KR870001199Y1 - 정류자 전동기의 브러쉬 장치 - Google Patents
정류자 전동기의 브러쉬 장치 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 종래의 브러쉬 장치의 조립상세도.
제2도는 제2도의 우측면도.
제3도는 종래의 브러쉬장치의 정면도.
제4도는 제3도의 우측면도.
제5도는 종래의 브러쉬장치에 대한 전체 등가저항 회로도.
제6도는 본 고안 브러쉬장치의 조립상세도.
제7도는 제1도의 우측면도.
제8도는 본 고안 브러쉬장치의 정면도.
제9도는 제3도의 우측면도.
제10도는 본 고안 브러쉬장치에 대한 전체 등가저항 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 브러쉬 2 : 리이드선
3 : 브러쉬 스프링 4 : 브러쉬 고정판
5 : 브러쉬 지지체 51: 밴딩부
52: 끝단 6 : 브러쉬 호울더
7 : 정류자 8 : 핀
a1: 브러쉬 b : 정류자 표면
c : 지점 d : 브러쉬 끝단
e : 접속점 f : 밴딩부
11 : 브러쉬 12 : 리이드선
13 : 브러쉬 스프링 14 : 브러쉬 고정판
141: 끝단 142: 오목부
143,144: 돌출부 145: 밴딩부
15 : 브러쉬 지지체 16 : 브러쉬 호울더
161,162,163: 돌출부 164: 통공부
17 : 정류자 20a : 브러쉬
20b : 정류자 표면 20c : 지점
20d : 지점 20e : 접속점
20f : 접속부 20g : 끝단
본 고안은 전기 소제기와 같은 고속 정류자 전동기의 브러쉬 장치에 관한 것이다.
고속용 정류자 전동기나 보극을 갖는 전동기의 정류개선을 위해서는 브러쉬를 고정항(비저항 50,000μΩ-cm 이상)의 것으로 사용해야 하므로, 브러쉬의 전기적 손실이 크게 된다.
브러쉬의 손실은 전동기 전손실의 약 40%를 차지하고 있어서, 브러쉬의 손실을 줄이는 것이 큰 전동기의 효율향상과 직결된다.
브러쉬의 손실은 브러쉬 마찰 손실과 브러쉬 전기손실로 대변할 수 있으며, 브러쉬의 마찰손실은 브러쉬 재질의 마찰계수, 브러쉬 스프링의 압력 및 정류자 주변속도에 따라 좌우되지만, 브러쉬의 전기손실은 브러쉬 리이드선, 리이드선 접속부 브러쉬 저항값 및 브러쉬와 정류자의 접촉저항에 따라 좌우된다.
그리고, 브러쉬의 손실을 분리하여 보면 마찰손실은 약 30%이며, 전기손실이 약 70%로서, 전기손실이 큰 비중을 차지한다.
따라서, 브러쉬의 전기손실을 최적화해야 하는 문제점이 있었던 것이다.
또한, 종래의 브러쉬 장치에 있어서는, 제1도에 표시한 바와 같이, 브러쉬(1)에 브러쉬 리이드선(2)을 접속한 후, 브러쉬 리이드선(2)에 브러쉬 스프링(3)을 끼워 넣어서 브러쉬 리이드선(2)의 끝단을 브러쉬 고정판(4)에 납땜 또는 전기용접한 제3도와 같은 브러쉬 장치를 브러쉬 호울더(6)에 끼워 맞춤된 황동판으로 된 브러쉬 지지체(5)내에 끼워 넣고 핀(8)으로 고정 설치하여, 전동기와 조립한 후 브러쉬 지지체(5)의 밴딩부(51)에 전원선을 연결하면, 전류는 브러쉬 지지체(5)와 브러쉬 고정판(4)을 통하여 브러쉬 리이드선(2)과 브러쉬(1)를 거쳐서 정류자(7)로 흐르게 된다.
상기의 전류 흐름을 등가회로로 표시하면 제5도와 같다.
제5도에 있어서, (r1)은 브러쉬(1)와 정류자(7)의 접촉 저항이며, (r2)는 정류자표면(b)에서 브러쉬 지지체(5)의 끝단(52)과 일치되는 브러쉬지점(c) 사이의 저항을 나타내며, (r3)는 브러쉬 지지체(5)의 끝단(52)에서 브러쉬끝단(d)까지의 저항이며, (r4)는 브러쉬끝단(d)에서 브러쉬 고정판(4)의 브러쉬 리이드선(2) 접속선(e)까지의 저항이다.
여기에서, 상기 브러쉬 장치의 전체 저항은
r0=r1+r2+r3+r4(1)
와 같이 표시할 수 있으며, 브러쉬(1)의 지점(c)에서 브러쉬 리이드선(2)의 접속점(e)까지는 전체 저항의 대부분을 차지한다.
또한, 브러쉬(1)의 측면에는 브러쉬 지지체(5)가 접촉되고 있어서, 전동기를 고속 운전할 경우에는 브러쉬(1)와 브러쉬 지지체(5) 사이의 틈새(0.15-0.2mm)가 있기 때문에, 브러쉬(1)의 진동에 의하여 브러쉬(1)와 브러쉬 지지체(5)와의 접촉저항이 크게 변화하게 된다.
따라서, 이로 인하여 브러쉬(1)와 브러쉬 지지체(5) 사이에 불꽃이 발생되고, 브러쉬(1)가 측면 마모하여 브러쉬의 움직임이 나빠지고, 정류 악화현성을 초래하게 된다.
또한, 브러쉬 호울더(6)의 내면과 상기 지지체(5)와의 틈새 등이 복합되어 브러쉬(1)의 진동은 더 심하게 되는 것이다.
본 고안은 상기한 점을 감안하여 된 것으로서, 브러쉬의 전기손실을 대폭적으로 감소시키고 브러쉬의 진동을 억제시켜서, 전동기의 효율을 크게 향상시킬 수 있는 정류자 전동기의 브러쉬 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하 본 고안의 1실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제6도 내지 제10도에 있어서, 종래의 브러쉬 장치와 같은 기능을 갖는 부재에는 같은 일련번호를 부여하였다.
제6도에 있어서, 브러쉬(11)에 브러쉬 리이드선(12)이 접속되고, 상기 리이드선(12)에 브러쉬 스프링(13)이 끼워지고 리이드선(12)의 끝단을 브러쉬 고정판(4)에 납땜 또는 전기 용접하여, 제3도에 표시한 바와 같은 브러쉬 장치가 구성된다.
상기 브러쉬 장치를 브러쉬 호울더(16)에 끼워맞춤된 황동판 브러쉬 지지체(15)내에 끼워맞춤하고, 상기 브러쉬 호울더(16)의 돌출부(161)에 상기 브러쉬 고정판(14)의 오목부(142)가 끼워 맞춤되고, 상기 브러쉬 호울더(16)의 돌출부(162), (63)와 상기 브러쉬 고정판(14)의 평면부가 맞닿게 되고, 상기 브러쉬 고정판(14)의 돌출부(143), (144) 상기 브러쉬 호울더(16)의 평면부가 맞닿게 되어 있다.
또한, 상기 브러쉬 고정판(14)의 밴딩부(145)가 상기 브러쉬 호울더(16)의 통공부(164)에 끼워 넣어져서, 상기 브러쉬 고정판(14)의 밴딩부(145)와 상기 브러쉬 지지체(15)가 접촉되게 되여 있다.
이와같이 하여 브러쉬 고정판(14)의 밴딩부(145)는 돌출부(144)의 지지력에 의하여 상기 브러쉬 지지체(15)와 확실하게 접촉되며, 밀착되는 탄성이 있게 되어, 브러쉬 지지체를 밀어주게 되는 것이다.
상기와 같이된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 고안은, 브러쉬에 리이드선을 접속하고, 상기 리이드선에 브러쉬 스프링을 끼워서 리이드선의 끝단을 브러쉬 고정판에 접속하고, 상기 브러쉬 장치를 브러쉬 호울더에 끼워 맞춤한 브러쉬 지지체내에 끼워 맞춤하여, 상기 브러쉬 호울더의 돌출부에 상기 브러쉬 고정판의 오목부를 끼워 맞춤하고, 상기 브러쉬 호울더의 돌출부와 상기 브러쉬 고정판의 평면부가 맞닿게 하고, 상기 브러쉬 고정판의 돌출부와 상기 브러쉬 호울더의 평면부가 맞닿게 하고, 상기 브러쉬 고정판의 밴딩부를 상기 브러쉬 호울더의 통공부에 끼워 넣어서, 상기 브러쉬 고정판의 밴딩부와 상기 브러쉬 지지체가 접촉되게 하였기 때문에, 브러쉬 고정판의 밴딩부는 돌출부의 지지력에 의하여 브러쉬 지지체와 확실하게 접촉되며, 밀착되는 탄성이 있어서, 브러쉬 지지체를 밀어주게 되므로, 브러쉬 고정판의 밴딩부를 회전방향과 반대로 설치하면, 상기 브러쉬 호울더의 내면과 상기 지지체와의 틈새를 일방향으로 밀착시켜 주므로, 브러쉬(1)와 지지체 사이의 접촉저항의 변화를 줄일 수 있다.
또한, 브러쉬 장치를 전동기에 조립한 후 브러쉬 고정판의 돌출부(141)에 전원선을 연결하면, 전류는 브러쉬 리이드선(12)의 접속점(e)을 통하여 브러쉬 리이드선(12)으로 통전되는 전류와 브러쉬 고정판을 통하여 고정판의 밴딩부(145)의 끝을 통하여 브러쉬 지지체로 흐르는 전류로 나누어진다.
즉, 브러쉬 저항은 제10도에 표시한 바와 같이, 리이드선 접속부(f)에서 브러쉬 고정판(14)의 끝단까지의 저항(r25)을 병렬 접속시켜서, 브러쉬 전체 저항은,
의 식으로 표시할 수 있으며, 여기에서, r26은 r23의 약 5% 정도로 설정하면, 종래의저항(r0)》본 고안의 저항(rn)이 되어서, 브러쉬의 전기손실은 큰 감소효과를 기대할 수 있는 것이다.
상기한 바와 같은 내용을 실측저항으로써 전기손실을 계산해 보면 다음과 같다.
소비전력 1kW, 입력전류 10.3(A)인 정류자 전동기에 있어서, 종래예의 경우 저항(r0)=0.8Ω, 브러쉬 저항(r2+r3)는 브러쉬 크기가 9×6×30이고 비저항이 130,000μΩ-cm인 것을 사용하였다.
1.
브러쉬 리이드선 저항(r4)은, 연동선 ρ 0.03×27(소선수)×3(가닥수)×40(길이)을 사용하므로, 표준 연동선의 고유 저항
여기에서, (r2)는 (r3)의 약 5%이므로,
r2=0.05×r3=0.036(Ω)
*r3=0.684(Ω)
그리고, 브러쉬의 전 접촉저항(r1)은 전체 저항의 약 10%로 생각하면,
전체저항(r0)은
으로 되고, 정류자 전동기의 전기손실은
이고, 브러쉬 2개에 대한 손실은 84.87×2=170(W)이다.
2. 한편, 본 고안 브러쉬 장치에 있어서는 종래의 브러쉬 저항 조건에서 브러쉬 고정판을 병렬로 접속하고, 브러쉬 고정판 저항을 r25=0.1(Ω)로 하고, r26=0.01(r3)로 설치한다.
전체 저항(rn)은 상기식(2)에 의하여,
즉, 전체 저항(rn)은 rn=0.2033(Ω)으로 종래의 저항(r0)보다 약 3.9배 감소된다.
본 고안의 브러쉬의 전기손실을 구하면,
이며, 브러쉬 2개에 대한 총 전기손실은,
21.56×2=43.12(W)
로서 전기손실은 종래보다 약 3.9배 감소된다. 바꾸어 말하며 출력이 종래보다 약 126(W) 증가하게 되는 것이다.
또한, 여기서 종래의 전동기 효율이 55%이었다고 하면 450(W)의 손실 중 126(W)가 감소되었으므로, 효율면에서 약 126%가 상승되어서, 본 고안에 의한 효율은 67.6%가 된다.
상기와 같이 본 고안에 의하면, 브러쉬의 전기손실을 대폭적으로 감소시킬 수 있으며, 또한 브러쉬의 진동을 억제시켜서, 전동기의 효율을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
Claims (1)
- 정류자 전동기의 브러쉬 장치에 있어서, 브러쉬(11)에 리이드선(12)을 접속하고, 상기 리이드선(12)에 브러쉬 스프링(13)을 끼워서 리이드선(12)의 끝단을 브러쉬 고정판(14)에 접속하여 브러쉬 장치를 구성하고, 상기 브러쉬 장치를 브러쉬 호울더(16)에 끼워 맞춤한 브러쉬 지지체(15)내에 끼워 맞춤하여, 상기 브러쉬 호울더(16)의 돌출부(161)에 상기 브러쉬 고정판(14)의 오목부(142)를 끼워 맞춤하고, 상기 브러쉬 호울더(16)의 돌출부(162),(163)와 상기 브러쉬 고정판(14)의 평면부가 맞닿게 하고, 상기 브러쉬 고정판(14)의 돌출부(143),(144)와 상기 브러쉬 호울더(16)의 평면부가 맞닿게 하고, 상기 브러쉬 고정판(14)의 밴딩부(145)를 상기 브러쉬 호울더(16)의 통공부(164)에 끼워 넣어서 상기 브러쉬 고정판(14)의 밴딩부(145)와 상기 브러쉬 지지체(15)가 접촉되게 한 것을 특징으로 하는 정류자 전동기의 브러쉬장치.
Priority Applications (1)
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KR2019840012695U KR870001199Y1 (ko) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 정류자 전동기의 브러쉬 장치 |
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KR2019840012695U KR870001199Y1 (ko) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 정류자 전동기의 브러쉬 장치 |
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KR860008853U KR860008853U (ko) | 1986-07-28 |
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Family Applications (1)
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KR2019840012695U KR870001199Y1 (ko) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | 정류자 전동기의 브러쉬 장치 |
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KR (1) | KR870001199Y1 (ko) |
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---|---|---|---|---|
KR100322337B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2002-02-07 | 김민박,라이문트하이넨 | 직류모터용 브러시 홀더 조립체 |
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1984
- 1984-12-05 KR KR2019840012695U patent/KR870001199Y1/ko not_active IP Right Cessation
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KR860008853U (ko) | 1986-07-28 |
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