KR20170117539A - 적어도 하나의 전기 부하 또는 에너지 저장장치에 직류를 공급하기 위한 시스템 - Google Patents

적어도 하나의 전기 부하 또는 에너지 저장장치에 직류를 공급하기 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 전기 부하 또는 에너지 저장장치에, 롤러들, 특히 케이블 카 시스템의 트랙 롤러들 또는 지지 롤러들에 위치한 복수의 발전기에 의해 직류를 공급하기 위한 시스템에 관한 것으로, 이 경우 발전기(G, G1, G2, G3...Gn) 각각의 출력은 각각의 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)로 라우트되고, 모든 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)는, 적어도 거의 같은 일정한 전압이 그것들의 출력에서 생기며, 모든 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)의 출력은 서로 결합되고 적어도 하나의 부하 또는 에너지 저장장치에 연결되어 있다는 취지로, 제어 유닛(40)에 의해 제어 또는 조절된다.

Description

적어도 하나의 전기 부하 또는 에너지 저장장치에 직류를 공급하기 위한 시스템
본 발명은 적어도 하나의 전기 부하 또는 에너지 저장장치(store)에, 롤러들, 특히 케이블웨이(cableway) 시스템의 트랙 롤러들 또는 지지 롤러들에 위치한 복수의 발전기에 의해 직류를 공급하기 위한 시스템에 관한 것이다.
케이블웨이 시스템에서는, 케이블웨이 차량의 트랙 롤러 또는 당김(haulage) 케이블 또는 견인(traction) 케이블용 지지 롤러가 발전기를 구비하게 설계하는 것이 알려져 있다. 이에 관해, EP1992539B1, EP2623389A1, 및 WO2018/19019A1에 대한 참조가 이루어진다.
이러한 수단으로, 이러한 트랙 롤러에 의한 케이블웨이 시스템의 지지 케이블을 따라 이루어지는 케이블웨이 차량의 움직임으로 인해, 차량에서 필요한 전기 에너지가 발생될 수 있고, 예를 들면 이러한 전기 에너지에 의해 가열 시스템이 작동된다. 케이블웨이 시스템들의 지지체에 위치한 지지 롤러들 또는 홀드-다운(hold-down) 롤러들에 관해서는, 지지체들에 위치한 전기 또는 전자 설비에 필요한 전기 에너지가 이러한 수단에 의해 발생될 수 있다. 그 결과, 지지체까지 전기 리드(electrical lead)를 실행시키기 위한 어떠한 요구 사항도 존재하지 않는다.
일반적으로, 그러한 타입의 발전기에 의해 발생된 전기 에너지는 전기 또는 전자 설비에 필수적인 전류를 공급하는 배터리 내로 흘러들어간다. 배터리로의 공급을 위해, 발전기에 의해 발생된 교류는 정류기에 의해 직류로 전환된다. 그 후, 이러한 직류의 전압은 전압 변환기에 의해, 배터리에 흘러들어가는 미리 정해진 일정한 전압으로 만들어진다.
전기 또는 전자 설비에 전류를 공급하는 것은 또한, 전압 변환기가 직접 행할 수 있다.
케이블웨이 차량의 주행 장치(running-gear) 조립체의 트랙 롤러들 또는 지지 롤러들, 그리고 케이블웨이 시스템의 당김 케이블 또는 견인 케이블이 타고 도는, 지지체 상에 위치한 홀드-다운 롤러는, 생산 공학적 이유 때문에, 또는 연마-마모 현상의 이유 때문에 직경이 변하고, 변하는 주행(running) 특징들 때문에 회전 속도가 변하며, 이로 인해 끌고 가기 위해 내부에 제공되거나 결합되는 발전기들의 출력에서 주파수와 전압에 관해 변하는 전기적 값(electrical value)들이 발생한다. 그러므로 이들 발전기에 의해 발생된 전기 에너지가 상기 발전기 또는 배터리에 할당된 전기 부하에 출력되는 경우에, 이를 위한 제어 회로를 제공할 필요성이 존재하고, 이를 통해 전기 부하 또는 배터리에 발전기들로부터 미리 정해진 전압을 가지는 전류가 확실하게 공급된다.
본 발명에 따르면, 이러한 제어 회로는 각각의 AC/DC 변환기에 라우트(route)되는 발전기들 각각의 출력으로 이루어져 있고, 이러한 AC/DC 변환기 모두는 적어도 거의 같은 일정한 전압이 그것들 출력에서 생기고, 모든 AC/DC 변환기의 출력이 서로 결합되어 있으며 적어도 하나의 부하 또는 에너지 저장장치에 연결되어 있다는 취지로 제어 유닛에 의해 제어되거나 조절된다.
AC/DC 변환기 각각은 정류기를 바람직하게 포함하고, 이러한 정류기의 출력은 DC/DC 전압 변환기에 연결되어 있다. 더욱이, AC/DC 변환기 각각의 출력은 공통 양방향 제어선(control line)을 거쳐 제어 유닛에 바람직하게 연결된다. 게다가, 제어 유닛의 출력은 측정선 또는 출력선을 거쳐 AC/DC 변환기에 연결될 수 있다.
제어 유닛은 입력/출력 라인을 가지고 바람직하게 설계되었다. 더욱이, 주파수 측정 소자가 발전기들의 출력에 연결될 수 있다. 게다가, 전류 측정 소자와 전압 측정 소자는 각 경우에서 DC/DC 전압 변환기들의 출력에 연결될 수 있다. 더욱이, 온도 센서가 각 경우에 발전기들에 연결될 수 있다. 전압 및 주파수 측정 소자들, 전류 측정 소자들, 전압 측정 소자들, 및 온도 센서들의 출력은 바람직하게는 제어 회로에 연결되고, 제어 회로의 출력은 바람직하게는 전압 변환기에 연결된다.
본 발명의 주제는 아래에서 도면에 나타낸 전형적인 구현예에 기초하여 더 상세히 밝혀진다.
도 1은 케이블웨이 시스템의 차량을 도시하는 측면도.
도 2는 트랙 롤러들에 위치한 복수의 발전기에 의해 부하에 공급하기 위한 AC/DC 변환기가 있는 스위칭 설비를 도시하는 도면.
도 3은 개별 발전기에 의해 발생된 전류의 전압을 제어하기 위한 회로 설비를 도시하는 도면.
도 4는 여러 개의 AC/DC 변환기가 있는 모듈러 유닛의 상면도.
도 4a는 도 4에 도시된 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 단면이 취해진 단면도.
도 1은 차량(3)이 견인 케이블(2)의 도움으로 횡단하는 지지 케이블(1)이 있는 케이블웨이 시스템의 부분을 보여준다. 차량(3)은 주행 장치(31)를 가지도록 설계되어 있고, 이러한 주행 장치(31) 상에는 8개의 트랙 롤러(33)가 지지되는 2개의 로커 암(rocker arm)(32)이 위치한다. 주행 장치(31)는 견인 케이블(2)에 의해 움직여지고, 움직여지는 동안 트랙 롤러(33)들은 지지 케이블(1)을 따라서 구른다. 주행 장치(31)에는 지지 로드(34)가 관절로 이어져 있고, 이러한 지지 로드(34)의 하단부에 케이블웨이 객실(35)이 위치한다.
트랙 롤러(33)들의 일부 또는 전부는 지지 케이블(1)을 따라서 주행 장치(31)의 움직임에 의해 전류가 발생되는 발전기를 가지도록 설계되었다. 이러한 수단에 의해 개별 발전기에 의해 발생된 전류의 전압 및 주파수는 발전기의 설계(design)와 트랙 롤러(33)들의 회전 속도에 따라 달라진다. 트랙 롤러(33)들의 외측 직경은 제작 공차와 변하는 연마-마모 현상 때문에, 크기(size)가 변하는 것일 수 있다.
회전 속도 변화가 생기는 변하는 외측 직경 때문에, 그리고 트랙 롤러(33)들의 변하는 주행 특징들 때문에, 그에 따라 발전기들에 의해 변하는 전압과 변하는 주파수를 가지는 전류가 발생된다.
지지 로드(34)를 따라서 배전기 상자(distributor box)(37)까지 라우트되는 선(36)들은 트랙 롤러(33)들에 위치한 발전기들에 연결되어 있다. 배전기 상자(37)의 출력들은 케이블웨이 객실(35)에 위치한 AC/DC 변환기 회로(4)에 연결되고, 이러한 AC/DC 변환기 회로(4)에서 개별 발전기들에 의해 발생된 전류가 정류되며 미리 정해진 전압으로 변환된다. AC/DC 변환기 회로(4)의 출력은 배전기 회로(5)에 연결되고, 이러한 배전기 회로(5)에 의해 케이블웨이 객실(35)에 위치한 전기 부하들로의 배터리의 전기 에너지 공급이 제어되며, 이러한 전기 부하들에는 조명 시스템, 음향 시스템, 표시 스크린, 가열 설비, 및 원거리 통신을 위한 설비가 있다. 더욱이 케이블웨이 객실(35)은 송신/수신 안테나(38)를 가지도록 설계되어 있다.
도 2에 기초하여 아래에 밝혀진 것처럼, AC/DC 변환기 회로(4)는 트랙 롤러(33)들 상에 또는 안에 위치한 발전기(G1, G2, G3...Gn)의 출력이 라우트되는 복수의 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)를 포함한다. AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)는 각각의 경우에, 공통 양방향 제어선(47)을 거쳐 그리고 공통 측정선(48)을 거쳐, 제어 유닛(40)에 연결되는 2개의 출력을 가지게 설계되었고, 이러한 제어 유닛(40)에 의해, 개별 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)에 의해 출력되는 직류가 미리 정해진 동일한 전압을 가진다는 취지로, AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)가 제어되거나 조절된다. 제어 장치(40)는 입력/출력선(40a)을 가지게 설계되었다. 측정선(48)을 거쳐 AC/DC 회로(4)에 의해 출력선(49)에 출력되는 전류는, 전기 부하들 또는 배터리에 라우트된다.
AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)의 설계는 도 3에 기초하여 아래에 밝혀져 있다.
발전기(G)들 중 하나에 의해 발생된 전류의 3가지 상(phase)은 선(51)을 거쳐서 정류기(52)에 인가되고, 이러한 정류기(52)에 의해 발전기(G)에 의해 출력되는 교류가 굽이치는(undulatory) 직류로 변환된다. 정류기(52)에 의해 출력되는 직류는 선(52a)을 거쳐 DC/DC 전압 변환기(53)로 출력되고, 이러한 DC/DC 전압 변환기(53)에서는 이러한 직류의 전압이 일정한 미리 정해진 값으로 변환된다. DC/DC 전압 변환기(53)에 의해 출력되는 직류는 출력선(53a)을 거쳐 부하들에 공급된다.
발전기(G)에 의해 출력되는 전류의 전압 및 주파수가 확인되는 전압-및-주파수 측정 소자(54)는 발전기(G)의 출력선(51)에 연결되어 있다. 전류 측정 소자(55)와 전압 측정 소자(56)는 출력선(53a)에 연결되어 있다. 더욱이, 온도 센서(57)는 발전기(G)의 고정자 권선에 할당되어 있다. 게다가, 제어 회로(58)가 제공되고, 이러한 제어 회로(58)에 전압-및-주파수 측정 소자(54), 전류 측정 소자(55), 전압 측정 소자(56), 및 온도 센서(57)의 출력이 연결되어 있다. 제어선(58a)을 거쳐 연결된 DC/DC 전압 변환기(53)는 출력선(53a)을 거쳐 출력되는 전류가 미리 정해진 일정한 전압을 가진다는 취지로, 이러한 제어 회로(58)에 의해 감시되거나 제어된다. 출력선(53a)은 출력선(49)에 연결되어 있는데, 이는 도 2로부터 명백하다. 제어 회로(58)는 도 2에 나타낸 양방향 제어선(47)에 연결되어 있는 추가 선(59)을 가지게 설계되어 있다.
도 4와 도 4a에 나타낸 것처럼, AC/AC 변환기 회로(4)는 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)가 위치하는 모듈(61, 62, 63...6n)이 삽입되는 프레임(60)을 가지는 모듈러 유닛(6)의 형태를 취한다. 모듈(61, 62, 63...6n)은 그리핑 릿지(gripping ridge)(61a, 62a, 63a...6n)를 가지게 설계되었다. 모듈러 유닛(6)을 배전기 회로(5)에 연결하는 것은 다극성 선(39)에 의해 행해지는데, 이러한 다극성 선(39)을 거쳐 미리 정해진 일정한 전압을 가지는 정류된 전류가 부하들 또는 적어도 하나의 에너지 저장장치에 출력된다.
더욱이, 모듈러 유닛(6)은 모듈(61, 62, 63...6n)에 할당되는 접촉 릿지(contact ridge)(7)를 가지게 설계되었다. 게다가, 모듈러 유닛(6)에는 LED(8)가 제공된다. 더욱이, 모듈러 유닛(6)은 송신/수신 안테나(38)를 가지게 설계되었다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 전기 부하 또는 에너지 저장장치(store)에, 롤러들, 특히 케이블웨이(cableway) 시스템의 트랙 롤러(33) 또는 지지 롤러에 위치한 복수의 발전기에 의해 직류를 공급하기 위한 시스템으로서,
    발전기(G, G1, G2, G3...Gn) 각각의 출력은 각각의 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)로 라우트(route)되고, 모든 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)는, 적어도 거의 같은 일정한 전압이 그것들의 출력에서 생기며, 모든 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)의 출력은 서로 결합되고 적어도 하나의 부하 또는 에너지 저장장치에 연결되어 있다는 취지로, 제어 유닛(40)에 의해 제어 또는 조절되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n) 각각은 정류기(52)를 포함하고, 상기 정류기(52)의 출력은 DC/DC 전압 변환기(53)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n) 각각의 출력은 공통 양방향 제어선(47)을 거쳐 상기 제어 유닛(40)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(40)의 출력은 측정선 또는 출력선(48)을 거쳐 상기 AC/DC 변환기(41, 42, 43...4n)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(40)은 입력/출력선(40a)을 가지게 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    주파수 측정 소자(54)가 발전기(G)의 출력에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제2 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전류 측정 소자(55)와 전압 측정 소자(56)는 각각의 경우에 DC/DC 전압 변환기(53)의 출력에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우에 발전기(G, G1, G2, G3...Gn)에 온도 센서(57)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제6 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전압-및-주파수 측정 소자(54), 전류 측정 소자(55), 전압 측정 소자(56), 및 온도 센서(57) 각각의 출력은 제어 회로(58)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어 회로(58)의 출력은 전압 변환기(53)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
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