KR101234378B1 - 풍력 발전 장치 및 그 보수 방법 - Google Patents

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Abstract

풍력 발전 장치가, 풍차 로터를 지지하는 주축과, 주축을 회전 가능하게 지지하는 주베어링과, 발전기 로터와 스테이터를 구비한 발전기와, 발전기 로터에 결합되고, 주축에 삽입된 슬리브를 구비한다. 스테이터는, 주축의 주위 방향으로 나란히 배치된 스테이터 자극과, 주축에 대해 상대적으로 회전 가능하게 결합되어 스테이터 자극을 지지하는, 주축의 축 방향으로 나란히 배치된 제1 및 제2 스테이터 플레이트를 구비하고 있다. 발전기 로터는, 주위 방향으로 나란히 배치된 로터 자극과, 주축에 결합되어 로터 자극을 지지하는, 제1 및 제2 스테이터 플레이트 사이에 설치된 적어도 하나의 로터 자극 지지 구조를 구비하고 있다. 제1 및 제2 스테이터 플레이트 및 로터 자극 지지 구조는, 로터 자극 및 스테이터 자극을 슬리브로부터 분리 가능하도록 구성되어 있다. 제1 및 제2 스테이터 플레이트 및 로터 자극 지지 구조에 있어서 로터 자극 및 스테이터 자극이 슬리브로부터 분리되는 위치는, 주축의 발전기의 측의 단부로부터의 거리가 가까울수록 주축에 가깝다.

Description

풍력 발전 장치 및 그 보수 방법 {WIND TURBINE GENERATOR AND MAINTENANCE METHOD THEREOF}
본 발명은 풍력 발전 장치에 관한 것으로, 특히 풍력 발전 장치에 있어서의 발전기의 구조에 관한 것이다.
풍력 발전 장치에 있어서의 주축과 발전기 로터의 결합 구조로서 공지의 구조 중 하나가, 발전기 로터를 통 형상의 슬리브에 연결하고, 그 슬리브를 주축에 체결 장착하는 구조이다. 이러한 구조는, 예를 들어 국제 공개 팜플릿 WO2007/111425 A1(특허 문헌 1)에 기재되어 있다. 특허 문헌 1은, 쉬링크 디스크(shrink disk)(본원의 쉬링크 피트에 상당)에 의해 발전기 로터가 접합되어 있는 로터 베어링(본원의 슬리브에 상당)을 주축에 체결 장착하는 결합 구조를 개시하고 있다. 이 결합 구조에 있어서는, 쉬링크 디스크가, 발전기와 베어링의 사이에 위치하고 있고, 그 위치에서 로터 베어링을 주축에 체결 장착하고 있다. 당해 쉬링크 디스크는, 고정 디스크와 가동 디스크로 구성되어 있고, 그 고정 디스크와 가동 디스크가 볼트에 의해 연결된다. 볼트는, 주축의 중심축과 평행하게 삽입되어 있다. 볼트가 체결 장착되면, 가동 디스크가 고정 디스크에 압박되어 쉬링크 디스크의 내경이 좁아져, 로터 베어링이 주축에 체결 장착된다.
슬리브를 주축에 체결 장착하는 구조에 있어서의 문제 중 하나가, 슬리브를 주축으로부터 빼내거나, 슬리브를 주축에 삽입하거나 하는 작업의 곤란성이다. 체결 장착 강도를 확보하기 위해서는, 슬리브와 주축의 간극은 좁은 쪽이 바람직하다. 이러한 관점에서, 슬리브와 주축의 간극은, 전형적으로는 0.1㎜ 정도로 조절된다. 그러나 슬리브와 주축의 간극이 좁으면, 슬리브를 주축으로부터 빼내거나, 슬리브를 주축에 삽입하거나 하는 작업이 곤란해져 버린다.
이 문제는, 풍력 발전 장치를 설치한 후에 발전기를 교환할 필요가 있는 경우에 특히 중대하다. 풍력 발전 장치의 설치 후에 타워 상에서 슬리브를 주축으로부터 빼내거나 슬리브를 주축에 삽입하거나 하는 작업을 행하는 것은, 매우 곤란하다. 예를 들어, 5MW급의 풍력 발전 장치에서는, 발전기의 중량은 100톤을 초과한다. 풍력 발전 장치의 타워 상에서 교환을 행하는 경우에는 크레인으로 발전기를 매달면서 교환 작업을 해야 하는데, 중량이 큰 발전기를 크레인으로 매달면서 주축으로부터 슬리브를 빼내거나 주축에 슬리브를 삽입하거나 하는 작업은, 매우 곤란성이 높다.
특허 문헌 1 : 국제 공개 팜플릿 WO2007/111425 A1
따라서, 본 발명의 목적은, 풍력 발전 장치에 있어서의 발전기의 교환 작업을 용이화하기 위한 기술을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서는, 풍력 발전 장치가, 풍차 로터를 지지하는 주축과, 주축을 회전 가능하게 지지하는 주베어링과, 발전기 로터와 스테이터를 구비한 발전기와, 발전기 로터에 결합되고, 주축에 삽입된 슬리브를 구비한다. 스테이터는, 주축의 주위 방향으로 나란히 배치된 스테이터 자극과, 주축에 대해 상대적으로 회전 가능하게 결합되어 스테이터 자극을 지지하는, 주축의 축 방향으로 나란히 배치된 제1 및 제2 스테이터 플레이트를 구비하고 있다. 발전기 로터는, 주위 방향으로 나란히 배치된 로터 자극과, 주축에 결합되어 로터 자극을 지지하는, 제1 및 제2 스테이터 플레이트의 사이에 설치된 적어도 하나의 로터 자극 지지 구조를 구비하고 있다. 제1 및 제2 스테이터 플레이트 및 로터 자극 지지 구조는, 로터 자극 및 스테이터 자극을 슬리브로부터 분리 가능하도록 구성되어 있다. 제1 및 제2 스테이터 플레이트 및 로터 자극 지지 구조에 있어서 로터 자극 및 스테이터 자극이 슬리브로부터 분리되는 위치는, 주축의 발전기의 측의 단부로부터의 거리가 가까울수록 주축에 가깝다.
일 실시 형태에서는, 제1 스테이터 플레이트는, 제2 스테이터 플레이트보다도 주축의 발전기측의 단부로부터 이격되어 위치하고 있고, 제1 스테이터 플레이트가, 슬리브에 결합되는 제1 플레이트 부재와, 스테이터 자극에 결합되고, 제1 플레이트 부재와 탈착 가능한 제2 플레이트 부재를 포함하고, 로터 자극 지지 구조가, 슬리브에 결합되는 제1 지지 부재와, 로터 자극에 결합되고, 제1 지지 부재와 탈착 가능한 제2 지지 부재를 포함하고, 제2 스테이터 플레이트가, 슬리브에 결합되는 제3 플레이트 부재와, 스테이터 자극에 결합되고, 제3 플레이트 부재와 탈착 가능한 제4 플레이트 부재를 포함한다. 이 경우, 제2 플레이트 부재의 슬리브측의 단부가 제1 지지 부재의 로터 자극측의 단부보다도 주축으로부터 이격되어 있고, 제2 지지 부재의 슬리브측의 단부가 제3 플레이트 부재의 스테이터 자극측의 단부보다도 주축으로부터 이격되어 있는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 스테이터 플레이트 중 적어도 한쪽에는, 로터 자극 지지 구조에 있어서 로터 자극이 슬리브로부터 분리되는 위치에 대응하는 위치에 개구가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
적어도 하나의 로터 자극 지지 구조가, 주축의 축 방향으로 나란히 배치된 복수의 로터 자극 지지 구조를 구비하고 있는 경우, 복수의 로터 자극 지지 구조의 각각에 있어서 로터 자극이 슬리브로부터 분리되는 위치가, 주축의 단부로부터의 거리가 가까울수록 주축에 가까운 것이 바람직하다.
일 실시 형태에서는, 제1 스테이터 플레이트와 로터 자극 지지 구조는 대향하여 설치되고, 제1 스테이터 플레이트와 로터 자극 지지 구조의 각각에는, 제1 스테이터 플레이트와 로터 자극 지지 구조를 임시로 고정하기 위한 가고정구를 장착하기 위한 장착 구조가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 가고정구가 쐐기 또는 막대 형상 부재를 포함하고 있고, 장착 구조가 상기 가고정구를 삽입하기 위한 개구라도 좋다.
제1 스테이터 플레이트 및 제2 스테이터 플레이트 중 적어도 한쪽에 보수 작업에 사용되는 개구가 설치되어 있는 경우, 당해 풍력 발전 장치의 보수 작업 방법이, 로터 자극 지지 구조의 슬리브에 결합된 제1 지지 부재와 로터 자극에 결합된 제2 지지 부재를 체결하는 작업 또는 제2 지지 부재를 제1 지지 부재로부터 제거하는 작업을 보호관의 내부에서 행하는 스텝을 구비하는 것도 바람직하다.
본 발명에 따르면, 풍력 발전 장치에 있어서의 발전기의 교환 작업을 용이화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 풍력 발전 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 발전기의 구조를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 발전기 로터 및 스테이터를 슬리브에 결합하는 부분의 구조를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 2c는 발전기 로터와 스테이터를, 슬리브로부터 분리한 상태를 도시하는 도면이다.
도 2d는 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 발전기의 구조를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 3은 발전기 내부의 볼트를 조이는 적합한 수순을 도시하는 도면이다.
도 4는 발전기 내부의 볼트를 조이는 적합한 수순을 도시하는 도면이다.
도 5는 발전기 내부의 볼트를 조이는 적합한 수순을 도시하는 도면이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 풍력 발전 장치(1)의 구조를 개략적으로 도시하는 도면이다. 본 실시 형태의 풍력 발전 장치(1)는, 타워(2)와, 너셀 받침판(3)과, 주축(4)과, 베어링(5, 6)과, 베어링 스탠드(7, 8)와, 발전기(9)를 구비하고 있다. 너셀 받침판(3)은, 타워(2)의 상단부에 요(yaw) 선회 가능하게 적재되어 있다. 주축(4)은, 2개의 베어링(5, 6)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있고, 베어링(5, 6)이, 베어링 스탠드(7, 8)에 의해 너셀 받침판(3)에 고정되어 있다. 주축(4)의 일단부에는 풍차 로터(도시되지 않음)가 접합되고, 타단부에는 발전기(9)의 로터가 연결되어 있다. 본 실시 형태의 풍력 발전 장치(1)에서는 주축(4)이 풍차 로터와 발전기 로터에 공용되어 있고, 본 실시 형태의 풍력 발전 장치(1)는, 이른바 다이렉트 드라이브 풍력 발전 장치로서 구성되어 있다.
도 2a는, 일 실시 형태에 있어서의 풍력 발전 장치(1)의 구조, 특히 발전기(9)의 구조를 상세하게 도시하는 단면도이다. 발전기(9)는, 발전기 로터(11)와 스테이터(12)를 구비하고 있다. 발전기 로터(11)는, 슬리브(21)에 결합되어 있고, 그 슬리브(21)가 유압 쉬링크 피트(25)에 의해 주축(4)에 체결 장착됨으로써, 발전기 로터(11)가 주축(4)에 결합되어 있다. 유압 쉬링크 피트(25)는, 고정 링(25a)과 가동 링(25b)을 구비하고 있다. 유압 쉬링크 피트(25)에 설치된 포트에 작동 유체(전형적으로는 작동 오일)가 공급되면 가동 링(25b)이 이동하여 유압 쉬링크 피트(25)의 내경이 작아져, 슬리브(21)가 주축(4)에 체결 장착된다. 유압 쉬링크 피트(25)가 발전기(9)의 내부에 설치되어 있는 것은, 베어링(6)과 발전기(9)의 거리를 단축하여, 주축(4)의 휨을 작게 할 수 있는 점에서 바람직하다.
덧붙여, 엔드 플레이트(22)가, 슬리브(21)의 축 방향[주축(4)의 중심선과 평행한 방향. 이하, 동일]으로의 변위를 방지하기 위해 사용된다. 상세하게는, 엔드 플레이트(22)는 슬리브(21)의 단부와 주축(4)의 단부에 걸치도록 장착되어 있고, 슬리브(21)는 베어링(6)을 고정하는 베어링 고정 링(20)과 엔드 플레이트(22)에 끼워져 있다. 이에 의해, 슬리브(21)의 축 방향의 이동이 억제되어 있다.
이하에 상세하게 서술되는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 발전기(9)가 분할 가능한 구조를 갖고 있어, 주축(4)으로부터 슬리브(21)를 빼내지 않고도 발전기(9)가 교환 가능하게 되어 있다. 주축(4)으로부터 슬리브(21)를 빼내지 않고도 발전기(9)가 교환 가능한 것은, 발전기의 교환 작업을 용이화한다고 하는 이점이 있다. 이하, 발전기(9)의 구조에 대해 상세하게 설명한다.
발전기 로터(11)는, 로터 자극으로서 기능하는 계자 자석(13)과, 계자 자석(13)을 지지하는 백 플레이트(14)와, 백 플레이트(14)를 지지하는 로터 플레이트(15, 16)를 구비하고 있다. 로터 플레이트(16)는, 복수의 플레이트 부재(16a, 16b)로 구성되어 있다. 로터 플레이트(15)는, 볼트(31)에 의해 슬리브(21)의 플랜지(21a)에 체결되어 있다. 한편, 로터 플레이트(16)의 플레이트 부재(16a)는, 볼트(32a)에 의해 슬리브(21)에 체결되고, 플레이트 부재(16b)는 볼트(32b)에 의해 플레이트 부재(16a)에 체결되어 있다. 여기서, 볼트(31, 32a, 32b)는, 각각 1개만이 도시되어 있지만, 복수의 볼트(31, 32a, 32b)가 주위 방향으로 나란히 배치되는 것에 유의바란다.
한편, 스테이터(12)는, 스테이터 자극으로서 기능하는 스테이터 권선(17)과, 스테이터 권선(17)을 지지하는 스테이터 플레이트(18, 19)를 구비하고 있다. 스테이터 플레이트(18)는, 복수의 플레이트 부재(18a, 18b)로 구성되어 있고, 마찬가지로 스테이터 플레이트(19)는 복수의 플레이트 부재(19a, 19b)로 구성되어 있다. 스테이터 플레이트(18)의 플레이트 부재(18a)의 내주측의 단부에는 발전기 베어링(23)이 고정되어 있고, 또한 플레이트 부재(18b)가 볼트(33)에 의해 플레이트 부재(18a)의 외주측의 단부에 체결되어 있다. 마찬가지로, 스테이터 플레이트(19)의 플레이트 부재(19a)의 내주측의 단부에는 발전기 베어링(24)이 고정되어 있고, 또한 플레이트 부재(19b)가 볼트(34)에 의해, 플레이트 부재(19a)의 외주측의 단부에 체결되어 있다. 이러한 구조에서는, 발전기 베어링(23, 24)에 의해, 주축(4)에 의해서도 발전기(9)가 지지되어 있다. 이 구조는, 발전기(9)의 중량에 의한 기계적 부하를 분산시키기 위해 유효하다. 여기서, 볼트(33, 34)는, 각각 1개만이 도시되어 있지만, 복수의 볼트(33, 34)가 주위 방향으로 나란히 배치되는 것에 유의바란다.
여기서, 스테이터 플레이트(18)의 플레이트 부재(18a, 18b)를 체결하는 볼트(33), 슬리브(21)의 플랜지(21a)와 로터 플레이트(15)를 체결하는 볼트(31), 로터 플레이트(16)의 플레이트 부재(16a, 16b)를 체결하는 볼트(32b) 및 스테이터 플레이트(19)의 플레이트 부재(19a, 19b)를 체결하는 볼트(34)는, 주축(4)의 발전기(9)측의 단부로부터 이격되어 있을수록, 주축(4)의 중심축으로부터의 거리가 멀어지게 되는 배치로 되어 있는 것에 유의바란다. 즉, 계자 자석(13) 및 스테이터 권선(17)을 슬리브(21)에 체결시키기 위한 체결구의 위치가, 주축(4)의 단부로부터 이격되어 있을수록, 주축(4)의 중심축으로부터의 거리가 멀어지게 되는 배치로 되어 있다.
보다 구체적으로는, 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이, 스테이터 플레이트(18)의 플레이트 부재(18b)의 슬리브(21)측의 단부의 위치는, 플랜지(21a), 로터 플레이트(16)의 플레이트 부재(16a) 및 스테이터 플레이트(19)의 플레이트 부재(19a)의 스테이터 권선(17)측의 단부의 위치보다도 주축(4)의 중심축으로부터의 거리가 멀다. 또한, 로터 플레이트(15)의 슬리브(21)측의 단부의 위치는, 로터 플레이트(16)의 플레이트 부재(16a) 및 스테이터 플레이트(19)의 플레이트 부재(19a)의 스테이터 권선(17)측의 단부의 위치보다도 주축(4)의 중심축으로부터의 거리가 멀다. 또한, 로터 플레이트(16)의 플레이트 부재(16b)의 슬리브(21)측의 단부의 위치는, 스테이터 플레이트(19)의 플레이트 부재(19a)의 스테이터 권선(17)측의 단부의 위치보다도 주축(4)의 중심축으로부터의 거리가 멀다. 여기서, 플랜지(21a)와 플레이트 부재(16a)가, 계자 자석(13)을 지지하는 로터 자극 지지 구조 중에서, 계자 자석(13)을 슬리브(21)로부터 분리하였을 때에 슬리브(21)에 결합되어 잔존되는 부재이고, 또한 스테이터 플레이트(19)의 플레이트 부재(19a)가, 스테이터 권선(17)을 슬리브(21)로부터 분리하였을 때에 슬리브(21)에 결합되어 잔존되는 부재인 것에 유의바란다.
도 2c에 도시되어 있는 바와 같이, 상술한 구조를 채용함으로써, 본 실시 형태의 풍력 발전 장치(1)에서는, 보수 작업을 행할 때에, 발전기 로터(11)의 계자 자석(13)과 스테이터(12)의 스테이터 권선(17)을, 주축(4)으로부터 슬리브(21)를 빼내지 않고 제거하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 상기한 볼트(33, 34)를 풀어 제거하면, 스테이터 권선(17)을, 플레이트 부재(18b, 19b)와 함께 제거할 수 있다. 마찬가지로, 볼트(31, 32b)를 풀어 제거하면, 계자 자석(13)을, 백 플레이트(14), 로터 플레이트(15) 및 플레이트 부재(16b)와 함께 제거할 수 있다. 이때, 도 2b에 도시된 구조가 채용되어 있음으로써, 발전기(9)의 제거 작업시에 있어서의 부재끼리의 간섭이 회피되어 있다.
반대로, 스테이터 권선(17)을 플레이트 부재(18b, 19b)에 장착하고, 다시 볼트(33, 34)를 체결하면, 스테이터 권선(17)을 본래 상태로 장착할 수 있다. 또한, 계자 자석(13)을 백 플레이트(14)에 장착하는 동시에 로터 플레이트(15) 및 플레이트 부재(16b)를 백 플레이트(14)에 장착하고, 다시 볼트(31, 32b)를 체결하면 계자 자석(13)을 본래 상태로 장착할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 풍력 발전 장치(1)에서는, 그 가장 중요한 구성 부재[계자 자석(13), 스테이터 권선(17)]를 주축(4)으로부터 슬리브(21)를 빼내지 않고 교환할 수 있다.
덧붙여, 계자 자석(13) 및 스테이터 권선(17)과 함께 제거되는 부재가, 슬리브(21)측에 잔존하는 부재보다도 주축(4)의 단부에 가까운 측에 위치하고 있는 것은, 작업을 용이화하기 위해 바람직하다. 예를 들어, 스테이터 플레이트(18)에 대해서는, 스테이터 권선(17)과 함께 제거되는 플레이트 부재(18b)가 슬리브(21)측에 잔존하는 플레이트 부재(18a)의 주축(4)의 단부에 가까운 측의 면에 체결된다. 또한, 계자 자석(13)과 함께 제거되는 로터 플레이트(15)에 대해서는, 로터 플레이트(15)가 슬리브(21)의 플랜지(21a)의 주축(4)의 단부에 가까운 측의 면에 체결된다. 또한, 로터 플레이트(16)에 대해서는, 계자 자석(13)과 함께 제거되는 플레이트 부재(16b)가 슬리브(21)측에 잔존하는 플레이트 부재(16a)의 주축(4)의 단부에 가까운 측의 면에 체결된다. 마지막으로, 스테이터 플레이트(19)에 대해서는, 스테이터 권선(17)과 함께 제거되는 플레이트 부재(19b)가 슬리브(21)측에 잔존하는 플레이트(19a)의 주축(4)의 단부에 가까운 측의 면에 체결된다. 이러한 구조는, 계자 자석(13) 및 스테이터 권선(17)을 제거하는 작업을 용이화하는 점에서 적합하다.
여기서, 로터 플레이트(15)를 볼트(31)로 체결 장착하는 작업 및 로터 플레이트(16)의 플레이트 부재(16a, 16b)를 볼트(32a, 32b)로 체결 장착하는 작업은, 발전기(9)의 내부에 있어서 행해진다. 마찬가지로, 로터 플레이트(15)로부터 볼트(31)를 제거하는 작업 및 플레이트 부재(16a, 16b)로부터 볼트(32a, 32b)를 제거하는 작업은, 발전기(9)의 내부에 있어서 행해진다. 이들 작업에 있어서 발전기(9)의 내부에 이물질이 침입하면 발전기(9)의 손상의 원인이 될 수 있다.
이물질의 침입에 의한 발전기(9)의 손상을 피하기 위해서는, 볼트(31, 32a, 32b)를 체결 장착, 또는 제거하는 작업을, 스테이터 플레이트(18, 19)로부터 삽입된 보호관의 내부에서 행하는 것이 바람직하다. 도 3 내지 도 5는, 볼트(31)의 체결 장착을 보호관(41)의 내부에서 행하는 수순을 도시하는 개념도이다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 스테이터 플레이트(18)의 플레이트 부재(18a)의 볼트(31)에 대응하는 위치에 개구가 설치되어 있다. 보수 작업시에는, 이 개구에 보호관(41)이 삽입된다. 이때, 발전기 로터(11)는 보호관(41)이 대상 볼트(31)가 그 내부에 들어가는 위치가 되는 각도로 조절된다. 보호관(41)은, 슬리브(21)의 플랜지(21a)에 접촉될 때까지 삽입된다. 이때, 이물질의 침입을 방지하기 위해서는, 보호관(41)은 그 입구에 덮개(42)를 장착한 상태에서 삽입되는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 덮개(42)는 볼트(43a, 43b)에 의해 보호관(41)에 탈착 가능하게 장착된다. 계속해서, 덮개(42)를 제거하고 대상 볼트(31)가 체결된다. 이때, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 보호관(41)의 내경보다 가는 전용의 체결 공구(44)를 이용하여 볼트(31)를 체결하면 작업이 용이해진다. 계속해서, 덮개(42)가 다시 보호관(41)에 장착된 후, 보호관(41)이 로터 플레이트(15)와 간섭하지 않는 위치까지 빼내어진다. 또한, 보호관(41)이 다음에 조이려고 하는 볼트(31)에 대응하는 위치가 되도록 발전기 로터(11)가 약간 회전된다. 이하, 동일한 과정의 반복에 의해 볼트(31)가 순차 체결된다. 모든 볼트(31)가 체결된 후, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 스테이터 플레이트(18)의 플레이트 부재(18a)의 개구가, 덮개(45)에 의해 밀봉된다. 이상의 수순에 따르면, 작업시에 이물질이 발전기(9)의 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
마찬가지로, 볼트(31)의 제거에 있어서도 보호관(41)의 내부에서 작업을 행하면, 작업시에 이물질이 발전기(9)의 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
로터 플레이트(16)의 볼트(32b)에 대해서도 마찬가지로, 보호관의 내부에서 체결 장착 및 제거의 작업을 행하면, 작업시에 이물질이 발전기(9)의 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 스테이터 플레이트(19)의 플레이트 부재(19b)의 볼트(32b)에 대응하는 위치에 개구가 설치되고, 그 개구에, 보호관이 플레이트 부재(16b)에 접촉될 때까지 삽입되게 된다.
이상의 수순에 따르면, 볼트(31, 32b)를 체결할 때의 이물질의 침입을 방지할 수 있다. 이것은, 발전기(9)의 손상을 피하기 위해 유효하다.
도 2a를 다시 참조하여, 본 실시 형태의 풍력 발전 장치(1)에 있어서는, 스테이터 플레이트(18, 19)에, 발전기 로터(11)를 임시로 고정하는 가고정구(35, 36)를 장착하기 위한 장착 구조가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 발전기(9)를 수송할 때에 가고정구(35, 36)를 사용하여 발전기 로터(11)를 스테이터 플레이트(18, 19)에 임시로 고정함으로써, 발전기 로터(11)와 스테이터(12)의 사이의 갭을 유지하여, 발전기(9)의 손상을 방지할 수 있다. 도 2a의 구조에서는, 가고정구(35, 36)로서 쐐기가 사용되어 있다. 이 경우, 스테이터 플레이트(18, 19)에 쐐기가 삽입되는 개구가 설치된다. 쐐기를 당해 개구를 통해 발전기 로터(11)와 스테이터(12)의 사이에 삽입함으로써, 발전기 로터(11)와 스테이터(12)를 임시로 고정할 수 있다.
다른 실시 형태에서는, 도 2d에 도시되어 있는 바와 같이, 가고정구(35A, 36A)로서, 핀과 같은 막대 형상 부재가 사용 가능하다. 이 경우, 스테이터 플레이트(18, 19)와 로터 플레이트(15, 16)에, 당해 막대 형상 부재를 통과시키는 개구가 설치된다. 막대 형상 부재를 스테이터 플레이트(18, 19)와 로터 플레이트(15, 16)에 설치된 개구에 통과시킴으로써, 발전기 로터(11)를 임시로 고정할 수 있다. 또한, 가고정구(35, 36)는 스테이터 플레이트(18, 19)와 백 플레이트(14)를 임시로 연결하는 것과 같은 구조를 가져도 좋다. 발전기 로터(11)를 스테이터 플레이트(18, 19)에 임시로 고정하기 위한 구조는 이 밖에도 다양하게 구성될 수 있다.
또한, 상기에는 본 발명의 일 실시 형태가 기재되어 있지만, 본 발명이, 상기한 실시 형태에 한정되어 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시에 있어서는, 당업자에게는 자명한 다양한 변경이 이루어질 수 있다. 특히, 도 2에서는, 계자 자석(13) 및 백 플레이트(14)를 슬리브(21)에 연결하는 연결 구조로서 로터 플레이트(15, 16)가 사용되어 있지만, 계자 자석(13) 및 백 플레이트(14)를 슬리브(21)에 연결하는 구조가 다양하게 변경될 수 있는 것은 당업자에게는 용이하게 이해될 것이다.

Claims (7)

  1. 풍차 로터를 지지하는 주축과,
    상기 주축을 회전 가능하게 지지하는 주베어링과,
    발전기 로터와 스테이터를 구비한 발전기와,
    상기 발전기 로터에 결합되고, 상기 주축에 삽입된 슬리브를 구비하고,
    상기 스테이터는,
    상기 주축의 주위 방향으로 나란히 배치된 스테이터 자극과,
    상기 주축에 대해 상대적으로 회전 가능하게 결합되어 상기 스테이터 자극을 지지하는, 상기 주축의 축 방향으로 나란히 배치된 제1 및 제2 스테이터 플레이트를 구비하고,
    상기 발전기 로터는,
    상기 주위 방향으로 나란히 배치된 로터 자극과,
    상기 주축에 결합되어 상기 로터 자극을 지지하는, 상기 제1 및 상기 제2 스테이터 플레이트의 사이에 설치된 적어도 하나의 로터 자극 지지 구조를 구비하고,
    상기 제1 및 제2 스테이터 플레이트 및 상기 로터 자극 지지 구조는, 상기 로터 자극 및 상기 스테이터 자극을 상기 슬리브로부터 분리 가능하도록 구성되고,
    상기 제1 및 제2 스테이터 플레이트 및 상기 로터 자극 지지 구조에 있어서 상기 로터 자극 및 상기 스테이터 자극이 상기 슬리브로부터 분리되는 위치는, 상기 주축의 발전기측의 단부로부터의 거리가 가까울수록 상기 주축에 가까운, 풍력 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 스테이터 플레이트는, 상기 제2 스테이터 플레이트보다도 상기 주축의 발전기측의 단부로부터 이격되어 위치하고 있고,
    상기 제1 스테이터 플레이트는,
    상기 슬리브에 결합되는 제1 플레이트 부재와,
    상기 스테이터 자극에 결합되고, 상기 제1 플레이트 부재와 탈착 가능한 제2 플레이트 부재를 포함하고,
    상기 로터 자극 지지 구조는,
    상기 슬리브에 결합되는 제1 지지 부재와,
    상기 로터 자극에 결합되고, 상기 제1 지지 부재와 탈착 가능한 제2 지지 부재를 포함하고,
    상기 제2 스테이터 플레이트는,
    상기 슬리브에 결합되는 제3 플레이트 부재와,
    상기 스테이터 자극에 결합되고, 상기 제3 플레이트 부재와 탈착 가능한 제4 플레이트 부재를 포함하고,
    상기 제2 플레이트 부재의 상기 슬리브측의 단부는, 상기 제1 지지 부재의 상기 로터 자극측의 단부보다도 상기 주축으로부터 이격되어 있고,
    상기 제2 지지 부재의 상기 슬리브측의 단부는, 상기 제3 플레이트 부재의 상기 스테이터 자극측의 단부보다도 상기 주축으로부터 이격되어 있는, 풍력 발전 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 스테이터 플레이트 및 제2 스테이터 플레이트 중 적어도 한쪽에는, 상기 로터 자극 지지 구조에 있어서 상기 로터 자극이 상기 슬리브로부터 분리되는 위치에 대응하는 위치에, 개구가 설치되어 있는, 풍력 발전 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 로터 자극 지지 구조는, 상기 주축의 축 방향으로 나란히 배치된 복수의 로터 자극 지지 구조를 구비하고,
    상기 복수의 로터 자극 지지 구조의 각각에 있어서 상기 로터 자극이 상기 슬리브로부터 분리되는 위치는, 상기 주축의 단부로부터의 거리가 가까울수록 상기 주축에 가까운, 풍력 발전 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 스테이터 플레이트와 상기 로터 자극 지지 구조는 대향하여 설치되고,
    상기 제1 스테이터 플레이트와 상기 로터 자극 지지 구조의 각각에는, 상기 제1 스테이터 플레이트와 상기 로터 자극 지지 구조를 임시로 고정하기 위한 가고정구를 장착하기 위한 장착 구조가 설치되어 있는, 풍력 발전 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가고정구는 쐐기 또는 막대 형상 부재를 포함하고,
    상기 장착 구조가 상기 가고정구를 삽입하기 위한 개구인, 풍력 발전 장치.
  7. 제3항에 기재된 풍력 발전 장치의 보수 작업 방법이며,
    상기 제1 스테이터 플레이트에 설치된 상기 개구에 보호관을 삽입하는 스텝과,
    상기 로터 자극 지지 구조의 상기 슬리브에 결합된 제1 지지 부재와 상기 로터 자극에 결합된 제2 지지 부재를 체결하는 작업 또는 상기 제2 지지 부재를 상기 제1 지지 부재로부터 제거하는 작업을 상기 보호관의 내부에서 행하는 스텝을 구비하는, 보수 작업 방법.
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