KR101028759B1 - Generator and wind power system using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 풍력 등의 외력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 외력에 의해 회전되는 로터; 및 상기 로터와 회전축방향으로 배열되어 전자기 유도작용되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 고정체인 스테이터 디스크와, 다수의 철심편들로 구성되어 상기 스테이터 디스크에 의해 지지되는 다수의 스테이터 코어와, 상기 다수의 스테이터 코어에 권선되는 스테이터 코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템을 제시함으로써, 저속에서도 고효율로 발전할 수 있다.The present invention relates to a generator for producing electric power using external force, such as wind power, and a wind power generation system including the same. In particular, the present invention is a rotor rotated by an external force; And a stator arranged in the rotational axis direction with the rotor, the stator having an electromagnetic induction effect, wherein the stator includes a stator disk, which is a fixed body, and a plurality of stator cores supported by the stator disk. By presenting a generator comprising a stator coil wound around a stator core of the wind power generation system including the same, it is possible to generate high efficiency at a low speed.
발전기, 풍력발전, 축방향 자속, 스테이터, 스테이터 코어, 스테이터 코일 Generator, Wind Power, Axial Flux, Stator, Stator Core, Stator Coil
Description
본 발명은 풍력 등의 외력을 이용하여 전력을 생산하는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a generator for producing electric power using external force, such as wind power, and a wind power generation system including the same.
일반적으로 발전기는 기계적에너지인 외력을 전기적에너지로 변환하는 장치로서, 여러 분야에서 이용되고 있다. 특히 발전기는 화석연료의 고갈에 따른 에너지위기 및 환경오염의 심각성이 대두됨에 따라, 청정에너지인 풍력이나 조력을 이용하여 전력을 생산하기 위해 세계 각국에서 기술 개발되고 있다.In general, a generator is a device that converts external force, which is mechanical energy, into electrical energy, and is used in various fields. In particular, generators are being developed in various countries around the world to produce electric power using wind or tidal power, which is clean energy, due to the seriousness of energy crisis and environmental pollution caused by exhaustion of fossil fuel.
이러한 발전기의 발전과정을 풍력을 기준으로 살펴보면, 바람을 받아서 회전력을 일으키는 팬에 구동축이 연결되고, 상기 구동축의 회전속도를 증속시켜 발전기에 연결하는 증속기어가 구비된다. 발전기는 증속기어에 연결된 로터(rotor, 회전체)가 회전되게 하여, 로터와 스테이터(stator,고정체) 간 전자기유도작용으로 기전력을 발생시킨다.Looking at the power generation process of the generator based on the wind, the drive shaft is connected to the fan to generate a rotational force by receiving the wind, and the gearbox is provided to increase the rotational speed of the drive shaft connected to the generator. The generator causes the rotor (rotator) connected to the increase gear to rotate, thereby generating electromotive force by electromagnetic induction between the rotor and the stator (fixing body).
그러나, 풍력 등을 이용하여 전력을 생산하는 발전기의 경우에는 외력이 항상 충분히 작용하지 않을 수 있다. 또한 이 때문에 풍력과 같이 저속의 회전력을 이용하기 위해서 증속기어가 구비됨으로써, 동력의 손실이 발생한다는 문제점도 있다. 따라서, 이러한 풍력 등을 이용하여 전력을 생산하는 발전기의 경우에는 증속기어 없이도 저속에서 고효율로 발전될 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.However, in the case of a generator that generates electric power using wind, etc., the external force may not always work sufficiently. For this reason, there is also a problem in that loss of power occurs when the gearbox is provided in order to use a low-speed rotational force such as wind power. Therefore, in the case of a generator that generates electric power using such wind power, there is an urgent need for a method capable of generating power at low speed and high efficiency even without an increase gear.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 풍력 등의 외력에 의해 직접 구동되고, 저속에서도 고효율로 발전될 수 있는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a generator that can be directly driven by an external force such as wind power, and can be generated at high efficiency even at a low speed, and a wind power generation system including the same.
본 발명의 또 다른 목적은 충분한 자로를 확보할 수 있도록 스테이터를 구성함으로써 저속에서도 고효율로 발전될 수 있는 발전기 및 이를 포함하는 풍력발전시스템을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a wind power generation system including the same and a generator capable of generating high efficiency at a low speed by configuring a stator so as to secure a sufficient magnetic path.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 외력에 의해 회전되는 로터; 및 상기 로터와 회전축방향으로 배열되어 전자기 유도작용되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 고정체인 스테이터 디스크와, 다수의 철심편들로 구성되어 상기 스테이터 디스크에 의해 지지되는 다수의 스테이터 코어와, 상기 다수의 스테이터 코어에 권선되는 스테이터 코일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기를 제시한다.The present invention to solve the above problems is a rotor rotated by an external force; And a stator arranged in the rotational axis direction with the rotor, the stator having an electromagnetic induction effect, wherein the stator includes a stator disk, which is a fixed body, and a plurality of stator cores supported by the stator disk. A generator characterized in that it comprises a stator coil wound on a stator core of the present invention.
상기 다수의 스테이터 코어는 일체로 또는 각각 개별적으로 상기 스테이터 디스크에 결합될 수 있다.The plurality of stator cores may be coupled to the stator discs integrally or individually.
상기 다수의 스테이터 코어는 상기 스테이터 디스크의 반경 외측방향으로 돌출될 수 있다.The plurality of stator cores may protrude radially outwardly of the stator disc.
상기 철심편은, 양 옆에 각각 슬롯이 형성될 수 있다.The iron core piece, each side may be formed with a slot.
상기 스테이터 디스크는 상기 각각의 스테이터 코어가 반경방향으로 끼워질 수 있도록 다수의 슬롯이 형성되고, 상기 각각의 스테이터 코어는 상기 스테이터 디스크에 걸쳐진 상태로 끼워질 수 있도록 슬롯이 형성될 수 있다.The stator disk may be formed with a plurality of slots so that each of the stator cores can be radially fitted, and each of the stator cores may be slotted so that the stator core can be fitted over the stator disk.
상기 스테이터는 상기 스테이터 디스크에 결합되고, 외측에 상기 스테이터 코어가 끼워지는 다수의 스테이터 폴을 더 포함하여 구성될 수 있다.The stator may be configured to further include a plurality of stator poles coupled to the stator disc and fitted with the stator core on the outside thereof.
상기 다수의 스테이터 폴의 단부에는 상기 다수의 스테이터 폴을 연결하는 엔드 링이 결합될 수 있다.End rings connecting the plurality of stator poles may be coupled to ends of the plurality of stator poles.
상기 엔드 링은 서로 연결되어 링을 이루는 다수의 피스들로 구성되고, 각각의 피스는 상기 스테이터 폴의 단부가 삽입되는 삽입부가 형성될 수 있다.The end ring is composed of a plurality of pieces connected to each other to form a ring, and each piece may be formed with an insert into which the end of the stator pole is inserted.
상기 스테이터는, 상기 스테이터 코어의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼를 더 포함하여 구성될 수 있다.The stator may further include a stopper for preventing separation of the stator core.
상기 스토퍼는 상기 스테이터 코어의 조합 후 상기 스테이터 디스크의 단부에 결합되는 엔드 링을 포함하여 구성될 수 있다.The stopper may comprise an end ring coupled to the end of the stator disc after the combination of the stator cores.
상기 엔드 링은 쌍을 이루어 상기 회전축방향으로 상기 스테이터 디스크의 양측에 각각 결합될 수 있다.The end rings may be coupled to both sides of the stator disc in pairs in the rotation axis direction.
상기 스테이터 코일은 상기 각각의 스테이터 코어에 개별단위로 조합될 수 있도록 권선될 수 있다.The stator coils may be wound so as to be combined as individual units in the respective stator cores.
상기 스테이터 코일은 상기 스테이터 코어의 외측에 상기 스테이터 디스크의 반경방향으로 끼워질 수 있도록 권선될 수 있다.The stator coil may be wound to the outside of the stator core so that the stator coil may be radially fitted to the stator disc.
상기 스테이터 코일은 상기 각각의 스테이터 코어에, 쌍을 이루어 상기 회전 축방향으로 이격되도록 조합될 수 있다.The stator coils may be combined with each of the stator cores in pairs to be spaced apart in the rotational axial direction.
상기 스테이터 코일은 상기 회전축방향 양측으로 상기 스테이터 디스크보다 돌출되도록 구성될 수 있다.The stator coil may be configured to protrude from the stator disc in both sides of the rotation axis direction.
상기 스테이터는 몰딩될 수 있다.The stator may be molded.
상기 로터와 상기 스테이터는 다단 배열되도록 구성될 수 있다.The rotor and the stator may be configured to be arranged in multiple stages.
또한 상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상기의 발전기를 풍력에 의해 발전시키는 풍력발전시스템을 제시한다.In addition, the present invention provides a wind power generation system for generating the above-described generator by the wind to solve the above problems.
상기 스테이터 디스크는 풍력발전시스템의 기둥에 끼워져 고정될 수 있도록 중공이 형성될 수 있다.The stator disk may be hollow to be fixed to the pillar of the wind power generation system.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.As described above, according to the present invention, various effects including the following can be expected. However, the present invention does not necessarily achieve the following effects.
먼저, 축방향 자속형으로 구성됨으로써, 저속 고효율 발전될 수 있고, 직접 구동될 수 있다.First, by being composed of the axial magnetic flux type, it can be generated at low speed and high efficiency, and can be driven directly.
또한, 스테이터 코어에 의해 스테이터 코일을 구조적으로 지지할 수 있기 때문에, 구조적으로 안정적이고, 이에 따라 대형 제작이 용이하다.In addition, since the stator coil can be structurally supported by the stator core, the stator coil is structurally stable, and therefore, large-sized production is easy.
또한, 스테이터 코어에 의해 자로가 형성됨으로써 더욱 원활하게 전자기 유도작용될 수 있어 효율이 더욱 향상될 수 있다.In addition, the magnetic path is formed by the stator core can be more smoothly electromagnetic induction action can be further improved efficiency.
또한, 스토퍼에 의해 스테이터 코일 및 스테이터 코어의 다수의 철심편들의 이탈이 방지될 수 있다.In addition, the detachment of the plurality of iron core pieces of the stator coil and the stator core by the stopper can be prevented.
또한, 스토퍼가 링 형상으로 형성됨으로써 스테이터 코어의 처짐이 방지될 수 있다.In addition, since the stopper is formed in a ring shape, sagging of the stator core can be prevented.
또한, 스테이터 코일이 개별단위로 구성될 수 있어, 생산성이 증대될 수 있다.In addition, since the stator coils can be configured in individual units, productivity can be increased.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 발전기의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 발전기의 주요부 사시도이다.1 is a configuration diagram of a generator according to the present invention, Figure 2 is a perspective view of the main part of the generator according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 발전기는, 풍력 등의 외력에 의해 회전되는 영구자석형 로터(rotor)(10)와, 풍력발전시스템의 콘크리트 기둥(2) 등에 고정되고 로터(10)와 회전축방향으로 배열되어 전자기유도작용되는 스테이터(stator)(20)를 포함하여 구성된다. As shown, the generator according to the present invention is a permanent magnet rotor (10) that is rotated by an external force, such as wind power, and fixed to the concrete pillar (2) of the wind power generation system, the
즉, 본 실시 예와 같이 스테이터(20)의 회전축방향 양측에 각각 로터(10)가 배열되거나, 다른 실시 예로써 로터(10)의 회전축방향 양측에 각각 스테이터(20)가 배열됨으로써, 고효율의 발전기가 설계될 수 있다. 또한, 또 다른 실시 예로써 로터(10)와 스테이터(20)가 다단 배열됨으로써 높은 발전용량의 발전기가 설계될 수 있다. 한편, 2개 이상의 로터(10)는 회전축방향으로 영구자석이 N극와 S극이 대향 되도록 구성되거나, 영구자석이 서로 같은 극끼리 대향되도록 구성될 수 있다.That is, the
상기와 같이 축방향 자속형으로 발전기가 설계됨으로써, 자기회로의 경로가 짧고 고에너지 밀도를 갖음으로써 효율이 높다는 이점을 취할 수 있다. 또한 큰 직경과 짧은 축방향 길이를 갖는 슬림(slim)형 발전기가 설계됨으로써, 소형화 경량화 측면에서 유리하며 이에 따라 단위 체적당 출력이 커 효율이 높고, 큰 회전반경으로 인해 회전각도가 작더라도 호의 길이가 커 로터(10)가 조그만 회전되어도 로터(10)에 의해 형성되는 자속이 충분히 변할 수 있어 저속에서도 충분히 발전될 수 있다는 이점을 취할 수 있다. 또한 슬림형 설계 및 로터(10)와 스테이터(20)가 다단 배열 가능하기 때문에 필요에 따라 발전용량을 조절할 수 있다는 이점을 취할 수 있다. 또한 로터(10)가 스테이터(20)에 의해 방해받지 않고 외력을 전달하는 블레이드 등과 직접 결합될 수 있기 때문에 직접 구동형 발전기가 설계됨으로써, 증속기어가 생략되어 구조가 간소해질 수 있고 증속기어로 인한 동력손실이 없어 효율이 높다는 이점을 취할 수 있다.By designing the generator in the axial magnetic flux type as described above, it is possible to take advantage of the high efficiency by having a short path of the magnetic circuit and a high energy density. In addition, by designing a slim generator having a large diameter and a short axial length, it is advantageous in terms of miniaturization and light weight, and thus has a high efficiency per unit volume and high efficiency. Even if the
이러한 발전기는 풍력발전시스템에 적용되는 경우, 로터(10)가 풍력에 의해 회전하는 다수의 날개(4)와 결합된다.Such a generator, when applied to a wind power system, is coupled to a plurality of
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이고, 도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시 예에 있어서, 스테이터 코어의 철심편을 도시한 도면이다.3 is a perspective view of the stator of the generator according to the first embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view of the stator of the generator according to the first embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 3, FIG. 6 is a view showing an iron core piece of a stator core according to the first embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 제1실시 예의 스테이터(20)는 고정체인 스테이터 디스 크(stator disk)(30)와, 다수의 철심편(42)들로 구성되어 스테이터 디스크(30)에 의해 지지되는 다수의 스테이터 코어(stator core)(40)와, 다수의 스테이터 코어(40)에 권선되는 스테이터 코일(stator coil)(50)을 포함하여 구성된다.As shown, the
이와 같이 스테이터 코어(40)에 의해, 자속의 흐름을 방해받지 않고 충분한 자로를 확보할 수 있어 고효율로 발전될 수 있다. 또한, 스테이터 코어(40)에 의해 스테이터 코일(50)이 지지됨으로써, 기기적으로 보다 강인하여 구조적으로 안정적이고, 이에 따라 대형 제작이 용이하다. 또한, 스테이터 코어(40)에 의해, 스테이터 코일(50)을 수지 등에 의해 굳혀 고정하지 않아도 견실하게 권선형태가 유지될 수 있으며, 필림코일형태가 아닌 권선코일형태 사용이 가능하여 코일권선밀도를 높일 수 있어 고효율로 발전될 수 있다.As described above, the stator core 40 can secure a sufficient magnetic path without being disturbed by the flow of the magnetic flux and can be developed with high efficiency. In addition, since the
스테이터 디스크(30)는 콘크리트 기둥 등에 끼워져 고정될 수 있도록 중앙에 중공(32)이 형성될 수 있다. 스테이터 디스크(30)는 필요에 따라 비도체 재질로 형성되거나, 자로 역할을 할 수 있도록 철심이나 규소강판으로 형성될 수도 있다.The
스테이터 코어(40)는 원활한 자속의 흐름을 위해 로터와 스테이터(20)의 공극면과 평행하도록, 다수의 철심편(42)들이 반경방향으로 적층된 구조를 취하는 것이 더욱 바람직하다. More preferably, the stator core 40 has a structure in which a plurality of iron core pieces 42 are stacked in a radial direction such that the stator core 40 is parallel to the space between the rotor and the
철심편(42)은 다양한 형상을 취할 수 있으며, 바람직하게는 원주방향 양 옆에 각각 반경방향으로 긴 슬롯(slot)(42A)이 형성됨으로써, 대략 'I' 형상의 단면을 취할 수 있다. 특히 철심편(42)은 스테이터 코일(50)의 이탈 방지를 위해, 회전축방향 양단에 각각 턱(42B)이 돌출 형성될 수 있다.Iron core piece 42 may take a variety of shapes, preferably by radially long slots (42A) are formed on both sides of the circumferential direction, it is possible to take a cross section of approximately 'I' shape. In particular, in order to prevent the core core piece 42 from being separated from the
한편, 철심편(42)은 후술할 스테이터 폴(60)이 반경방향으로 관통될 수 있도록 중앙홀(42C)이 형성될 수 있다.On the other hand, the iron core piece 42 may be formed with a central hole (42C) so that the
다수의 스테이터 코어(40)는 스테이터 디스크(30)의 반경 외측방향으로 돌출되도록 구성됨으로써, 스테이터 디스크(30)의 반경 크기를 스테이터(20)의 전체 반경보다 작게 줄일 수 있고, 스테이터의 양측을 동시에 이용할 수 있어 보다 고효율의 발전기를 설계할 수 있다.The plurality of stator cores 40 are configured to protrude in the radially outward direction of the
다수의 스테이터 코어(40)는 스테이터 디스크(30)와 일체로 형성될 수도 있다. 다만, 다수의 스테이터 코어(40)가 스테이터 디스크(30)와 별도로 제조되어 결합되는 것이 보다 바람직하다. 즉 스테이터 디스크(30) 및 스테이터 코어(40)의 제조가 보다 용이하고, 이에 따라 스테이터 코어(40)의 구조 제약이 없다. 또한 스테이터 코어(40)에 스테이터 코일(50) 결합 후 이 결합체를 스테이터 디스크(30)와 결합함으로써, 스테이터 코일(50)을 개별단위로 스테이터 코어(40)에 결합할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.The plurality of stator cores 40 may be formed integrally with the
다수의 스테이터 코어(40)는 일체로 스테이터 디스크(30)에 결합될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 스테이터 코일(50)이 개별단위로 결합될 수 있도록 개별적으로 결합될 수 있다.The plurality of stator cores 40 may be integrally coupled to the
스테이터 코일(50)은 스테이터 코어(40)의 외측에 반경방향으로 끼워질 수 있도록 권선됨으로써, 스테이터 코어(40)와 간소하게 결합될 수 있으며, 하나의 스테이터 코일(50)이 회전축방향 양측에 동시에 이용될 수 있다. The
스테이터 코일(50)은 회전축방향 양측으로 스테이터 디스크(30)보다 돌출되 도록 구성됨으로써, 로터와의 공극이 작도록 할 수 있어 자속밀도를 높일 수 있고, 스테이터 디스크(30)의 두께를 줄일 수 있다는 이점을 취할 수 있다.The
한편, 스테이터 코어(40)는 다양한 방식으로 스테이터 디스크(30)와 결합될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 스테이터(20)는 스테이터 디스크(30)에 결합됨과 아울러 외측에 스테이터 코어(40)가 끼워지는 다수의 스테이터 폴(60)을 더 포함하여 구성되는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 스테이터 폴(60)에 의해, 스테이터 코어(40)가 스테이터 디스크(30)와 보다 간소하게 결합될 수 있고, 스테이터 코어(40)의 다수의 철심편(42)들이 일체화될 수 있다.On the other hand, the stator core 40 may be coupled to the
다수의 스테이터 폴(60)은 스테이터 디스크(30)와 일체로 형성될 수 있지만. 스테이터 디스크(30)와 별도로 제조되어 결합되는 것이 보다 바람직하다. 즉 스테이터 디스크(30) 및 스테이터 폴(60)의 제조가 보다 용이하고, 이에 따라 스테이터 폴(60)의 구조 제약이 없다. 또한 스테이터 폴(60)에 스테이터 코일(50) 결합 후 이 결합체를 스테이터 디스크(30)와 결합함으로써, 스테이터 코일(50)을 개별단위로 스테이터 폴(60)에 결합할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.Although
다수의 스테이터 폴(60)은 일체로 또는 개별단위로 스테이터 디스크(30)에 결합될 수 있다.
다수의 스테이터 폴(60)은 스테이터 코어(40)를 지지할 수 있다면 어떠한 형상이든 무방하다. 다만, 스테이터 폴(60)은 스테이터 코일(50)이 용이하게 끼워질 수 있도록, 스테이터 코일(50)을 지지하는 지지부(62)가 봉 형상으로 형성되는 것이 보다 바람직하다. 그리고, 스테이터 폴(60)은 지지부(62)가 봉 형상을 취함에 따라, 스테이터 디스크(30)와 용이하게 결합될 수 있도록 결합부(64)를 더 포함할 수 있다.The plurality of
지지부(62)와 결합부(64)는 일체로 형성될 수도 있지만, 구조 제약을 받지 않도록 개별적으로 제조되어 결합되는 것이 더욱 바람직하다. 더욱 바람직하게는 지지부(62)와 결합부(64)의 결합이 보다 용이하고 구조가 간소하도록, 결합부(64)에는 지지부(62)의 단부가 반경방향으로 끼워지는 홈(64A)이 형성될 수 있다.The
결합부(64)는 어떠한 구조를 취하든 무방하나, 스테이터 디스크(30)와 보다 견실하게 결합될 수 있도록, 스테이터 디스크(30)의 외측에 반경방향으로 끼워질 수 있는 공간(64B)을 갖도록 포크 형상으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.The
결합부(64)는 스테이터 디스크(30)와 어떤 방식으로 결합되든 무방하며, 일 예로써 볼팅(bolting)(66) 방식으로 결합될 수 있다.The
이러한 스테이터 폴(60)은 단지 스테이터 코일(50)을 구조적으로 지지하기 위해 구성될 수 있으며, 나아가 로터와 스테이터(20)의 전자기 유도작용을 위한 자로를 보다 원활하게 형성할 수 있도록 철심이나 규소강판 등으로 구성될 수 있다.The
한편, 스테이터(20)는, 스테이터 코일(50) 및 스테이터 코어(40)의 이탈방지를 위해 스테이터 폴(60)의 끝단에 결합되는 스토퍼(stopper)(70)를 더 포함하여 구성될 수 있다. Meanwhile, the
스토퍼(70)는 다양한 구조를 취할 수 있으며, 다만 다수의 스테이터 폴(60)의 끝단을 연결토록 링 형상의 엔드링(end ring)(72)을 포함하여 구성됨으로써, 스테이터 폴(60)의 처짐을 방지할 수 있고, 이 결과 스테이터 코일(50)과 로터의 마 찰을 방지할 수 있다는 이점을 취할 수 있다.The stopper 70 may take a variety of structures, but includes an end ring 72 having a ring shape to connect the ends of the plurality of
엔드링(72)은 스테이터 폴(60)과의 결합이 용이하도록, 분할 구조를 취하는 것이 더욱 바람직하다. 즉 링 형상의 스토퍼(70)는 서로 연결되어 링을 이루는 다수의 피스(piece)(72A)들로 구성될 수 있다. 나아가 각각의 피스(72A)는 스테이터 폴(60)과 견실하게 결합될 수 있도록 스테이터 폴(60)의 끝단이 반경방향으로 삽입되는 홈 또는 홀 구조의 삽입부(72B)가 형성될 수 있다.More preferably, the end ring 72 has a split structure to facilitate engagement with the
이러한 스토퍼(70)는 부도체로 구성될 수도 있으며, 철심, 규소강판과 같은 자로를 형성할 수 있는 재질로 구성될 수도 있다.The stopper 70 may be made of an insulator, or may be made of a material capable of forming a magnetic path such as an iron core or a silicon steel sheet.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이고, 도 9는 도 7의 B-B선에 따른 단면도이다.7 is a perspective view of the stator of the generator according to the second embodiment of the present invention, Figure 8 is an exploded perspective view of the stator of the generator according to the third embodiment of the present invention, Figure 9 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
본 실시 예를 설명함에 있어서, 상술한 본 발명의 제1실시 예와 동일, 유사한 설명이 본 실시 예의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 중복 설명을 생략하기로 한다. In describing the present embodiment, duplicate descriptions thereof will be omitted in order not to confuse the gist of the present embodiment with the same or similar description as the first embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 스테이터(100)는 스테이터 코일(110) 및 스테이터 코어(120)의 철심편(122)의 이탈 방지 및 스테이터 코어(120)의 처짐 방지 등을 위해 일체화될 수 있도록, 몰딩(molding) 처리됨으로써 몰딩재(130)에 의해 씌워질 수 있다.As shown, the
한편, 스테이터 코일(110)은 상술한 본 발명의 제1실시 예와 같이 스테이터 코어(120)에 반경방향으로 끼워지도록 권선될 수도 있지만, 본 실시 예와 같이 하 나의 스테이터 코어(120)에 쌍을 이루어 회전축방향으로 이격되도록 결합될 수도 있다. On the other hand, the
도 10은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이고, 도 12는 도 10의 C-C선에 따른 단면도이고, 도 13은 도 10의 D-D선에 따른 단면도이다.10 is a perspective view of the stator of the generator according to the third embodiment of the present invention, Figure 11 is an exploded perspective view of the stator of the generator according to the third embodiment of the present invention, Figure 12 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 10.
본 실시 예를 설명함에 있어서, 상술한 본 발명의 제1실시 예와 동일, 유사한 설명이 본 실시 예의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 중복 설명을 생략하기로 한다. In describing the present embodiment, duplicate descriptions thereof will be omitted in order not to confuse the gist of the present embodiment with the same or similar description as the first embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 제3실시 예에 있어서, 스테이터 디스크(200)는 각각의 스테이터 코어(210)가 반경방향으로 끼워질 수 있도록 다수의 슬롯(slot)(202)이 형성되고, 각각의 스테이터 코어(210)는 스테이터 디스크(200)에 걸쳐진 상태로 끼워질 수 있도록 슬롯(slot)(212A)이 형성될 수 있다.As shown, in the third embodiment, the
따라서, 별도의 부재가 추가되지 않더라도 스테이터 코어(210)가 스테이터 디스크(200)에 직접 결합될 수 있고, 스테이터 코어(210)의 다수의 철심편(212)들이 일체화될 수 있기 때문에, 구조적 간소화 및 제조비 절감 등의 측면에서 더욱 유리하다 할 수 있다.Therefore, even if a separate member is not added, the
이러한 스테이터 코어(210)에는 스테이터 코일(220)이 반경방향으로 끼워지도록 권선되는 것보다는, 본 실시 예와 같이 스테이터 코일(220)이 쌍을 이루어 회전축방향으로 끼워지도록 권선되는 것이 더욱 바람직하다.It is more preferable that the
나아가 스테이터 코어(210)가 스테이터 디스크(200)에 더욱 견실하고 용이하 게 결합되게 함과 아울러 다수의 철심편(212)들을 일체화할 수 있도록, 스테이터 코어(210) 및 스테이터 디스크(200)에 동시에 반경방향으로 체결될 수 있는 체결볼트(230)를 더 포함할 수 있다. 이때, 스테이터 디스크(200) 및 스테이터 코어(210)에는 각각, 체결볼트(230)가 나사 체결될 수 있도록 체결홀(204,212B)이 형성되는 것이 바람직하다.Furthermore, the
스토퍼(250)는 스테이터 디스크(200)의 단부에 결합되는 엔드 링(252)을 포함하여 구성될 수 있다. 특히 엔드 링(252)은 쌍을 이루어 스테이터 디스크(300)의 회전축방향 양측에 각각 결합됨으로써, 스테이터 디스크(200)와 간소하게 결합될 수 있다.The stopper 250 may comprise an end ring 252 coupled to the end of the
이때 스테이터 디스크(200)의 외주단에는 엔드링(252)과의 결합이 보다 용이하고 정확하도록 엔드링(252)이 형합될 수 있는 엔드링 형합홈(206)이 형성될 수 있다.In this case, an end
이러한 한 쌍의 엔드링(252)은 볼팅(264)(bolting) 방식으로 스테이터 디스크(200)와 결합될 수 있으며, 이외 실시 예로써 다양한 방식으로 스테이터 디스크(200)와 결합될 수 있음은 물론이다.The pair of end rings 252 may be coupled to the
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다. Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 발전기의 구성도이다. 1 is a block diagram of a generator according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 발전기의 주요부 사시도이다.2 is a perspective view of main parts of a generator according to the present invention.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이다. 3 is a perspective view of the stator of the generator according to the first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이다. Figure 4 is an exploded perspective view of the stator of the generator according to the first embodiment of the present invention.
도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 있어서, 스테이터 코어의 철심편을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view showing an iron core piece of a stator core according to the first embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이다. 7 is a perspective view of a stator of a generator according to a second embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이다. 8 is an exploded perspective view illustrating a stator of a generator according to a third embodiment of the present invention.
도 9는 도 7의 B-B선에 따른 단면도이다.9 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 7.
도 10은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 사시도이다. 10 is a perspective view of a stator of a generator according to a third embodiment of the present invention.
도 12은 본 발명의 제3실시 예에 의한 발전기의 스테이터 분해 사시도이다. 12 is an exploded perspective view of the stator of the generator according to the third embodiment of the present invention.
도 12는 도 10의 C-C선에 따른 단면도이다.FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 10.
도 13은 도 10의 D-D선에 따른 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 10.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10; 로터 20; 스테이터10;
30; 스테이터 디스크 40; 스테이터 코어30; Stator disc 40; Stator core
42; 철심편 50; 스테이터 코일42;
60; 스테이터 폴 62; 지지부60;
64; 결합부 70; 스토퍼64; Coupling part 70; stopper
72: 엔드링 72A; 피스72:
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