KR101843456B1 - Synchronous generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동기 발전기에 관한 것이다. 상기 동기 발전기는 외부를 감싸는 프레임, 상기 프레임을 관통하여 형성되는 회전축, 중심에 상기 회전축을 결합한 회전자, 상기 회전자의 외주면에 360도를 균분하여 설치되는 복수의 코일들, 상기 복수의 코일들의 상기 회전자와 마주하지 않는 일 면에 상기 복수의 코일들을 홀딩(Holding)하는 복수의 홀딩바들 및 이웃하는 상기 복수의 홀딩바들을 연결하는 댐퍼바를 포함하는 회전자부 및 상기 복수의 코일들에 대향하게 이격적으로 감싸고, 상기 프레임의 내주면에 위치하는 고정자부를 포함한다. 상기 동기 발전기는 상기 복수의 코일들을 고정하는 복수의 홀딩바들을 연결하는 복수의 댐퍼바를 설치하여 제작비를 절감할 수 있고, 홀딩바 자체에서 전류를 단락 시켜줄 수 있다.The present invention relates to a synchronous generator. The synchronous generator includes a frame surrounding the outside, a rotating shaft formed through the frame, a rotor coupled with the rotating shaft at the center, a plurality of coils disposed equidistantly at 360 degrees on the outer circumferential surface of the rotor, A rotor including a plurality of holding bars for holding the plurality of coils and a damper bar for connecting adjacent ones of the plurality of holding bars to a surface not facing the rotor, And a stator portion surrounding the inner circumferential surface of the frame. The synchronous generator may be provided with a plurality of damper bars connecting the plurality of holding bars for fixing the plurality of coils, thereby reducing the manufacturing cost and shorting the current in the holding bar itself.
Description
본 발명은 동기 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전자의 외주면에 진동을 줄이기 위한 댐퍼 및 댐퍼바를 설치하여 전력 손실 및 코일의 훼손을 방지할 수 있는 동기 발전기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous generator, and more particularly, to a synchronous generator capable of preventing power loss and damage to a coil by providing a damper and a damper bar for reducing vibration on an outer circumferential surface of the rotor.
발전기는 기계적인 힘을 전기적인 힘으로 바꾸어주며 터빈에 의해 구동된다. 일일 기동 및 일일 정지가 특별한 제약 없이 가능하므로 이러한 발전기는 기저 부하 및 첨두 부하용으로 운전이 가능하다. 이러한 동기 발전기는 발전용 회전자와 고정자를 프레임의 내측에 설치한 기본 구조로 형성되고, 발전기가 동기 운전을 하기 위해서는 모든 발전기가 같은 속도로 회전하여야 하는데, 회전 동작시 발생하는 진동을 줄이기 위하여 가장 일반적으로 사용되는 것이 댐퍼를 사용하는 것이다. 이때, 사용되는 댐퍼를 고정 및 결합하기 위하여 링 구조의 댐퍼바가 설치된다.
The generator is driven by the turbine, turning the mechanical force into an electrical force. Daily start and daily shutdowns are possible without special restrictions, so these generators can be operated for base load and peak load. Such a synchronous generator is formed of a basic structure in which a generator rotor and a stator are installed inside a frame. In order to perform synchronous operation of the generator, all the generators must rotate at the same speed. In order to reduce the vibration generated during the rotation operation, A damper is generally used. At this time, a damper bar of a ring structure is provided for fixing and coupling the damper to be used.
한국공개특허 제10-2008-0126641호는 역류 방지용 보조날개가 구비된 동기발전기용 냉각 팬에 관한 것으로, 특히 동기발전기는 고정자와 회전자가 설치되는 프레임의 외측단에 냉각부가 설치된 냉각프레임을 결합하고, 그 동일 선상에 연속적으로 하향 절곡된 에어가이드가 결합 된 한 쌍의 연통홀을 형성하여 프레임과 냉각프레임을 서로 연통되게 하며, 상기 연통홀에 근접하게 다수의 보조날개가 돌출 형성된 팬을 프레임의 내측에 설치 구성하므로서, 상기 고정자와 회전자의 작동에 의해 발생되는 프레임의 내부 열기를 팬의 구동력으로 냉각프레임에 공급할 때, 팬에 구비된 주날개부와 보조날개부에 의해 프레임 측으로 공기가 역류되지 않게 되므로, 냉각 성능을 훨씬 개선시킬 수 있고, 이를 통해 동기발전기의 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 한 역류 방지용 보조날개가 구비된 동기발전기용 냉각 팬에 관한 것이다.
Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0126641 relates to a cooling fan for a synchronous generator having an auxiliary vane for preventing backflow. More particularly, the synchronous generator includes a cooling frame provided with a cooling part at an outer end of a frame on which a stator and a rotor are installed And a pair of communication holes formed by the downwardly bent air guides are formed on the same line so as to allow the frame and the cooling frame to communicate with each other, and a fan, in which a plurality of auxiliary vanes are projected close to the communication holes, When the internal heat of the frame generated by the operation of the stator and the rotor is supplied to the cooling frame by the driving force of the fan, the air is returned to the frame side by the main wing portion and the auxiliary wing portion provided in the fan So that the cooling performance can be improved to a great extent and the power generation efficiency of the synchronous generator can be improved Preventing the flow Synchronous appointed relates to a cooling fan provided with flaps.
한국공개특허 제10-2005-0044185호는 발전기 내의 로터 및 로터용 댐퍼 권선에 관한 것으로, 전기 기계 내의 로터는 적어도 2개의 극을 갖는 자기 코어와, 각각의 극에 대해 하나씩 대응하는 복수의 권선 조립체와, 자기 코어 및 권선 조립체의 적어도 일부를 둘러싸는 댐퍼 권선을 포함한다. 댐퍼 권선은 (i) 자기 코어의 회전축에 동심인 복수의 전기 전도성 링과 (ii) 자기 코어의 회전축에 평행하게 연장되고 각각의 링에 연결된 복수의 바아를 갖는다. 각각의 바아의 반경방향 외측 표면은 각각의 링의 반경방향 내측 표면에 각기 연결되어 있다. 자기 코어의 스핀들은 자기 코어의 직축(直軸)에 수직하게 연장된 제 1 및 제 2 평면을 갖는다. 자기 코어는 횡축(橫軸)을 따라 대향 방향으로 연장하는 제 1 및 제 2 돌출부를 포함할 수도 있다.
Korean Patent Application No. 10-2005-0044185 relates to a rotor and a damper winding for a rotor in a generator wherein the rotor in the machine comprises a magnetic core having at least two poles and a plurality of winding assemblies And a damper winding surrounding at least a portion of the magnetic core and winding assembly. The damper winding has (i) a plurality of electrically conductive rings concentric with the rotational axis of the magnetic core and (ii) a plurality of bars extending parallel to the rotational axis of the magnetic core and connected to each ring. The radially outer surface of each bar is connected to the radially inner surface of each ring. The spindle of the magnetic core has first and second planes extending perpendicular to the straight axis of the magnetic core. The magnetic core may include first and second protrusions extending in opposite directions along a transverse axis.
본 발명은 동기 발전기 내부에 위치한 복수의 홀딩바들과 복수의 댐퍼바를 구리 재질로 연결하여 복수의 홀딩바 자체에서 전류를 단락 시켜줄 수 있는 동기 발전기를 제공하고자 한다.
The present invention provides a synchronous generator capable of short-circuiting currents in a plurality of holding bars by connecting a plurality of holding bars disposed in a synchronous generator and a plurality of damper bars with a copper material.
실시예들 중에서, 동기 발전기는 외부를 감싸는 프레임, 상기 프레임을 관통하여 형성되는 회전축, 중심에 상기 회전축을 결합한 회전자, 상기 회전자의 외주면에 360도를 균분하여 설치되는 복수의 코일들, 상기 복수의 코일들의 상기 회전자와 마주하지 않는 일 면에 상기 복수의 코일들을 홀딩(Holding)하는 복수의 홀딩바들 및 이웃하는 상기 복수의 홀딩바들을 연결하는 복수의 댐퍼바들을 포함하는 회전자부 및 상기 복수의 코일들에 대향하게 이격적으로 감싸고, 상기 프레임의 내주면에 위치하는 고정자부를 포함한다.Among the embodiments, the synchronous generator includes a frame surrounding the outside, a rotation shaft formed through the frame, a rotor coupling the rotation shaft to the center, a plurality of coils mounted on the outer circumferential surface of the rotor so as to equilibrate 360 degrees, A rotor including a plurality of holding bars for holding the plurality of coils on one surface of the plurality of coils not facing the rotor and a plurality of damper bars for connecting the plurality of holding bars adjacent to each other, And a stator portion that is spaced apart from and opposite to the plurality of coils and located on the inner circumferential surface of the frame.
일 실시예에서, 상기 회전자부는 상기 프레임과 상기 회전축의 사이에 위치하는 베어링을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the rotor portion may further include a bearing positioned between the frame and the rotation axis.
일 실시예에서, 상기 회전자부는 상기 복수의 코일들의 외주면에 설치되어 상기 복수의 코일들의 진동을 감소시켜줄 수 있는 복수의 댐퍼들을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the rotor portion may further include a plurality of dampers installed on an outer circumferential surface of the plurality of coils to reduce vibration of the plurality of coils.
일 실시예에서, 상기 복수의 댐퍼바들은 상기 복수의 홀딩바들을 연결하여 서킷(Circuit)을 이룰 수 있다.In one embodiment, the plurality of damper bars may connect the plurality of holding bars to form a circuit.
일 실시예에서, 상기 복수의 댐퍼바들은 복수의 홀딩바들과 구리를 이용하여 연결될 수 있다.
In one embodiment, the plurality of damper bars may be connected to the plurality of holding bars using copper.
본 발명은 동기 발전기 내부에 위치한 복수의 홀딩바들과 복수의 댐퍼바를 구리 재질로 연결하여 복수의 홀딩바 자체에서 전류를 단락 시켜줄 수 있는 동기 발전기를 제공할 수 있다.
The present invention can provide a synchronous generator capable of short-circuiting currents in a plurality of holding bars by connecting a plurality of holding bars located in a synchronous generator and a plurality of damper bars with a copper material.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 발전기를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 동기 발전기의 회전자부에 대해 설명하는 단면도이다.
도 3은 도 2의 회전자부의 복수의 홀딩바들 및 복수의 댐퍼바들을 설명하는 단면도이다.1 is a view for explaining a synchronous generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating the rotor portion of the synchronous generator of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a plurality of holding bars and a plurality of damper bars of the rotor of FIG. 2. FIG.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 발전기를 설명하는 단면도이고, 도 2는 도 1의 동기 발전기의 회전자부에 대해 설명하는 단면도이며, 도 3은 도 2의 회전자부의 복수의 홀딩바들 및 복수의 댐퍼바들을 설명하는 단면도이다. 이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 동기 발전기(100)에 대해 설명한다.
2 is a cross-sectional view illustrating a rotor of the synchronous generator of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a plurality of holding bars of the rotor of FIG. 2, And a plurality of damper bars. Hereinafter, the
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 발전기(100)는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키기 위한 것으로서, 프레임(110), 회전자부(120) 및 고정자부(130)를 포함한다. 일 실시예에서, 동기 발전기(100)는 기저 부하 및 첨두 부하용으로 운전이 가능할 수 있다.1, the
프레임(110)은 동기 발전기(100)의 외부를 감싸며 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 프레임(110)은 자계에 영향을 받지 않도록 비자성체로 이루어질 수 있다.The
회전자부(120)는 프레임(110)을 관통하여 형성되는 회전축(140), 중심에 회전축(140)을 결합한 회전자(210), 회전자(210)의 외주면에 360도를 균분하여 설치되는 복수의 코일들(220), 복수의 코일들(220)의 회전자(210)와 마주하지 않는 일 면에 복수의 코일들(220)을 홀딩(Holding)하는 복수의 홀딩바들(310) 및 이웃하는 복수의 홀딩바들(310)을 연결하는 복수의 댐퍼바들(320)을 포함한다.The
일 실시예에서, 회전자부(120)는 후술되는 고정자부(130)와의 전자기적 상호 작용을 통해 회전될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 회전자부(120)는 후술되는 고정자부(130)와 회전축(140)의 사이에서 회전축(140)의 원활한 움직임과 함께 지지대 역할을 수행하기 위하여 베어링(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 베어링은 비자성체로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 회전자부(120)는 복수의 코일들(220)의 외주면에 위치되는 복수의 댐퍼들(330)를 더 포함할 수 있다. 이러한 복수의 댐퍼들(330)는 복수의 코일들(220)의 진동을 감소시켜 전력 손실을 감소시킬 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 회전자부(120)는 회전축(140)의 일단과 결합되고, 프레임(110)의 일단부에 위치하는 냉각팬(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이러한 냉각팬은 회전자부(120)의 구동에 의해 공기가 순환될 수 있으며, 이에 따라 동기 발전기(100) 내부의 열을 밖으로 방출 할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 회전자(210)는 중심이 관통된 원통형으로 구성될 수 있으며, 복수의 코일들(220)의 형상은 이러한 회전자(210)의 형태에 따라 탄력적으로 형성될 수 있다.The shape of the plurality of
일 실시예에서, 복수의 댐퍼바들(320)은 복수의 홀딩바들(310)을 연결하여 서킷(Circuit)을 이룰 수 있다.In one embodiment, the plurality of
고정자부(130)는 복수의 코일들(220)을 대향하게 이격적으로 감싸며 형성될 수 있고, 프레임(110)의 내주면에 위치한다. 일 실시예에서, 고정자부(130)는 권선을 지지하는 철심으로 형성될 수 있으며, 회전자부(120)와 상대적일 수 있다.
The
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
100 : 동기 발전기
110 : 프레임
120 : 회전자부 130 : 고정자부
140 : 회전축
210 : 회전자 220 : 복수의 코일들
310 : 복수의 홀딩바들 320 : 복수의 댐퍼바들
330 : 복수의 댐퍼들100: Synchronous generator
110: frame
120: rotor part 130: stationary part
140:
210: Rotor 220: Multiple coils
310: a plurality of holding bars 320: a plurality of damper bars
330: a plurality of dampers
Claims (5)
상기 프레임을 관통하여 형성되는 회전축, 중심에 상기 회전축을 결합한 회전자, 상기 회전자의 외주면에 360도를 균분하여 설치되는 복수의 코일들, 상기 복수의 코일들의 상기 회전자와 마주하지 않는 일 면에 상기 복수의 코일들 각각을 홀딩(Holding)하도록 상기 복수의 코일들 각각에 대응하여 설치되는 복수의 홀딩바들 및 상기 복수의 홀딩바들 사이에 배치되어 이웃하는 상기 복수의 홀딩바들을 연결하는 복수의 댐퍼바들을 포함하는 회전자부; 및
상기 복수의 코일들에 대향하게 이격적으로 감싸고, 상기 프레임의 내주면에 위치하는 고정자부를 포함하되,
상기 회전자부는 코일들의 외주면에 설치되어 상기 복수의 코일들의 진동을 감소시켜줄 수 있는 복수의 댐퍼들을 더 포함하고,
상기 복수의 홀딩바들과 상기 복수의 댐퍼바들이 원주방향을 따라 번갈아 배치됨으로써 서킷(Circuit)을 형성하고,
상기 복수의 홀딩바들 각각은 반경방향 내측으로 돌출 형성된 요철부를 포함하고, 상기 요철부가 상기 복수의 코일들 각각의 외면에 형성된 요홈에 삽입되어 결합되고,
상기 복수의 댐퍼들은 상기 복수의 코일들 각각에 대응하여 상기 서킷의 외주면에 배치되는 것을 특징으로 하는 동기 발전기.
An outer wrapping frame;
A plurality of coils provided so as to equalize 360 degrees on an outer circumferential surface of the rotor, and a plurality of coils disposed on one surface of the plurality of coils, A plurality of holding bars provided corresponding to each of the plurality of coils so as to hold each of the plurality of coils, and a plurality of holding bars disposed between the plurality of holding bars to connect the plurality of holding bars adjacent to each other A rotor comprising damper bars; And
And a stator part which is disposed opposite to the plurality of coils so as to face each other and which is located on an inner circumferential surface of the frame,
Wherein the rotor further comprises a plurality of dampers mounted on an outer circumferential surface of the coils to reduce vibration of the plurality of coils,
The plurality of holding bars and the plurality of damper bars are alternately disposed along the circumferential direction to form a circuit,
Wherein each of the plurality of holding bars includes a concavo-convex portion protruding radially inward, the concavo-convex portion being inserted into a groove formed on an outer surface of each of the plurality of coils,
Wherein the plurality of dampers are disposed on an outer circumferential surface of the circuit corresponding to each of the plurality of coils.
상기 프레임과 상기 회전축의 사이에 위치하는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 발전기.
2. The apparatus of claim 1, wherein the rotor portion
And a bearing positioned between the frame and the rotation shaft.
복수의 홀딩바들과 구리를 이용하여 연결되는 것을 특징으로 하는 동기 발전기. 2. The compressor according to claim 1, wherein the plurality of damper bars
Wherein the plurality of holding bars are connected to each other by using copper.
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- 2012-08-17 KR KR1020120090175A patent/KR101843456B1/en active IP Right Grant
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