 자속을 순환시키기 위하여 전기자철심(2)하단(발전기의 경우 계철)과 전기자철심(2)의 양 자극편사이에 공극을 두고 Y돌기형·T돌기형·I돌기형 자속순환철심(20, 21)을 전기자철심(2)하단과 삽입 연결시켜, 계자자석(1)의 자력선이 자속순환철심(20, 21)으로 흐르지 않도록 구성하여 일부의 자력선은(25)은 계자자석(1)과 회로가 형성되도록 하고 다른 일부의 자력선(26, 27)은 자속순환철심(20, 21)과 회로가 형성되도록 하여 반발자속을 줄이고자 하였다.

그리고 부하저항(23)을 연결하고 스위치를 turn-on한 상태에서 도2b의 계자자석(magnet)(1)을 ■■나■■방향으로 진행하면 진행을 방해하는 흡인자속(29, 30, 30-1)이 유도된다.(렌즈의 법칙)

이렇게 유도된 흡인자속을 전기자철심(2)으로 순환시켜 흡인자속을 줄이고자 하였다.

반대로 이 원리를 전동기모드로 이용할 경우 자속순환철심으로 흐르는 자력선 때문에 저 토크가 발생한다.

이러한 이원기능의 자기회로에 근거하여 부하에 의한 제동토크(retarding torque)와 회전동력기계와 발전기사이의 회전간섭(revolving interference) 및 전력진동에 의한 동기탈조(step out)를 줄이고자 하였다.

이원기능의 자기회로를 적용한 저 토크 발전기자기회로와 그 구성에 대하여 도3에서 소개하고 한다.

도3a와 도3b는 저 토크 발전기자기회로와 저 토크 발전기의 단면구성도이다. (편의상 4극3상돌기형 발전기의 자기회로를 중심으로 설명지만 슬롯형도 그 원리는 같기 때문에 치(tooth)와 계철사이에 자속유도철심을 계철과 연결 삽입하고 치의 자극편 후면과 공극(air-gap)을 둔 것을 포함한다.)

그 구성은 축(310)과 연결되고 집중권선(302)된 회전계자(300)와 상 병렬권선(304, 305)전기자철심(301)을 이극출력결선(도3c, 도3d)으로 구성한 기전력유도기능자기회로의 전기자철심(301)자극편 양 후면(311, 312)에 공극(air gap)(309)을 두고 구성한 Y돌기형·T돌기형·I돌기형 자속순환철심(307, 308)을 계철(305) 내 주면과 삽입 연결시켜 구성한 자속순환기능자기회로의 이원자기회로의 작용은 계자(300)의 자력선이 이극출력 결선된 전기자철심(301)에는 유도되도록 하고, 자속순환철심(307, 308)으로는 흐르지 못하도록 전기자철심(301)자극편 양 후면(311, 312)에 공극(air gap)(309)을 형성시켜, 부하로 발생하는 반발자속과 흡인자속만이 자속순환철심(307, 308)을 따라 흐르도록 동작하는 저 토크발전기자기회로와, 저 토크발전기자기회로의 계자에 직류를 공급하는 여자기(exciter)(32) 및 발전기를 회전시키는 회전동력장치(33), 그리고 회전축(310)과 체결된 위상방향변위 위상검출장치(34)(리졸버, 엔코더, 홀센서, 등)로 구성된다.

여기서 여자기(exciter)(32)는 본 발명의 도3c의 회전전기자형 저 토크발전기자기회로로써 직류공급장치(325)를 통하여 직류를 인가하여 유도된 고정자계자(321)의 자력선이 단결선의 회전전기자(323)에 유도되면 단결선(333)구성의 회전 전기자(323)결선에서 자력선을 쇄교하여 기전력이 발생하며 이 기전력은 정류자(324)에서 직류로 변환되며 변환된 직류는 저 토크발전기의 회전계자권선(302)으로 흐르도록 되어 있다.

회전전기자(323)의 자극편 후단에 공극을 두고 자속순환철심(327, 328)을 삽입시킨 것이 다른 여자기와 다르다.

그리고 저 토크발전기를 종래의 발전기출력결선과 동일하게 결선하여 출력한 기전력과 제동토크를 단순히 비교한다면 저 토크발전기는 제동토크가 낮은 반면에 기전력(전압)이 떨어지고, 종래의 발전기는 제동토크가 높은 반면에 기전력(전압)이 높게 나타나는 이질적 현상 때문에 효율특성은 비슷하게 나타났다.

저 토크발전기의 효용특성을 높이려면 제동토크를 낮추면서 전압을 높이는 방법이 요구되었다.

따라서 저 토크발전기에서 전압을 높이기 위하여 지금까지 발전기에서 관심을 갖지 않았던 위상방향변위기전력의 위상방향변위를 이용한 직류변환방법을 제시하게 되었다.

위상방향변위기전력을 이용하려면 반드시 이극전기자출력결선이 요구된다.

도3d와 도3e는 본 발명의 3상 저 토크발전기자기회로의 이극Y-Y전기자출력결선과 이극△-△전기자출력결선을 제시한 것으로

전기자출력결선의 특징은 전기자(301)의 상 전기자출력권선을 병렬권선(303, 304)을 하고 Y1결선(35)과 △1결선(37)을 양(positive)출력결선하며, Y2결선(36)과 △2결선(38)을 음(positive)출력결선을 하여 양 출력결선의 기전력출력방향(도4a의 41)과 음(positive)출력결선의 기전력출력방향(도4a의 42)이 반대가 되도록 결선한 것이다.

즉, 이극결선을 하는 이유는 첫째, 양방향스위치로 구성된 컨버터를 이용하여 한편의 기전력을 포획하여 직류변환제어하고,

둘째, 다른 편의 기전력을 포획하여 에너지저장 및 승압직류생성을 위하여 이극결선이 요구된다.

따라서 도4에서 단상90ㅀ, 3상60ㅀ마다 바뀌는 음, 양의 위상방향변위기전력을 교대로 포획 배열할 경우 향상된 직류전압을 생성할 수 있음을 제안하기 위하여 제시한 것이다.

도4a는 본 발명의 저 토크발전기 이극출력전기자결선의 위상방향 변위기전력을 도시한 것으로(편의상 Y결선 중심으로 설명함) 양 출력전기자결선(41)을 한 Y11출력결선(401)의 위상방향변위기전력(407, 408)방향과, 음 출력전기자결선(42)을 한 Y21출력결선(421)의 위상방향변위기전력(427, 428)방향이 이극출력결선 때문에 기전력위상이 반전되게 된다.

이렇게 이극출력결선의 반전된 기전력위상은 반전된 교류파형을 형성시킨다.

도4b와 도4c에 제시된 이극출력결선의 이원위상교류파형(43, 44)을 통하여 직류생성(45)방법을 설명하면 위상각 0ㅀ∼60ㅀ일 때, Y11양 출력결선(401)의 위상방향변위기전력파형(431)을 포획하여 직류로 출력시키고, Y21음 출력결선(421)의 위상방향변위기전력파형(441)을 포획하여 다수개의 커패시터에 저장하는 방법과 승압 출력시키는 방법으로 기전력을 활용한다.

그리고 60ㅀ∼120ㅀ일 때는 모드를 반대로 변환시켜 Y21음 출력결선(421)의 위상방향변위기전력파형(441)을 포획하여 다수개의 커패시터에 저장하는 방법과 승압 출력시키는 방법으로 기전력을 활용하고, Y22음 출력결선(422)의 위상방향변위기전력파형(442)을 포획하여 직류 출력시킨다. 이렇게 포획하여 생성한 직류는 정류회로를 이용한 직류보다 약30% 향상된 직류전압을 높일 수 있다.

즉, 종래의 3상 교류를 정류회로를 이용하여 직류로 변환시키면 직류전압 = 교류 상 전압 ㅧ

ㅧ

로 계산하지만,

본 발명의 기전력을 위상방향변위에 맞추어 포획하여 직류로 변환시키면 직류전압 = 교류 상 전압 ㅧ 교류 상 전압 ㅧ

로 계산되기 때문이다.

도5a는 커패시터의 순차다중방전을 이용한 직류생성을 설명하기 위하여 제시한 것으로 다수개의 저장된 커패시터(511,512,513,514,515)를 시정수에 따라 1차 C1커패시터(511)방전, 일정시간 후에 2차 C2커패시터(512)방전, 일정시간 후에 3차 C3커패시터(513) 방전등으로 순차로 다중방전을 하면 맥동(ripple)이 포함된 직류(52)를 얻을 수 있다.

이렇게 얻어진 직류(52)와 도4b의 0ㅀ∼60ㅀ일 때의 Y11양 출력결선(401)의 위상방향변위기전력파형(431)과 60ㅀ∼120ㅀ일 때의 Y21음 출력결선(421)의 위상방향변위기전력파형(441) 및 120ㅀ∼180ㅀ일 때의 Y12양 출력결선(402)의 위상방향변위기전력파형(433)을 교대로 포획하여 생성한 직류(45)를 합하여 승압직류(DC boost)를 생성하는 방법을 도5b에서 제시하고 있다.

도5b에 따르면 0ㅀ∼60ㅀ일 때의 Y11양 출력결선(401)의 위상방향변위기전력 파형(431)에서 포획된 직류(54)와 다수개의 커패시터를 순차다중 방전시켜 얻은 직류(56)를 합하여 승압직류를 만들 수 있음을 제안하고 있다.

본 발명은 제안된 원리를 구현하기 위하여 병렬간접승압컨버터와 저 토크발전기를 결합 구성한 병렬간접승압컨버터 위한 저 토크발전기자기회로를 제안하게 되었다.

도6a는 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬간접승압컨버터회로구성과 동작을 제시한 것으로 그 구성은 이극Y-Y출력전기자결선의 저 토크발전기자기회로(60), 양방향스위치컨버터1(61)과 양방향스위치컨버터2(65), 충·방전직류생성회로1(62)과 충·방전직류생성회로2(66), 직류평활회로(69)로 구성한다.

보다 상세하게는 저 토크발전기자기회로(60)의 Y1양(positive)출력결선(601)과 연결한 양방향스위치컨버터1(61)과, Y2음(negative)출력결선(602)과 연결한 양방향스위치컨버터2(65)는 단상90ㅀ, 3상60ㅀ마다 바뀌는 기전력의 위상방향변위제어(609, 610, 698, 699)를 위하여 단방향스위치를 역 병렬로 결합시킨 양방향스위치(623, 624)(673, 674) 2개를 직렬연결하고 다 수개로 배열시켜 단상 및 3상으로 구성한 양방향스위치컨버터1,2(61)(65)에서 직렬 연결된 2개의 양방향스위치(623, 624)(673, 674)사이에 저 토크발전기자기회로의 이극전기자출력결선(60)과 접속 연결되도록 병렬컨버터(61, 65)를 구성한다.

양방향스위치컨버터1(61)과 접속 결합된 충·방전직류생성회로1 (62)은 양방향스위치컨버터1(61)의 S6스위치와 S12스위치를 역 병렬로 결합시킨 양방향스위 치(624)의 인출선과 연결된 (-)출력단자하단(642)에 기전력을 충·방전커패시터로 전달하는 Ets1기전력전달제어스위치(627)와 (-)회귀전원을 제어하는 Rcs1회귀전원제어스위치를 부착하고, Ets1기전력전달제어스위치(627)의 인출선(643)과 D1,D2,D3역 방전방지다이오드(628, 629, 630)를 매개로하여 Rc1, Rc2, Rc3충·방전커패시터(631, 633, 635)의 (+)인출선과 Rs1, Rs2, Rs3방전제어스위치(632, 634, 636)를 연결하는 접속선1(644), 접속선2(645) 접속선3(646)을 연결하며,

Rc1충·방전커패시터(631)의 (-)인출선과, Rs1방전제어스위치(632)의 인출선사이에 Rps1역류방지스위치(625)를 부착하여 제1간접승압컨버터(64)를 구성한다.

한편, 양방향스위치컨버터2(65)와 접속 결합된 충·방전직류생성회로2(66)는 양방향스위치컨버터2(65)의 S18스위치와 S24스위치를 역 병렬로 결합시킨 양방향스위치(674)의 인출선과 연결된 (-)출력단자하단(682)에 기전력을 충·방전커패시터로 전달하는 Ets2기전력전달제어스위치(667)와 (-)회귀전원을 제어하는 Rcs2회귀전원제어스위치(666)를 부착하고, Ets2기전력전달제어스위치(667)의 인출선(683)과 D1,D2,D3역 방전방지다이오드(668, 669, 670)를 매개로하여 Rc4, Rc5, Rc6충·방전커패시터(671, 673, 675)의 (+)인출선과 Rs4, Rs5, Rs6방전제어스위치(672, 674, 676)를 연결하는 접속선4(684), 접속선5(685) 접속선6(686)을 연결하며, Rc4충·방전커패시터(671)의 (-)인출선과, Rs4방전제어스위치(672)의 인출선사이에 Rps2역류방지스위치(665)을 부착하여 제2간접승압컨버터(68)를 구성한다.

그리고 제1간접승압컨버터(64)의 (+)직류출력선(641)과 제2승압형컨버터(68)의 (+)직류출력선(681)을 접속하여 공통직류출력선(691)으로 이용하고, 제1승압형 컨버터(64)의 (-)직류회귀선(642)과 제2간접승압컨버터(68)의 (-)직류회귀선(682)을 접속하여 공통직류회귀선(692)으로 이용하며, 공통직류출력선(691)후단에 과전류방지리액터(693)를 부착하고, 공통직류출력선(691)과 공통직류회귀선(692)사이에 직류평활을 위하여 평활커패시터(694)를 부착하여 평활한 승압직류를 얻도록 저 토크발전기자기회로와 결합한 병렬간접승압컨버터를 구성하였다.

이러한 구성에 대한 작용은 위상검출장치(도3b의 34)(엔코더, 리졸버, 홀센서, 등)를 이용하여 검출한 위상각이 0ㅀ∼60ㅀ일 때의 제1간접승압컨버터(64)는 직류변환승압모드로 작용하며 그 동작은 S1스위치(611), S5스위치(615), S4스위치(614), Rps1역류방지스위치(625), Rcs1회귀전원제어스위치(626)의 turn-on으로 저 토크발전기자기회로(60)의 Y1출력결선(601)에서 만들어진 위상방향변위기전력(609, 610)의 방향에 따라 S1스위치(611), S4스위치(614), Rps1역류방지스위치(625)와 부하를 거쳐 Rcs1회귀전원제어스위치(626), S4스위치(614)를 통과하여 저 토크발전기자기회로(60)로 회귀하는 과정에서 위상방향변위기전력을 포획하여 얻어진 직류와, 충·방전직류생성회로1(62)의 Rc1, Rc2, Rc3충·방전커패시터(631, 633, 635)에 저장된 에너지를 Rs1, Rs2, Rs3방전제어스위치(632, 634, 636)를 순차turn-on방전방법과 임펄스turn-on방전방법으로 생성된 직류를 합하여 승압직류(도5b의 53)를 만든다.

이 회로에서는 설명의 편의상 3개의 충·방전커패시터를 방전시키는 방법을 제시하였으나 맥동(ripple)과 방전시간 및 용량을 고려하여 커패시터수를 조정한다.

한편 제2간접승압컨버터(68)는 에너지저장모드로 작용되며 그 동작은 S22스위치(660), S19스위치(657), S23스위치(661), Ets2기전력전달제어스위치(667)의 turn-on으로 저 토크발전기자기회로(60)의 Y2출력결선(602)에서 만들어진 위상방향변위기전력(696, 697)의 방향에 따라 S22스위치(660), Ets2기전력전달제어스위치(667), Rc4·Rc5·Rc6충·방전커패시터(671, 673, 675)를 거쳐 S19스위치(657), S23스위치(661)를 통과하여 저 토크발전기자기회로(60)로 회귀하는 과정에서 Rc4·Rc5·Rc6회생커패시터(671, 673, 675)에 기전력이 저장된다.

도6b는 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬간접승압컨버터회로의 전환동작을 설명하기 위한 것으로 위상각이 60ㅀ∼120ㅀ 일 때의 제1간접승압컨버터(64)는 에너지저장모드로 전환되며 그 동작은 S8스위치(618), S9스위치(619), S11스위치(621), Ets1기전력전달제어스위치(627)의 turn-on으로 저 토크발전기자기회로(60)의 Y1출력결선(601)에서 만들어진 위상방향변위기전력(698, 699)의 방향에 따라 S8스위치(618), Ets1기전력전달제어스위치(627), Rc1·Rc2·Rc3충·방전커패시터(631, 633, 635)를 거쳐 S9스위치(619), S11스위치(621)를 통과하여 저 토크발전기자기회로(60)로 회귀하는 과정에서 Rc1·Rc2·Rc3충·방전커패시터(631, 633, 635)에 기전력이 저장된다.

한편 제2간접승압컨버터(68)는 직류변환승압모드로 전환되어 기전력의 직류변환과 충·방전커패시터의 다중방전으로 생성된 직류로 승압직류를 만들게 된다.

이러한 현상을 구현하기 위한 동작은 S15스위치(653), S17스위치(655), S14스위치(652), Rps2역류방지스위치(665), Rcs2회귀전원제어스위치(666)의 turn-on으 로 저 토크발전기자기회로(60)의 Y1출력결선(602)에서 만들어진 위상방향변위기전력(687, 688)의 방향에 따라 S15스위치(653), S17스위치(655), Rps2역류방지스위치(665)와 부하를 거쳐 Rcs2회귀전원제어스위치(666), S14스위치(652)를 통과하여 저 토크발전기자기회로(60)로 순환되는 과정에서 위상방향변위기전력을 포획하여 얻어진 직류와, 충·방전직류생성회로2(66)의 Rc4, Rc5, Rc6충·방전커패시터(671, 673, 675)에 저장된 에너지를 Rs4, Rs5, Rs6방전제어스위치(672, 674, 676)를 순차turn-on방전방법과 임펄스turn-on방전방법으로 생성된 직류를 합하여 승압직류(도5b의 53)를 만든다.

이렇게 단상 90ㅀ, 3상 60ㅀ를 기준으로 바뀌는 위상방향변위기전력의 방향에 따라 제1간접승압컨버터와 제2간접승압컨버터를 이용하여 직류변환승압모드와 에너지저장모드를 교대로 전환시키면 연속적인 승압직류를 얻을 수 있다.

그리고 양방향스위치와 역류방지스위치의 on/off제어를 제시하였으나 본 발명은 PAM(pulse amplitude modulation)제어방식과 PWM(pulse width modulation)제어방식을 선택적으로 이용하여 최적의 직류생성과 직류전압가변을 구현할 수 있다.

도7은 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬간접고승압형컨버터회로의 구성과 작용을 제시한 것으로 충·방전직류생성회로(72, 76)에 DC-DC승압형컨버터회로(74, 78)를 결합시켜 고 승압과 동시에 커패시터방전으로 생성된 직류의 맥동(ripple)을 줄이고자 구성한 회로이다.

이 회로는 충·방전직류생성회로(72, 76)를 이용하여 승압직류를 생성시키는 간접승압방법이므로 직류변환승압모드에서만 동작된다.

병렬 구성된 고승압발생회로(74, 78)는 방전제어스위치(732, 734, 736)(772, 774, 776)의 에미터(emitter)인출선(lead wire)을 공통접속(737) (777)하고 Lr1, Lr2리액터(730)(770)와 Dr1, Dr3다이오드(728)(768) 및 Dr2, Dr4다이오드(729)(769)를 부착하며, Lr1, Lr2리액터(730)(770)와 Dr2, Dr4 다이오드(729)(769)사이에 Hs1, Hs2고속On/Off스위치(739)(779)를 부착하고, Dr2, Dr4다이오드(729)(769)와 Dr1, Dr3다이오드(728)(768)사이에는 Vbc1, Vbc2승압평활커패시터(740)(780)를 부착하여 고 승압직류를 생성하도록 고승압발생회로가 구성된다.

그 동작은 Hs1, Hs2고속On/Off스위치(739)(779)를 turn-on하면, Lr1, Lr2리액터(730)(770)에 에너지가 저장되고, Hs1, Hs2고속On/Off스위치(739)(779)를 turn-off하면 Lr1, Lr2리액터(730)(770)에서 에너지를 방출하는 방법으로 고 승압을 시킴과 동시에 다중방전으로 발생하는 맥동(ripple)을 감쇄시킨다.

도8a는 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬직접승압컨버터회로구성과 동작도로서 그 구성은 저 토크발전기자기회로의 이극전기자출력결선(80)과 접속 연결된 병렬컨버터(81, 84)의 (-)출력단자하단(840)(870)에 기전력을 직류승압출력제어회로(83)(86)로 전달하는 Ets1, Ets2기전력전달제어스위치(831)(861)와 (-)회귀전원을 제어하는 Rcs1, Rcs2회귀전원제어스위치(832)(862)를 부착하고, Ets1, Ets2기전력전달제어스위치(831)(861)의 인출선(841)(871)에 Lr1, Lr2리액터(834)(864)와 직렬로 D1, D3다이오드(836)(866)를 부착하며, Lr1, Lr2리액터(834)(864)와 D1, D3다이오드(836)(866)사이에 승압직류출력모드에서 동작하도록 Hs1, Hs2고속On/Off스위치(835)(865)를 컨버터의 출력단(839)(869)과 연 결부착하고, D1, D3다이오드(836)(866)의 캐소드(cathode)앞 인출선에 Vbs1, Vbs2커패시터(837)(867)를 컨버터의 출력단(839)(869)과 연결부착하며, Vbs1, Vbs2커패시터(837)(867)의 (-)인출선과, 직류출력인출선(881)사이에 Rps1, Rps2역류방지스위치(833)(863)를 부착하여 기전력을 승압하도록 구비한 직류승압출력제어회로가 구성되며, 병렬컨버터와 결합하여 병렬직접승압컨버터가 구성된다. 이러한 구성에 대하여 작용은 다음과 같다.

위상검출장치(도3b의 34)(엔코더, 리졸버, 홀센서, 등)를 이용하여 검출한 위상각이 0ㅀ∼60ㅀ일 때의 제1직접승압컨버터(82)는 직류변환출력모드로 작용하며 그 동작은 S1스위치(811), S5스위치(815), S4스위치(814), Rps1역류방지스위치(833), Rcs1회귀전원제어스위치(832)의 turn-on으로 저 토크발전기자기회로(80)의 Y1출력결선(800-1)에서 만들어진 위상방향변위기전력(807, 808)의 방향에 따라 S1스위치(811), S4스위치(814), Rps1역류방지스위치(833)와 부하를 거쳐 Rcs1회귀전원제어스위치(832), S4스위치(814)를 통과하여 저 토크발전기자기회로(80)로 회귀하는 과정에서 위상방향변위기전력을 포획하여 직류로 변환시켜 출력한다.

한편 제2직접승압컨버터(85)는 직류승압출력모드로 작용되며 그 동작은 S22스위치(850), S19스위치(847), S23스위치(851), Ets2기전력전달제어스위치(861)의 turn-on으로 저 토크발전기자기회로(80)의 Y2출력결선(800-2)에서 만들어진 위상방향변위기전력(809, 810)의 방향에 따라 S22위치(850), Ets2기전력전달제어스위치(861), Lr2리액터(864)를 거친 직류는Hs2고속On/Off스위치(865)를 turn-on할 때, S19스위치(847), S23스위치(851)를 통과하여 저 토크발전기자기회로(80)로 회귀하 는 과정에서 Lr2리액터(864)에 에너지를 저장시키고, Hs2고속On/Off스위치(865)를 turn-off하면 D3다이오드(866)와 D4다이오드(868)를 따라 승압직류가 출력된다.

제1직접승압컨버터(82)의 직류변환출력모드로 변환된 직류와 제2직접승압컨버터(85)의 직류승압출력모드로 승압된 직류가 직류출력인출선(881)에서 합쳐져서 과전류방지리액터(883)를 거쳐 부하(90)로 흐르게 된다.

도8b는 본 발명의 저 토크발전기의 이극출력전기자결선과 연결한 병렬직접승압컨버터회로의 전환동작도로서 위상검출장치(도3b의 34)(엔코더, 리졸버, 홀센서, 등)로부터 검출된 위상각이 60ㅀ∼120ㅀ일 때, 병렬직접승압컨버터의 전환동작을 제시한 것으로 제1직접승압컨버터(82)는 직류 승압출력모드로 전환되고, 제2직접승압컨버터(85)는 직류변환출력모드로 전환된다.

보다 상세히 설명하면 제1직접승압컨버터(82)는 직류승압출력모드로 전환되며 그 동작은 S9스위치(819), S11스위치(821), S8스위치(818), Ets2기전력전달제어스위치(831)의 turn-on으로 저 토크발전기자기회로(80)의 Y1출력결선(800-1)에서 만들어진 위상방향변위기전력(893, 894)의 방향에 따라 S8스위치(818), Ets1기전력전달제어스위치(831), Lr1리액터(834)를 거친 직류는 Hs1고속On/Off스위치(835)를 turn-on할 때, S9스위치(819), S11스위치(821)를 통과하여 저 토크발전기자기회로(80)로 회귀하는 과정에서 Lr1리액터(834)에 에너지를 저장시키고, Hs1고속On/Off스위치(835)를 turn-off하면 D1다이오드(836)와 D2다이오드(838)를 따라 승압직류가 출력된다.

한편 제2직접승압컨버터(85)는 직류변환출력모드로 전환하며 그 동작은 S15 스위치(843), S17스위치(845), S14스위치(842), Rps2역류방지스위치(863), Rcs2회귀전원제어스위치(862)의 turn-on으로 저 토크발전기자기회로(80)의 Y1출력결선(800-2)에서 만들어진 위상방향변위기전력(891, 892)의 방향에 따라 S15스위치(843), S17스위치(845), Rps2역류방지스위치(863)와 부하(90)를 거쳐 Rcs2회귀전원제어스위치(862), S14스위치(842)를 통과하여 저 토크발전기자기회로(80)로 회귀하는 과정에서 위상방향변위기전력을 포획하여 직류로 변환시켜 출력한다.

이렇게 단상 90ㅀ, 3상 60ㅀ를 기준으로 바뀌는 위상방향변위기전력의 방향에 따라 제1직접승압컨버터와 제2직접승압컨버터를 이용하여 직류변환출력모드와 직류승압출력모드를 교대로 전환시키면 연속적인 승압직류를 얻을 수 있다.

본 발명의 병렬 직·간접승합컨버터와 저 토크발전기자기회로는 유도기전력기능자기회로의 구성으로 기전력을 얻게 되고, 자속순환기능자기회로의 구성으로 제동토크를 줄이는 역할은 하지만 기전력(전압)이 떨어지는 단점을 병렬 직·간접승압컨버터로 위상각에 따라 바뀌는 한편의 기전력을 포획하여 직류변환출력으로 약 30% 향상된 직류전압을 얻을 수 있으며, 다른 편의 기전력을 포획하여 에너지를 저장한 다음에 다중방전 하여 승압하는 간접승압방법과 포획한 기전력을 DC승압형 컨버터회로를 이용하여 직류를 직접 승압시키는 직접승압방법의 이원직류출력을 합하여 승압직류를 생성시키기 때문에 에너지이용효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 발전기병렬운전에서 나타나는 전압위상불균형이 발생하지 않는다.

특히, 이극출력전기자결선에 병렬 직·간접승압컨버터를 연결하여 직류를 제어할 경우 직류전압을 자동으로 가변시킬 수 있기 때문에 용도별 부하제어가 가능하므로 에너지절약효과 크다 하겠다.

그리고 본 발명의 병렬 직·간접승합컨버터와 저 토크발전기자기회로를 이용할 경우 발전기의 출력전압과 주파수에 영향을 적게 받기 때문에 회전동력장치의 경제속도와 연계한 부하제어가 가능하므로 에너지절약효과는 더욱 크다 하겠다.

Claims (4)

1. 이극출력결선을 한 전기자에 계자자속을 유도시켜서 유도된 자속을 이극출력결선전기자;

   코일이 쇄교하여 기전력이 유도되도록 하는 유도기전력기능자기회로;

   와, 기전력유도기능자기회로의 전기자자극편 양 후면에 공극(air gap)을 두고 구성한 Y돌기형·T돌기형·I돌기형 자속순환철심;

   을 계철 내 주면과 삽입 연결시킨 자속순환기능자기회로;

   로 구성한 이원기능자기회로구성의 저 토크발전기자기회로;

   의 회전자축에 위상검출장치(리졸버, 엔코더, 홀센서, 등);

   을 부착하여 회전위상각정보를 제공받도록 구성한 저 토크발전기의 회전위상각검출수단;

   으로 검출된 회전위상각 정보에 따라 단상90ㅀ, 3상60ㅀ마다 바뀌는 기전력의 위상방향변위제어를 위하여 단방향스위치를 역 병렬로 결합시킨 양방향스위치2개(이상)를 직렬연결하고 다 수개를 배열시켜 단상 및 3상으로 구성한 양방향스위치컨버터;

   에서 직렬 연결된 양방향스위치와 양방향스위치사이에 저 토크발전기자기회로의 이극전기자출력결선이 접속 연결되도록 양방향스위치컨버터를 병렬 구성한 병렬컨버터;

   의 (-)출력단자하단에 기전력을 충·방전커패시터로 전달하는 기전력전달제 어스위치와 (-)회귀전원을 제어하는 회귀전원제어스위치를 부착하고, 기전력전달제어스위치의 인출선과 다수개의 역 방전방지다이오드를 매개로하여 다수개의 충·방전커패시터의 (+)인출선과 짝으로 구성된 다수개의 방전제어스위치를 다수개의 접속선을 연결하며, 충·방전커패시터의 (-)인출선과, 방전제어스위치의 인출선사이에 역류방지스위치를 부착하여 기전력저장과 방전을 하도록 구비한 충·방전직류생성회로;

   을 병렬 구성하여 병렬컨버터와 결합시킨 병렬간접승압컨버터;

   로 이극전기자출력결선에서 출력된 한편의 위상방향변위기전력을 포획하여 직류로 변환시키는 직류변환기능과 동시에 충전된 다수개의 충·방전커패시터와 짝으로 구성한 방전제어스위치를 순차적으로 turn -on제어하는 순차다중방전제어방법과 임펄스제어를 추가한 순차turn-on제어방법의 임펄스 순차다중방전제어방법으로 직류를 생성시키는 다중방전직류생성기능의 직류변환승압모드;

   와 이극전기자출력결선에서 출력된 다른 편의 위상방향변위기전력을 포획하여 다수개의 충·방전커패시터에 저장시키는 에너지저장모드;

   로 작용하도록 구성하고 위상방향변위에 따라 모드를 전환시켜 직류변환과 충·방전직류생성회로를 이용한 직류승압이 되도록 구성한 병렬간접승압컨버터의 승압직류생성수단;

   과 저 토크발전기자기회로의 자속순환기능이 결합하여 제동토크를 줄임과 동시에 승압직류가 출력되도록 구성한 병렬간접승압컨버터와 저 토크 발전기자기회로;

   및 충·방전직류생성회로의 방전제어스위치출력인출선에 리액터를 부착하고, 리액터의 출력인출선과 에너지전달제어스위치의 인출선사이에 고속스위치와 승압평활커패시터를 부착하며, 고속스위치와 승압평활커패시터사이와, 승압평활커패시터와 직류출력인출선사이에 역 바이어스다이오드를 부착하여 구성한 병렬간접고승압형컨버터;

   병렬컨버터의 (-)출력단자하단에 기전력을 승압직류출력제어회로로 전달하는 기전력전달제어스위치와 (-)회귀전원을 제어하는 회귀전원제어스위치를 부착하고, 기전력전달제어스위치의 인출선에 에너지저장방출용 리액터와 직렬로 역 바이어스방지용 다이오드를 부착하며, 리액터와 역 바이어스방지용 다이오드사이에 승압직류출력모드에서 동작하도록 고속On/Off스위치를 컨버터의 출력단과 연결부착하고, 역 바이어스방지용 다이오드의 캐소드(cathode) 앞 인출선에 커패시터를 컨버터의 출력단과 연결부착하며, 커패시터의 (-)인출선과, 직류출력인출선사이에 역류방지스위치를 부착하여 기전력을 승압하도록 구비한 승압직류출력제어회로;

   을 병렬 구성하여 병렬컨버터와 결합시킨 병렬직접승압컨버터;

   로 이극전기자출력결선에서 출력된 한편의 위상방향변위기전력을 포획하여 직류로 변환시켜 출력하는 직류변환출력모드;

   와 이극전기자출력결선에서 출력된 다른 편의 위상방향변위기전력을 포획하여 승압직류출력제어회로를 이용하여 승압직류를 생성하는 직류승압출력모드;

   로 작용하도록 구성하고 위상방향변위에 따라 모드를 전환시켜 직류변환과 승압직류출력제어회로를 이용한 직류승압이 되도록 구성한 병렬직접승압컨버터의 승압직류생성수단;

   과 저 토크발전기자기회로의 자속순환기능이 결합하여 제동토크를 줄임과 동시에 승압직류가 출력되도록 구성한 병렬직접승압컨버터와 저 토크 발전기자기회로.
2. 청구항 제1항에 있어서, 병렬 직·간접승압컨버터와 2차 권선을 이극출력 결선한 변압기 및 이극출력전기자결선을 한 고 토크발전기를 연결시켜 승압직류를 출력하도록 사용된 병렬 직·간접승압컨버터의 용도.
3. 청구항 제1항에 있어서, 병렬 직·간접승압컨버터와 저 토크 발전기자기회로를 자동차·선박·항공기 등의 수송과 운송 장치와 결합하여 사용된 용도.
4. 청구항 제1항에 있어서, 병렬 직·간접승압컨버터와 저 토크 발전기자기회로를 풍력을 이용한 회전체와 결합하여 사용된 용도.

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