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기계
Governor 원리 및 분류

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열심히냉동
2020.07.25. 21:27
조회 수 20773

Governor 원리 및 분류

1. Governor 의 기본원리

1) Governor 의 정의 원동기의 속도를 검출해서 요구한 설정속도가 되도록 연료, Steam 등을 조절하는 장치.

2) 원동기 의 정의 열 에너지 및 수력 에너지를 기계적 출력으로 변환하는 장치.

(Steam Turbine, Gas Turbine, Diesel Engine, Gas Engine, Zet Engine, 등)

3) Governor 의 기본 원리 자동차는 원동기, 언덕은 운전 Load 그리고 운전자는 Governor 로 생각하여 다음 2 가지 예시를 통하여 기본원리를 이해.

(1) 예시 1

자동차가 언덕을 오르고 있으며, Load 는 증가되고 있는 상황일 경우에, 실 제속도는 감소되고, 운전자는 실제속도가 원하는 속도에 미치지 못하는 것을 감지 하여 Throttle 로 연료를 증가시켜 원하는 속도가 되도록 한다.

(2) 예시 2

자동차가 언덕을 내려오고 있으며, Load 는 감소되는 상황일 경우에, 실제속 도는 증가되고, 운전자는 실제속도가 원하는 속도보다 빠름을 감지하여 Throttle 로 연료를 감소하여 원하는 속도가 되도록 한다.

4) Governor 의 구성 및 기능 대부분의 Governor는 전자식을 사용하고 있으므로 전자식 Governor의 기본구성 및 기능을 설명.

(1) 전자식 Governor에 의한 속도제어의 기본구성 및 기능

5) Governor 의 주요 요소 모든

Governor 는 아래의 5 가지의 기본요소를 가지고 기능을 수행 한다.

(1) Speed Setting

Governor 의 설정속도는 원동기의 효율적 운영을 위하여 사용하는데, 최근에는 여러 가지 조건변화를 보상하여 속도를 설정한다.

기계 유압식에서는 Speeder Spring 을 사용하여 Spring 에 가해지는 힘이 많아지면 요구되는 설정 속도 값은 높아지며, 전자식에서는 전기 Signal (전압/전류)로 요구되는 속도를 설정한다.

(2) Sensing Speed

Governor 는 원동기 속도의 비례 분을 받는데, 기계 유압식에서는 원동기와 연결된 Drive System 으로 회전되는 Flyweight 의 원심력으로 속도를 감지 하고, 전자식에서는 Magnetic PickUp Unit(MPU), Alternator 또는 Generator 의 주파수를 감지하여 전압/전류로 변환 후 운전에 사용된다.

(3) Actual Speed 와 Desired Speed 의 비교

실제속도 와 설정속도는 항시 비교되어 상호간의 속도 차가 제로가 되도록 조정되고 있으며, 예를 들어 설정속도가 실제속도보다 높으면 Governor 는 연료를 증가 시키고, 실제속도가 설정속도보다 높으면 Governor 는 연료를 감소시켜 궁극적으로는 빠른 시간내에 안정된 상태에서 실제속도가 설정 속도에 도달하도록 한다.

기계 유압식에서는 Thrust-Bearing 에서, 전자식 에서는 Summing Point 에서 속도차이를 나타낸다.

(4) 원동기에 공급되는 연료조정

기계 유압식에서는 원동기 연료장치와 연결된 외축(Output Shaft)을 지니고 있어 Governor 가 연료 보정을 필요로 할 때 외축을 움직여서 연료를 조절 하고, 전자식에서는 전기적 Signal 을 Actuator 로 보내면 다시 기계적 힘으 로 변환되어 적절하게 연료조절을 한다.

(5) 원동기 안정화 유지

Feedback System 은 Thrust Bearing 이나, Summing Point 기능을 위하여 사용되기도 하며, 또한 Governor 는 연료조절이 이루어 진 이후에도 Feedback 을 통하여 원동기를 지속적으로 안정화 시키는 역할을 한다.

2. Governor 의 분류

1) Governor 의 분류

Governor 는 크게 Mechanical Type 과 Electronic Type 으로 구분되며, Mechanical Type 은 기계식 Governor 와 기계유압식 Governor 로 나뉘고, Electronic Type 은 Analog Governor 와 Digital Governor 로 구분된다.

(1) 기계식 Governor (1890 년 출시)

Flyweight 는 각각의 Throttle Valve 개폐 정도, 즉 각각의 부하에 대해 정해진 위치 를 갖음.

기계식 Governor 는 Speed, Rod, Lever, Throttle Valve, 기타 장치에 필요 한 Link 를 움직이는데 충분한 큰 Flyweight 를 사용하며, Steam Turbine 의 경우 본체의 상당 부분을 Governor가 차지하고 있음.