KR101448670B1

KR101448670B1 - 전동기 운전변수 부가 테스트 장비

Info

Publication number: KR101448670B1
Application number: KR1020130096721A
Authority: KR
Inventors: 홍영수
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2014-10-08

Abstract

본 발명은 전동기의 신뢰성을 테스트 할 수 있는 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전소 및 산업플랜트에 설치된 전동기의 정비 후 또는 설치 전 운전변수를 부가하여 전동기의 신뢰성을 테스트 할 수 있는 전동기 운전변수 부가 테스트 장비에 관한 것으로 전동기 설치 전 전동기의 신뢰성을 과학적이고 기술적으로 검증 할 수 있는 장비에 관한 것으로서, 상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비의 전동기 설치부; 상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비의 본체부; 상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비의 테스트부;를 포함한다.
또한 상기 전동기 설치부는 인위적인 결함을 만든 실험용 전동기; 상기 실험용 전동기의 부하를 조절하는 전자식 브레이크; 상기 실험용 전동기와 상기 전자식 브레이크 사이에서 동력을 전달하는 커플링;을 포함한다.
또한 상기 본체부는 상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비의 전원 및 구동부; 상기 실험용 전동기를 구동하기 위한 인버터; 상기 실험용 전동기의 부하를 조정하는 조정장치; 차단기 안전장치; 이동용 손잡이;를 포함한다.
또한 상기 테스트부는 기기운전 준비를 알리는 운전 전압계; 운전 전류를 표시하여 상기 실험용 전동기의 이상 여부를 감시하는 운전 전류계; 전동기의 회전수를 조정할 수 있는 회전계; 전자 브레이크에 부하량을 조정하여 상기 실험용 전동기에 부하를 증감하는 부하조정 전압계; 전류와 전압을 측정할 수 있는 전원 터미널;을 포함한다.

Description

전동기 운전변수 부가 테스트 장비{Motor driving a variable-added Test Equipment}

본 발명은 전동기의 신뢰성을 테스트 할 수 있는 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전소 및 산업플랜트에 설치된 전동기의 정비 후 또는 설치 전 운전변수를 부가하여 전동기의 신뢰성을 테스트 할 수 있는 장비에 관한 것으로 전동기 설치 전 전동기의 신뢰성을 과학적이고 기술적으로 검증 할 수 있는 장비에 관한 것이다.

일반적으로, 성능 시험해야 될 전동기를 테스트 벤치(test bench)에서 평가할 경우 일정조건 운전(일정 회전수, 일정 토크)과 가감속 운전의 2종류의 평가가 있다. 전동기 성능 테스트와 관련해서는, 한국등록특허 10-1996-004723호(이하, '선행문헌 1'), 미국공개특허 US4335619A(이하, '선행문헌 2') 이외에 다수 출원 및 등록되어 있다.

선행문헌 1에 따른 시스템은, 인덕션 제너레이터 구동 원칙을 채용하여 테스트 모터의 가능한 최대 부하까지에 대해 전동기를 테스트 하는 시스템을 포함한다.

또한, 선행문헌 2에서는 시험용 모터를 부하용 모터에 근거하여 운전시켜 성능시험을 실행하는 장치로써, 주행모드 데이터에 따라서 시험용 모터를 제어하며, 부하용 모터를 부하패턴에 따라서 제어하는데, 이때 시험용 모터의 테스트는 주 콘트롤러에 의해 주관되며 속도패턴 및 차량조건에 근거하여 사전에 부하패턴을 작성하여 콘트롤러에 동기 출력되고, 주 콘트롤러에 입력되는 토크 센서 등으로 검출된 데이터에 의하여 효율과 모터출력, 효율과 회전수 등의 2차원 맵이 작성되며, 사전에 작성하여 공급되는 부하패턴을 이용하여 전동기 테스트를 수행한다.

그러나, 상기의 종래기술은 최대 부하 혹은 사전에 작성된 부하 패턴에 대한 제한적인 테스트만이 가능하고, 보다 다양한 부하선택 및 전동기의 회전수 등 복합적인 외부조건에 대한 테스트가 가능하지 않으며 별도의 부하용 모터를 사용하고 테스트 환경을 위하여서는 각각의 콘트롤러를 필요로 하는 단점을 갖는다.

본 발명은 종래기술의 테스트 방법의 제한성 및 여러 개의 콘트롤러를 갖는 등 시스템 구현의 복잡성을 갖는 문제점을 감안하여 안출되었다. 기존의 전동기의 성능 및 신뢰성을 테스트하기 위한 장비가 사용되고 있으나, 전동기의 정비 후 또는 새로운 전동기를 발전소 및 산업플랜트 등의 현장 설치 전에 전동기의 건전성 여부를 확인 할 수 있는 방법 및 체계화된 테스트 장비가 없으므로, 전동기에 물리적인 부하를 인가할 수 있는 전동기 운전변수 부가 테스트 장비의 필요성이 대두되고 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 전동기 운전변수 부가 테스트 장비에 관한 것으로서, 전동기의 부하 및 최대 부하 상태를 운전 부하와 동일 조건으로 유지시킴으로써 전동기의 상태를 진단하는 전동기 운전변수 부가 테스트 장비에 있어서, 테스트를 하기 위한 실험용 전동기가 설치된 전동기 설치부(100); 전원공급, 상기 전동기 구동 및 전동기 부하공급을 위한 본체부(200); 및 기기 운전 전압 및 운전전류를 표시하고 상기 전동기의 회전수 및 전동기 부하 조정을 위한 테스트부(300); 를 포함한다.

상기 전동기 설치부(100)는, 실험용 전동기(110); 상기 실험용 전동기의 부하를 조절하는 전자식 브레이크(120); 및 상기 실험용 전동기와 상기 전자식 브레이크 사이에서 동력을 전달하는 커플링(130); 을 포함한다.

상기 본체부(200)는, 상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비의 전원 및 구동부(210); 상기 전원 및 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 실험용 전동기를 구동하기 위한 인버터(220); 상기 전원 및 구동부와 전기적으로 연결되고 상기 실험용 전동기의 부하를 조정하기 위한 전동기 부하 조정장치(230); 상기 전원 및 구동부와 전기적으로 연결되어 내부 회로 내의 단락 또는 과전류 발생을 포함하는 이상 현상 발생시 상기 전원부 및 내부 회로 보호를 위한 차단기 안전장치(240); 및 상기 본체부를 들고 이동할 때 편하게 잡을 수 있도록 부착된 이동용 손잡이(250); 를 포함한다.

상기 테스트부(300)는, 기기운전 준비를 알리는 운전 전압계(310); 운전 전류를 표시하여 상기 실험용 전동기의 이상 여부를 감시하는 운전 전류계(320); 전동기의 회전수를 조정할 수 있는 회전계(330); 전자 브레이크에 부하량을 조정하여 상기 실험용 전동기에 부하를 증감하는 부하조정 전압계(340); 및 전류와 전압을 측정할 수 있는 전원 터미널(350); 을 포함한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 국내외에 발전소 및 산업 플랜트에 설치되어 운용중인 전동기의 정비 후 또는 설치 전 운전변수를 부가하여 전동기의 성능 및 신뢰성을 테스트 할 수 있다.

구체적으로, 국내외 발전소 및 산업 플랜트에 설치되어 있는 전동기의 정비후 또는 새로이 발전소 및 산업 플랜트에 도입되는 전동기의 결함 여부를 현장 설치 이전에 전동기의 기능을 시험할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 전동기의 부하 및 최대 부하 상태를 운전 부하와 동일 조건으로 유지시킴으로써 현장 설치 전 전문 진단 장비로 정확하게 전동기 진단을 위하여 용이하게 적용될 수 있는 효과도 있다.

그리고 본 발명에 따르면, 전동기 정비 전후 현장 설치 전에 다양한 부하 조건 시험을 통하여 전동기를 현장에 설치한 후 전류, 전압측정, 기동 시험 및 성능시험을 완료하는 종래의 시험 방식에서 이상 발생 시 현장에서 다시 분리하여 정비를 수행함으로 시간 및 설비적인 운전 제한으로 발생하는 경제적 손실을 극복하는 효과도 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 전동기 운전변수 부가 테스트 장비에 관한 전체 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 전동기 운전변수 부가 테스트 장비가 포함하는 회로구성을 나타내는 회로도.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 전동기 운전변수 부가 테스트 장비는, 실험용 전동기가 장착되는 전동기 설치부(100), 테스트 장비의 본체부(200) 및 테스트와 관련된 입력 변수를 조정하고 출력값을 측정하는 테스트부(300)를 포함하며, 도 1 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 전동기 운전변수 부가 테스트 장비에 관한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 전동기 설치부(100), 본체부(200) 및 테스트부(300)를 포함하여 이루어진다.

전동기 설치부(100)는 실험용 전동기의 건전성 평가를 위한 것으로, 상기 도 1 에 도시된 바와 같이 실험용 전동기(110), 전자식 브레이크(120) 및 커플링(130)을 포함한다.

구체적으로, 실험용 전동기(110)는 테스트를 하기 위하여 전동기 설치부(100)에 설치되는 전동기이다.

전자식 브레이크(120)는 상기 실험용 전동기의 부하를 조절한다.

커플링(130)은 상기 실험용 전동기(110)와 상기 전자식 브레이크(120)를 연결하며 상호간에 동력을 전달한다.

또한, 본체부(200)는 전원공급, 상기 전동기 구동 및 전동기 부하공급을 위한 것으로, 상기 도 1 에 도시된 바와 같이, 전원 및 구동부(210), 인버터(220), 전동기 부하 조정장치(230), 차단기 안전장치(240) 및 이동용 손잡이(250)를 포함한다.

구체적으로, 전원 및 구동부(210)는 상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비에 전력을 공급한다.

인버터(220)는 상기 실험용 전동기(110)의 구동 속도를 제어한다.

전동기 부하 조정장치(230)는 상기 실험용 전동기의 부하를 조정한다.

차단기 안전장치(240)는 장비의 회로 내 과전류 발생 시 장비를 보호한다.

이동용 손잡이(250)는 상기 본체부(200)의 측면에 위치하여, 이동을 용이하게 한다.

그리고, 테스트부(300)는 기기 운전 전압 및 운전 전류를 표시하고 상기 전동기의 회전수 및 전동기 부하 조정을 위한 것으로, 상기 도 1 에 도시된 바와 같이, 운전 전압계(310), 운전 전류계(320), 회전계(330), 부하조정 전압계(340) 및 전원 터미널(350)을 포함한다.

구체적으로, 운전 전압계(310)는 운전 전압 값을 나타낸다.

운전 전류계(320)는 운전 전류 값을 나타내며 기 설정된 전류 범위를 벗어나는 경우에, 상기 실험용 전동기 이상으로 간주하여 상기 실험용 전동기 이상여부를 감시한다.

회전계(330)는 상기 실험용 전동기의 회전수를 조정한다.

부하조정 전압계(340)는 전자 브레이크에 부하량을 조정하여 상기 실험용 전동기에 부하를 증감시킨다.

전원 터미널(350)은 상기 전동기의 전류와 전압을 측정할 수 있는 본체 측면외부에 위치한다.

이때, 전동기 부하 및 무부하 조절과 회전수 조절이 동시에 가능할 수도 있으며, 상기 전원 터미널(350)은 전동기의 전류와 전압값을 데이터로 이용하는 전동기 전류분석 전용 진단 장비와 같은 외부 테스트 장비의 활용도를 높일 수 있다.

일실시예에서, 상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비에서 부하 무부하에 따른 전류, 전압, 바란싱(balancing), 축정열, 진동 및 열의 특성 변화를 테스트 할 수도 있다.

일실시예에서, 상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비에서 실험용 전동기에 인위적인 결함을 갖는 전동기를 전동기 설치부(100)에 장착하여 전류, 전압, 바란싱, 축정열, 진동 및 열변화를 실습할 수 있는 실습 장비로 사용 할 수도 있다.

상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비 내의 회로 구성은 도 2 의 회로도를 포함한다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100: 전동기 설치부 200: 본체부
300: 테스트부 110: 실험용 전동기
120: 전자식 브레이크 130: 커플링
200: 본체부 210: 장비전원 및 구동부
220: 인버터 230: 전동기 부하 조정장치
240: 차단기 안전장치 250: 이동용 손잡이
310: 운전 전압계 320: 운전 전류계
330: 회전계 340: 부하조정 전압계
350: 전원 터미널

Claims

전동기의 부하 및 최대 부하 상태를 운전 부하와 동일 조건으로 유지시킴으로써 전동기의 상태를 진단하는 전동기 운전변수 부가 테스트 장비에 있어서,
테스트를 하기 위한 실험용 전동기가 설치된 전동기 설치부(100);
전원공급, 상기 전동기 구동 및 전동기 부하공급을 위한 본체부(200); 및
기기 운전 전압 및 운전전류를 표시하고 상기 전동기를 현장에 설치하기 이전에 전동기의 회전수 및 전동기의 부하를 조정하여 측정된 전류 및 전압을 토대로 전동기 회전수 변동, 상기 전동기 부하 변동, 및 무부하 중 하나 이상에 대한 전동기의 전류, 전압, 발란싱(Balancing), 축정열, 진동 및 열 변화를 파악하는 테스트부(300); 를 포함하는 전동기 운전변수 부가 테스트 장비.
제 1 항에 있어서,
상기 전동기 설치부(100)는,
실험용 전동기(110);
상기 실험용 전동기의 부하를 조절하는 전자식 브레이크(120); 및
상기 실험용 전동기와 상기 전자식 브레이크 사이에서 동력을 전달하는 커플링(130); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 운전변수 부가 테스트 장비.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부(200)는,
상기 전동기 운전변수 부가 테스트 장비의 전원 및 구동부(210);
상기 전원 및 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 실험용 전동기를 구동하기 위한 인버터(220);
상기 전원 및 구동부와 전기적으로 연결되고 상기 실험용 전동기의 부하를 조정하기 위한 전동기 부하 조정장치(230);
상기 전원 및 구동부와 전기적으로 연결되어 내부 회로 내의 단락 또는 과전류 발생을 포함하는 이상 현상 발생시 상기 전원부 및 내부 회로 보호를 위한 차단기 안전장치(240); 및
상기 본체부를 들고 이동할 때 편하게 잡을 수 있도록 부착된 이동용 손잡이(250); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 운전변수 부가 테스트 장비.
제 1 항에 있어서,
상기 테스트부(300)는,
기기운전 준비를 알리는 운전 전압계(310);
운전 전류를 표시하여 상기 실험용 전동기의 이상 여부를 감시하는 운전 전류계(320);
전동기의 회전수를 조정할 수 있는 회전계(330);
전자 브레이크에 부하량을 조정하여 상기 실험용 전동기에 부하를 증감하는 부하조정 전압계(340); 및
전류와 전압을 측정할 수 있는 전원 터미널(350); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전변수 부가 테스트 장비.