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Claims (27)

風力タービン用の発電機ロータアセンブリ(42)であって、前記発電機ロータアセンブリ(42)は、中央中空部を画成すると共に回転軸回りに回転するように配置された円筒状リング構造体(46)を備え、前記円筒状リング構造体(46)は、
前記回転軸の周りに同軸的に配置された複数の永久磁石パッケージ(48)を備え、前記永久磁石パッケージ(48)は、
前記回転軸の周りに配置されて環状層を形成する複数の連続するセグメントシート(82)を含む複数の同軸に積層された環状セグメント層(80)であって、前記積層された層(80)は、一の層における2つの連続するセグメントシート(82)間のセグメント分離部が、隣接する層における2つの連続するセグメントシート(82)間のセグメント分離部に対して角度的にオフセットされるように千鳥状に配置されている、複数の積層された環状セグメント層と、
前記永久磁石パッケージ(48)の層を軸方向に貫通して延びる複数のタイロッド孔(86)であって、隣接する永久磁石パッケージ(48)の複数のタイロッド孔(86)は、該複数のタイロッド孔が画定されるように、寸法および位置が相補的である、複数のタイロッド孔と、
前記複数のタイロッド孔のそれぞれを貫通して延びる複数のタイロッド(54)と、を有する、発電機ロータアセンブリ。
A generator rotor assembly (42) for a wind turbine, said generator rotor assembly (42) comprising a cylindrical ring structure (42) defining a central hollow and arranged to rotate about an axis of rotation ( 46), said cylindrical ring structure (46) comprising:
a plurality of permanent magnet packages (48) coaxially arranged about the axis of rotation, the permanent magnet packages (48) comprising:
a plurality of coaxially laminated annular segment layers (80) comprising a plurality of continuous segment sheets (82) arranged about said axis of rotation to form an annular layer, said laminated layers (80) is such that the segment separation between two consecutive segment sheets (82) in one layer is angularly offset with respect to the segment separation between two consecutive segment sheets (82) in an adjacent layer. a plurality of stacked annular segment layers arranged in a staggered fashion;
a plurality of tie rod holes (86) extending axially through the layers of the permanent magnet packages (48), wherein the tie rod holes (86) of adjacent permanent magnet packages (48) are aligned with the plurality of tie rods; a plurality of tie rod holes that are complementary in size and position such that the holes are defined;
and a plurality of tie rods (54) extending through each of the plurality of tie rod holes.
前記セグメントシート(82)のすべては、タイロッド分離角にわたって間隔をおいて配置された多数のタイロッド孔(86)を含み、2つの隣接する層の間の角度オフセットが、タイロッド分離角の倍数である、請求項1に記載の発電機ロータアセンブリ。 All of said segment sheets (82) include a number of tie rod holes (86) spaced over the tie rod separation angle, the angular offset between two adjacent layers being a multiple of the tie rod separation angle. The generator rotor assembly of claim 1. 前記永久磁石パッケージ(48)における任意の2つの隣接する層の間の角度オフセットが少なくとも2つのタイロッド分離角度である、請求項1又は2に記載の発電機ロータアセンブリ。 The generator rotor assembly of claim 1 or 2, wherein the angular offset between any two adjacent layers in the permanent magnet package (48) is at least two tie rod separation angles. 前記永久磁石パッケージ(48)の各層について、隣接する層との角度オフセットが、後続する層との角度オフセットよりも大きい、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 A generator rotor assembly according to any preceding claim, wherein for each layer of the permanent magnet packages (48), the angular offset with adjacent layers is greater than the angular offset with subsequent layers. 前記永久磁石パッケージ(48)内の各層の間で互いに角度オフセットしていない層の数は、セグメントシート当たりのタイロッド孔(86)の総数から1を引いた数に等しい、請求項2乃至4のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 5. The method of any of claims 2 to 4, wherein the number of layers in said permanent magnet package (48) that are not angularly offset from each other is equal to the total number of tie rod holes (86) per segment sheet minus one. A generator rotor assembly according to any one of the preceding claims. 前記セグメントシート当たりのタイロッド孔(86)の総数が、前記永久磁石パッケージ(48)内の層の数以下であり、前記永久磁石パッケージ(48)内のすべての層が、互いに対して角度的にオフセットされている、請求項2乃至4のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 The total number of tie rod holes (86) per said segment sheet is less than or equal to the number of layers in said permanent magnet package (48), and all layers in said permanent magnet package (48) are arranged angularly with respect to each other. A generator rotor assembly as claimed in any one of claims 2 to 4 which is offset. 前記セグメントシートの各々が、内部永久磁石を受け入れて磁極を確立するための多数の磁石孔のペア(88)をさらに含み、前記磁石孔のペア(88)の数は前記タイロッド孔(86)の数と等しいか、又は倍数である、請求項2乃至6のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 Each of said segment sheets further includes a number of magnet hole pairs (88) for receiving internal permanent magnets and establishing magnetic poles, the number of said magnet hole pairs (88) being equal to the number of said tie rod holes (86). 7. A generator rotor assembly as claimed in any one of claims 2 to 6 which is equal to or a multiple of a number. 前記複数の積層された環状セグメント層が互いに接着されている、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 8. A generator rotor assembly as claimed in any preceding claim, wherein the plurality of laminated annular segment layers are adhered to each other. 前記タイロッド(54)上で、かつ隣接する前記永久磁石パッケージ(48)の間に配置された複数のスペーサ(56)をさらに備える、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 The generator rotor of any preceding claim, further comprising a plurality of spacers (56) disposed on the tie rods (54) and between adjacent permanent magnet packages (48). assembly. 複数の前記永久磁石パッケージ(48)は、前記円筒状リング構造体(46)の対向する端部に配置された2つの端部パッケージ(50)を含み、
前記円筒状リング構造体(46)は、前記端部パッケージ(50)の1つに強固に取り付けられたロータ連結部(58)を含む環状フランジ(57)と、駆動軸に直接又は間接的に接続されるように構成された駆動軸連結部(60)とをさらに含む、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。
a plurality of said permanent magnet packages (48) including two end packages (50) disposed at opposite ends of said cylindrical ring structure (46);
Said cylindrical ring structure (46) has an annular flange (57) including a rotor connection (58) rigidly attached to one of said end packages (50) and a drive shaft directly or indirectly. 10. A generator rotor assembly according to any one of the preceding claims, further comprising a drive shaft coupling (60) configured to be connected.
前記端部パッケージ(50)は、前記円筒状リング構造体(46)の駆動端部および非駆動端部に配置され、
前記非駆動端部は、使用時に、風力タービンの駆動ラインとは反対側を向いており、前記環状フランジ(57)が、前記非駆動端部で前記端部パッケージ(50)に強固に取り付けられている、請求項10に記載の発電機ロータアセンブリ。
said end packages (50) are positioned at driving and non-driving ends of said cylindrical ring structure (46);
The non-drive end faces away from the wind turbine driveline in use and the annular flange (57) is rigidly attached to the end package (50) at the non-drive end. 11. The generator rotor assembly of claim 10, comprising:
前記ロータ連結部(58)は、前記ロータ連結部(58)を軸方向に貫通して延びる複数のタイロッド孔を含み、
前記ロータ連結部(58)の前記複数のタイロッド孔は、前記複数のタイロッド(54)を受け入れて、前記環状フランジ(57)をそれに取り付けるために配置される、請求項10又は11に記載の発電機ロータアセンブリ。
the rotor coupling portion (58) includes a plurality of tie rod holes extending axially through the rotor coupling portion (58);
A power generator according to claim 10 or 11, wherein said plurality of tie rod holes of said rotor coupling (58) are arranged for receiving said plurality of tie rods (54) and attaching said annular flange (57) thereto. machine rotor assembly.
前記ロータ連結部(58)は、前記端部パッケージ(50)に平行にかつ直接接触して取り付けられる、請求項10乃至12のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 13. A generator rotor assembly as claimed in any one of claims 10 to 12, wherein the rotor coupling (58) is mounted parallel and in direct contact with the end packages (50). 前記駆動軸連結部(60)は、前記ロータ連結部(58)と一致するか、又は平行な平面内に延びる、請求項10乃至13のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 14. A generator rotor assembly as claimed in any one of claims 10 to 13, wherein the drive shaft connection (60) extends in a plane coincident with or parallel to the rotor connection (58). 前記駆動軸連結部(6)の周長は、前記ロータ連結部(58)の周長よりも短い、請求項10乃至14のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 15. A generator rotor assembly as claimed in any one of claims 10 to 14, wherein the circumference of the drive shaft connection (6) is less than the circumference of the rotor connection (58). 前記環状フランジ(57)は、前記ロータ連結部(58)を前記駆動軸連結部(60)に連結する中間部(62)をさらに備え、
前記中間部(62)は、前記ロータ連結部(58)に対して、90度から180度、好ましくは105度から165度、さらに好ましくは120度から150度で配置され、前記駆動軸連結部(60)に対して、90度から180度、好ましくは105度から165度、さらに好ましくは120度から150度で配置される、請求項10乃至15のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。
said annular flange (57) further comprising an intermediate portion (62) connecting said rotor connection portion (58) to said drive shaft connection portion (60);
Said intermediate portion (62) is arranged at an angle of 90 to 180 degrees, preferably 105 to 165 degrees, more preferably 120 to 150 degrees to said rotor coupling portion (58), said drive shaft coupling portion 16. A generator rotor according to any one of claims 10 to 15, arranged at 90 degrees to 180 degrees, preferably 105 degrees to 165 degrees, more preferably 120 degrees to 150 degrees, relative to (60). assembly.
前記中間部(62)は、前記ロータ連結部(58)に沿って所定の間隔でかつ前記回転軸の周りに同心円状に配置された複数のブリッジ部(64)を含み、ブリッジ間隙(66)が隣接するブリッジ部(64)間に画定される、請求項16に記載の発電機ロータアセンブリ。 The intermediate portion (62) includes a plurality of bridge portions (64) spaced apart along the rotor connection portion (58) and concentrically about the axis of rotation, and a bridge gap (66). is defined between adjacent bridge portions (64). 前記ロータ連結部(58)は、前記ロータ連結部(58)を前記端部パッケージ(50)にクランプする複数のクランプをさらに備える、請求項10乃至17のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 The generator rotor of any one of claims 10 to 17, wherein the rotor connection (58) further comprises a plurality of clamps for clamping the rotor connection (58) to the end package (50). assembly. 前記環状フランジ(57)の周長は、前記端部パッケージ(50)の周長と実質的に等しい、請求項10乃至18のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 19. A generator rotor assembly as claimed in any one of claims 10 to 18, wherein the circumference of the annular flange (57) is substantially equal to the circumference of the end package (50). 前記駆動軸連結部(60)は、環状要素を含む、請求項10乃至19のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 A generator rotor assembly as claimed in any one of claims 10 to 19, wherein the drive shaft connection (60) comprises an annular element. 前記環状フランジ(57)は、前記駆動軸連結部(60)に連結された駆動軸連結フレーム(68)をさらに備え、
前記駆動軸連結フレーム(68)は、前記中央中空部内に延び、前記駆動軸連結フレーム(68)は、前記環状フランジ(57)を前記駆動軸に連結するように構成されている、請求項10乃至20のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。
said annular flange (57) further comprising a drive shaft connection frame (68) connected to said drive shaft connection (60);
11. The drive shaft connection frame (68) extends into the central hollow, the drive shaft connection frame (68) being configured to connect the annular flange (57) to the drive shaft. 21. A generator rotor assembly according to any one of claims 1-20.
端面の少なくとも一つが少なくとも部分的に開放されており、冷却空気流が発電機ロータアセンブリ(42)の外部から前記中央中空部に流れることを可能にしている、請求項1乃至21のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 22. Any one of claims 1 to 21, wherein at least one of the end faces is at least partially open to allow cooling air flow from outside the generator rotor assembly (42) into said central hollow portion. A generator rotor assembly as described in paragraph 1 above. 前記複数の永久磁石パッケージ(48)の少なくとも一部の間に設けられ、前記中央中空部から前記発電機ロータアセンブリ(42)の外部に向かう冷却空気流の生成を可能にする冷却流路をさらに備える、請求項1乃至22のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 A cooling passageway disposed between at least a portion of the plurality of permanent magnet packages (48) and operable to create a cooling airflow from the central hollow to the exterior of the generator rotor assembly (42). 23. The generator rotor assembly of any one of claims 1-22, further comprising: 前記セグメントシート(82)の各々は、少なくとも3つ又は少なくとも4つの磁石対(84)のような少なくとも2つの磁石対(84)を含む、請求項1乃至23のいずれか1項に記載の発電機回転子アセンブリ。 24. The power generation of any preceding claim, wherein each of said segment sheets (82) comprises at least two magnet pairs (84), such as at least three or at least four magnet pairs (84). machine rotor assembly. 前記セグメントシート(80)の各々は、20未満のセグメントシート(80)が、10未満のセグメントシートのような環状層(80)となる360度を構成するような寸法にされる、請求項1乃至24のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 2. Each of said segment sheets (80) is dimensioned such that less than 20 segment sheets (80) constitute a 360 degree annular layer (80) such that less than 10 segment sheets (80). 25. A generator rotor assembly according to any one of claims 1-24. 前記発電機ロータアセンブリが、中央ハブからの支持なしに自立するように構成されている、請求項1乃至25のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ。 26. A generator rotor assembly according to any preceding claim, wherein the generator rotor assembly is configured to be free standing without support from a central hub. 請求項1乃至26のいずれか1項に記載の発電機ロータアセンブリ(4)を有する発電機を備える風力タービン。 A wind turbine comprising a generator comprising a generator rotor assembly (4) according to any one of the preceding claims.
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