KR20020034120A - Motor generator - Google Patents

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KR20020034120A
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박양균
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주식회사 이레피아
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  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE: A motor generator is provided to increase efficiency of an energy by reusing a motor power and an industrial power and induce a stable rotation of a rotor. CONSTITUTION: A rotor(103) includes a rotary shaft. An electric motor(110) is independently formed at one side of the rotor(103). A motor winding(111) is installed at the electric motor(110). A power generator(120) is independently formed at another side of the rotor(103). A power winding(121) is installed at the power generator(120). A power supply is connected to the motor winding(111) of the electric motor(110). A power fetch section is connected to the power winding(121) of the power generator(120). When a power is supplied to the motor winding(111) of the electric motor(110), the motor winding(111) of the electric motor(110) generates a rotation magnetic field. A rotating force is generated by a mutual operation between the rotation magnetic field and an induced current to rotate the electric motor(110).

Description

전동발전기{Motor generator}Motor generator

본 발명은 전동기가 구동하면서 유도전기를 생성시킬 수 있도록 전동기와 발전기가 일체형인 교류 전동발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동부와 발전부를 직렬로 구성하는 것에 의해 보다 효율적인 구동과 발전이 동시에 이루어지도록 하는 교류 전동발전기에 관한 것이다.The present invention relates to an AC motor generator in which an electric motor and a generator are integrated so as to generate an induction electricity while driving an electric motor. More specifically, the drive and the power generating unit are configured in series so that more efficient driving and power generation are simultaneously performed. It relates to an AC motor generator.

일반적으로 발전기는 기계에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치이고 반면에 전동기는 전기에너지를 기계에너지로 변환시키는 장치로서, 전력으로 사용되는 전동기는 사실상 발전용으로 이용되지는 않는다.In general, a generator is a device that converts mechanical energy into electrical energy, while an electric motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy, and an electric motor used as electric power is not actually used for power generation.

이러한 한계에도 불구하고 최근에는 전동기에 공급되는 전기에너지는 기계에너지로 소모되지만 발전기와 마찬가지로 회전자가 돌면서 자기유도에 의한 유도 기전력이 별도록 생성되는 점에 주목하여 전동기가 구동하면서 발생되는 유도전기를 뽑아 쓸 수 있는 전동기와 발전기가 일체형인 교류전동발전기에 관한 기술이 제안되고 있는 실정이다.Despite these limitations, in recent years, the electric energy supplied to the motor is consumed as mechanical energy, but like the generator, the induction electric power generated by driving the motor is extracted by noting that the induction electromotive force generated by the magnetic induction is generated by rotating the rotor. It is a situation that has been proposed a technology for an alternating-current motor generator that is integrated with a usable motor and a generator.

예를 들면 고정자의 슬롯에 전동용 권선과 더불어 발전용 권선을 함께 설치하여 전동용 권선에 공급되는 전원으로 회전자를 회전시켜 동력을 얻고, 상기 회전자가 발전용 권선 주위를 회전함으로써 발전용 권선으로 유도되는 전기를 인출할 수 있도록 하는 기술이 그 것이다.For example, by installing a power generating winding together with an electric winding in the slot of the stator, the power is supplied by rotating the rotor with the power supplied to the electric winding, and the rotor rotates around the power winding to generate the power winding. It is a technology that allows the extraction of induced electricity.

보다 구체적으로 설명하면 고정자에는 전동용 권선과 발전용 권선이 함께 내설되며, 전동용 권선은 전원공급부와 연결되고 발전용 권선은 전원인출부와 연결되는 구성에 의해, 고정자의 전동용 권선에 교류전원을 공급하면 교류전원에 의해 발생되는 회전 자기장과 이 회전 자기장에 의해 회전자에 발생되는 유도전류와의 상호작용에 의해 발생되는 회전력으로 회전하게 되고, 더불어 회전자의 회전으로 발전용 권선으로 유도되는 유도전류는 발전용 권선으로 인출되는 되는 것이다.More specifically, the stator has an electric winding and a power generating winding together, and the electric winding is connected to the power supply and the power winding is connected to the power drawer. When the power is supplied, it rotates with the rotational force generated by the interaction between the rotating magnetic field generated by AC power and the induced current generated by the rotor by the rotating magnetic field. Induction current is to be drawn into the winding for power generation.

즉, 전원공급부로부터 공급되는 전원을 공급받아 회전자를 돌려 동력을 얻는 점에서 교류전동기의 역할을 수행하게 되고, 동시에 회전자가 고정자 주위를 회전하면서 전기를 발전하는 점에서 교류발전기의 역할을 함께 수행한다.In other words, it plays the role of an AC motor in that the power is supplied from the power supply unit to turn the rotor to obtain power, and at the same time, the rotor performs the role of an alternator in generating electricity while rotating around the stator. do.

그런데 종래의 이와 같은 전동발전기는 회전자를 중심으로 가까운 쪽에 발전용 권선이, 먼쪽에 전동용 권선이 배치되거나, 전동용 상기 전동용 권선과 발전용 권선을 교대로 구성하는 것에 따른 여러 폐단이 대두되었다.However, such a conventional electric generator has a number of closed ends due to alternating electric power windings and power generating windings arranged in the vicinity of the rotor, with a power winding disposed near the rotor, and a power winding disposed far away. It became.

즉 하나의 고정자에 전동용 권선과 발전용 권선이 이중적으로 구성되는 것에 의해 결국 전동력과 발전력이 양분되어져 소정의 전동출력과 발전출력을 얻을 수 없을 뿐만이 아니라 본래 기능인 전동기능이 원활하게 이루어지지 않게 되었던 것이다.In other words, the electric and power generating power are divided into two parts by the electric winding and the power generating winding in one stator, so that not only the predetermined electric power and the electric power can be obtained, but also the electric function, which is the original function, was not smoothly performed. will be.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 동력 단일 기능의 전동기를 응용하여 하나의 고정자에 전동용 권선과 발전용 권선이 독립적으로 구성되는 것에 의해 소망하는 전동과 발전의 출력을 얻을 수 있고, 발전용 권선의 작용으로 유도되는 전기를 인출하여 전동용 전력 또는 산업상의 전력으로 재사용함으로써 에너지효율을 높일 수 있으며, 동시에 와류로 작용할 수 있는 회전자에서 발생되는 유도전기를 발전용 권선으로 인출함으로써 회전자의 안정적인 회전을 유도할 수 있는 교류 전동 발전기를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to apply the electric motor of a single power function, the electric winding and the electric power winding desired by being independently configured in one stator electric transmission The output of over-generation can be obtained, and the energy efficiency can be increased by drawing the electricity induced by the action of the power generation winding and reusing it as electric power or industrial power, and at the same time, the induction generated from the rotor that can act as a vortex The present invention provides an AC motor generator capable of inducing stable rotation of a rotor by drawing electricity into a power generation winding.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동 발전기는 동력 단일기능의 전동기를 응용하여 발전기능을 동시에 얻을 수 있도록 하는 구성에 있어서, 일측의 고정자에 전동용 권선이 독립적으로 구성된 전동부가, 타측의 고정자에 발전용 권선이 독립적으로 구성된 발전부가 일체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the motor generator of the present invention for achieving the above object in the configuration to obtain a power generation function at the same time by applying a motor of a single power function, the motor unit is configured to be independently of the stator on one side of the stator, the stator on the other side It is characterized in that the power generation winding is formed integrally with the power generation unit configured independently.

또한 상기 전동부와 발전부는 소망하는 출력을 감안하여 서로 반비례적으로 확대 또는 축소되는 구성을 특징으로 한다.In addition, the transmission unit and the power generation unit is characterized in that the configuration is enlarged or reduced in inverse proportion to each other in consideration of the desired output.

본 발명에 따르면 전동용 권선에 공급되는 전원으로 회전자를 회전시켜 동력을 얻고, 상기 회전자가 타측에 독립적으로 구성된 발전용 권선 주위를 회전함으로써 발전용 권선으로 유도되는 전기를 인출할 수 있으며, 상기 발전부로부터 발생되는 전류는 전동부에 재공급 또는 여분의 전류를 산업상 이용함으로써 에너지효율을 극대화시키게 되며, 전동부와 발전부가 독립적으로 운전되어져 소망하는 본래의 정격출력을 독립적으로 얻을 수 있음과 함께 회전자의 안정적인 회전을 유도할 수 있다.According to the present invention, the power is obtained by rotating the rotor with the power supplied to the electric winding, and the rotor can draw electricity induced by the power winding by rotating around the power winding independently configured on the other side. The current generated from the power generation unit maximizes energy efficiency by re-supplying or using extra current in the industrial unit, and the power unit and the power generation unit can be operated independently to obtain the desired original rated output independently. Together, it can induce a stable rotation of the rotor.

도 1은 본 발명에 따른 전동부의 측면 회로도,1 is a side circuit diagram of a transmission unit according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 발전부의 측면 회로도,2 is a side circuit diagram of a power generation unit according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 전동부의 상세 측 단면도,3 is a detailed side cross-sectional view of the transmission unit according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 발전부의 상세 측 단면도,4 is a detailed side cross-sectional view of the power generation unit according to the present invention;

도 5는 본 발명의 전체적인 구성을 나타내는 개략도,5 is a schematic view showing the overall configuration of the present invention;

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.6A and 6B illustrate another embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

12: 농형권선 14a: 절연지12: cage winding 14a: insulating paper

17: 전원공급부 18: 전원인출부17: power supply unit 18: power supply unit

100: 전동 발전기 101: 회전축100: motor generator 101: rotary shaft

102: 회전자 103: 고정자102: rotor 103: stator

110: 전동부 111: 전동용 권선110: electric drive 111: electric winding

120: 발전부 121: 발전용 권선120: power generation unit 121: power generation winding

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명의 실시예를 상술한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 전동부의 측면 회로도, 도 2는 본 발명에 따른 발전부의 측면 회로도, 도 3은 본 발명에 따른 전동부의 상세 측 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 발전부의 상세 측 단면도, 도 5는 본 발명의 전체적인 구성을 나타내는 개략도, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.1 is a side circuit diagram of the power transmission unit according to the present invention, FIG. 2 is a side circuit diagram of the power generation unit according to the present invention, FIG. 3 is a detailed side sectional view of the power generation unit according to the present invention, and FIG. 4 is a detailed side view of the power generation unit according to the present invention. Sectional drawing, FIG. 5 is a schematic diagram which shows the whole structure of this invention, FIG. 6A and 6B is a figure which shows another embodiment of this invention.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른전동발전기(100)는 회전축(101)을 구비하는 회전자(102), 회전자를 감합하는 고정자(103), 전원공급부(17), 및 전원 인출부(18)를 포함한다.1 to 5, the electric generator 100 according to the embodiment of the present invention includes a rotor 102 having a rotating shaft 101, a stator 103 fitting the rotor, and a power supply unit ( 17) and a power drawer 18.

상기 고정자(103)의 일측에는 전동용 권선(111)이 내설된 전동부(110)가 독립적으로 구성되고, 고정자(103)의 타측에는 발전용 권선(121)이 내설된 발전부(120)가 독립적으로 구성된다.On one side of the stator 103, the electric drive unit 110, in which the electric winding 111 is embedded, is independently configured. On the other side of the stator 103, the power generation unit 120 in which the power generation winding 121 is built is provided. It is configured independently.

상기 전원 공급부(17)는 전동부(110)의 전동용 권선(111)에 연결되고, 전원 인출부(18)는 발전부(120)의 발전용 권선(121)에 연결된다.The power supply unit 17 is connected to the electric winding 111 of the power transmission unit 110, the power drawer 18 is connected to the power generation winding 121 of the power generation unit 120.

예컨대 전원 공급부(17)에 3상교류전원이 공급되면 전원 인출부(18)는 3상교류전원을 인출한다.For example, when the three-phase AC power is supplied to the power supply unit 17, the power drawer 18 draws out the three-phase AC power.

미설명 부호 12는 회전자(102)의 회전축(101)에 압착된 성층철심 위에 피복되지 않은 동봉이나 알루미늄의 주물을 슬롯 속에 넣어 형성된 농형권선을 나타내고, 부호 14a는 각각의 슬롯을 구획하는 절연지를 나타낸다.Reference numeral 12 denotes a cage winding formed by inserting an uncoated rod or aluminum casting into a slot on the stratified core pressed on the rotating shaft 101 of the rotor 102. Reference numeral 14a denotes an insulating paper for partitioning each slot. Indicates.

고정자(103)의 슬롯에 전동용 권선(111)과 발전용 권선(121)이 내설될 때 3상의 각 상이 1개의 권선인 예는 없다할 것이고 적어도 몇 개의 권선을 사용하기 때문에 코아의 슬롯는 24, 36, 48, 64 등 수백에 달할 수도 있고, 각 상의 권선은 약 120도씩 이동시켜 배치시키는 것이 바람직하다.When the electric winding 111 and the power generation winding 121 are installed in the slot of the stator 103, there will be no example that each phase of the three phases is one winding. Since at least several windings are used, the slot of the core is 24, Hundreds, such as 36, 48, 64, etc. may be reached, and the windings of each phase are preferably moved by about 120 degrees.

권선을 결선하는 방법에 따라 다양한 회전자계를 형성할 수 있는 바, 예를 들면 결선하는 방법에 따라 2,4,6,8,10,12극의 회전자계를 만들 수 있고, 권선을 결선하는 방법으로는 성형결선 및 델타결선을 포함할 수 있으며, 전동용 권선의 극보다는 발전용 권선을 많은 극으로 결선하는 것이 보다 바람직하다.Various rotating magnetic fields can be formed according to the method of wiring. For example, 2,4,6,8,10,12 poles can be made according to the method of wiring. It may include a molded connection and a delta connection, it is more preferable to connect the power generation winding to many poles than the pole of the electric winding.

상기 구성으로 된 본 발명의 작용효과를 설명한다.The effect of this invention of the said structure is demonstrated.

전동부(110)의 전동용 권선(111)에 전원을 공급하게 되면 회전자기장이 발생하게 되고, 이 회전자기장에 의해 회전자(102)에 발생되는 유도전류와의 상호작용에 의해 발생되는 회전력으로 회전축(101)이 회전하게 되며, 동시에 회전자(102)의 회전으로 발전부(120)의 발전용 권선(121)으로 유도되는 유도전류는 발전용 권선(18)으로 인출된다.When power is supplied to the electric winding 111 of the electric motor 110, a rotating magnetic field is generated, and as the rotational force generated by the interaction with the induced current generated in the rotor 102 by the rotating magnetic field. The rotating shaft 101 is rotated, and at the same time, an induction current guided to the power generation winding 121 of the power generation unit 120 by the rotation of the rotor 102 is drawn out to the power generation winding 18.

즉 전원공급부로부터 공급되는 전원을 공급받아 회전자를 돌려 전동부에서 동력을 얻는 점에서 교류전동기의 역할이 수행되고, 동시에 회전자가 발전부의 고정자 주위를 회전하면서 전기를 발전하는 점에서 교류발전기의 역할을 수행하게 된다.In other words, the AC motor plays a role in getting power from the electric part by turning the rotor by receiving power supplied from the power supply part, and at the same time, the role of the AC generator in that the rotor generates electricity while rotating around the stator of the power generation part. Will be performed.

상기 발전부로부터 인출된 전류는 전동부에 재공급함으로써 전동부의 소비전력을 절감할 수 있고 여분의 전류는 산업상 전력으로 활용할 수 있음은 물론이다.By re-supplying the current drawn from the power generation unit can reduce the power consumption of the power transmission unit and the excess current can be utilized as industrial power.

한편 도 6a 및 도 6b에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있는 바, 도 6a에서와 같이 전동부(110)와 발전부(120)를 독립적이고도 일체적으로 구성하되 소망하는 출력을 얻을 수 있도록 상기 전동부(110)의 회전자(102a) 및 고정자(103a)가 발전부(120)의 회전자(102b) 및 고정자(103b) 보다 확대 구성하는 것도 가능하고, 도 6b에서와 같이 전동부(110)와 발전부(120)를 독립적이고도 일체적으로 구성하되 소망하는 출력을 얻을 수 있도록 상기 전동부(110)의 회전자(102a) 및 고정자(103a)가 발전부(120)의 회전자(102b) 및 고정자(103b) 보다 축소 구성하는 것도 가능하다.6A and 6B show another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6A, the electric drive unit 110 and the power generation unit 120 may be configured independently and integrally, but the desired output may be obtained. The rotor 102a and the stator 103a of the power transmission unit 110 may be configured to be larger than the rotor 102b and the stator 103b of the power generation unit 120, and as shown in FIG. 6B, the transmission unit 110 may be larger. ) And the power generator 120 are configured independently and integrally, but the rotor 102a and the stator 103a of the power transmission unit 110 are provided with the rotor 102b of the power generator 120 to obtain a desired output. And the stator 103b can be reduced.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 전동 발전기는 동력 단일기능의 전동기를 응용하여 발전기능을 동시에 얻을 수 있도록 하는 구성에 있어서, 일측의 고정자에 전동용 권선이 독립적으로 구성된 전동부를, 타측의 고정자에 발전용 권선이 독립적으로 구성된 발전부가 일체로 이루어지는 구성에 의해, 전동용 권선에 공급되는 전원으로 회전자를 회전시켜 동력을 얻고, 상기 회전자가 타측에 독립적으로 구성된 발전용 권선 주위를 회전함으로써 발전용 권선으로 유도되는 전기를 인출할 수 있으며, 상기 발전부로부터 발생되는 전류는 전동부에 재공급 또는 여분의 전류를 산업상 이용함으로써 에너지효율을 극대화시키게 되며, 전동부와 발전부가 독립적으로 운전되어져 소망하는 본래의 정격출력을 독립적으로 얻을 수 있음과 함께 회전자의 안정적인 회전을 유도할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.As described above, the motor generator of the present invention has a configuration in which a power generation function can be simultaneously obtained by applying an electric motor having a single power function, and the motor unit having an electric winding independently formed on one stator generates power on the other stator. In this case, the power generation unit consists of a power generation unit independently configured for the power winding. The power is supplied to the electric winding to rotate the rotor to obtain power, and the rotor rotates around the power generation winding independently configured on the other side. Electricity can be drawn out, and the current generated from the power generation unit maximizes energy efficiency by re-supplying or using an extra current in the electric motor, and the electric motor and the electric power generator are operated independently. It is possible to obtain the original rated power independently and to The rotation is the effect such as can be derived.

Claims (3)

회전축을 구비하는 회전자, 회전자를 감합하는 고정자, 전원공급부, 및 전원 인출부를 포함하고 상기 고정자에 전동용 권선 및 발전용 권선이 내설되는 전동 발전기에 있어서,In a motor generator comprising a rotor having a rotating shaft, a stator for fitting the rotor, a power supply unit, and a power take-out unit, the motor windings and power generation windings are built in the stator, 상기 고정자(103)의 일측에는 전동용 권선(111)이 내설된 전동부(110)가 독립적으로 구성되고, 고정자(103)의 타측에는 발전용 권선(121)이 내설된 발전부(120)가 독립적으로 구성되며, 전원 공급부는 상기 전동부(110)의 전동용 권선(111)에 연결되고, 전원 인출부는 상기 발전부(120)의 발전용 권선(121)에 연결되는 구성을 특징으로 하는 전동 발전기.On one side of the stator 103, the electric drive unit 110, in which the electric winding 111 is embedded, is independently configured. On the other side of the stator 103, the power generation unit 120 in which the power generation winding 121 is built is provided. Independently configured, the power supply unit is connected to the electric winding 111 of the power transmission unit 110, the power drawer is characterized in that the electric connection is connected to the power generation winding 121 of the power generation unit 120 generator. 제 1항에 있어서, 상기 전동부(110)와 발전부(120)를 독립적이고도 일체적으로 구성하되 소망하는 출력을 얻을 수 있도록 상기 전동부(110)의 회전자(102a) 및 고정자(103a)가 발전부(120)의 회전자(102b) 및 고정자(103b) 보다 확대 구성되는 것을 특징으로 하는 전동 발전기.The rotor 102a and stator 103a of claim 1, wherein the electric motor 110 and the electric power generator 120 are configured independently and integrally, so that a desired output can be obtained. Motor generator, characterized in that the enlarged configuration than the rotor (102b) and the stator (103b) of the power generation unit (120). 제 1항에 있어서, 상기 전동부(110)와 발전부(120)를 독립적이고도 일체적으로 구성하되 소망하는 출력을 얻을 수 있도록 상기 전동부(110)의 회전자(102a) 및 고정자(103a)가 발전부(120)의 회전자(102b) 및 고정자(103b) 보다 축소 구성되는 것을 특징으로 하는 전동 발전기.The rotor 102a and stator 103a of claim 1, wherein the electric motor 110 and the electric power generator 120 are configured independently and integrally, so that a desired output can be obtained. Motor generator, characterized in that the reduced configuration than the rotor (102b) and the stator (103b) of the power generation unit (120).
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