KR900001788B1 - 발전기의 전기브레이크장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

발전기의 전기브레이크 장치

제1도는 이 발명에 의한 브러시레스(brushless) 여자방식의 발전기에 전기브레이크장치를 적용한 한 실시예의 접속도.

제2도는 이 발명에 의한 발전기의 전기브레이크장치의 효과를 설명하기 위한 정지특성그래프.

제3도는 종래의 사이리스터 여자방식의 발전기의 전기브레이크장치의 일예를 표시하는 접속도.

제4도는 종래의 브러시레스 여자방식의 발전기회로의 일예를 표시하는 접속도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 발전기 2 : 전기브레이크용 단로기

3 : 발전기 차단기 4 : 주변압기

6 : 여자용변압기 8 : 점호회로

9 : 정류회로 10 : 계기차단기

14 : 브러시레스여자기 20 : 절환회로

21 : 점호각 제어회로 22 : 회전수검출 회로

본 발명은 브러시레스 여자방식의 발전기를 발전제동(전기브레이크)에 의하여 정지할 수 있도록된 발전기의 전기브레이크장치에 관한 것이다.

브러시레스 여자방식의 발전기에서는 회전수의 저하와 함께 발전기 계자전류가 감소하므로 발전기의 내부 유기전압이 회전수의 2승(자승)으로 감소하고 단락전류가 적어져서 전기브레이크의 효과가 없다하여 전기브레이크의 적용을 하지 않았던 것이다.

이 발명은 이것을 해결하기위해 안출된 발전기의 전기브레이크장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 전기브레이크는 발전기회로를 단락시켜 정격전류 정도의 단락전류를 흘러 발전기의 I²R 손실에 의하여 발전기에 제동을 거는 방식이다.

회전수가 느린 수력발전소등에서는 회전부가 갖고 있는 회전에너지도 크고 따라서 기계적 브레이크로 열적제약도 있어 정지시간이 기어질뿐 아니라 브레이그슈의 마모도 커지기 때문에 보수하는 것도 큰일이다.

그래서, 통상적인 발전기의 정지는 전기브레이크로 하고 기계적 브레이크는 긴급의 경우에만 사용한다는 생각이 대두되었다.

종래의 사이리스터 여자방식의 경우의 전기브레이크의 일례를 제8도에 의하여 설명한다.

1은 발전기, 1A는 그 계자권선, 2는 전기브레이크용 단로기, 3은 발전기용 차단기, 4는 주변압기, 5는 계기용 변압기, 6은 여자용 변압기, 7은 자동전압조정기(AVR), 9는 사이리스터브리지, 10은 계자차단기, 11은 계자방전저항기, 12은 초기여자 및 전기브레이크용 콘택터, 18은 초기여자 및 전기브레이크용 다이오드브리지이다.

발전기의 정지지령에 의하여 발전기용 차단기(3) 및 계자차단기(10)를 개로하고 발전기(1) 계류전류를 소자(消滋)시켜 발전기전압이 잔류전압만으로되면 전기브레이크용 단로기(2)를 폐로한다.

이어서 전기브레이크용 콘택테(12)를 투입시켜 발전기(1)의 계자에 다이오드브리지(18)를 통하여 발전기의 정격전류정도의 단락전류가 흐르는 여자를 부여하여 전기브레이크를 건다.

전기브레이크시의 전류는 다음 식으로 주어진다.

여기에서,

I : 전기브레이크시의 전류

S : 슬립

V : 발전기전압

R : 전기자저항

Kd : 동기 리액턴스

이들의 종래 사이리스터 여자방식에서는 발전기의 회전이 저하하여도 여자전원이 확보되어 있기 때문에 위식의 전류를 계속하여 흘릴수 있으므로 전기브레이크의 효과가 정지할때까지 효과적으로 작동하기 때문에 종래로부터 채용되고 있다.

한편, 종래의 브러시레스 여자방식의 경우의 여자회로의 일례를 제4도에 표시한다.

1은 발전기, 1A는 이 발전기(1)의 계자권선, 3은 발전기차단기, 4는 주변압기, 5는 계기용변압기, 6은 여자용 변압기, 7은 자동전압조정기(AVR), 8은 점호회로, 9는 사이리스터브리지로된 정류회로, 10은 계자차단기, 14는 브러시레스 교류여자기, 15는 회전정류기, 16은 초기여자용 콘택터, 17은 역류저지용 다이오드, 18은 조정저항기, 19는 배터리이다.

종래의 이 종류의 브러스레스 여자장치는 스립링(slip ring)이나 브러시가 필요없기 때문에 정비유지가 용이하다는 잇점이 있어 다방면에서 사용되고 있지만 브러시레스 교류여자기가 발전기에 직결되어 있기때문에 회전수가 저하하면 여자능력을 상실하므로 전기브레이크의 효과가 없다하여 전기브레이크의 적용을 할수없는 결점이 있었다.

이 발명은 브러시레스 여자방식의 경우에도 전기브레이크의 효과가 있도록 회로를 고안하여 종래와같은 결점을 제거하고자 하는 것이다.

이 발명에 관한 발전기의 전기브레이크 장치는 발전기의 브러스레스 여자장치의 계류전류를 공급하는 정류회로를 적어도 발전기운전중에는 항상 여자전압이 인가되도록 구성함으로써 종래 전기브레이크를 적용할 수 없었던 브러시레스 여자방식의 발전기회로에도 전기브레이크의 효과를 발생시키도록 하였다.

이 발명의 한 실시예를 도면에 의하여 설명한다.

제1도에 있어서, 2는 전기브레이크용 단로기, 20은 통상적인 운전시와 초기여자나 전기브레이크시에 절환하는 절환회로, 21은 초기여자나 전기브레이크시의 점호각제어회로, 22는 회전수검출회로이다.

종래장치의 제4도와 이 발명의 한 실시예인 제1도와 다른점은 우선 전기브레이크용 단로기(2)를 설치하고 여자용 변압기(6)의 접속을 발전기 차단기(3)과 주변압기(4)의 중간에 저속시켜 항상 사이리스터브리지로된 정류회로(9)에 전압을 인가한점, 또한 초기여자회로를 생략하여 통상의 여자회로와 겸용한점, 그리고 초기여자나 전기브레이크시에 여자회로를 겸용하기 위해 그때의 점호각 제어를 위한 절환회로(20) 및 제어회로(21)를 부가시킨 점이다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

발전기(1)가 원동기(도시없음)에 의하여 구동되어 정격속도가 되면, 계자차단기(10)를 투입시켜 발전기전압을 점호각 제어회로(21)에 절환회로(20), 점호회로(8)를 통하여 초기여자에 적합한 점호각이 되도록 사이리스터브리지로 이루어진 정류회로(9)를 제어하여 전압을 확립시켜 전압, 위상, 주파수가 계통측과 일치하면 발전기차단기(3)를 투입하고 계속하여 절환회로(20)를 AVR(7)측으로 접속시켜 발전운전으로 들어간다.

다음에 전기브레이크시의 동작에 대하여 설명한다.

정지지령에 의하여 발전기차단기(3), 계자차단기(10)를 개로시켜 발전기(1)의 단자전압이 잔류전압까지 저하하면 전기브레이크용 단로기(2)를 투입한다.

절환회로(20)는 AVR(7)측에서 점호각제어회로(21)측으로 절환되고 또 점호각 제어회로(21)는 전기브레이크에 적합한 점호각으로세트된 회로에 접속하고 계자차단기(10를 투입시켜 발전기(1)에 단락전류를 전기브레이크용 단로기(2)를 통하여 흘러 전기브레이크를 건다.

이경우 사이리스터브리지로 이루어진 정류회로(9)에는 항상 여자전원이 주어져 있기때문에 발전기단자가 단락되어도, 회전수가 저하되어도, 여자전원을 공급할수 있으므로 전기브레이크의 효과를 발생시킬 수 있는 것이다.

그러나 회전수가 저하하면 브러시레스여자기(14)의 발생전압이 저하하므로 전기브레이크의 효과가 작아진다.

그래서, 다시 회전수검출기(22)를 부가시켜 회전수저하와 동시에 점호각 제어회로(21)를 제어하여 회전수에 역비례하는 게자전류 If를 증가시킴으로써 전기브레이크의 효과를 더욱 조장시킬수 있는 것이다.

이 발명에 의한 전기브레이크의 효과를 제2도에 표시한다.

종축은 회전수(p. u. 치), 횡축은 정지지령에서의 경과시간(초)를 표시한다.

A는 자연감속의 경우, B는 종래의 기계브레이크를 20% 속도에서 인가한 경우, C는 이 발명에 의한 전기브레이크 50% 속도에서 전기브레이크를 인가하여 여자전류 If를 일정하게 한 경우, D는 역시 이 발명에의 한 전기브레이크로 50% 속도에서 전기브레이크를 인가하여 여자전류 If를 최대 3배까지 회전수에 역비례하여 증가시킨 경우를 표시하고 있다.

또, 상기 실시예에서는 여자용 변압기(6)를 발전기차단기(3)과 주변압기(4)의 중간에 접속시켜 사이리스터브리지로 이루어진 정류회로(9)에 항상 여자용전압을 인가하도록된 예를 표시하였으나, 정류회로(9)를 항시 전원을 확보할수 있는 소내(所內)전원회로에 접속하여도 마찬가지 효과를 얻을수있다.

이상 설명한 바와 같이 이 발명에 의하면 종래는 전기브레이크를 적용시켜도 효과가 없다하여 적용시키지 않았던 브레시레스 여자방식의 발전기의 경우에도 효과적으로 전기브레이크를 사용할수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 브러시레스여자장치(14)에 의하여 여자되는 발전기(1)를 정지시키는 에 있어서, 상기 발전기(1)의 정지시에 발전기(1) 출력을 단락하는 단로기(2)와, 상기 전원이 확보되고 상기 브러시레스여자장치(14)의 계자전류를 공급하는 사이리스터브리지로된 정류회로(9)와, 이 정류회로(9)의 점호각을 제어하고 상기 브러시레스여자장치(14)의 계자전류를 조정하는 점호회로(8)와, 상기 발전기(1)의 회전수를 검출하는 회전수 검출회로(22)와, 이 회전수 검출회로(22)의 출력을 입력하고 상기 발전기(1)의 회전수에 역비례하는 점호신호를 발생하는 점호각제어회로(21)와, 상기 발전기(1)를 정지시킬때 상기 점호각제어회로(21)와, 상기 발전기(1)를 정지시킬때 상기 점호각제어회로(21)의 점호신호를 상기 점호회로(8)에 도입하는 절환회로(20)를 구비한 것을 특징으로 하는 발전기의 전기브레이크장치.

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