KR20170027472A - 회전자 절연지 교체 기구 및 이를 이용한 회전자 절연지 교체 방법 - Google Patents

회전자 절연지 교체 기구 및 이를 이용한 회전자 절연지 교체 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 양상에 따르면, 발전기 고정자의 내부에 배치되는 원통형의 몸체, 상기 몸체에 권선되어 상기 발전기 고정자에 전류를 생성시키기 위하여 공급되는 회전자 여자 전류의 통로가 되어 자속 생성의 역할을 수행하는 코일 및 상기 코일의 외측면에 부착되어 상기 권선된 코일 사이를 절연시켜 쇼크 또는 스파크가 발생하는 것을 방지하기 위한 절연지를 포함하는 발전기 회전자를 이용하여 발전 시 상기 발전기 회전자에 가해지는 원심력에 의해 손상되는 상기 절연지를 교체하기 위하여 상기 코일 간의 간격을 넓히기 위한 회전자 절연지 교체 기구로서, 상기 코일을 사이에 두고 상기 코일의 양 측면을 마주보도록 배치되는 적어도 한 쌍의 지지판 및 상기 코일의 측면에 형성된 방열 홈에 삽입되도록 상기 지지판의 하단부에서 내측으로 연장되어 형성되는 삽입 날개를 포함하는 바디부; 상기 코일을 상기 바디부에 결합되도록 상기 삽입 날개를 상기 방열 홈에 삽입된 상태로 유지시키기 위하여 상기 바디부의 상기 지지판 사이 간격을 조절하는 간격 조절부; 및 상기 손상된 절연지의 교체 작업 공간이 확보되도록 상기 코일 간의 간격을 넓히기 위하여 상기 바디부에 결합된 상기 코일이 이동되도록 외력을 받아 상기 바디부를 승강시키는 승강부;를 포함하는 회전자 절연지 교체 기구를 제공할 수 있다.

Description

회전자 절연지 교체 기구 및 이를 이용한 회전자 절연지 교체 방법{APPARATUS FOR REPLACING ROTOR INSULATING PAPER AND THE METHOD REPLACING ROTOR INSULATING PAPER USING THE SAME}
본 발명은 회전자의 코일과 코일 사이에 개재되는 절연지의 교체가 용이하도록 제공되는 회전자 절연지 교체 기구 및 이를 이용한 회전자 절연지 교체 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 발전기 회전자는 발전기 고정자의 내부에 배치되는 원통형의 몸체 및 몸체에 권선되어 상기 발전기 고정자에 전류를 생성시키기 위하여 공급되는 회전자 여자 전류의 통로가 되어 자속 생성의 역할을 수행하는 코일을 포함한다.
이때, 코일의 외측면에는 권선된 코일 사이를 절연시켜 쇼크 또는 스파크가 발생하는 것을 방지하기 위한 절연물(절연지)이 부착될 수 있다. 절연물은 통상 에폭시 수지를 사용하나 최근에는 열전달률이 적고 도전율이 거의 없는 플라스틱재 또는 고무재의 층간 절연물을 사용하기도 한다.
이러한 절연물은 사용도중 코일과의 마찰에 의해 발생되는 손상에 따른 교체 또는 장기간 사용으로 인한 교체가 필요하다. 절연물의 교체를 위해서는 코일을 절연물로부터 분리하여 드러내야 하는데 코일의 틈이 좁고 코일의 무게 때문에 작업자의 손으로 작업하는 것이 거의 불가능하다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 회전자의 코일과 코일 사이에 개재되는 절연지의 교체를 위해 회전자의 코일로부터 손상된 절연지를 분리하기 위하여 코일 사이의 간격을 넓히는 회전자 절연지 교체 기구 및 이를 이용한 회전자 절연지 교체 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 발전기 고정자의 내부에 배치되는 원통형의 몸체, 상기 몸체에 권선되어 상기 발전기 고정자에 전류를 생성시키기 위하여 공급되는 회전자 여자 전류의 통로가 되어 자속 생성의 역할을 수행하는 코일 및 상기 코일의 외측면에 부착되어 상기 권선된 코일 사이를 절연시켜 쇼크 또는 스파크가 발생하는 것을 방지하기 위한 절연지를 포함하는 발전기 회전자를 이용하여 발전 시 상기 발전기 회전자에 가해지는 원심력에 의해 손상되는 상기 절연지를 교체하기 위하여 상기 코일 간의 간격을 넓히기 위한 회전자 절연지 교체 기구로서, 상기 코일을 사이에 두고 상기 코일의 양 측면을 마주보도록 배치되는 적어도 한 쌍의 지지판 및 상기 코일의 측면에 형성된 방열 홈에 삽입되도록 상기 지지판의 하단부에서 내측으로 연장되어 형성되는 삽입 날개를 포함하는 바디부; 상기 코일을 상기 바디부에 결합되도록 상기 삽입 날개를 상기 방열 홈에 삽입된 상태로 유지시키기 위하여 상기 바디부의 상기 지지판 사이 간격을 조절하는 간격 조절부; 및 상기 손상된 절연지의 교체 작업 공간이 확보되도록 상기 코일 간의 간격을 넓히기 위하여 상기 바디부에 결합된 상기 코일이 이동되도록 외력을 받아 상기 바디부를 승강시키는 승강부;를 포함하는 회전자 절연지 교체 기구를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 발전기 고정자의 내부에 배치되는 원통형의 몸체, 상기 몸체에 권선되어 상기 발전기 고정자에 전류를 생성시키기 위하여 공급되는 회전자 여자 전류의 통로가 되어 자속 생성의 역할을 수행하는 코일 및 상기 코일의 외측면에 부착되어 상기 권선된 코일 사이를 절연시켜 쇼크 또는 스파크가 발생하는 것을 방지하기 위한 절연지를 포함하는 발전기 회전자를 이용하여 발전 시 상기 발전기 회전자에 가해지는 원심력에 의해 손상되는 상기 절연지를 교체하기 위한 회전자 절연지 교체 방법으로서, 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 지지판 및 상기 지지판의 하단부에서 내측으로 연장되어 형성되는 삽입 날개를 포함하는 바디부, 상기 지지판 사이 간격을 조절하는 간격 조절부 및 외력을 받아 상기 바디부를 승강시키는 승강부를 포함하는 회전자 절연지 교체 기구를 준비하는 단계; 상기 코일을 사이에 두고 상기 코일의 양 측면을 마주보도록 상기 지지판을 배치시키는 단계; 상기 코일을 상기 바디부에 결합시키기 위하여 상기 삽입 날개가 상기 코일의 측면에 형성된 방열 홈에 삽입되도록 상기 간격 조절부가 상기 지지판 간의 간격을 조절하는 단계; 상기 승강부를 통해 상기 바디부에 결합된 상기 코일을 이동시켜 상기 손상된 절연지의 교체 작업 공간이 확보되도록 상기 코일 간의 간격을 넓히는 단계; 및 상기 이동된 코일의 직하부에 위치하는 코일에 부착된 상기 절연지를 교체하는 단계;를 포함하는 회전자 절연지 교체 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 회전자 절연지 교체 기구에 의하면, 손상된 절연지의 교체를 위한 작업 공간을 확보할 수 있으며, 이에 따라 코일로부터 손상된 절연지를 안전하게 교체할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 회전자 장치의 개략 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구의 개략 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구의 사용 상태를 도시한 개략 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구의 사용 상태를 도시한 개략 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구의 바디부를 도시한 개략 사시도.
도 6은 본 발명의 제2 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구의 바디부를 도시한 개략 사시도.
도 7은 본 발명의 제3 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구의 바디부를 도시한 개략 사시도.
도 8은 본 발명의 제4 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구의 바디부를 도시한 개략 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구의 간격 조절부의 장착 상태를 도시한 개략 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 방법을 도시한 개략 순서도.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 방법을 도시한 개략 모식도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 발전기 고정자의 내부에 배치되는 원통형의 몸체, 상기 몸체에 권선되어 상기 발전기 고정자에 전류를 생성시키기 위하여 공급되는 회전자 여자 전류의 통로가 되어 자속 생성의 역할을 수행하는 코일 및 상기 코일의 외측면에 부착되어 상기 권선된 코일 사이를 절연시켜 쇼크 또는 스파크가 발생하는 것을 방지하기 위한 절연지를 포함하는 발전기 회전자를 이용하여 발전 시 상기 발전기 회전자에 가해지는 원심력에 의해 손상되는 상기 절연지를 교체하기 위하여 상기 코일 간의 간격을 넓히기 위한 회전자 절연지 교체 기구로서, 상기 코일을 사이에 두고 상기 코일의 양 측면을 마주보도록 배치되는 적어도 한 쌍의 지지판 및 상기 코일의 측면에 형성된 방열 홈에 삽입되도록 상기 지지판의 하단부에서 내측으로 연장되어 형성되는 삽입 날개를 포함하는 바디부; 상기 코일을 상기 바디부에 결합되도록 상기 삽입 날개를 상기 방열 홈에 삽입된 상태로 유지시키기 위하여 상기 바디부의 상기 지지판 사이 간격을 조절하는 간격 조절부; 및 상기 손상된 절연지의 교체 작업 공간이 확보되도록 상기 코일 간의 간격을 넓히기 위하여 상기 바디부에 결합된 상기 코일이 이동되도록 외력을 받아 상기 바디부를 승강시키는 승강부;를 포함하는 회전자 절연지 교체 기구를 제공할 수 있다.
또, 상기 삽입 날개는, 상기 지지판의 하단부의 양측 가장자리에 한 쌍이 형성되고, 상기 한 쌍의 삽입 날개의 간격은, 상기 코일에서 상기 방열 홈 간의 간격에 대응되거나 또는 상기 방열 홈 간의 간격보다 클 수 있다.
또, 상기 삽입 날개는, 상기 방열 홈의 형상에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다.
또, 상기 간격 조절부는, 상기 지지판을 관통하는 볼트 및 상기 볼트에 나사 체결되는 너트를 포함하여, 상기 볼트와 상기 너트의 나사 체결에 의해 상기 지지판 사이의 간격을 조절할 수 있다.
또, 상기 지지판에는, 상기 볼트가 삽입되는 볼트 삽입구가 상기 지지판의 높이 방향에 따라 복수 개 형성되고, 상기 바디부에 결합되는 코일이 최외곽의 코일로부터 몇 번째 코일인지에 따라 상기 복수의 볼트 삽입구 중 상기 볼트가 삽입될 볼트 삽입구가 결정될 수 있다.
또, 상기 볼트는, 상기 코일의 자중 또는 복원력에 의해 상기 지지판 사이의 간격이 벌어져 상기 삽입 날개가 상기 방열 홈으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 지지판의 서로 상이한 높이에 복수 개가 설치될 수 있다.
또, 상기 지지판에는, 상기 볼트가 삽입되는 볼트 삽입구가 상기 지지판의 높이 방향에 따라 복수 개 형성되고, 상기 바디부에 결합되는 코일이 최외곽의 코일로부터 몇 번째 코일인지에 따라 상기 복수의 볼트 삽입구로부터 상기 복수의 볼트 중 최하단의 볼트가 삽입될 볼트 삽입구가 결정될 수 있다.
또, 상기 바디부는, 상기 삽입 날개에 의해 상기 바디부에 결합되는 코일의 상부에 배치되는 다른 코일의 방열 홈에 삽입되도록 상기 지지판의 하단부로부터 미리 정해진 간격만큼 높은 위치에서 내측으로 연장되는 추가 삽입 날개를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 발전기 고정자의 내부에 배치되는 원통형의 몸체, 상기 몸체에 권선되어 상기 발전기 고정자에 전류를 생성시키기 위하여 공급되는 회전자 여자 전류의 통로가 되어 자속 생성의 역할을 수행하는 코일 및 상기 코일의 외측면에 부착되어 상기 권선된 코일 사이를 절연시켜 쇼크 또는 스파크가 발생하는 것을 방지하기 위한 절연지를 포함하는 발전기 회전자를 이용하여 발전 시 상기 발전기 회전자에 가해지는 원심력에 의해 손상되는 상기 절연지를 교체하기 위한 회전자 절연지 교체 방법으로서, 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 지지판 및 상기 지지판의 하단부에서 내측으로 연장되어 형성되는 삽입 날개를 포함하는 바디부, 상기 지지판 사이 간격을 조절하는 간격 조절부 및 외력을 받아 상기 바디부를 승강시키는 승강부를 포함하는 회전자 절연지 교체 기구를 준비하는 단계; 상기 코일을 사이에 두고 상기 코일의 양 측면을 마주보도록 상기 지지판을 배치시키는 단계; 상기 코일을 상기 바디부에 결합시키기 위하여 상기 삽입 날개가 상기 코일의 측면에 형성된 방열 홈에 삽입되도록 상기 간격 조절부가 상기 지지판 간의 간격을 조절하는 단계; 상기 승강부를 통해 상기 바디부에 결합된 상기 코일을 이동시켜 상기 손상된 절연지의 교체 작업 공간이 확보되도록 상기 코일 간의 간격을 넓히는 단계; 및 상기 이동된 코일의 직하부에 위치하는 코일에 부착된 상기 절연지를 교체하는 단계;를 포함하는 회전자 절연지 교체 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 회전자 장치(2000)의 개략 사시도이다.
도 1을 참조하면, 발전기 회전자 장치(2000)는 회전자 바디(Rotor Body), 유지링(Retaining Ring), 중앙링(Centering Ring), 아모트링(Amortisseur Ring), 아모트 권선(Amortisseur Segment), 절연링(Retaining Ring Insulation), 팬허브(Fan Hub), 팬블래이드(Fan Blade-T.E), 팬블래이드(Fan Blade-C.E), 중공코일(Hollow Coil), 코일 어셈블리부(Coil Assembly), 슬롯웨지(Slot Wedge), 커넥터 바 어셈블리부(Connection Bar Assembly) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 중공 코일(Hollow Coil)이 삽입되어 교류발전기에 회전자계를 만드는 발전기 회전자 장치(2000)의 구성인 것이다. 이때, 회전자 바디, 유지링, 중앙링, 아모트링, 아모트권선, 절연링, 팬허브, 팬블래이드, 코일어셈블리부, 슬롯웨지, 커넥터 바 어셈블리부 등은 종래의 발전기 회전자 장치(2000)를 통해 용이하게 알 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)에 대하여 도면을 참조로 설명한다.
상술한 발전기 회전자 장치(2000)은 발전기 고정자의 내부에 배치되는 원통형의 몸체, 상기 몸체에 권선되어 상기 발전기 고정자에 전류를 생성시키기 위하여 공급되는 회전자 여자 전류의 통로가 되어 자속 생성의 역할을 수행하는 코일(2100) 및 상기 코일(2100)의 외측면에 부착되어 상기 권선된 코일(2100) 사이를 절연시켜 쇼크 또는 스파크가 발생하는 것을 방지하기 위한 절연지(2200)를 포함하는데, 이러한 발전기 회전자 장치(2000)를 이용한 발전 시, 코일(2100)에 부착된 절연지(2000)는 발전기 회전자 장치(1000)가 회전함에 따른 원심력에 의해 발생하는 코일(2100) 간의 마찰로 인해 손상될 수 있다. 손상된 절연지(2200)는 그 절연 기능이 저하되어 코일(2100) 간에 스파크가 발생하는 등으로 인해 발전 설비의 고장의 원인이 될 수 있어 적절히 교체될 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)는 이와 같이 손상된 절연지(2200)를 정상적인 절연지(2200)로 교체하기 위하여 코일(2100) 간의 간격을 넓혀 절연지(2200) 교체를 위한 작업 공간을 제공하는 기구이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 개략 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 사용 상태를 도시한 개략 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 사용 상태를 도시한 개략 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)는 바디부(1200), 간격 조절부(1400) 및 승강부(1600)를 포함할 수 있다.
바디부(1200)는 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 몸통에 해당하는 부분으로, 지지판(1220) 및 삽입 날개(1240)를 포함할 수 있다.
지지판(1220)은 코일(2100)을 사이에 두고 코일의 양 측면을 마주보도록 배치되는 한 쌍의 제1 지지판(1220a) 및 제2 지지판(1220b)을 포함할 수 있다.
지지판(1220)에는 후술할 간격 조절부(1400)의 볼트(1420)가 삽입되는 볼트 삽입구(1260)가 형성될 수 있다. 한 쌍의 지지판(1220) 간의 간격은 볼트 삽입구(1260)에 삽입되는 볼트(1420)에 의해 조정될 수 있다.
이러한 볼트 삽입구(1260)는 지지판(1220)에 그 높이 방향에 따라 복수 개가 형성될 수도 있다. 이때, 어느 볼트 삽입구(1260)에 볼트(1420)가 삽입될 것인지는 최외곽의 코일(2100)로부터 몇 번째 코일(2100)까지 들어낼 것인지, 즉 교체하고자 하는 절연지(2200)의 상부에 몇 개의 코일(2100)이 배치되었는지에 따라 결정될 수 있다.
또한, 지지판(1220)은 코일(2100)과 코일(2100) 사이에 삽입될 수 있는 정도의 두께를 가져야 하며, 코일(2100)의 무게를 지탱할 수 있는 정도의 강도를 가져야 한다.
또한, 지지판(1220)은 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 안정감을 위해 두 쌍 이상 제공되는 것도 가능하다.
삽입 날개(1240)는 코일(2100)의 측면에 형성되어 있는 홈(예를 들어, 방열 홈(2120))에 삽입되도록 지지판(1220)의 하단부에서 내측으로 연장되어 형성될 수 있으며, 제1 지지판(1220a)의 하단부에서 연장되는 제1 삽입 날개(1240a) 및 제2 지지판(1220b)의 하단부에서 연장되는 제2 삽입 날개(1240b)를 포함할 수 있다.
여기서, 방열 홈(2120)은 코일(2100)의 측면에 형성되어 발전기 작동시 코일(2100)에서 발생하는 열을 방출하기 위한 구멍일 수 있다. 이러한 방열 홈(2120)은 일반적으로 코일(2100)의 길이 방향을 따라 일정 간격마다 형성될 수 있으며, 코일(2100)이 권선됨에 따라 방열 홈(2120)이 각각의 코일(2100)층에 수직 방향으로 위치될 수 있다.
간격 조절부(1400)는 코일(2100)이 바디부(1200)에 결합되도록 삽입 날개(1240)를 방열 홈(2120)에 삽입된 상태로 유지시키기 위하여 바디부(1200)의 제1 지지판(1220a) 및 제2 지지판(1220b) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 간격 조절부(1400)는 볼트 삽입구(1260)에 삽입되는 봉 형태의 부재 및 봉 형태의 부재에 맞물려 제1 지지판(1220a) 및 제2 지지판(1220b)의 간격이 조절되도록 위치 이동되는 조임 부재를 포함할 수 있다. 이러한 봉 형태의 부재로는 볼트(1420), 조임 부재로는 너트(1420b)가 제공될 수 있다. 이때, 너트(1420)는 지지판(1220)의 간격이 미리 정해진 길이로 고정되도록 지지판(1220)을 사이에 두고 지지판(1220)의 양측에 배치되어 볼트(1420)에 나사 체결될 수 있다. 즉, 제1 지지판(1220a)을 사이에 두고 제공되는 2개의 너트(1420) 및 제2 지지판(1220b)을 사이에 두고 제공되는 2개의 너트(1420)가 제공될 수 있다. 한편, 간격 조절부(1400)의 부재가 볼트(1420), 너트(1420b)에 한정되는 것은 아니며, 나비 볼트 및 케이블 타이 구조 등 제1 지지판(1220a) 및 제2 지지판(1220b)의 간격을 조절할 수 있는 구조를 가진 부재라면 어떠한 것이든 상관없다.
승강부(1600)는 손상된 절연지(2200)의 교체 작업 공간이 확보되도록 코일(2100)간의 간격을 넓히기 위하여 바디부(1200)에 결합된 코일(2100)이 이동되도록 외력을 받아 바디부(1200)를 승강시킬 수 있다. 이러한 승강부(1600)는 크레인 등의 힘을 가하는 기계에 연결되어 크레인 등에서 발생되는 힘을 전달할 수 있다.
이때, 승강부(1600)는 바디부(1200)의 복수 개의 볼트 삽입구(1260) 중 최상단의 볼트 삽입구(1260)에 삽입될 수 있으며, 간격 조절부(1400)와 동일한 형태로 제공되는 것도 가능하다. 또한, 승강부(1600)는 생략될 수 있는 구성으로, 간격 조절부(1400)가 승강부(1600)의 역할을 대신 수행하는 것도 가능하며, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)는 교체가 필요한 절연지(2200)의 상부에 인접하는 코일(2100)에 장착될 수 있다.
이때, 코일(2100)을 사이에 두고 제1 지지판(1220a) 및 제2 지지판(1220b)이 마주보도록 회전자 절연지 교체 기구(1000)가 위치 이동되어 제1 지지판(1220a)의 하단부에서 연장되는 제1 삽입 날개(1240a)와 제2 지지판(1220b)의 하단부에서 연장되는 제2 삽입 날개(1240b)이 코일(2100)의 방열 홈(2120)에 삽입 고정될 수 있다.
여기서, 제1 삽입 날개(1240a)과 제2 삽입 날개(1240b)은 간격 조절부(1400)를 조정하여 방열 홈(2120)에 삽입될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다양한 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)에 대하여 도면을 참조로 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)를 도시한 개략 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)를 도시한 개략 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제3 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)를 도시한 개략 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제4 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)를 도시한 개략 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)는 삽입 날개(1240)를 제외하고는 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)와 구성 및 효과가 동일 하므로, 삽입 날개(1240) 이외의 설명은 생략한다.
본 발명의 제1 변형예에 따른 삽입 날개(1240)는 복수 층의 코일(2100)의 방열 홈(2120)에 삽입되도록 지지판(1220)의 하단부로부터 수직 방향으로 복수 개가 제공될 수 있다. 즉, 삽입 날개(1240)는 복수 층의 코일(2100)의 측면에 각각 형성되는 제1 방열 홈(2120a) 및 제2 방열 홈(2120b)에 삽입되도록 지지판(1220)으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 제1 방열 홈(2120a)은 손상된 절연지(2200)와 인접한 코일(2100)에 형성되고, 제2 방열 홈(2120b)은 제1 방열 홈(2120a)이 형성된 코일(2100)의 상부에 배치되는 코일(2100)에 형성될 수 있다. 이를 위해 삽입 날개(1240)는 지지판(1220)의 하단부 및 하단부로부터 코일(2100) 및 절연지(2200)의 두께를 합한 두께의 배수만큼 상부로 이격된 위치에 형성될 수 있다.
한편, 삽입 날개(1240)의 개수가 2개로 한정되는 것은 아니며 3개 이상의 복수 개로 제공되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 방열 홈(2120a) 내지 제3 방열 홈(2120c)에 삽입되도록 제공되는 3개의 삽입 날개(1240)로 제공되는 것도 가능하다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)는 삽입 날개(1240)를 제외하고는 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)와 구성 및 효과가 동일하므로, 삽입 날개(1240) 이외의 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 변형예에 따른 삽입 날개(1240)는, 지지판(1220)의 하단부의 양측 가장자리에 한 쌍이 형성될 수 있다. 한 쌍의 삽입 날개(1240)의 간격은, 코일(2100)에서 방열 홈(2120) 간의 간격에 대응되거나 또는 방열 홈(2120) 간의 간격보다 크게 제공될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 삽입 날개(1240)가 하나의 방열홈(2120)에 삽입되거나, 한 쌍의 삽입 날개(1240)가 각각 두 개의 방열홈(2120)에 삽입될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)는 삽입 날개(1240)를 제외하고는 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)와 구성 및 효과가 동일하므로, 삽입 날개(1240) 이외의 설명은 생략한다.
본 발명의 제3 변형예에 따른 삽입 날개(1240)는 지지판(1220)의 하단부의 양측 가장자리에 한 쌍이 형성될 수 있으며, 수직한 방향으로 한 쌍이 더 형성될 수 있다. 즉, 수직한 방향으로 한 쌍 더 형성되는 삽입 날개(1240)는 삽입 날개(1240)에 의해 바디부(1200)에 결합되는 코일(2100)의 상부에 배치되는 다른 코일(2100)의 방열 홈(2120)에 삽입되도록 상기 지지판(1220)의 하단부로부터 미리 정해진 간격만큼 높은 위치에 한 쌍이 더 형성될 수 있다.
이러한, 삽입 날개(1240)간의 간격은, 코일(2100)에서 방열 홈(2120) 간의 간격에 대응되거나 또는 방열 홈(2120) 간의 간격보다 크게 제공될 수 있다.
한편, 도 7에서는 삽입 날개(1240)가 지지판(1220)의 하단부로부터 수직 방향에 따라 2단으로 형성되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 발전기 회전자 장치(2000)의 크기 및 용량에 따라 2단 이상의 복수 단으로 제공되는 것도 가능하다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)는 삽입 날개(1240)를 제외하고는 도 1 내지 도 4을 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 바디부(1200)와 구성 및 효과가 동일하므로, 삽입 날개(1240) 이외의 설명은 생략한다.
본 발명의 제4 변형예에 따른 삽입 날개(1240)는 지지판(1220)의 하단부의 양측 가장자리에 한 쌍이 형성될 수 있으며, 수직한 방향으로 삽입 날개(1240)가 더 형성될 수 있다. 삽입 날개(1240)에 의해 바디부(1200)에 결합되는 코일(2100)의 상부에 배치되는 다른 코일(2100)의 방열 홈(2120)에 삽입되도록 상기 지지판(1220)의 하단부로부터 미리 정해진 간격만큼 높은 위치에 한 개의 삽입 날개(1240)이 더 형성될 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 8을 참조로 설명한 본 발명의 제1 내지 제4 변형예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 삽입 날개(1240)는 이에 한정되는 것은 아니며 서로 조합하여 제공되는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 간격 조절부(1400)의 장착 상태에 대하여 도면을 참조로 설명한다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 조절부(1400)의 장착 상태를 도시한 개략 단면도이다.
도 9a를 참조하면, 승강부(1600) 및 간격 조절부(1400)가 볼트 삽입구(1260) 중 최상단에 형성된 볼트 삽입구(1260)에 제공될 수 있다. 이때 코일(2100)의 자중 또는 복원력에 의해 지지판(1220) 사이의 간격이 벌어져 방열 홈(2120)에 삽입되어 있던 삽입 날개(1240)가 방열 홈(2120)으로부터 이탈될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 지지판(1220)의 힘을 보강하기 위해 1개의 간격 조절부(1400)가 더 제공될 수 있다. 따라서, 볼트 삽입구(1260)의 최상단부터 승강부(1600) 및 2개의 간격 조절부(1400)가 차례로 제공될 수 있다. 이때, 간격 조절부(1400)는 지지판(1220)간의 간격 조절 역할 뿐만 아니라, 지지판(1220)의 힘을 보강하는 역할을 할 수 있다.
하지만 도 9b에 도시한 간격 조절부(1400)의 장착 상태는 도 9a에 도시한 간격 조절부(1400)의 장착 상태보다 지지판(1220)에 힘이 보강된 상태이지만, 승강부(1600) 및 2개의 간격 조절부(1400)와 코일(2100) 사이의 간격이 상당히 존재하여, 최하단에 제공되는 간격 조절부(1400)와 코일(2100) 사이에 대응되는 부분의 지지판(1220)에 많은 힘이 작용될 수 있다.
따라서, 도 9c를 참조하면, 승강부(1600) 및 2개의 간격 조절부(1400) 사이의 간격이 승강부(1600)와 코일(2100) 사이를 균등 분할하도록 제공될 수 있다.
이에 따라, 지지판(1220)이 받는 힘이 고르게 분할되어 삽입 날개(1240)가 방열 홈(2120)으로부터 이탈될 위험이 최소화될 수 있다.
즉, 승강부(1600) 및 간격 조절부(1400) 간의 간격이 넓어질수록 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 안정감은 높아질 수 있다.
도 9a 내지 도9c를 참조로 설명한 회전자 절연지 교체 기구(1000)의 간격 조절부(1400)의 장착 상태는 예를 들어 설명한 것으로, 이외에도 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 방법에 관하여 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 방법을 도시한 개략 순서도이고, 도 11 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 방법을 도시한 개략 모식도이다.
도 10 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 방법은 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 기구(1000)를 이용하여 회전자 절연지(2200)를 교체하는 방법이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 절연지 교체 방법은, 회전자 절연지교체 기구(1000)를 준비하는 단계(S1100), 지지판(1220)을 배치시키는 단계(S1200), 지지판(1220) 간의 간격을 조절하는 단계(S1300), 코일(2100)간의 간격을 넓히는 단계(S1400) 및 손상된 절연지(2200)를 교체하는 단계(S1500)를 포함할 수 있다.
먼저, 회전자 절연지 교체 기구(1000)를 준비하는 단계(S1100)는 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 지지판(1220) 및 지지판(1220)의 하단부에서 내측으로 연장되어 형성되는 삽입 날개(1420)를 포함하는 바디부(1200), 지지판(1220) 사이 간격을 조절하는 간격 조절부(1400) 및 외력을 받아 바디부(1200)를 승강시키는 승강부(1600)를 포함하는 회전자 절연지 교체 기구(1000)를 준비할 수 있다.
도 11을 참조하면, 회전자 절연지 교체 기구(1000)를 준비한 후, 지지판(1220)을 코일(2100)을 사이에 두고 코일(2100)의 양 측면을 마주보도록 배치시킬 수 있다(S1200). 이때, 지지판(1220)은 삽입 날개(1240)가 삽입될 손상된 절연지(2200)의 상단 코일(2100)의 방열 홈(2120)에 위치되도록 배치될 수 있다.
도 12를 참조하면, 지지판(1220)간의 간격을 조절 할 수 있다(S1300). 이때, 간격 조절부(1400)는 코일(2100)을 바디부(1200)에 결합시키기 위하여 삽입 날개(1240)가 코일(2100)의 측면에 형성된 방열 홈(2120)에 삽입되도록 조절할 수 있다.
도 13을 참조하면, 지지판(1220)이 코일(2100)의 양측면에 밀착된 후, 코일(2100)간의 간격을 넓힐 수 있다(S1400). 코일(2100)간의 간격을 넓히기 위해, 승강부(1600) 또는 간격 조절부(1400)에 크레인을 연결하여, 크레인의 작동에 의해 코일(2100) 및 회전자 절연지 교체 기구(1000)가 위치 이동될 수 있다. 이러한 승강부(1600) 또는 간격 조절부(1400)를 통해 바디부(1200)에 결합된 코일(2100)을 이동시켜 손상된 절연지(2200)의 교체 작업 공간이 확보되도록 코일(2100) 간의 간격을 넓힐 수 있다. 즉, 손상된 절연지(2200)와 손상된 절연지(2200)의 상부에 배치되었던 코일(2100)간의 간격이 넓혀질 수 있다. 한편, 승강부(1600) 또는 간격 조절부(1400)에 연결되어 외력을 가하는 기계는 크레인에 한정되는 것은 아니며, 회전자 절연지 교체 기구(1000)를 들어올릴 수 있는 기계는 어떠한 것이든 적용 가능하다. 그리고 기계를 이용하지 않고, 작업자가 직접 회전자 절연지 교체 기구(1000)를 들어올리는 것도 가능하다.
도 14를 참조하면, 손상된 절연지(2200)의 교체 작업 공간이 확보된 후, 손상된 절연지(2200)를 새 절연지(2200)로 교체할 수 있다(S1500). 즉, 이동된 코일(2100)의 직하부에 위치하는 코일(2100)에 부착되었던 절연지(2200)가 교체될 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1000: 회전자 절연지 교체 기구 1200: 바디부
1220: 지지판 1240: 삽입 날개
1260: 볼트 삽입구 1400: 간격 조절부
1420: 볼트 1440: 너트
1600: 승강부 2000: 발전기 회전자 장치
2100: 코일 2120: 방열 홈
2200: 절연지

Claims (9)

  1. 발전기 고정자의 내부에 배치되는 원통형의 몸체, 상기 몸체에 권선되어 상기 발전기 고정자에 전류를 생성시키기 위하여 공급되는 회전자 여자 전류의 통로가 되어 자속 생성의 역할을 수행하는 코일 및 상기 코일의 외측면에 부착되어 상기 권선된 코일 사이를 절연시켜 쇼크 또는 스파크가 발생하는 것을 방지하기 위한 절연지를 포함하는 발전기 회전자를 이용하여 발전 시 상기 발전기 회전자에 가해지는 원심력에 의해 손상되는 상기 절연지를 교체하기 위하여 상기 코일 간의 간격을 넓히기 위한 회전자 절연지 교체 기구로서,
    상기 코일을 사이에 두고 상기 코일의 양 측면을 마주보도록 배치되는 적어도 한 쌍의 지지판 및 상기 코일의 측면에 형성된 방열 홈에 삽입되도록 상기 지지판의 하단부에서 내측으로 연장되어 형성되는 삽입 날개를 포함하는 바디부;
    상기 코일을 상기 바디부에 결합되도록 상기 삽입 날개를 상기 방열 홈에 삽입된 상태로 유지시키기 위하여 상기 바디부의 상기 지지판 사이 간격을 조절하는 간격 조절부; 및
    상기 손상된 절연지의 교체 작업 공간이 확보되도록 상기 코일 간의 간격을 넓히기 위하여 상기 바디부에 결합된 상기 코일이 이동되도록 외력을 받아 상기 바디부를 승강시키는 승강부;를 포함하는
    회전자 절연지 교체 기구.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 삽입 날개는, 상기 지지판의 하단부의 양측 가장자리에 한 쌍이 형성되고,
    상기 한 쌍의 삽입 날개의 간격은, 상기 코일에서 상기 방열 홈 간의 간격에 대응되거나 또는 상기 방열 홈 간의 간격보다 큰
    회전자 절연지 교체 기구.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 삽입 날개는, 상기 방열 홈의 형상에 대응되는 형상으로 제공되는
    회전자 절연지 교체 기구.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 간격 조절부는, 상기 지지판을 관통하는 볼트 및 상기 볼트에 나사 체결되는 너트를 포함하여, 상기 볼트와 상기 너트의 나사 체결에 의해 상기 지지판 사이의 간격을 조절하는
    회전자 절연지 교체 기구.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 지지판에는, 상기 볼트가 삽입되는 볼트 삽입구가 상기 지지판의 높이 방향에 따라 복수 개 형성되고, 상기 바디부에 결합되는 코일이 최외곽의 코일로부터 몇 번째 코일인지에 따라 상기 복수의 볼트 삽입구 중 상기 볼트가 삽입될 볼트 삽입구가 결정되는
    회전자 절연지 교체 기구.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 볼트는, 상기 코일의 자중 또는 복원력에 의해 상기 지지판 사이의 간격이 벌어져 상기 삽입 날개가 상기 방열 홈으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 지지판의 서로 상이한 높이에 복수 개가 설치되는
    회전자 절연지 교체 기구.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 지지판에는, 상기 볼트가 삽입되는 볼트 삽입구가 상기 지지판의 높이 방향에 따라 복수 개 형성되고, 상기 바디부에 결합되는 코일이 최외곽의 코일로부터 몇 번째 코일인지에 따라 상기 복수의 볼트 삽입구로부터 상기 복수의 볼트 중 최하단의 볼트가 삽입될 볼트 삽입구가 결정되는
    회전자 절연지 교체 기구.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 바디부는, 상기 삽입 날개에 의해 상기 바디부에 결합되는 코일의 상부에 배치되는 다른 코일의 방열 홈에 삽입되도록 상기 지지판의 하단부로부터 미리 정해진 간격만큼 높은 위치에서 내측으로 연장되는 추가 삽입 날개를 더 포함하는
    회전자 절연지 교체 기구.
  9. 발전기 고정자의 내부에 배치되는 원통형의 몸체, 상기 몸체에 권선되어 상기 발전기 고정자에 전류를 생성시키기 위하여 공급되는 회전자 여자 전류의 통로가 되어 자속 생성의 역할을 수행하는 코일 및 상기 코일의 외측면에 부착되어 상기 권선된 코일 사이를 절연시켜 쇼크 또는 스파크가 발생하는 것을 방지하기 위한 절연지를 포함하는 발전기 회전자를 이용하여 발전 시 상기 발전기 회전자에 가해지는 원심력에 의해 손상되는 상기 절연지를 교체하기 위한 회전자 절연지 교체 방법으로서,
    서로 마주보는 적어도 한 쌍의 지지판 및 상기 지지판의 하단부에서 내측으로 연장되어 형성되는 삽입 날개를 포함하는 바디부, 상기 지지판 사이 간격을 조절하는 간격 조절부 및 외력을 받아 상기 바디부를 승강시키는 승강부를 포함하는 회전자 절연지 교체 기구를 준비하는 단계;
    상기 코일을 사이에 두고 상기 코일의 양 측면을 마주보도록 상기 지지판을 배치시키는 단계;
    상기 코일을 상기 바디부에 결합시키기 위하여 상기 삽입 날개가 상기 코일의 측면에 형성된 방열 홈에 삽입되도록 상기 간격 조절부가 상기 지지판 간의 간격을 조절하는 단계;
    상기 승강부를 통해 상기 바디부에 결합된 상기 코일을 이동시켜 상기 손상된 절연지의 교체 작업 공간이 확보되도록 상기 코일 간의 간격을 넓히는 단계; 및
    상기 이동된 코일의 직하부에 위치하는 코일에 부착된 상기 절연지를 교체하는 단계;를 포함하는
    회전자 절연지 교체 방법.

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