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A Study on Characteristic Analysis of Shaft Electromotive Force in SAEYUDAL

새유달호 축기전력의 특성 분석에 관한 연구

  • Ahn, Byong-Won (Department of Marine Engineering, Mokpo National Maritime University) ;
  • Im, Myeong-Hwan (Training Ship, Mokpo National Maritime University)
  • Received : 2014.10.30
  • Accepted : 2015.01.02
  • Published : 2015.01.31

Abstract

Electromotive forces (EMF) are generated by electrical equipment and engine shafting with a number of reasons. The shaft and bearing which is insulated by lubricating oil acts as a condenser, being able to store this EMFs. The electromotive force on the hull and shaft, with very few exceptions, has anode voltage on it. Electrical spark of the anode voltage on the shaft may lead to corrosion. Hence, in order to prevent ship's shaft and propeller corrosion, shaft grounding system are installed and operated. The shaft EMF voltage measurement methods was measured using 24bit 2 channels A/D converter of NI company and Labview software. 1 channel was propeller shaft's voltage and the other was M/E engine rpm gauge. In this paper, the generated electromotive force was analyzed and modeled with result of the analysis. As a result, the main shaft's electromotive force was in direct proportion to the main engine's revolution. However, over the specific R.P.M., it was reduced gradually. In addition, higher electromotive force on the shaft was identified during engine's ahead direction than the astern direction. The generated electromotive force is only minor compared to the shaft grounding system.

전기기기나 엔진의 축은 여러 가지 원인으로 축기전력이 발생한다. 이런 축과 베어링이 윤활유로 절연되어 있어 콘덴서를 이루고 있고, 콘덴서와 같은 역할로 기전력을 축적하고 있다. 이 축 기전력은 선체에 비해 극히 일부를 제외하고 +전압을 갖고 있다. 이 +전압이 축의 전기 스파크를 일으켜 부식을 야기 시킬 수 있다. 이 부식을 막기 위해 선박에서는 샤프트 그라운드 시스템을 설치하여 운용하고 있다. 이 축기전력을 측정은 프로펠러 축의 전압과 메인엔진의 회전수를 동시에 측정하였다. 측정장치는 내셔널인스트루먼트사의 24비트 A/D컨버터를 사용하여 측정하였고, 프로그램은 Lab View를 사용하였다. 본 논문은 축에 발생되는 기전력을 분석하였고, 분석결과를 이용하여 모델링을 하였다. 결과로 축기전력은 메인엔진의 회전수에 따라 비례하다가 일정회전수를 넘어가면 감소하는 경향을 보였다. 후진보다는 전진이 축기전력이 높은 결과를 얻었다. 전체기전력에 비하면 지구자기의 기전력은 미미하였다.

Keywords

References

  1. http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=tkfkddlduddn&logNo=120196441936&beginTime=0&jumpingVid=&from=section&redirect=Log&widgetTypeCall=true, Accessed June 10, 2014.
  2. Dave Busse, Jay Ecdman, "Characteristics of shaft voltage and bearing currents," IEEE Industry Applications Magazine. p. 22, 1997.
  3. M. Costello, "Shaft voltage and rotating machinery," IEEE Transactions of Industry Application Society, vol. 29. no.2, p. 523, 1993.
  4. M. K. Oh, A Study on Characteristic Investigation and Analysis of Shaft Electromotive Force, M.S Thesis, Mokpo maritime university graduate school, 2014.