KR20130023986A - 산업용 모터를 이용한 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 모터의 회전축에 발전기를 연결하여 전기 에너지를 지속적으로 발생시키는 발전기에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명은 산업용으로 사용되는 모터(100)와, 상기 모터의 냉각 팬(110)이 설치되는 축(111)에 설치되는 제1 풀리(120)와, 상기 제1 풀리(120)에 벨트(V)에 의해 연동되게 설치되는 제2 풀리(210)가 설치되는 발전기(220)와, 상기 발전기 축에 설치되어 발전기의 회전력을 증진하기 위한 밸런스 웨이트(300)와, 상기 발전기(200)에서 발생하는 전기의 일부를 저장하기 위한 배터리(400)로 구성되며, 또한, 산업용으로 사용되는 여러 개의 모터(100)에 각각의 발전기(200)가 설치되고, 상기 발전기(200)로부터 나오는 전기는 배전반(500) 및 배터리(400)에 집결된 것을 특징으로 한다.

Description

산업용 모터를 이용한 발전기{With industrial motor generator}

본 발명은 산업용 모터의 회전축에 발전기를 연결하여 전기 에너지를 지속적으로 발생시키는 발전기에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명은 여러 기계 등에 사용되는 산업용 모터 가동시에 에너지 효율화하기 위한 발전기를 설치하여 모터가 구동되는 힘에 의해 발전하도록 하여 전력을 생산하도록 한 산업용 모터를 이용한 발전기를 이용한 발전기에 관한 것이다.

일반적으로 발전기는 외부 동력원으로부터 기계적 에너지를 전달받아 전기에너지로 변환시키는 장치로서, 동력원으로는 잘 알려진 바와 같이 터빈,수차, 전동기, 가솔린 엔진 등이 사용될 수 있다.

외부 동력원을 사용하여 전기에너지를 발생시키는 방법으로서, 물의 위치 에너지 차이를 이용한 수력발전과, 바람의 힘을 이용한 풍력발전 등 자연력을 직접 이용한 발전이 있으며, 또한 자연에서 채취된 예컨대 석탄이나 우라늄과 같은 천연 자원을 이용하여 인공적인 방법에 의해 발전을 실시하는 화력발전과 원자력 발전 등이 있다. 또한 최근 들어 활발히 연구되고 있는 태양열을 이용한 태양열발전 등이 있다.

상술한 바와 같은 외부 동력원을 이용한 발전기에 있어서, 발전의 기본 원리는 도체 내의 전자와 자계 사이의 상대적 관계에 기초를 두고 있다.

즉 도체가 자속을 끊으면, 그 도체 양단에 전압이 유기되고 유기된 유도전압에 의해 전류가 흐르게 된다. 이때 유도전압(E)의 크기는 자속밀도(B)와 그 자계 속의 도체의 길이(I) 및 도체의 운동속도(V)의 곱인 E=BIV로 주어진다. 그러나 상기한 발전 메카니즘은 반드시 동력을 필요로 하며, 외부 동력원에서 지속적으로 기계적 에너지를 공급하지 않으면 발전을 계속할 수 없는 문제점을 갖고 있다. 또한 발전에 사용되는 외부 동력원의 기계적 에너지를 발전기를 통해 전기적 에너지로 변화시킬 때 발생하는 마찰 등에 의한 에너지 손실로 발전 에너지 변환 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.

한편 상술한 인공적 방법에 의한 발전인 화력발전이나 원자력발전의 경우도 천연자원의 연소나 핵반응에 의해 발생하는 열을 이용하여 발전기를 가동시키게 되므로 열역학제 1법칙에 따른 열에너지 손실로 인하여 발전 에너지 변환 효율이 저하될 뿐만 아니라, 연료의 연소에 따른 이산화탄소의 발생으로 인한 지구의 온난화 및 핵반응에 따른 방사능의 누출, 핵폐기물의 처리 문제 등 발전에 부수되는 많은 환경 관련 문제점들이 대두되고 있는 실정이다. 또한 석탄, 석유등과 같은 대표적 화석연료인 천연자원의 매장량도 일정한 한계가 있어 21세기 초에는 그 이용 가능한 에너지 양이 거의 고갈되고 새로운 대체 에너지를 개발해야 하는 심각한 에너지 문제가 제기되고 있으며, 수력, 풍력 또는 태양열 등을 이용한 자연 에너지의 이용에도 일정한 제약이 뒤따른다는 문제점이 있다.

또한, 기존 공장 등에 사용되는 산업용 모터 즉, 에어 컴프레이서, 프레스, 톱 재단기, 집진모터 등은 380V 3상 모터를 사용하고 있다. 이러한 모터는 모터 축이 전후방으로 돌출되게 설치되며, 과열방지를 위한 공냉식 냉각 팬이 설치되어있는 것이 특징이다.

그러나, 상기와 산업용 모터는 필요한 작업 외에 사용하지 않고, 많은 전력을 낭비한다는 문제점이 있었다.

<인용문헌>

1. 국내공개특허 제2002-0083645호

2. 국내 특허공보 제10-0290293호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 본 발명은 산업용으로 사용되고 있는 산업용 모터 일측에 발전기를 연결하고, 다른 축에는 벨런스 웨이트를 설치하여, 산업용 모터 작동시 발전기에서 발전하여 생산되는 전기의 일부를 충전배터리에 공급하고, 일부는 모터를 구비한 발전장치 쪽으로 보내어 전기를 생산하도록 하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 산업용 모터의 가동이 중지되면 상기 충전에 의해 충전된 배터리를 통해 D.C모터를 구비한 발전장치를 구동시켜 발전하도록 한 산업용 모터를 이용한 발전기를 개발하기에 이르렀다.

본 발명에 따른 산업용 모터를 이용한 발전기(1)는;

산업용으로 사용되는 모터(100); 및

상기 모터의 냉각 팬(110)이 설치되는 축(111)에 설치되는 제1 풀리(120); 및

상기 제1 풀리(120)에 벨트(V)에 의해 연동되게 설치되는 제2 풀리(210)가 설치되는 발전기(220); 및

상기 발전기 축에 설치되어 발전기의 회전력을 증진하기 위한 밸런스 웨이트(300); 및

상기 발전기(200)에서 발생하는 전기의 일부를 저장하기 위한 배터리(400);

로 된 것을 특징으로 한다.

또한, 산업용으로 사용되는 여러 개의 모터(100)에 각각의 발전기(200)가 설치되고, 상기 발전기(200)로부터 나오는 전기는 배전반(500) 및 배터리(400)에 집결된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전원 공급을 받은 산업용 모터 작업 시 동작하는 모터에 발전기를 연결하고, 이 병렬식 발전기의 회전축에 벨런스웨이트를 설치하고, 병렬 발전기의 모터의 작동시 발전기에서 발전하는 전기를 모아서 그 중 일부를 충전배터리에 공급하고 나머지 전기를 한전 또는 산업용전기로 사용하도록 할 수가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 산업용 모터를 이용한 발전기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 여러 대의 산업용 모터를 이용한 발전기를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명 산업용 모터를 이용한 발전기(1)는 도 1에 도시한 바와 같이, 기본적인 구성은 산업용 모터(100), 제1 및 제2 풀리(120,210), 발전기(일반적으로 사용되는 제네레이터 임)(200), 밸런스 웨이트(300), 배터리(400)이다.

상기 산업용 모터(100)의 냉각 팬(110)이 설치되는 축(111)에 제1 풀리(120)가 설치되고, 상기 제1 풀리(120)는 벨트(V)에 의해 발전기(200)의 제2 풀리(210)에 연동되게 설치된다.

상기 발전기(200)는 병렬식으로 설치된다.

이때, 상기 발전기(200) 축에는 발전기(200)의 회전력을 증진하기 위한 밸런스 웨이트(300)가 설치된다.

상기 발전기(200)에서 발생하는 전기는 배터리(400)에 축전된다.

상기 배터리에 축전된 전력은 상기 모터(100)에 공급되는 전원이 차단되면, 자동으로 발전기를 구동시키도록 하였다.

즉, 모터(100)에 공급되는 전기공급이 차단되면, 도시하지 않은 제어부에서 이를 감지하여 배터리(400)에 축전된 전려을 발전기(200)에 인가하여 전력을 계속 생산할 수 있도록 하였다.

도 2는 본 발명에 따른 여러 대의 산업용 모터를 이용한 발전기를 나타낸 도면으로, 기본적인 구성은 본 실시예와 같고, 다만 산업에 이용되는 다양한 기계들의 모터(100)에 발전기(200)가 설치된 것이다.

즉, 공장에서 사용되는 모든 산업용 모터(100)에 적용할 수 있는 것으로, 각각의 모터(100)와 발전기(200)를 직렬로 연결하고, 이들로부터 생산되는 전기는 배전반(500)과 배터리(400)에 집결되어 상기 배전반(500)에 집결된 전력은 한전으로 보내고, 배터리에 축전된 것은 산업시설물에 사용하도록 하였다.

이때, 상기 산업용 모터(100)에 사용되는 제1 풀리(120)에 대하여 발전기에 사용되는 제2 풀리(210)는 2.3~2.5 정도의 지름을 가지도록 함으로써, 출력을 높일 수가 있다.

또한, 밸런스 웨이트(300)의 무게를 1K 당 6~10㎏ 정도로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 산업용 모터(100)에는 과부하방지장치(600)가 설치되어 모터가 과부화되는 것을 방지하였다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 산업용 모터를 이용한 발전기는 산업용 모터가 구동되는 동안 각 풀리와 벨트에 의해 발전기를 통해 전력을 생산하고, 그 일부의 전력을 모터와 전기적으로 연결된 배터리에 공급하여 여유 축전하고, 남은 전기는 배전반(500)을 통해 한전으로 공급할 수 있도록 하였다.

이때, 모터의 동력을 전달하는 각 풀리의 지름을 조절하여 발전기의 용량을 조절할 수 있도록 함으로써, 에너지 문제를 해결할 수 있으며 완전 무공해로 공해 문제를 해결할 수가 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 개념 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 산업용 모터 110 : 냉각팬
120,210 : 풀리 200 : 발전기
300 : 밸런스 웨이트 400 : 배터리
500 : 배전반

Claims (2)

1. 산업용으로 사용되는 모터(100); 및
   상기 모터의 냉각 팬(110)이 설치되는 축(111)에 설치되는 제1 풀리(120); 및
   상기 제1 풀리(120)에 벨트(V)에 의해 연동되게 설치되는 제2 풀리(210)가 설치되는 발전기(220); 및
   상기 발전기 축에 설치되어 발전기의 회전력을 증진하기 위한 밸런스 웨이트(300); 및
   상기 발전기(200)에서 발생하는 전기의 일부를 저장하기 위한 배터리(400); alc
   상기 모터(100)에 공급되는 전원이 차단되면, 배터리로부터 전원을 인가받아 발전기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 산업용 모터를 이용한 발전기.
2. 산업용으로 사용되는 여러 개의 모터(100)에 각각의 발전기(200)가 설치되고, 상기 발전기로부터 나오는 전기는 배전반(500) 및 배터리(400)에 집결된 것을 특징으로 하는 산업용 모터를 이용한 발전기.

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