일반기술

회전체 구조의 밸런스 장치 및 그 구현 방법

본 기술은 전자기 기전력(electro-magnetic force)을 이용한 회전체 구조(rotating machine)의 밸런스 장치 및 방법에 관한 것이다.기존의 밸런스 장치는 회전체 구조를 기구적으로 변경하여 직접 설치해야 하는 바, 제반 비용 상승과 회전체 구조의 전체적인 결함이 발생할 수 있으며, 보다 정밀하고 안정적인 회전 상태를 유지할 수 없다는 문제가 제기되었다.따라서, 본 기술은 회전체 구조의 언밸런스에 의한 진동 위상과 180°위상차를 갖는 전자기 가진력을 제공하여 회전체의 진동을 상쇄함으로써, 회전체 구조의 큰 변경 없이 고정밀 회전 운동 및 외력에 의한 회전체 변위를 보다 정밀하게 보상하고자 한다.본 기술에 의한 회전체 구조의 밸런스 장치는 회전체 구조의 진동을 감지하고, 그 결과 데이터를 출력하는 진동/변위 센서와, 진동/변위 센서로부터의 감지 데이터에 따른 진동/변위 신호를 출력하는 신호 처리부와, 신호 처리부를 통해 출력되는 진동/변위 신호를 외부로 디스플레이하는 진동/변위 표시부와, 신호 처리부를 통해 출력되는 진동/변위 신호에 따라 회전체 구조의 진동을 상쇄시킬 수 있는 위상/진폭을 갖는 전자기 가진력을 연산하고, 연산되는 전자기 가진력에 대응하는 제어 신호를 발생시키는 전자기 가진력 제어부와, 전자기 가진력 제어부로부터 발생되는 제어 신호를 증폭하고 전류 신호로 변환하는 전자기 가진력 구동부와, 전자기 가진력 구동부의 변환 신호에 따른 전자기 가진력 신호를 회전체 구조로 제공하여 회전체 구조의 밸런스를 유지시키는 전자기 가진기로 이루어져 있다.본 기술에 의한 회전체 구조의 밸런스 구현 방법은 진동 감지 수단을 통해 회전체 구조의 진동을 감지하고, 진동 감지 결과에 따라 진동/변위 신호를 출력하는 단계와, 출력되는 진동/변위 신호의 동일 진폭과 반대 위상을 갖는 전자기 가진력을 연산하고, 연산되는 전자기 가진력에 따른 제어 신호를 발생하는 단계와, 제어 신호에 대응하여 회전체 구조의 밸런스를 유지하는 단계를 포함한다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 회전체 구조의 편심 질량 변화에 의한 밸런스 저하는 물론, 회전체 구조에 작용하는 외력에 의한 회전 진동 성분을 실시간으로 보상하여, 보다 안정적이고 고정밀의 고속 회전 상태를 제공할 수 있다.