KR20150003534A - Ac 모터와 ac 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치 - Google Patents

Ac 모터와 ac 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치에 관한 것으로서, AC 모터와 AC 발전기를 서로 연결하여 AC 모터의 회전력을 통해 AC 발전기를 구동시켜 1차측 AC 전원의 전압 및 주파수를 변경하도록 하는 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치에 관한 것이다.

Description

AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치{Voltage and frequency changing apparatus using AC motor and AC generator}
본 발명은 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치에 관한 것으로서, AC 모터와 AC 발전기를 서로 연결하여 AC 모터의 회전력을 통해 AC 발전기를 구동시켜 1차측 AC 전원의 전압 및 주파수를 변경하도록 하는 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 AC 전원을 인가받는 AC 모터를 AC 발전기와 물리적으로 연결시키고, AC 모터의 회전력을 이용하여 AC 발전기를 회전시키며, 그에 따라 AC 발전기가 구동되면서 1차측 AC 전원의 전압 크기가 변경되며, 또한 인버터 없이 주파수가 변경되도록 하는 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치에 관한 것이다.
최근 산업 및 경제가 급속도로 발전함에 따라, 이러한 발전을 가능케 하는 전기의 사용량도 함께 증가하게 되었다.
한편, 이러한 전기는 DC(Direct current)라고 하는 직류상태와 AC(Alternating current)라고 하는 교류상태로 존재하게 되는데, 전자기기는 이러한 DC 전류 및 AC 전류를 다양하게 사용하게 된다. 통상적으로는 발전소에서 전송되는 전기는 교류상태의 AC 전원에 해당하며, 이러한 AC 전원의 전압 크기를 변경하기 위해서는 일반적으로 변압기(Transformer)를 사용하게 된다.
또한, 이러한 AC 전원은 60Hz, 50Hz 등과 같이 특정 주파수값을 가지게 되는데, 이러한 주파수값에 따라 2차측의 모터 또는 전자기기들이 구동되게 된다. 이때, 전자기기들 마다 구동에 필요한 주파수값이 상이할 수 있기 때문에 AC 전원의 주파수값을 그에 맞게 변경시켜야한다.
그런데 이러한 AC 전원의 주파수 변경을 위해서 기존에는 인버터(Inverter)를 이용하여 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고, 이를 다시 AC 전원으로 변경함으로써 주파수값을 변경시켰다.
이러한 기존의 변경 방법은 회로적으로 복잡하고, 별도의 변압기 및 인버터를 구비 해야하기 때문에 전체적인 크기가 커지는 문제점을 가진다.
또한, 이러한 방식은 1차측 AC 전원과 2 차측 AC 전원을 절연하는 과정에서 별도의 절연소자(예를 들어, 반도체를 이용한 집적 회로(IC) 등)를 이용하여 1차 측과 2차 측을 절연시켜야 하는 불편함이 있었으며, 그에 따라 종래의 전압 및 주파수 변경 회로는 절연소자를 수용할 만큼 사이즈가 커져야 하는 문제점을 가진다.
이에, 본 발명자는 상술된 기존의 전압 및 주파수 변경 회로가 가지는 문제점을 해결하기 위해, 회로적인 절연소자를 이용하지 않으면서 1차 측과 2차 측을 절연시켜 전체적인 크기를 보다 소형화할 수 있는 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치를 발명하기에 이르렀다.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은, AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치에 관한 것으로서, AC 모터와 AC 발전기를 서로 연결하여 AC 모터의 회전력을 통해 AC 발전기를 구동시켜 1차측 AC 전원의 전압 및 주파수를 변경하도록 하는 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치를 제공하고자 한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 별도의 절연소자 없이 1차측 AC 전원과 2차측 AC 전원을 절연할 수 있는 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 AC 전원을 인가받는 AC 모터와 AC 발전기를 물리적으로 직접 연결 시킴으로써 별도의 절연과정이 생략 가능한 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 AC 모터와 AC 발전기의 기어비를 조절하여 AC 전원의 전압 및 전류를 함께 조절할 수 있도록 하는 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 인가되는 AC 전원의 전원사양에 따라 구비되는 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 2차측에서 생성되는 AC 전원의 전원사양에 따라 구비되는 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치는, AC 전원으로부터 전압을 인가받아 회전하는 AC 모터 및 상기 AC 모터와 연결되며 상기 AC 모터와 상응하도록 회전하여 AC 전원을 생성하는 AC 발전기를 포함하여 구성된다.
상기 AC 모터와 상기 AC 발전기는 회전축을 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 AC 모터는, 인가되는 상기 AC 전원의 전원사양에 따라 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 전원사양은, 전압(Voltage), 전류(Ampere), 주파수(Frequency), 소비전력(Power consumption) 중 하나 이상에 해당할 수 있다.
상기 AC 모터는, 상기 회전축을 회전시키기 위한 회전력을 제공할 수 있다.
상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는, 상기 회전축과 하나 이상의 기어를 통해 서로 체결될 수 있다.
상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는, 상기 각각의 기어가 가지는 기어비를 통해 전압 및 전류를 조절할 수 있다.
상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기 각각은, 하나 이상의 기어를 통해 서로 맞물려 체결될 수 있다.
상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는, 서로 맞물려 체결된 하나 이상의 기어가 가지는 기어비를 통해 전압 및 전류를 조절할 수 있다.
상기 AC 발전기는, 상기 AC 모터의 회전력을 통해 절연된 AC 전원을 생성할 수 있다.
상기 AC 발전기는, 상기 AC 모터의 회전력을 통해 상기 AC 모터가 인가받는 AC 전원의 전압 및 주파수값을 변경할 수 있다.
상기 AC 발전기는, 생성되는 상기 AC 전원의 전원사양에 따라 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 AC 발전기의 전원사양은, 전압(Voltage), 전류(Ampere), 주파수(Frequency), 소비전력(Power consumption) 중 하나 이상에 해당할 수 있다.
상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는, 하나 이상의 벨트를 통해 서로 연결되며, 서로 상응하도록 회전할 수 있다.
상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는, 서로 절연된 상태에 해당할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치는, AC 전원 측과 AC 전원 측이 물리적인 수단을 통해 연결되기 때문에, 별도의 절연소자 없이도 절연이 가능하게 하는 효과를 가진다.
그에 따라. 본 발명은 절연소자가 차지하던 공간만큼 전체적인 크기가 줄어들게 되어 크기의 소형화가 가능한 효과를 가진다.
또한, AC 모터와 AC 발전기를 연결하는 기어의 기어비를 조절할 수 있으므로, 기어비에 상응하는 1차측 AC 전원의 전압 및 전류를 조절할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 1차측 AC 전원과 2차측 AC 전원의 연결이 회로적으로 간단해지기 때문에 회로의 설계가 용이해지는 효과를 가진다.
도 1은 기존의 전압 및 주파수 변경 회로(10)를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)가 회전축(130)을 통해 서로 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)가 각각의 기어를 통해 직접 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)가 벨트(140)를 통해 연결된 상태를 도시한 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 기존의 전압 및 주파수 변경 회로(10)가 가지는 회로를 도시한 도면이고 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.
먼저, 도 1을 통해 기존의 전압 및 주파수 변경 회로(10)를 살펴보면, 기존의 전압 및 주파수 변경 회로(10)는 1차측 AC 전원의 전압 크기를 변경하기 위하여 변압기(Transformer)를 구비하고 있으며, 또한 1차측 AC 전원의 주파수값을 변경하기 위하여 하나 이상의 인버터(Inverter)를 구비하고 있다.
여기에서, 변압기는 전원을 연결한 코일에 전류가 흐르면서 코일과 철심 사이에 형성되는 자기장을 이용하여 유도전류를 생성하고, 이렇게 생성된 유도전류를 이용하여 간접적으로 전압의 크기를 변경하는 장치를 의미할 수 있는다.
또한, 인버터는 DC 전원(직류 전원)을 AC 전원(교류 전원)으로 변환하기 위하여 사용되는 장치를 의미할 수 있는데, 기존의 전압 및 주파수 변경 회로(10)에서는 AC 전원의 주파수값을 변경하기 위하여 AC 전원을 DC 전원으로 변경시키고, 이를 인버터를 통해 다시 DC 전원으로 변환하였다.
또한, 기존의 전압 및 주파수 변경 회로(10)는 1차측 AC 전원과 2차측 AC 전원이 별도의 절연소재(11)를 통해 절연되고 있다.
이러한 절연소재(11)는 일반적으로 전자기기 또는 전선 등에 전기가 통하는 경우, 도전부분 주변을 부도체(예를 들어, 고무 등)를 이용하여 피복 또는 격리시키는 것을 의미할 수 있는데, 절연소재(11)는 고온, 저온에 노출되더라도 열화가 일어나지 않는 재질로 형성될 수 있다.
도 1에서는 절연소재(11)로써 다이오드(Diode)를 도시하였는데, 다이오드는 p형 반도체와 n형 반도체를 접합하여 생성되는 접합부분의 좁은 공간에 자유전자와 정공의 수가 줄어들면서 형성되는 절연영역을 이용하여 AC 전원 측(1차측)과 AC 전원 측(2차 측)을 절연하게 된다.
이러한 다이오드를 이용한 절연과정은 기존의 공지된 기술을 사용하기 때문에, 상세한 설명은 생략하기로 하며 기존의 컨버터(10)는 이러한 절연소재(11)를 수용하기 위한 내부 공간을 구비해야만 하고, 그에 따라 전체적인 크기가 커지는 문제점을 가지게 된다.
이러한 문제점을 개선한 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치(100)를 도 2를 통해 살펴보면, AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치(100)는 AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)를 포함한다.
먼저, AC 모터(110)는 교류 전동기라고도 하며 AC 전원으로부터 전원을 인가받아 회전하여, 후술되는 AC 발전기(120)의 축을 회전시키는 역할을 수행한다.
이러한 역할을 수행하는 AC 모터(110)는 기본적으로 외부 고정자와 내부 회전자로 구성될 수 있다. 외부로부터 AC 전원을 인가받은 AC 모터(110)의 내부 회전자는 유도전류에 의해 회전하게 되고, 이러한 내부 회전자의 말단부에는 모터 기어(111)가 형성될 수 있다.
모터 기어(111)는 AC 모터(110)의 내부 회전자와 이격없이 고정되며, 내부 회전자와 상응하여 회전하며 후술되는 AC 발전기(120)의 발전기 기어(121)과 직접적으로 맞물려 AC 발전기(120)를 회전시키거나, 또는 후술되는 회전축(130)에 형성된 회전축 기어(131)와 직접적으로 맞물려 회전축(130)을 회전시키는 역할을 수행할 수 있다.
AC 모터(110)는 유도전류에 의하여 생성되는 토크를 통해 내부 회전자를 회전시키며, 소형 모터의 경우 내부 회전자에 단락된 권선을 복수 번 감아서 형성하거나 대형 모터의 경우 내부 회전에 단락되지 않은 권선을 복수 번 감아서 형성할 수 있다.
이러한 AC 모터(110)는 회전자의 유형에 따라 유도전동기, 동기전동기, 정류자전동기 등으로 분류될 수 있으며, AC 모터(110)가 상술한 바와 같은 역할을 수행하는 한, AC 모터(110)의 종류 및 크기는 제한되지 않음을 유의한다.
일 실시예에서, 이러한 AC 모터(110)는 인가되는 AC 전원의 전원사양에 따라 구비될 수 있다. 다시 말해서, AC 모터(110)는 인가되는 AC 전원의 전원사양에 따라 선택되어 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치(100)의 내부에 구비될 수 있다.
여기에서, 전원사양이라 함은, 전압(Voltage), 전류(Ampere), 주파수(Frequency), 소비전력(Power consumption) 등을 포함한 사양을 의미할 수 있는데, AC 전원이 가지는 전압이 AC 모터(110)의 소비 전압보다 낮은 경우 AC 모터(110)가 제대로 구동되지 않을 수 있기 때문에, AC 전원의 전원사양에 따라 AC 모터(110)도 선택적으로 변경될 수 있다. 따라서, AC 전원이 다양하게 인가되더라도 AC 모터(110)는 사용자에 의하여 AC 전원에 상응하도록 선택될 수 있다.
예를 들어, AC 전원의 인가전압이 110v 인 경우 AC 모터(110)는 110v용으로 변경될 수 있고, 인가전압이 220v 인 경우 AC 모터(110)는 220v용으로 변경될 수 있다.
한편, AC 모터(110)는 110v 및 220v에 국한되지 않으며, 보다 다양한 전압값에 따라 언제든지 변경될 수 있음을 유의한다.
다음으로, AC 발전기(120)는 상술한 AC 모터(110)와 상응하도록 회전하여 절연된 AC 전원을 생성하고, 또한 1차측 AC 전원의 전압 크기를 변경하는 역할도 수행하며, 동시에 1차측 AC 전원의 주파수값을 변경하는 역할도 수행할 수 있다.
여기에서, 일반적으로 교류전원인 AC 전원에서는 60Hz에서 1750rpm의 속도로 회전하는 모터의 회전속도를 조절하기는 어렵다. 왜냐하면 DC 전류의 주파수값을 변경하려면 이를 DC 전원으로 변환한 다음 이를 인버터를 이용하여 주파수값을 변화시키고, 다시 AC 전원으로 재변환하여야 하기 때문이다.
따라서, 상술한 인버터는 이러한 DC 전류의 주파수값을 변경하기 위해서는 일정하게 전송되는 DC 전류의 +전원과 -극을 순차적으로 이격되도록 전송하는 역할을 수행할 수 있기 때문에 기존의 전압 및 주파수 변경 회로(10)에서는 인버터를 사용하였다.
한편, 이러한 역할을 수행하는 AC 발전기(120)는 상술한 AC 모터(110)와 마찬가지로 내부적으로 외부 고정자와 내부 회전자로 구성될 수 있으며, 내부 회전자의 말단부에는 상술한 모터 기어(111)와 맞물리는 발전기 기어(121)가 형성될 수 있다.
이러한 내부 회전자의 말단부에 형성된 발전기 기어(121)는 상술한 모터 기어(111)와 맞물려 회전하면서 내부 회전자를 빠르게 회전시키게 되고, 이때 내부 회전자의 회전은 AC 발전기(120) 내부에 구비된 코일(권선으로 감긴 도체)에 의하여 자속이 끊어지게 되고 이때 생성되는 기전력을 외부로 방출하게 되고, 이러한 기전력이 AC 전원에 해당할 수 있다.
이러한 내부 회전자의 말단부에 형성된 발전기 기어(121)는 모터 기어(111)와 직접적으로 맞물리거나 또는 후술되는 회전축 기어(131)와 직접적으로 맞물릴 수 있다.
그리고 AC 발전기(120)는 AC 모터(110)와 마찬가지로, 생성되는 AC 전원의 전원사양에 따라 구비될 수 있다. 다시 말해서, AC 발전기(120)는 생성되는 AC 전원의 전원사양에 따라 선택되어 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치(100)의 내부에 구비될 수 있다. 따라서, AC 전원이 다양하게 변하더라도 AC 발전기(120)는 사용자에 의하여 AC 전원에 상응하도록 선택될 수 있다.
여기에서, 전원사양이라 함은, AC 모터(110)에서 상술한 바와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, AC 발전기(120)는 기존의 공지된 기술을 사용하기 때문에, 상세한 설명은 생략하기로 하며, 이러한 AC 발전기(120)는 AC 모터(110)와 다양한 방식(물리적인 방식)으로 연결될 수 있는데, 이는 도 3을 통해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)가 회전축(130)을 통해 서로 연결된 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)가 각각의 기어를 통해 직접 연결된 상태를 도시한 도면이며, 도 5는 AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)가 벨트(140)를 통해 연결된 상태를 도시한 도면이다.
먼저, 도 3을 살펴보면, AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)는 가운데에 회전축(130)을 통해 연결될 수 있으며, 회전축(130)에는 모터 기어(111) 및 발전기 기어(121)와 맞물리는 하나 이상의 회전축 기어(131)가 구비될 수 있다.
이러한 연결상태에 따라, AC 모터(110)가 AC 전원을 인가받아 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하는 경우 모터 기어(111)와 맞물린 회전축 기어(131)가 회전하게 되면서 회전축(130)이 회전하게 되고, 회전축(130)의 일측에 형성된 또 다른 회전축 기어(131)가 회전하며, 이 회전축 기어(131)와 맞물린 발전기 기어(121)가 회전하면서 AC 발전기(120)가 구동된다.
이러한 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치(100)의 구성은 별도의 절연소자가 불필요하기 때문에, 중심부에 회전축(130)만 연결해 준다면 1차측 AC 전원과 2차측 AC 전원의 사이즈를 축소시킬 수 있다. 그리고 AC 모터(110)의 물리적인 회전력이 AC 발전기(120)에 손실없이 그대로 전달되므로 에너지 효율면에서도 우수할 수 있다.
다음으로, 도 4를 살펴보면, AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)는 각각 모터 기어(111) 및 발전기 기어(121)를 통해 직접적으로 맞물려 연결될 수 있으며, 이러한 구성은 AC 모터(110)와 AC 발전기(120)의 거리가 가깝거나, AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치(100)의 사이즈를 보다 축소화시킬 경우 사용될 수 있다.
이러한 구성은 상술한 도 3 보다 더욱 효율적으로 회전력을 전달할 수 있으며, 모터 기어(111)와 발전기 기어(121)가 직접 연결되어 있기 때문에 AC 모터(110)가 고속으로 회전하는 경우 발생되는 회전력이 보다 용이하게 AC 발전기(120)에 전달될 수 있다.
이렇듯, AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)는 기어를 통해 맞물려 회전하기 때문에, 해당 기어가 가지는 기어비를 조절하면 생성되는 1차측 AC 전원의 전압 및 전류를 조절할 수 있다.
예를 들어, AC 전원 측과 연결된 AC 모터(110)의 모터 기어(111)를 발전기 기어(121)보다 작은 기어로 구성하는 경우, AC 모터(110)는 빠르게 회전하기 때문에 AC 발전기(120)를 보다 빠르게 회전시켜 보다 많은 높은 전압의 AC 전압 생성이 가능하고, AC 모터(110)의 모터 기어(111)를 발전기 기어(121)보다 큰 기어로 구성하는 경우, AC 모터(110)는 느리게 회전하기 때문에 AC 발전기(120)에서도 낮은 전압의 AC 전압 생성이 가능하다.
마지막으로, 도 5를 살펴보면, AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)의 내부 회전자가 동일한 방향을 향하고 있으며, 이러한 내부 회전자들의 말단부에는 각각 모터 기어(111) 및 발전기 기어(121)가 형성되어 있다.
그리고 이러한 모터 기어(111) 및 발전기 기어(121)는 직접적으로 맞물린 것이 아니라 별도의 벨트(140)를 통해 연결된다.
여기에서 벨트(140)라 함은, 자동차 엔진에 있어서 엔진의 크랭크축에 장착된 타이밍기어(timing gear)와 캠축에 장착된 타이밍기어를 연결해주는 타이밍벨트(timing belt)와 상응하는 의미로 해석될 수 있다.
이러한 구성에 의하여 모터 기어(111)와 발전기 기어(121)는 서로 동일한 방향을 회전할 수 있으며, 상술한 도 3 및 도 4 에서의 에너지 효율보다 더욱 높은 에너지 효율을 가지는 구성에 해당할 수 있다.
그 이유는, 도 3 및 도 4 는 복수의 기어들이 직접적으로 맞물려 있기 때문에 모터 기어(111), 발전기 기어(121) 및 회전축 기어(131)의 돌기가 서로 접하면서 생성되는 마찰력이 에너지 효율을 어느 정도 상쇄시킬 수 있는데 반해, 도 5의 구성은 이러한 마찰력이 존재하지 않기 때문에 에너지 효율이 상쇄되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 벨트(140)의 내부면, 즉 모터 기어(111) 및 발전기 기어(121)와 접하는 면에는 일정한 간격으로 돌출된 돌기가 형성될 수 있다.
여기에서, 일정한 간격으로 돌출된 돌기라 함은, 자동차 엔진의 타이밍벨트와 같이 내부면에 형성된 요철구조를 의미할 수 있으며, 이러한 돌기는 모터 기어(111) 및 발전기 기어(121)에 형성된 돌기의 생성 간격과 상응하도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 벨트(140)는 모터 기어(111) 및 발전기 기어(121)와 이격없이 맞물릴 수 있고, 또한 AC 모터(110)의 회전력을 AC 발전기(120)에 그대로 전달할 수 있으며, AC 모터(110)와 AC 발전기(120)가 헛도는 것을 방지할 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치(100)는 별도의 절연소자(11)가 없이도 물리적인 연결(회전축(130) 또는 벨트(140))을 통해 AC 모터(110) 및 AC 발전기(120)를 연결할 수 있고, 또한 절연소자(11)를 사용한 기존의 컨버터(10)에 비하여 회로적으로 간단해질 수 있으며, 절연소자(11)를 사용한 기존의 전압 및 주파수 변경 회로(10)에 비하여 전체적인 크기가 축소될 수 있다. 또한, 별도의 변압기 없이도 1차측 AC 전원의 전압 및 전류의 크기를 변경할 수 있으며 별도의 인버터 없이도 1차측 AC 전원의 주파수값을 변경할 수 있다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
10 : 기존의 전압 및 주파수 변경 회로
11 : 절연소재
100 : AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치
110 : AC 발전기
111 : 모터 기어
120 : AC 발전기
121 : 발전기 기어
130 : 회전축
131 : 회전축 기어
140 : 벨트

Claims (14)

  1. AC 전원으로부터 전압을 인가받아 회전하는 AC 모터; 및
    상기 AC 모터와 연결되며 상기 AC 모터와 상응하도록 회전하여 AC 전원을 생성하는 AC 발전기;를 포함하고,
    상기 AC 모터와 상기 AC 발전기는 회전축을 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 AC 모터는,
    인가되는 상기 AC 전원의 전원사양에 따라 구비되는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전원사양은,
    전압(Voltage), 전류(Ampere), 주파수(Frequency), 소비전력(Power consumption) 중 하나 이상에 해당하는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 AC 모터는,
    상기 회전축을 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는,
    상기 회전축과 하나 이상의 기어를 통해 서로 체결되는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는,
    상기 각각의 기어가 가지는 기어비를 통해 전압 및 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기 각각은,
    하나 이상의 기어를 통해 서로 맞물려 체결되는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는,
    상기 각각의 기어가 가지는 기어비를 통해 전압 및 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 AC 발전기는,
    상기 AC 모터의 회전력을 통해 절연된 AC 전원을 생성하는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 AC 발전기는,
    상기 AC 모터의 회전력을 통해 상기 AC 모터가 인가받는 AC 전원의 전압 및 주파수값을 변경하는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 AC 발전기는,
    생성되는 상기 AC 전원의 전원사양에 따라 구비되는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전원사양은,
    전압(Voltage), 전류(Ampere), 주파수(Frequency), 소비전력(Power consumption) 중 하나 이상에 해당하는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는,
    하나 이상의 벨트를 통해 서로 연결되며, 서로 상응하도록 회전하는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 AC 모터 및 상기 AC 발전기는,
    서로 절연된 상태에 해당하는 것을 특징으로 하는,
    AC 모터와 AC 발전기를 이용한 전압 및 주파수 변경 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3001710A1 (en) 2014-09-25 2016-03-30 LG Electronics Inc. Method and apparatus for receiving signal of neighboring cell signal by d2d terminal in wireless communication system

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