KR20210006731A - 고정자의 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 검사 방법 - Google Patents

고정자의 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고정자의 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 검사 방법에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 발전기의 회전자 인출 시 고정자의 웨지체결강도를 검사하기 위한 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 웨지체결강도 검사 방법에 관한 발명이다.

Description

고정자의 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 검사 방법{The wedge binding intensity measurement device of the generator stator and measurement method thereof}
본 발명은 고정자의 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 검사 방법에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 발전기의 회전자 인출 시 고정자의 웨지체결강도를 검사하기 위한 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 웨지체결강도 검사 방법에 관한 발명이다.
일반적으로, 대용량 발전기의 연속 운전에 따라 웨지의 체결 강도 저하 및 열화현상 등으로 인해 발생되는 절연파괴와 같은 사고 발생 방지를 위해 발전기는 주기적인 진단과 시험이 필요하다.
국내의 발전기 제작사에서는 발전기의 내부 검사 진행을 위해 대부분의 건전성 시험을 회전자가 인출된 상태에서 수행하고 있으며, 웨지 체결 강도를 포함한 다양한 검사들을 진행하고 있다.
도 1에는 일반적인 고정자의 내부 구조도가 도시되어 있고, 도 2는 도 1의 상세도가 도시되어 있다.
고정자의 내부에는 고정자 철심(28)이 권선되는 것으로, 상기 고정자 철심(28)은 상기 고정자의 축방향으로 연장되도록 구성된다.
상기 고정자 철심(28)은 상기 고정자의 둘레방향으로 일정 각도 이격되어 복수 개 구비되는데, 이때 상기 고정자 철심(28)은 상기 고정자의 내측면으로부터 일정 길이 돌출되어 위치하게 된다.
상기 고정자의 내측면에서 어느 하나의 고정자 철심(28)과 다른 하나의 고정자 철심(28) 사이에는 외측 둘레방향으로 복수 개의 스테이터 바(stator bar)가 적층되는 웨지(wedge) (30)가 위치하게 된다.
상기 고정자의 내측면에는 상기 고정자에 대한 상기 회전자의 회전 시 발전기의 냉각을 위해 요철 지형인 가스 배플(26)이 형성된다.
상기 가스 배플(26)은 상기 고정자의 축방향으로 일정 길이 이격되어 복수 개 구성되는 것으로, 상기 고정자의 내측면으로부터 일정 길이 돌출되어 형성되며, 상기 고정자의 둘레방향을 따라 일측이 개방된 링 형상으로 형성된다.
상기 고정자에 상기 회전자가 인입된 상태일 때, 상기 가스 배플(26)에 의해 상기 고정자와 상기 회전자는 일정 간격 이격되어 위치하게 되며, 어느 하나의 가스 배플(26)과 다른 하나의 가스 배플(26) 사이의 공간은 냉각용 가스가 유입되는 hole zone이 된다.
상기와 같이 구성되는 고정자의 내부 구조에 대한 웨지 체결 강도 검사의 경우, 회전자가 인출되어 있는 상태에서 고정자의 웨지체결강도 검사 장치가 고정자 표면의 자력을 이용하여 이동하면서 웨지(30)의 체결 강도를 측정하게 된다.
종래에 개발된 웨지체결강도 검사 장치의 경우, 대부분 자력을 이용하여 고정자에 부착 및 이동하는 메커니즘으로, 요철 지형인 상기 가스 배플(26)을 지나갈 수 없는 구조이다.
웨지체결강도 검사 장치가 가스 배플(26)을 지날 수 없게 되면, 상기 hole zone 등에 위치하는 고정자의 웨지체결강도 검사 및 발전기 내부 검사를 진행할 수 없는 문제가 있다.
한편, 국내의 경우, 회전자가 인출된 상태에서 사람이 직접 고정자의 웨지(30)를 타격하여 웨지(30)의 체결 강도 정도를 판단한다.
이와 같이 사람이 직접 웨지(30)의 체결 강도를 진단하는 경우, 전문가 외에는 웨지(30)의 체결 강도를 검사하기 어렵고, 정량적인 수치로 균일한 진단 결과를 얻기가 쉽지 않다.
한국 등록특허공보 제10-0152440호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 고정자의 가스 배플 부분을 제한 없이 이동 가능하도록 구성하여, 냉각용 가스의 hole zone 등 고정자 내부의 모든 부분에서 고정자의 웨지체결강도 검사 및 발전기 내부 검사를 가능하도록 하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고정자의 웨지체결강도 검사 장치에 있어서,
몸체부;
고정자의 내부에서 몸체부를 이동시키기 위해 몸체부의 양측 하단에 구성되는 구동부;
고정자의 내부에서 웨지의 체결 강도를 측정하는 검사유닛;
몸체부에 설치되어 고정자의 내부에서 검사유닛을 의도하는 방향으로 이동시키는 회전유닛;을 포함하며,
검사유닛은 몸체부의 이동과 회전유닛의 회전에 의해 고정자의 내부에서 6자유도 이동 가능한 것을 특징으로 한다.
회전유닛은,
몸체부의 상면에 대해 수직방향의 중심축을 갖도록 형성되는 제1회전부;
제1회전부와 서로 고정되며, 제1회전부의 중심축에 대해 수직방향의 중심축을 갖도록 형성되는 제2회전부;
제2회전부의 단부로부터 연장되며, 제2회전부의 중심축에 대해 수직방향의 중심축을 갖도록 형성되는 제3회전부;
제3회전부의 단부에 형성되며, 제3회전부의 중심축에 대해 회전하도록 형성되는 제4회전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제1회전부는 제1회전부의 중심축을 회전축으로 하여 회전하는 것을 특징으로 한다.
제2회전부는 제1회전부의 회전에 따라 제1회전부와 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
제3회전부는 제2회전부의 중심축에 대해 회전하는 것을 특징으로 한다.
제2회전부는 몸체부의 상면과 평행하는 것을 특징으로 한다.
검사유닛은,
플레이트부;
플레이트부 상에 구비되어 검사유닛을 고정자 내부의 철심과 밀착시키기 위한 전자석;
플레이트부 상에 구비되며, 필요 시 돌출되어 웨지를 타격하는 타격부;
웨지의 타격 시 발생되는 반응 신호를 획득하기 위한 센서부;를 포함하는 것 을 특징으로 한다.
검사유닛의 플레이트부는 제4회전부에 고정되어 제4회전부의 회전에 따라 제4회전부와 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
타격부의 솔레노이드에 의해 임펄스 타격 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
타격부는 모터와 캠에 의해 임펄스 타격 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
센서부는 가속도 센서 및 음향 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구동부는 크롤러(crawler) 타입으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
구동부의 외경면은 고정자 내부의 표면 형상에 대해 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
구동부, 회전유닛 및 검사유닛의 구동은 고정자의 외부에 구비된 제어부에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고정자의 웨지체결강도 검사 장치를 이용한 검사 방법에 있어서,
고정자의 내부에 웨지체결강도 검사 장치를 위치시키는 단계;
구동부에 의해 몸체부가 이동하는 단계;
회전유닛의 회전에 의해 검사유닛이 고정자의 내부에서 웨지 체결 강도 검사가 필요한 웨지의 위치로 이동하는 단계;
검사유닛의 타격부가 웨지를 타격하는 단계;
검사유닛의 센서부에서 웨지의 타격 시 발생되는 반응 신호를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구동부에 의해 몸체부가 이동하는 단계에서,
구동부는 고정자의 외부에 구비된 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
검사유닛의 타격부가 웨지를 타격하는 단계 이전에,
검사유닛은 전자석에 의해 고정자 철심과 밀착되는 것을 특징으로 한다.
검사유닛의 타격부가 웨지를 타격하는 단계에서,
타격부는 고정자의 외부에 구비된 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 고정자의 가스 배플 부분을 제한 없이 이동 가능하도록 구성하여, 냉각용 가스의 hole zone 등 고정자 내부의 모든 부분에서 고정자의 웨지체결강도 검사 및 발전기 내부 검사를 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 고정자의 내부 구조도.
도 2는 도 1의 상세도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사 장치가 설치된 고정자의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사 장치가 설치된 고정자의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사 장치의 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 회전유닛 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 검사유닛 개념도.
도 8은 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 구동부 개념도.
도 9는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치를 이용한 검사방법 플로우차트.
도 10은 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 제어 방법 개념도.
도 11은 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 강도 측정 알고리즘의 개요도.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
본 발명은 고정자의 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 검사 방법에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 발전기의 회전자 인출 시 고정자의 웨지체결강도를 검사하기 위한 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 웨지체결강도 검사 방법에 관한 발명이다.
도 3a 및 도 3b에는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사 장치가 설치된 고정자의 정면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사 장치가 설치된 고정자의 측면도가 도시되어 있으며, 도 5는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사 장치의 개념도가 도시되어 있다.
발전기의 고정자에 구성되는 고정자 웨지(30)의 체결 강도를 측정하기 위한 본 발명의 검사장치는 몸체부(2)와, 상기 고정자의 내부에서 상기 몸체부(2)를 이동시키기 위해 상기 몸체부(2)의 양측 하단에 구성되는 구동부(4)와, 상기 고정자의 내부에서 상기 웨지(30)의 체결 강도를 측정하는 검사유닛(6)과, 상기 몸체부(2)에 설치되어 상기 고정자의 내부에서 상기 검사유닛(6)을 의도하는 방향으로 이동시키는 회전유닛(16)을 포함하여 구성된다.
도 3a는 크롤 타입이고 도 3b는 휠 타입이다. 도 3b를 참조하면, 고정자 표면에 철심(333)과 절연부재(332)가 교대로 배치된다. 테이퍼휠(334)이 철심(333)과 수직 방향으로 밀착된다.
도 6에는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 회전유닛 개념도가 도시되어 있다.
상기 회전유닛(16)은 제1회전부(18), 제2회전부(20), 제3회전부(22) 및 제4회전부(24)를 포함하여 구성된다.
상기 제1회전부(18)는 상기 몸체부(2)의 상면에 대해 수직방향인 중심축을 회전축으로 하여 회전하는 것으로, 상기 고정자의 중심축과 상기 검사장치의 중심 회전축을 일치시키기 위해 구성된다.
상기 제2회전부(20)는 상기 제1회전부(18)에 고정되는 것으로, 상기 고정자의 중심축 방향 회전각을 제어하기 위해 구성된다.
상기 제2회전부(20)는 상기 제1회전부(18)의 중심축에 대해 수직방향의 중심축을 가지며, 상기 제2회전부(20)의 중심축은 상기 몸체부(2)의 상면과 평행이 된다.
상기 제2회전부(20)는 상기 제1회전부(18)의 회전에 따라 상기 제1회전부(18)와 동일한 방향으로 회전하게 되며, 자체적으로 회전되지 않는다.
상기 제3회전부(22)는 상기 고정자의 내측면에 상기 검사유닛(6)을 밀착시키기 위해 구성되는 것으로, 상기 검사유닛(6)을 상기 고정자의 반경방향으로 이동시키게 된다.
상기 제3회전부(22)는 상기 제2회전부(20)의 중심축에 대해 수직방향의 중심축을 갖도록 상기 제2회전부(20)의 일측 단부로부터 일정 길이 연장된다. 상기 제3회전부(22)는 상기 제2회전부(20)의 중심축을 회전축으로 하여 회전하게 된다.
상기 제4회전부(24)는 상기 제3회전부(22)의 단부에 형성되어 상기 제3회전부(22)의 중심축을 회전축으로 하여 회전하게 된다.
도 7에는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 검사유닛 개념도가 도시되어 있다.
상기 검사유닛(6)은 상기 플레이트부(8)와, 상기 플레이트부(8) 상에 구비되어 상기 검사유닛(6)을 고정자 철심(28)과 밀착시키기 위한 전자석(32)과, 상기 플레이트부(8) 상에 구비되며, 필요 시 돌출되어 상기 웨지(30)를 타격하는 타격부(10)와, 상기 웨지(30)의 타격 시 발생되는 반응 신호를 획득하기 위한 센서부(14) 를 포함하여 구성된다.
상기 플레이트부(8)의 상면에서 양측 각각에는 상기 전자석(32)이 구비되며, 양측의 상기 전자석(32) 사이에는 센서부(14) 가 위치하게 되고, 상기 센서부(14) 와 타격부(10)가 위치하게 된다.
고정자 철심(28)과 밀착하는 부위에서의 접착력을 유지하기 위해 전자석(32)이 설치될 수 있다. 전자석(32)이 고정자 철심(28)과 부드럽게 접촉되기 위해서 전자석(32)은 반구 형태의 접촉부 안에 위치하게 된다. 센서부(14)는 반구 또는 반원 형태의 부드러운 곡면으로 웨지와 접촉 가능할 수 있다.
상기 센서부(14) 는 가속도 센서 및 음향 센서를 포함하며, 카메라, 레이저 센서 등 상기 타격부(10)에 의한 상기 웨지(30)의 타격 시 상기 웨지(30)의 강도 및 상기 고정자의 내부 상태를 센싱할 수 있는 장치가 포함될 수 있다.
상기 타격부(10)는 임펄스 타격이 가능하도록 솔레노이드 또는 모터와 캠 구조를 이용하여 구성된다.
상기 웨지(30)를 타격하지 않을 때, 하우징 내부에 삽입된 상태를 유지하다가 웨지 타격 신호 인가 시 상기 솔리노이드 또는 모터와 캠에 의해 구동되어 상기 하우징의 외부로 일정 길이 돌출되면서 상기 웨지(30)를 타격하게 된다.
상기와 같이 구성되는 상기 검사유닛(6)은 상기 플레이프부의 하면이 상기 제4회전부(24)에 고정되어 상기 제4회전부(24)의 회전에 따라 상기 제4회전부(24)와 동일한 방향으로 회전하게 된다.
또한, 상기 제3회전부(22)는 필요 시 길이 변화 가능하도록 구성되어 상기 제3회전부(22)의 길이 변화에 따라 상기 제4회전부(24) 및 상기 검사유닛(6)이 이송되어진다.
도 8에는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 구동부 개념도가 도시되어 있다.
상기 구동부(4)는 일반적인 휠 또는 크롤러(crawler) 타입으로 구성될 수 있다.
상기 구동부(4)의 외경면은 상기 고정자의 내부 표면형상에 대해 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 구동부(4)의 외경면이 상기와 같이 형성됨에 따라 상기 검사장치가 상기 고정자의 내부를 이동할 때, 상기 검사장치가 상기 고정자의 내경면에 보다 밀착되어 이동할 수 있게 된다.
상기 검사유닛(6)은 상기 고정자의 내부에서, 상기 고정자의 축방향을 따라 이동하는 상기 몸체부(2)의 전후방향 이동, 상기 제1회전부(18)의 회전에 따른 좌우방향 이동, 상기 제3회전부(22)의 회전에 따른 상하방향 이동이 가능하며, 상기 제4회전부(24)의 회전에 따라 회전하도록 구성됨으로써 상기 전후방향 이동 시 중심축, 상기 좌우방향 이동 시 중심축 및 상기 상하방향 이동 시 중심축에 대해 회전 가능하여 의해 상기 고정자의 내부에서 6자유도 이동이 가능해진다.
상기 구동부(4), 상기 회전유닛(16) 및 상기 검사유닛(6)의 구동은 상기 고정자의 외부에 구비된 제어부에 의해 이루어진다.
컴플라이언스 조인트부(88)는 고정자와 밀착되는 부위가 유동적으로 움직임을 가능하게 하는 기능을 한다. 컴플라이언스 조인트부(88)를 만들기 위해서 완충역할을 해줄 수 있는 기구 수단이 필요하며, 이 기구 수단은 쇼바 또는 스프링 등이 포함된 형태의 링크를 통해 동작한다. 센서부(14) 및 타격부(10)는 각각 이 링크에 연결될 수 있다. 링크의 직선운동이 타격부(10) 및 센서부(14)의 상/하 움직임으로 전환할 수 있다.
도 9에는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치를 이용한 검사방법 플로우차트가 도시되어 있다.
상기 검사장치를 이용한 본 발명의 웨지체결강도 검사방법은,
상기 고정자의 내부에 상기 웨지체결강도 검사 장치를 위치시키는 단계;
상기 구동부(4)에 의해 상기 몸체부(2)가 이동하는 단계;
상기 회전유닛(16)의 회전에 의해 상기 검사유닛(6)이 상기 고정자의 내부에서 웨지 체결 강도 검사가 필요한 상기 웨지(30)의 위치로 이동하는 단계;
상기 검사유닛(6)의 타격부(10)가 상기 웨지(30)를 타격하는 단계;
상기 검사유닛(6)의 센서부(14) 에서 상기 웨지(30)의 타격 시 발생되는 반응 신호를 획득하는 단계;를 포함하여 진행된다.
먼저, 상기 검사장치를 상기 고정자의 내부에 위치시킨 후 상기 제어부를 이용하여 상기 검사장치를 제어하게 된다.
상기 제어부에서는 상기 검사유닛(6)을 상기 고정자의 내부에서 웨지 체결 강도 검사가 필요한 위치로 이동시키기 위해 상기 구동부(4)를 구동시켜 상기 검사장치를 상기 고정자의 전후방향으로 이동시키거나 해당 회전유닛(16)을 회전시키게 된다.
상기 구동부(4)와 상기 회전유닛(16)의 위치 이동 및 회전에 따라 웨지 체결 강도 검사가 필요한 위치로 이동한 상기 검사유닛(6)은 상기 전자석(32)이 상기 웨지 체결 강도 검사가 필요한 웨지(30)와 밀접한 위치의 고정자 철심(28)과 밀착됨으로써 위치를 고정하게 된다.
상기 전자석(32)이 상기 고정자 철심(28)과 밀착되면, 상기 타격부(10)는 솔레노이드 또는 모터와 캠에 의해 상기 하우징(12)으로부터 돌출되며, 돌출되는 힘을 이용하여 상기 웨지(30)를 타격하게 된다.
상기 타격부(10)에 의한 상기 웨지(30)의 타격이 상기 센서부(14) 등을 통해 상기 제어부에 인식되면, 상기 제어부는 상기 구동부(4)를 이동시켜 한 열에 위치하는 상기 웨지(30)의 체결 강도 측정을 진행하게 된다.
상기 타격부(10)에 의한 상기 웨지(30)의 타격이 상기 센서부(14) 등을 통해 상기 제어부에 인식되지 않은 경우, 상기 제어부는 상기 타격부(10)를 구동하여 동일한 위치의 웨지(30)를 반복 타격시키게 된다.
도 10에는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 제어 방법 개념도가 도시되어 있다.
상기 웨지(30)의 타격으로 인한 반응 신호가 발생되면 상기 센서부(14) 에서는 상기 반응 신호를 센싱하여 데이터를 취득하게 되고, 이는 센서 신소 취득용 MCU에 저장된다.
상기 데이터는 웨지 체결 강도, 측정 위치, 측정 신호 데이터, 영상 정보 등을 포함하게 된다.
상기 센서 신소 취득용 MCU에 저장된 상기 데이터는 웨지 체결 강도 인식 소프트웨어로 전송되어 검사 결과 분석 후 디스플레이 소프트웨어를 이용하여 시각화된다.
상기 웨지 체결 강도 인식 소프트웨어에서 검사 결과 분석 시 상기 데이터가 불충분한 경우, 로봇 제어용 MCU에 제어명령을 전달하여 상기 제어부에 의해 상기 검사장치를 구동시키게 된다.
상기 고정자의 내부에 위치하는 전체 웨지(30)에 대한 웨지 체결 강도 측정이 완료되면, 상기 검사장치를 상기 고정자의 내부에서 인출하여 웨지 체결 강도 검사를 종료하게 된다.
도 11에는 본 발명에 따른 웨지체결강도 검사장치의 강도 측정 알고리즘의 개요도가 도시되어 있다.
상기 웨지(30)의 타격을 통해 발생되는 반응신호는 입력 신호 분석을 위해 잡음 제거 필터를 적용하게 되며, 상기 웨지(30)의 위치별 검사 성능의 일관성 확보를 위해 중력 보상 등의 전처리를 적용하게 된다.
단시간 푸리에 변환(STFT) 혹은 연속 웨이블릿 변환을 통해 주파수 특성에 시간적 추이를 함께 분석하고, 취득한 시계열 데이터를 영상 데이터로 변환한다.
시간-주파수 공간에 대한 특징점 생성을 위해 딥러닝 등의 사용이 용이한 특징점 공간을 채택하거나 고전적인 인식 알고리즘 등에서 제안된 특징점을 함께 고려한다.
시간-주파수 공간에 대해 CNN(Convolutional Neural Network), Cluster-analysis based anomaly detection 등을 적용하여 웨지(30)의 체결 강도 측정을 실행한다.
측정된 각 웨지별 체결 강도를 효과적으로 시각화할 수 있는 2D 또는 3D 맵을 구성하여 발전기의 유지 및 보수에 편리성을 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 고정자의 웨지체결강도 검사 장치 및 이를 이용한 검사 방법의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
2 : 몸체부
4 : 구동부
6 : 검사유닛
8 : 플레이트부
10 : 타격부
12 : 하우징
14 : 센서부
16 : 회전유닛
18 : 제1회전부
20 : 제2회전부
22 : 제3회전부
24 : 제4회전부
26 : 가스 배플
28 : 고정자 철심
30 : 웨지
32 : 전자석

Claims (18)

  1. 발전기의 고정자에 형성되는 고정자 웨지의 체결 강도를 측정하기 위한 검사 장치에 있어서,
    몸체부;
    상기 고정자의 내부에서 상기 몸체부를 이동시키기 위해 상기 몸체부의 양측 하단에 구성되는 구동부;
    상기 고정자의 내부에서 상기 웨지의 체결 강도를 측정하는 검사유닛;
    상기 몸체부에 설치되어 상기 고정자의 내부에서 상기 검사유닛을 의도하는 방향으로 이동시키는 회전유닛;을 포함하며,
    상기 검사유닛은 상기 몸체부의 이동과 상기 회전유닛의 회전에 의해 상기 고정자의 내부에서 6자유도 이동 가능한 것
    을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전유닛은,
    상기 몸체부의 상면에 대해 수직방향의 중심축을 갖도록 형성되는 제1회전부;
    상기 제1회전부와 서로 고정되며, 상기 제1회전부의 중심축에 대해 수직방향의 중심축을 갖도록 형성되는 제2회전부;
    상기 제2회전부의 단부로부터 연장되며, 상기 제2회전부의 중심축에 대해 수직방향의 중심축을 갖도록 형성되는 제3회전부;
    상기 제3회전부의 단부에 형성되며, 상기 제3회전부의 중심축에 대해 회전하도록 형성되는 제4회전부;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1회전부는 상기 제1회전부의 중심축을 회전축으로 하여 회전하는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2회전부는 상기 제1회전부의 회전에 따라 상기 제1회전부와 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제3회전부는 상기 제2회전부의 중심축에 대해 회전하는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2회전부는 상기 몸체부의 상면과 평행하는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 검사유닛은,
    상기 플레이트부;
    상기 플레이트부 상에 구비되어 상기 검사유닛을 상기 고정자 내부의 철심과 밀착시키기 위한 전자석;
    상기 플레이트부 상에 구비되며, 필요 시 돌출되어 상기 웨지를 타격하는 타격부;
    상기 웨지의 타격 시 발생되는 반응 신호를 획득하기 위한 센서부;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 검사유닛의 플레이트부는 상기 제4회전부에 고정되어 상기 제4회전부의 회전에 따라 상기 제4회전부와 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 타격부의 솔레노이드에 의해 임펄스 타격 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 타격부는 모터와 캠에 의해 임펄스 타격 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 센서부는 가속도 센서 및 음향 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 크롤러(crawler) 타입으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구동부의 외경면은 상기 고정자 내부의 표면 형상에 대해 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치
  14. 제1항에 있어서,
    상기 구동부, 상기 회전유닛 및 상기 검사유닛의 구동은 상기 고정자의 외부에 구비된 제어부에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치.
  15. 몸체부;
    고정자의 내부에서 상기 몸체부를 이동시키기 위해 상기 몸체부의 양측 하단에 구성되는 구동부;
    상기 고정자의 내부에서 웨지의 체결 강도를 측정하는 검사유닛; 및
    상기 몸체부에 설치되어 상기 고정자의 내부에서 상기 검사유닛을 의도하는 방향으로 이동시키는 회전유닛;을 포함하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치를 이용한 고정자의 웨지체결강도 검사 방법에 있어서,
    상기 고정자의 내부에 상기 웨지체결강도 검사 장치를 위치시키는 단계;
    상기 구동부에 의해 상기 몸체부가 이동하는 단계;
    상기 회전유닛의 회전에 의해 상기 검사유닛이 상기 고정자의 내부에서 웨지 체결 강도 검사가 필요한 상기 웨지의 위치로 이동하는 단계;
    상기 검사유닛의 타격부가 상기 웨지를 타격하는 단계;
    상기 검사유닛의 센서부에서 상기 웨지의 타격 시 발생되는 반응 신호를 획득하는 단계;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치를 이용한 검사 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 구동부에 의해 상기 몸체부가 이동하는 단계에서,
    상기 구동부는 상기 고정자의 외부에 구비된 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치를 이용한 검사 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 검사유닛의 타격부가 상기 웨지를 타격하는 단계 이전에,
    상기 검사유닛은 전자석에 의해 고정자 철심과 밀착되는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치를 이용한 검사 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 검사유닛의 타격부가 상기 웨지를 타격하는 단계에서,
    상기 타격부는 상기 고정자의 외부에 구비된 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 고정자의 웨지체결강도 검사 장치를 이용한 검사 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114088533A (zh) * 2022-01-21 2022-02-25 山西汾西重工有限责任公司 一种模拟验证电机转子护环强度的验证装置及验证方法
KR102385622B1 (ko) * 2020-11-25 2022-04-12 유진기술 주식회사 고정자 웨지 검사 로봇 시스템
WO2024024297A1 (ja) * 2022-07-28 2024-02-01 Ｊｆｅスチール株式会社 交流電動機の点検装置、及び、交流電動機の点検方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0152440B1 (ko) 1989-06-19 1998-12-15 에이. 미크 2세 발전기 고정자의 웨지체결강도 측정 장치
JP2004301665A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Toshiba Plant Systems & Services Corp 壁面検査ロボットシステム及び壁面検査方法
KR20110035506A (ko) * 2009-09-30 2011-04-06 한국전력공사 자기부착식 발전기 고정자 철심 표면 검사장치
WO2012167380A1 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Shawcor Ltd. Robotic apparatus for automated internal pipeline girth weld ultrasonic inspection
KR20130005156A (ko) * 2011-07-05 2013-01-15 한전케이피에스 주식회사 발전기의 고정자 웨지 점검장치
KR101494644B1 (ko) * 2014-08-20 2015-02-25 포테닛 주식회사 노후관로 갱생용 탐사로봇
WO2017175446A1 (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 三菱電機株式会社 回転電機のウェッジ打撃装置および回転電機のウェッジ検査システム
WO2018063100A2 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Eth Singapore Sec Ltd System for placing objects on a surface and method thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0152440B1 (ko) 1989-06-19 1998-12-15 에이. 미크 2세 발전기 고정자의 웨지체결강도 측정 장치
JP2004301665A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Toshiba Plant Systems & Services Corp 壁面検査ロボットシステム及び壁面検査方法
KR20110035506A (ko) * 2009-09-30 2011-04-06 한국전력공사 자기부착식 발전기 고정자 철심 표면 검사장치
WO2012167380A1 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Shawcor Ltd. Robotic apparatus for automated internal pipeline girth weld ultrasonic inspection
KR20130005156A (ko) * 2011-07-05 2013-01-15 한전케이피에스 주식회사 발전기의 고정자 웨지 점검장치
KR101494644B1 (ko) * 2014-08-20 2015-02-25 포테닛 주식회사 노후관로 갱생용 탐사로봇
WO2017175446A1 (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 三菱電機株式会社 回転電機のウェッジ打撃装置および回転電機のウェッジ検査システム
WO2018063100A2 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Eth Singapore Sec Ltd System for placing objects on a surface and method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102385622B1 (ko) * 2020-11-25 2022-04-12 유진기술 주식회사 고정자 웨지 검사 로봇 시스템
CN114088533A (zh) * 2022-01-21 2022-02-25 山西汾西重工有限责任公司 一种模拟验证电机转子护环强度的验证装置及验证方法
CN114088533B (zh) * 2022-01-21 2022-05-10 山西汾西重工有限责任公司 一种模拟验证电机转子护环强度的验证装置及验证方法
WO2024024297A1 (ja) * 2022-07-28 2024-02-01 Ｊｆｅスチール株式会社 交流電動機の点検装置、及び、交流電動機の点検方法

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